基于主線式情境的教學設計

中圖分類號：G633.91 文獻標識碼：B

《義務教育生物學課程標準（2022年版）》（以下簡稱《義教課標》中要求教學過程重實踐，強調學生的學習過程是主動參與的過程，也是讓學生積極參與動手和動腦的活動。因此，教師需要創設真實的生活情境，建立課堂和生活的聯系，激發學生的學習興趣，促進學生深入理解知識，進而發展學生的生物學學科核心素養。主線式情境教學是指教師將某種特定的情境作為教學載體貫穿整節課程，設置環環相扣的問題，沿著情境逐步推進教學的一種教學方式，能夠引導學生通過探究合作獲得新知，進而培養學生的探究實踐、科學思維等生物學學科核心素養。2本文以濟南版義務教育教科書《生物學·八年級·下冊》（以下簡稱“教材\"第六單元第二章第二節“食物鏈和食物網\"部分內容為例，探討基于主線式情境的教學設計。

1教學思路

學生在學習本節內容之前已經掌握了“生物圈中的植物\"\"生物圈中的動物\"\"生物圈中的人”“生物與環境的相互作用\"等內容。本節內容作為生態系統相關知識的重點內容之一，既是生態系統實現其功能的結構基礎，也是生態系統進行能量流動和物質循環的渠道，主要包括食物鏈、食物網和生物富集三部分。本節內容既是對上一節內容“生態系統的組成\"的總結和提升，又是對學生學習下一節內容“能量流動和物質循環\"的鋪墊。

學生對生物之間的捕食關系并不陌生，對諸如“大魚吃小魚，小魚吃蝦米\"等諺語也有所了解，然而卻難以規范書寫食物鏈、正確對食物網中的食物鏈計數、判斷食物網的復雜程度。基于以上原因，筆者以學生熟悉的鳥類——白鷺（EgrettagarzettaL.）作為本節課程的主體，以“尋找白鷺生病的原因”為情境主線展開教學，設計\"沂河觀鳥現病鷺\"\"小組合作尋病因\"“生物富集探本質\"“集思廣益救白鷺\"四個教學環節。

2教學目標

（1）通過“扣紙杯”游戲模擬河流生態系統中的捕食關系，構建食物鏈的概念，掌握食物鏈的書寫規則，培養科學思維和探究實踐能力。

（②通過角色扮演活動整合河流生態系統中的食物鏈，構建食物網的概念，體驗生態系統中各種生物之間的復雜捕食關系，初步形成正確的生態觀。

（3）通過分析資料和演示實驗，理解生物富集現象，樹立保護環境的意識。

3教學過程

3.1沂河觀鳥現病鷺

教師展示“生物學興趣小組成員開展實踐活動”圖片，并提出問題：在沂河觀賞鳥類的過程中，小組成員發現部分白鷺生病，而生病的白鷺卻沒有受傷的跡象，是什么原因導致了白鷺生病？

設計意圖：日常生活中的實際案例可以更好地吸引學生的關注。因此，教師利用學生熟悉的沂河風景及白鷺作為情境導入新課，激發學生的學習興趣，提高教學效率，同時也可以讓學生理解“環境就是民生，青山就是美麗，藍天也是幸福，綠水青山就是金山銀山\"的生態發展理念。隨后教師提出問題：“是什么原因導致了白鷺生病\"引導學生產生認知沖突，激發學生的探究動力。

3.2小組合作尋病因

教師以“病從口入”為切入點，引導學生從白鷺的食物上查找原因，并引導學生根據教師提供的部分河流生態系統成分，分組開展“扣紙杯\"游戲模擬其捕食關系。

3.2.1 認識食物鏈

學生展示“扣紙杯”游戲的結果，教師在學生展示過程中發現錯誤并進行解釋說明，陽光和分解者與其他生物不存在捕食關系，因此不應該出現在環環相扣的紙杯中，而代表水草、草魚、白鷺的三個紙杯應依次相扣。教師將紙杯橫向放置，引導學生觀察。學生發現環環相扣的紙杯像一條鏈子，進而構建食物鏈的概念。隨后，教師強調按照獲取營養方式的不同說明自然界主要有三種食物鏈，即捕食食物鏈、寄生食物鏈和腐生食物鏈，初中階段學習的食物鏈是指捕食食物鏈。

3.2.2 完善食物鏈

針對以上食物鏈，教師提出問題： ① 這三種生物在生態系統中分別是什么成分？ ② 食物鏈的起點是生態系統的什么成分？ ③ 食物鏈中的箭頭表示什么？箭頭指向捕食者還是被捕食者？教師根據問題引導學生積極思考，歸納出一般食物鏈的書寫規范。

3.2.3構建食物鏈

教師展示河流生態系統部分示意圖，指出白鷺具有多種食物來源，并要求學生分組合作寫出圖1中的全部食物鏈（見圖1）。各小組選出學生代表展示合作成果，師生合作評價進行糾錯并找出錯誤原因，加深學生對食物鏈的理解。

