基于“K-W-L”模式的鄉土情境教學設計

中圖分類號：G633.91文獻標識碼：B

《普通高中生物學課程標準（2017年版2020年修訂）》（以下簡稱《課程標準》強調，教師不僅要向學生提供各種豐富又具有代表性的事實支持學生形成概念，還要培養學生通過抽象和概括事實建立生物學概念。因此，教師利用保護動物種群的現狀創設真實情境，能夠為學生提供具有代表性的事實，激發其學習興趣。同時，為了充分體現《課程標準》中提到的“重視以評價促進學生的學習與發展，重視評價的診斷作用、激勵作用和促進作用\"理念，筆者選擇\"K-W-L\"教學模式進行課程設計。該模式基于建構主義理論，以“K-W-L\"表為載體，在了解學生已有知識、激發學生思維、評價學生學習任務完成程度等方面均具有一定優勢。本節課中，筆者以“種群的數量特征”相關內容為例，選用普氏野馬的事實資料，結合“K-W-L\"教學模式進行課程設計（見表1）。

1教材分析與設計思路

“種群的數量特征”是人教版普通高中教科書《生物學·選擇性必修2·生物與環境》第1章第1節的內容，《課程標準》中對該節的內容要求是“列舉種群具有種群密度、出生率和死亡率、遷入率和遷出率、年齡結構、性別比例等特征”；對該節的學業要求是\"運用數學模型表征種群數量變化的規律，分析和解釋影響這一變化規律的因素，并應用于相關實踐活動中”。在此基礎上，筆者為學生提供新疆地區真實的普氏野馬種群數據，引導學生模擬野生動物保護專家的身份，嘗試調查與普氏野馬相關的種群數量特征，并結合所學知識為普氏野馬種群的困境提供有價值的建議，具體課程設計思路如圖1所示。

2教學目標

（1）能夠分析普氏野馬的種群數量變化，說出種群數量穩定對于維持生態平衡的重要作用，構建種群密度的概念，建立穩態與平衡觀。（生命觀念）

（2）能夠分析調查種群密度的不同方法，實施模擬調查種群密度的實驗，認同科技的發展對種群密度調查的重要性，提升合作探究、歸納與概括等能力。（科學思維、科學探究）

（3）能夠關注普氏野馬的種群數量變化，列舉其種群密度、出生率和死亡率、遷入率和遷出率、年齡結構、性別比例等特征，構建概念圖闡明種群數量特征之間的相互關系。（科學思維）

（4）能夠深入了解普氏野馬的生存現狀，舉例說明普氏野馬現階段面臨的困境并提出合理的建議，形成人與自然和諧發展的觀念。 （社會責任）

3教學過程

3.1初識野馬，創設情境

學生觀看普氏野馬相關紀錄片，結合課前預習內容填寫\"K-W-L\"表中的\"K\"欄，并以小組為單位討論： ① 在保護區做種群數量調研時應關注哪些因素？② 如何估算各個種群的密度？ ③ 種群的數量特征之間有什么區別和內在聯系？ ④ 普氏野馬種群的數量變化對當地的生態平衡有什么影響？學生討論并表達觀點后，在教師的指導下填寫表格。

設計意圖：教師通過視頻激發學生對普氏野馬種群的好奇心和保護欲，并引導學生將已有知識和感興趣的問題填寫在“K-W-L”表中。學生在填寫“K\"欄時會涉及前概念，可能會存在一定的錯誤，教師需要引導學生在探究中發現錯誤并進行修正。

3.2再探野馬，深入分析

3.2.1構建種群密度概念

教師提供資料：在放歸普氏野馬前，工作人員需要調查放歸區的植被種類并研究普氏野馬的食性選擇，通過測算駝絨藜、蘆葦等植物的分布得出適合放歸普氏野馬的區域。師生共同總結種群密度的定義，教師強調種群密度是種群最基本的數量特征并提出問題：調查種群密度的方法有哪些？學生小組討論后將其填寫在“K-W-L\"表中。

