基于本土化情境和問(wèn)題驅(qū)動(dòng)的教學(xué)設(shè)計(jì)

摘 要：本文通過(guò)創(chuàng)設(shè)貫穿整節(jié)課的本土化真實(shí)情境，將開(kāi)發(fā)南宮山自然保護(hù)區(qū)資源的問(wèn)題拆分為研究群落結(jié)構(gòu)的相關(guān)子問(wèn)題，通過(guò)問(wèn)題驅(qū)動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生深度思考。學(xué)生在解決真實(shí)問(wèn)題的過(guò)程中，構(gòu)建知識(shí)體系，激發(fā)其對(duì)于家鄉(xiāng)的認(rèn)同感和保護(hù)環(huán)境的社會(huì)責(zé)任意識(shí)，滲透生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：群落的結(jié)構(gòu)；種間關(guān)系；問(wèn)題驅(qū)動(dòng)；高中生物學(xué)教學(xué)

文章編號(hào)：1003-7586（2024）09-0020-04 中圖分類(lèi)號(hào)：G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

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教材分析和設(shè)計(jì)思路

《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)《課程標(biāo)準(zhǔn)》）

中有關(guān)“群落的結(jié)構(gòu)”內(nèi)容包含次位

概念“2.1.4 描述群落具有垂直結(jié)構(gòu)和水平結(jié)構(gòu)等特征，并可隨時(shí)間而改變”“2.1.5分析不同群落中的生物具有與該群落環(huán)境相適應(yīng)的形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理特征和分布特點(diǎn)”，且

在模塊開(kāi)設(shè)

建議中提到“通過(guò)了解當(dāng)?shù)匾吧鷦?dòng)植物資源的現(xiàn)狀，培養(yǎng)人與自然和諧相處的意識(shí)，充分認(rèn)識(shí)環(huán)境保護(hù)與可持續(xù)發(fā)展、改善人類(lèi)的物質(zhì)生活和文化生活意義”。相關(guān)內(nèi)容有助于學(xué)生構(gòu)建“穩(wěn)態(tài)與平衡觀”和“進(jìn)化與適應(yīng)觀”等生命觀念，提升“模型與建?！焙汀芭行运季S”的科學(xué)思維，形成“解決生產(chǎn)問(wèn)題”“激發(fā)生態(tài)意識(shí)”的社會(huì)責(zé)任意識(shí)，是落實(shí)生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)目標(biāo)的重要章節(jié)。

從教學(xué)內(nèi)容角度分析，“群落的結(jié)構(gòu)”是人教版普通高中教科書(shū)《生物學(xué)·選擇性必修2·生物與環(huán)境》第2章第1節(jié)的內(nèi)容，是種群和生態(tài)系統(tǒng)兩個(gè)生命層次之間的知識(shí)橋梁，需要學(xué)生從區(qū)別于種群特征的研究視角出發(fā)構(gòu)建群落特征，為之后學(xué)習(xí)生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)奠定知識(shí)基礎(chǔ)。教學(xué)中教師需要充分拆解并整合本土化的真實(shí)生態(tài)情境，使其更貼近學(xué)生的實(shí)際生活，引發(fā)學(xué)生深度思考，有助于激發(fā)學(xué)生的家鄉(xiāng)認(rèn)同感和保護(hù)環(huán)境的社會(huì)責(zé)任意識(shí)，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。本節(jié)課的整體設(shè)計(jì)如圖1所示。

2 教學(xué)目標(biāo)

（1）通過(guò)比較南宮山和華山的物種組成，類(lèi)比種群相關(guān)知識(shí)，準(zhǔn)確闡明群落的概念和特征，了解不同群落的物種組成和豐富度具有一定差異，初步構(gòu)建結(jié)構(gòu)和功能觀、進(jìn)化與適應(yīng)觀。