1.水草 → 草魚 → 白鷺

2.水草→草魚 → 黑魚 白鷺

3.水草→河蝦 → 白鷺

4.水草 → 河蝦 → 黑魚 → 白鷺

3.2.4形成食物網

食物網。教師選取3名學生佩戴紙杯頭飾，每種頭飾代表一種生物，用繩子將這3名學生按照圖1中食物鏈的順序連接起來。通過上述操作，學生能夠逐步構建出結構復雜且相互交織的食物網模型。其他學生分組討論并繪制食物網，隨后展示結果。

教師引導學生分析展示結果，進而構建食物網的模型。教師追問：如果白鷺的數量減少，其他生物的數量是否會發生改變？學生通過思考認識到：在食物網中，一種生物數量的變化會導致其他生物數量發生改變，甚至會使整個生態系統失衡。

設計意圖：教師以河流生態系統中的白鷺等生物為例，通過“扣紙杯\"游戲模擬生物間的捕食關系，幫助學生構建食物鏈的概念，并引導學生歸納食物鏈的書寫規則。學生通過角色扮演模擬河流生態系統中的食物網，構建出食物網模型的同時，理解食物網內的生物相互影響、相互制約。教師通過設計并實施上述學生活動，提高學生的科學思維與合作探究能力，培養其正確的生態觀。

3.3生物富集探本質

教師繼續展示資料：研究員通過檢驗發現，水草、河蝦、草魚、黑魚、白鷺體內均含有雙對氯苯基三氯乙烷（DDT），但含量卻不相同，其中白鷺體內的DDT含量最高。學生根據資料閱讀教材，思考以下問題： ① 隨著消費者級別的升高，其體內DDT的含量會發生怎樣的變化？ ② 為什么會發生這樣的變化？

隨后教師以食物鏈“水草 → 草魚 → 白鷺”為例，通過演示實驗模擬DDT含量隨消費者級別的升高而逐漸提升的過程，引導學生歸納總結生物富集的概念。演示實驗具體操作方法如下。

實驗材料： 100mL 燒杯6個， 500mL 燒杯3個， 1000mL 燒杯1個，乒乓球若干。

實驗準備：實驗開始前教師向學生介紹材料和注意事項。其中 100mL 燒杯代表水草， 500mL 燒杯代表草魚， 1000mL 燒杯代表白鷺，乒乓球則代表DDT。

實驗步驟： ① 于每個容積為 的燒杯中放置2個乒乓球，以此表示水草內部含有DDT成分； ② 將100mL 燒杯中的乒兵球傾倒入 500mL 燒杯之中，以此模擬草魚取食水草的過程，進而導致水草內所含的DDT轉移至草魚體內，由于草魚取食水草的數量較多，故而多次重復此操作流程，以模擬草魚多次取食水草的實際情境； ③ 學生根據圖1食物鏈重復上述過程。

演示實驗結束之后，教師進一步闡釋：不僅DDT存在生物富集現象，在自然環境中，重金屬等有害物質也存在生物富集現象。教師提出問題：如果這種被污染的魚類被人類大量捕食，會對人體產生什么影響？

設計意圖：學生通過分析食物鏈中不同級別的消費者體內DDT含量的差異及規律，構建生物富集的概念。教師可設計演示實驗，讓學生直觀地觀察食物鏈內DDT含量隨消費者級別的升高逐漸提升的過程，降低學生的理解難度，突破教學難點。通過對拓展問題的思考，學生能夠明確環境污染問題和人類健康密切相關，進而增強環保意識。

3.4集思廣益救白鷺

教師引導學生關注環境污染帶來的危害。學生以小組為單位交流討論，尋找解決白鷺生病的可行策略和科學方案。

設計意圖：通過小組活動，學生學會應用所學知識解決實際問題，并了解保護野生動物及生態環境的可行策略和科學方案，進一步增強保護生態環境的態度責任意識。

4教學反思

筆者以“尋找白鷺生病的原因”為情境主線，創設真實的生活情境，不僅有效串聯食物鏈、食物網、生物富集3個重要概念，極大增強了知識的整體性，而且很好地激發了學生的學習興趣，使學生深度融入生活情境之中，積極地參與探究活動，實現了培養學生探究實踐、科學思維等生物學學科核心素養的教學目標。[3]

參考文獻

[1]孫蕾.例談創設適切教學情境突破難點[J].中學生物學，2021，37（7）：33-35.

[2]裘圓圓.指向思維發展的主線式情境教學的設計——以“實驗結果的預測與表達\"為例[J].中學生物學，2020，36（9）：27-29.

[3]張改相.基于核心素養的高中生物學教學目標的制訂[J.生物學通報，2022，57（2）：38-40.