從《食物鏈和食物網》教學看實驗材料創新

《食物鏈和食物網》一課是五年級“生物與環境”單元的內容，通過之前內容的學習，學生雖然已經認識到生物生存都需要一定的環境（主要為非生命環境），但很少有人能系統地認識到生物生存也需要生物環境。

本課就是在此背景下，引導學生通過分析某一區域內生物之間的食物關系，認識到一種生物可能是另一種生物生存所需要的條件，進而初步建構生物群落概念，形成“生物與生物之間是相互關聯的整體”的框架概念。

本課知識內容較多且偏理論知識的講解，難易度不易把握，若按照傳統的講授法來教學，必然影響學生的學習興趣。因此，教師為本課創設了教學情境，且貫穿課堂始終，希望調動學生探究食物鏈的積極性。

一、教學過程

1.聚焦

師：我想給大家介紹一位新朋友，我們一起來認識一下吧。

（播放動畫：大家好！我是小豆苗，我和我的朋友們生活在一塊菜地里，我們一起發芽，一起邊曬太陽，邊長高，終于長成了這一大片綠豆苗地。突然有一天，蚜蟲、瓢蟲、蜘蛛在我朋友的莖上安了家。）

師：原來是“小豆苗”呀，它似乎遇到問題了。是什么問題呢？

生：蚜蟲、瓢蟲、蜘蛛都“跑”到綠豆苗地里來了。

師：是呀，為什么小豆苗一下多了這么多“鄰居”呢？

生：蚜蟲來吃綠豆苗，瓢蟲來吃蚜蟲，而蜘蛛來吃瓢蟲。

師：說得真好，所以它們都是來找什么的？

生：食物。

師：請同學思考一下，為什么這些動物需要食物呢？它們從食物中能獲得什么？

生：沒有食物，肚子會餓，沒力氣。

生：不吃食物沒法長大。

生：食物中有營養。

師：動物之所以進食，是需要從食物中獲得能量。

（播放“小豆苗”動畫：原來這些“鄰居”都是來找食物的，我們之間具體是什么關系呢？同學們能幫我表示出來嗎？）

師：“小豆苗”又給大家出難題了，今天我們就一起幫小豆苗捋一捋它們之間的關系吧。

2.探索

師：在課堂上，不方便把這些動植物“請”到教室里來，所以我準備了一些小工具：4張生物卡片、3個帶回形針的票夾。要求是：利用票夾和回形針將這四種生物以食物關系串起來，并用“文字”加“→”的方式呈現在記錄單上。

（學生活動。）

師：請第二組上臺匯報展示。

生：我們是這樣連的：蜘蛛→瓢蟲→蚜蟲→綠豆苗，意思是蜘蛛吃瓢蟲、瓢蟲吃蚜蟲、蚜蟲吃綠豆苗。

師：謝謝你們的分享，接下來請第八組匯報。

生：我們認為是這樣的：綠豆苗→蚜蟲→瓢蟲→蜘蛛，意思是最先有綠豆苗，然后它被蚜蟲吃了，蚜蟲被瓢蟲吃了，最后瓢蟲被蜘蛛吃了。

師：這兩組的展示，同學們發現了什么問題？

生：他們的結果完全相反。

師：究竟哪種結果才是正確的、更接近實際情況呢？

生：我覺得是第二組，因為事實上就是蜘蛛吃瓢蟲、瓢蟲吃蚜蟲、蚜蟲吃綠豆苗。

生：我認為是第八組，因為從上課前的那個短片我們可以知道，有了綠豆苗才有了蚜蟲、瓢蟲、蜘蛛這些動物，它們是按順序出現的。

生：我也認為是第八組，如果是第二組那樣，蜘蛛把瓢蟲吃掉了，那瓢蟲還怎么吃蚜蟲，這個不就斷掉了嗎？

師：同學們說得都很有道理，但我有一個疑問，你們思考過“→”表示什么意思嗎？

生：過程。

生：方向。

師：方向！我很喜歡你說的這個詞，請同學們看我手里（一邊翻折卡片，一邊講解）蚜蟲吃了綠豆苗，綠豆苗哪兒去了？

生：到了蚜蟲身體里。

師：然后瓢蟲把蚜蟲吃了，蚜蟲哪兒去了？

生：瓢蟲身體里。

師：那同樣的，蜘蛛把瓢蟲吃了之后，瓢蟲哪兒去了？

生：到了蜘蛛身體里。

師：對的。如果我們反過來連接，能這樣操作嗎？

生：不能。

師：所以這樣看來，哪種連接方式更接近實際情況？

生：第八組。

師：是的。科學家把生物之間因為食物關系，構成的“鏈條”狀的聯系，稱為食物鏈。其中，“→”表示的是“被吃”的關系，也表示能量流動的方向。所以，我們還可以這樣來描述：綠豆苗的能量轉移到了蚜蟲體內……