設計意圖：學生在真實情境中獲取普氏野馬的分布與植物密度之間的關系，提高自身歸納與推理的能力。教師利用普氏野馬的喜食植物引入種群密度相關知識的教學，進而引導學生總結種群密度的定義，為其后續學習調查種群密度的方法奠定基礎。

3.2.2分析調查種群密度的方法

教師提出問題：在野外進行種群數量調研時該如何估算駝絨藜和普氏野馬的種群密度？怎樣做才能減小誤差？學生閱讀“樣方法”相關內容，在\"K-W-L\"表中記錄獲取到的信息和想法，并以小組為單位利用樣方法進行模擬實驗。實驗結束后，小組之間交流結果，計算種群密度，分析產生誤差的原因。教師展示多種生物的圖片并提問：哪些生物適合使用樣方法進行估算？學生在教師的引導下分析不同生物的特征，總結出適合用樣方法進行調查的生物種群。

教師提供新疆地方不同區域的普氏野馬圖片及科研文獻3，并提出問題： ① 是否可以使用樣方法調查并計算野馬繁殖研究中心普氏野馬的種群密度？

② 應如何計算半散放區域和放養區域的普氏野馬種群密度？ ③ 在取樣時如何減小誤差？學生通過逐個計數法估算出圈養普氏野馬的種群密度，并總結出逐個計數法的適用范圍：面積較大的區域不適合使用逐個計數法計算種群密度。

教師引導學生閱讀教材中有關“標記重捕法”的內容并填寫“K-W-L\"表，組織學生以小組為單位設計并實施模擬實驗，并提前準備實驗材料：若干大小相同的白色小球（模擬普氏野馬）、不透明的箱子（模擬普氏野馬所在的區域）、紅色貼紙（模擬標記物）。學生在實驗完成后展示結果，分析產生誤差的原因，完善\"K-W-L\"表。

教師追問： ① 還能使用什么方法估算野外普氏野馬的種群密度？ ② 對于飛蛾這類難以捕捉和計數的昆蟲應如何調查其種群密度？ ③ 有哪些能夠幫助調查種群密度的科學技術？教師介紹紅外觸發相機的工作原理，引導學生思考飛蛾的特性，并講解黑光燈誘捕趨光性昆蟲的原理。

設計意圖：教師利用科研情境引出種群密度的調查和計算方法，帶領學生進行樣方法和標記重捕法的模擬調查實驗，培養學生的合作探究能力；引導學生關注調查不同特點的生物種群數量時應采用的最適方法，讓學生在具體的實例中感受前沿科學技術帶來的便捷，發展其社會責任意識。

3.2.3列舉種群的其他數量特征

教師提供科研資料，引導學生思考并探究種群的其他數量特征。

資料一： ① 普氏野馬經過近40年的人工繁育，種群數量不斷增加，目前全世界的野馬數量在2000匹左右4]； ② 老鼠性成熟較早，一般生下來幾個月后就可以開始繁殖，孕期為21天，一年可繁殖數次，一胎5～10 只。學生思考后能夠回答出普氏野馬的繁殖能力與老鼠相比較低，因此導致其出生率較低。教師由此引出“出生率\"和“死亡率”的概念。

資料二：從目前普氏野馬的野外活動區域看，由于火燒山一帶的人為干擾較強，普氏野馬逐漸從這里遷出，在此區域的種群密度最低；在恰庫爾圖一帶，由于人工投放飼草料、水源充裕，普氏野馬有著較高的種群密度。學生基于資料二得出，普氏野馬會根據環境、食物等因素遷入或遷出某地，進而影響區域內種群密度。

資料三：現有兩個區域，一個區域內普氏野馬公馬有25匹，母馬有17匹；另一個區域內普氏野馬公馬有21匹，母馬有26匹。學生在分析與討論后能夠說出母馬多的區域普氏野馬種群密度更大，明確性別比例是影響種群密度的一個重要特征。