（2）基于視頻資源，從三種生物的種間關(guān)系入手，補(bǔ)充實(shí)例并進(jìn)行分析，歸納出群落中常見(jiàn)的種間關(guān)系類(lèi)型及其區(qū)別，構(gòu)建穩(wěn)態(tài)與平衡觀。

（3）分析嵐河中水生生物的生境情況和南宮山三個(gè)不同自然區(qū)域內(nèi)的植被分布狀況，在識(shí)圖、分析、討論中建立群落結(jié)構(gòu)和生態(tài)位等相關(guān)知識(shí)的聯(lián)系，進(jìn)一步發(fā)展穩(wěn)態(tài)與平衡觀、進(jìn)化與適應(yīng)觀。

（4）利用所學(xué)知識(shí)，提出解決南宮山開(kāi)發(fā)問(wèn)題的建議，發(fā)展辯證思維，激發(fā)自身的家鄉(xiāng)認(rèn)同感和保護(hù)環(huán)境的社會(huì)責(zé)任意識(shí)。

3 教學(xué)重難點(diǎn)

教學(xué)重點(diǎn)：群落的物種組成和豐富度，群落中不同物種的種間關(guān)系和空間結(jié)構(gòu)。

教學(xué)難點(diǎn)：群落的種間關(guān)系，生態(tài)位的概念及組成。

4 教學(xué)過(guò)程

4.1 創(chuàng)建真實(shí)情境，導(dǎo)入新課

陜西南宮山國(guó)家森林公園距嵐皋中學(xué)20千米，是學(xué)生家鄉(xiāng)最著名的4A級(jí)景區(qū)，也是學(xué)生最為熟悉的自然群落。教師通過(guò)提供圖片資源，引發(fā)學(xué)生回憶游玩時(shí)觀察到的自然景觀，從而創(chuàng)設(shè)南宮山風(fēng)景區(qū)擴(kuò)建改造的真實(shí)情境，引發(fā)學(xué)生思考“在開(kāi)發(fā)南宮山資源時(shí)需要考慮和研究哪些內(nèi)容”。教師鼓勵(lì)學(xué)生表達(dá)自己觀點(diǎn)，整理匯總得出問(wèn)題串，梳理解決問(wèn)題過(guò)程中應(yīng)該了解的群落水平研究對(duì)象：物種組成、優(yōu)勢(shì)種、種間關(guān)系、群落的空間結(jié)構(gòu)和群落季節(jié)性變化等，由此引出本節(jié)課題。

設(shè)計(jì)意圖：教師通過(guò)創(chuàng)設(shè)學(xué)生熟悉的本土真實(shí)情境，展現(xiàn)家鄉(xiāng)之美，激發(fā)學(xué)生的家鄉(xiāng)認(rèn)同感；提出本節(jié)課的總問(wèn)題，并應(yīng)用“拆解法”將其分為若干子問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜問(wèn)題的能力，引出后續(xù)學(xué)習(xí)的方向，以問(wèn)題驅(qū)動(dòng)的方式激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

4.2 分析資料，歸納群落概念

教師提供南宮山和華山的面積、主要物種的數(shù)目及類(lèi)型的數(shù)據(jù)（見(jiàn)表1），引導(dǎo)學(xué)生在數(shù)據(jù)分析過(guò)程中感受群落的范圍、時(shí)空性及不同群落的物種組成，并初步分析原因。學(xué)生在本環(huán)節(jié)能夠得出以下結(jié)論：群落具有時(shí)間和空間性，包含該環(huán)境內(nèi)的全部生物。不同群落的物種組成和優(yōu)勢(shì)種不同，主要由群落所處的氣候、光照、降雨等非生物因素決定。物種組成是區(qū)別不同群落的重要特征之一。

開(kāi)發(fā)建議：可以考慮在物種較為豐富的位置適度開(kāi)發(fā)，從而保證群落的完整性和可恢復(fù)性。建造人工景觀時(shí)盡量保留原本的植被結(jié)構(gòu)，避免破壞性開(kāi)發(fā)。