生：蚜蟲的能量轉移到了瓢蟲體內，瓢蟲的能量轉移了蜘蛛的體內。

師：通過大家的努力，我們捋順了小豆苗和3個“鄰居”的關系，但你們覺得它只有這3個“鄰居”嗎？

生：不止，還可能有蚯蚓和小鳥。

師：我們來聽聽小豆苗怎么說吧！

（播放“小豆苗”動畫：我的一些葉子變黃了，掉落在地上引來了蚯蚓，青蛙對著扭來扭去的蚯蚓伸出了舌頭。）

師：看到這，哪位同學能得出一條食物鏈？

（學生板書：落葉→蚯蚓→青蛙。之后，教師播放“小豆苗”動畫：我的周圍還長出了一些雜草，它們是來跟我搶地盤的嗎？聽，嘰嘰喳喳的是小鳥飛來了。）

師：根據這些信息你又能得到怎樣的食物鏈？

（學生板書：小草→蚜蟲→瓢蟲→小鳥。）

師：看來同學們都準確掌握了食物鏈的表示方法，請看黑板上的這3條食物鏈，仔細對比觀察，再和小組成員討論一下，說一說你們的發現。

（學生小組討論。）

生：我們發現每條食物鏈都有植物和動物，植物在最前面，動物在后面。

生：我們發現越靠后的動物越厲害。

生：我們發現下面兩條食物鏈里都有蚜蟲和瓢蟲。

師：同學們觀察得真仔細，概括得也很全面。我有個疑問：為什么植物會在最前面呢？

生：因為植物不能吃其他東西，它最弱，只能被動物吃。

師：植物靠什么生長呢？

生：從土壤中吸收養分，利用陽光進行光合作用，制造養料。

師：對的，綠色植物可以通過光合作用制造養料、儲存能量，所以食物鏈是開始于綠色植物，結束于較兇猛的動物。一種動物可能吃多種植物，它也可能被多種動物吃。

師：越來越多的“鄰居”使得綠豆苗地變得熱鬧非常，你覺得還可能會引來誰呢？

生：蛇。

師：為什么呢？

生：它喜歡吃青蛙，還有小鳥，應該會被吸引來。

師：真的是這樣嗎？讓我們來看一看！

（播放“蛇”動畫：聽說這里有很多美食，我也得來湊湊熱鬧！）

師：哇！真的是蛇！這下它們之間的食物關系變得更復雜了，也意味著我們能寫出更多、更長的食物鏈。例如這條“落葉→蚯蚓→青蛙”，還可以延伸嗎？

（學生板書：落葉→蚯蚓→青蛙→蛇。）

師：接下來就請同學們來比一比，看誰能找到更多、更長的食物鏈。大家注意，食物鏈都是從綠色植物開始的，不同的食物鏈用不同顏色的彩鉛連接。

（學生活動。）

師：哪位同學來展示分享一下？

生：我找到了4條食物鏈，最長的是：綠豆苗→蚜蟲→瓢蟲→蜘蛛→小鳥→蛇。

生：我找到了6條，最長的是：小草→蚜蟲→瓢蟲→小鳥→蛇。

師：同學們都非常厲害，找到了這么多食物鏈，讓我們一起來看看到底有幾條。原來能連出10條食物鏈！不過有些地方箭頭太多，不夠簡潔，所以當兩種生物間已經有箭頭的話，之后的食物鏈就不再重復畫箭頭了。

生：簡化之后看上去還是很復雜。

師：是的，科學家就把各種食物鏈相互聯系、相互交叉組成的縱橫交錯的營養關系，叫作食物網。

3.研討

師：突然有一天，熱鬧的綠豆苗地里的瓢蟲被農民伯伯用藥消殺了，你覺得其他生物會受影響嗎？還有可能會發生什么可怕的事情？

生：蜘蛛可能會離開這里，因為這里沒有它們的食物了。

生：蚜蟲沒了天敵會肆虐繁殖，然后綠豆苗就會被吃光了。

生：農民伯伯這么做的出發點是想保護綠豆苗，可是他怎么都沒有想到，到頭來卻害了綠豆苗。

師：同學們說得都很有道理。通過這個網狀的食物關系，我們不難看出，里面的每一種生物都不是獨立存在的，它們之間相互依存、相互影響。所以，維持每一種生物的穩定才能保證大自然的和諧發展。