資料四：在放養普氏野馬時，要考慮其年齡結構，以確保放歸的成功率和種群的健康發展。研究人員對普氏野馬進行了年齡劃分，即出生1年以內個體為幼體， 年個體為亞成體，3年以上個體為成體。學生討論后寫出3種年齡結構類型的特點和未來發展趨勢，并基于教師提供的資料說出在實際野外環境下，有多種因素會影響種群的出生率和死亡率，進而影響種群密度，因此穩定型的種群不一定能一直保持穩定。

教師據此提出問題：在調研時如果要了解普氏野馬的種群數量變化，還應考慮哪些種群數量特征？學生進行討論并作答。教師提供資料并繼續提問：① 普氏野馬在人為保護下種群數量仍沒有持續增長，而嚙齒動物在各種防除措施下仍然數量繁多，這是為什么？ ② 為什么不同調查地點的普氏野馬種群密度具有顯著差異？ ③ 種群的性別比例是如何影響種群密度的？ ④ 怎樣的種群年齡結構組成能夠使野馬的種群密度持續增長？教師引導學生畫出普氏野馬的種群年齡結構圖，闡述各年齡結構的特點，并將答案和疑問寫在“K-W-L\"表中進行討論。

3.3拓展提升，發散思維

教師展示普氏野馬的相關資料并設置任務：針對普氏野馬種群現在面臨的生存困境提出一些建議。學生以小組為單位進行討論，并將討論結果填寫在\"K-W-L\"表中。學生討論后說出普氏野馬種群可能面臨氣候干旱、人類活動干擾和近親繁殖等生存困境，并提出使用科學的飼料配方、制訂可行的配種方法等建議。

設計意圖：教師引導學生分析普氏野馬現階段面臨的問題，深入了解普氏野馬種群的生存狀況，認同廣泛開展生物多樣性宣傳教育活動的重要性，形成人與自然和諧發展的生命觀念。

3.4展望未來，構建概念圖

學生回憶本節所學知識，完善“K-W-L”表中的\"L\"欄，自查學習成果，檢驗在\"K\"和\"W\"環節中存在的錯誤概念；依據表中記錄的內容構建概念圖，探究影響種群密度的各種因素及內在聯系；進行展示交流，修改完善概念圖。

設計意圖：概念圖能夠幫助學生將所學知識直觀形象地表達出來，從而提高學生歸納與概括的能力，擴寬其理解核心知識的廣度和深度。

4教學反思

筆者利用\"K-W-L\"教學模式進行教學，選取普氏野馬這一主線貫穿整節課。課堂中，學生通過對普氏野馬這一新疆本土瀕危動物的深人了解構建知識體系，厘清種群數量特征之間的內在聯系，將知識應用在實際探究過程中，有助于提升其探究實踐的能力。

本節課的不足之處在于兩個模擬實驗活動花費時間較多，可能導致學生沒有足夠的時間分析實驗結果和產生誤差的原因。此外，在展示其他調查種群密度的方法時，教師應多搜集科學前沿信息，呈現更多方法，引導學生理解其中原理，讓學生進一步感受科學技術的進步。

參考文獻

[1中華人民共和國教育部.普通高中生物學課程標準（2017年版2020年修訂）[M.北京：人民教育出版社，2020.

[2]董艷，聶靜雨，蔡翔英.關聯新舊知識的KWL教學模式發展研究[J].電化教育研究，2020，41（8）：33-42.

[3薛劍楠，楊建明，沙麗塔娜提·木巴拉克，等.新疆普氏野馬現狀初步調查[J].新疆林業，2023（4）：9-12.

[4蘇萱，趙序茅，張赫凡，等.普氏野馬的漫長回家路[J].森林與人類，2024（2）：74-81+2.