二、教學反思

本課的學習過程包括學生自主思考、小組討論、匯報交流、歸納總結等步驟。學生經歷了由單一食物鏈到多條食物鏈，再總結規律、拓展食物網的過程，環境建構思維和生物之間能量傳遞得到了很好的梳理，但這樣設計有利有弊。

好的方面是，學生用票夾、回形針串起卡片（如圖1），十分直觀形象地展示了食物鏈這一概念，還能利用翻折的方式表示能量的流動方向。另外，由“鏈”變為“網”產生較大的視覺沖擊，使學生對于食物網的印象更加深刻。不足的方面是，回形針夾卡片不太穩固，在翻折時容易脫落，且因三個活動都涉及操作與記錄，無法在40分鐘內完成教學，教師要針對性地取舍。

本課也存在著不足之處。例如，對學生的鼓勵性評價不夠，沒有最大限度地調動所有學生參與活動討論中來，在過程性評價和增值性評價方面有所欠缺；如果再讓學生嘗試理一理食物網中各生物的關系，聯系具體環境事例展開分析，效果可能會更好。

三、總評

科學課堂尤其要在激發學生好奇心、想象力和探求欲的同時，培養他們的科學思維和探究精神。實驗是科學課的標配，而材料又是實驗成功的保障。教師要非常重視材料的選擇在發展學生科學思維過程中的重要作用。

1.選擇與教材完全一致的材料

大部分教師選擇與教材完全一致的器材做實驗，在實驗中巧設問題可以促進思維進階。如《火山噴發的成因》一課實驗，教師可參照教材上的實驗，設計如下問題：

地球內部處于什么狀態？（高溫高壓，產生熾熱的巖漿）

巖漿噴發的動力來自哪里？（地殼運動）

巖漿更容易從地表什么地方噴出？（地殼中薄弱的地帶）

思考用什么材料模擬的時候，以下問題又給學生提供了思維的支架：

地殼用什么模擬？（土豆泥）

巖漿用什么模擬？（番茄醬）

高溫高壓的狀態如何模擬？（用酒精燈加熱模擬地殼深處高溫的狀態）

當學生可以從不同的角度分析火山噴發形成的原因時，動手模擬、現象觀察、實驗結果描述甚至是圖文并繪都不再是難事。

2.選擇與教材部分一致的材料

有些課堂上，學生只是為了實驗而實驗，動手有余動腦不夠，小組合作匯報交流流于形式。教師可利用已有的材料為學生搭建思維的“腳手架”。

例如，《我們是怎樣聽到聲音的》一課模擬耳膜的作用時，教師可以將書上的橡皮膜改成乳膠膜，其厚薄程度、彈性及韌性更接近于人的耳膜。一開始制造聲音，米粒在乳膠膜上“跳舞”，當乳膠膜不小心被牙簽刺穿了一個小洞，再次制造聲音，米粒不“跳舞”了。學生的思維隨即被激活：這是為什么呢？他們通過分析認識到，米粒是否“跳舞”受制于耳膜有沒有穿孔，完好的耳膜能將聲波轉化為振動；穿孔的耳膜感受到聲波后不能引起振動，聲音信號就此中斷，人的聽力就消失了。

3.選擇與教材完全不同的材料

小學生的思維方式主要以具體形象為主，抽象思維的培養是建立在所見、所聞、所觸基礎上的。

《食物鏈和食物網》一課，主要利用套筒游戲讓學生理解食物鏈，但這種設計不夠形象，也不利于變“鏈”成“網”。于是，教師對這一活動的實驗材料進行了改良，利用硬質卡片和帶回形針的票夾作為實驗材料。在教學設計中，教師給每個小組準備了3個信封，分別為：

①號信封——綠豆苗、蚜蟲、瓢蟲、蜘蛛卡片和3個票夾；

②號信封——（落葉組）落葉、蚯蚓、青蛙卡片和2個票夾，（小草組）小草、蝸牛、老鼠卡片和2個票夾；

③號信封——小鳥、蛇、老鷹卡片和5個票夾。

這樣設計的初衷是：利用①號信封中的材料得出食物鏈的概念，重點突破箭頭的方向問題；②號信封中的卡片分為落葉組和小草組，學生通過匯總即可得到3條食物鏈，初步搭建食物鏈的框架；將③號信封中的卡片串入食物鏈中，從而建構食物網模型。這樣，學生的思維發展實現螺旋式上升。

（作者單位：晏玉華，湖南省瀏陽市瀏陽河小學；易嫘，湖南省瀏陽市荷花街道新興小學）