設(shè)計(jì)意圖：教師利用數(shù)據(jù)的直觀性，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)分析數(shù)據(jù)并得出結(jié)論。知識(shí)的生成過(guò)程包含了收集數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)、得出結(jié)論等科學(xué)研究的步驟和方法。

4.3 利用真實(shí)情境，分析種間關(guān)系

南宮山自然保護(hù)區(qū)中存在大量的動(dòng)植物資源和復(fù)雜的種間關(guān)系實(shí)例。教師在本環(huán)節(jié)先播放瓢蟲(chóng)、蚜蟲(chóng)、螞蟻的相關(guān)視頻，指導(dǎo)學(xué)生厘清種間關(guān)系的特征，結(jié)合南宮山風(fēng)景區(qū)中可能出現(xiàn)的種間關(guān)系實(shí)例設(shè)計(jì)問(wèn)題串（見(jiàn)表2），分析可能存在的種間關(guān)系類(lèi)型和辨別方法，構(gòu)建數(shù)量坐標(biāo)圖和營(yíng)養(yǎng)關(guān)系圖的數(shù)學(xué)模型。

開(kāi)發(fā)建議：教師引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注瀕危動(dòng)植物的種間關(guān)系，認(rèn)識(shí)到保護(hù)區(qū)的開(kāi)發(fā)要盡量避開(kāi)瀕危動(dòng)植物的活動(dòng)范圍，引入的動(dòng)植物不能影響原有動(dòng)植物的種間關(guān)系，從而提高環(huán)境容納量，保護(hù)瀕危物種。

設(shè)計(jì)意圖：教師提供視頻資源和生境實(shí)例，利用問(wèn)題串引導(dǎo)學(xué)生參與分析的過(guò)程，尋找種間關(guān)系的概念及辨別特征，將知識(shí)、理解、應(yīng)用、分析、綜合、判斷等不同層次的信息進(jìn)行綜合處理。教師關(guān)注學(xué)生的表達(dá)和思辨過(guò)程，使其在深度學(xué)習(xí)的過(guò)程中獲取新知，并應(yīng)用新知解釋現(xiàn)象背后的原理。

4.4 依據(jù)真實(shí)生態(tài)環(huán)境，歸納群落結(jié)構(gòu)

教師提供水生生境模式圖及三個(gè)不同自然區(qū)域內(nèi)植被分布的情況模式圖（見(jiàn)圖2、圖3），設(shè)計(jì)問(wèn)題串，組織小組討論，分析歸納群落的空間結(jié)構(gòu)（見(jiàn)表3），并針對(duì)結(jié)論提出開(kāi)發(fā)建議。

開(kāi)發(fā)建議：開(kāi)發(fā)項(xiàng)目需要結(jié)合南宮山群落的空間結(jié)構(gòu)，在原有基礎(chǔ)上適度開(kāi)發(fā)，維持群落在長(zhǎng)期自然選擇中獲得的環(huán)境適應(yīng)性。盡量保持原有植被的空間結(jié)構(gòu)分布，既能實(shí)現(xiàn)人造景觀的建設(shè)，又能實(shí)現(xiàn)對(duì)自然資源的充分利用。

設(shè)計(jì)意圖：教師提供典型例題中的兩幅模式圖，設(shè)計(jì)與南宮山自然保護(hù)區(qū)相關(guān)的問(wèn)題情境，從多角度幫助學(xué)生理解群落空間結(jié)構(gòu)的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。

4.5 提供資料，引出群落的季節(jié)性和生態(tài)位概念

開(kāi)發(fā)建議：應(yīng)考慮每種生物在群落中的地位和作用。根據(jù)季節(jié)變化特點(diǎn)，盡量減少在冬季休整期和春季恢復(fù)期的開(kāi)發(fā)利用。根據(jù)群落結(jié)構(gòu)逐步開(kāi)發(fā)生態(tài)資源，確保生態(tài)系統(tǒng)能及時(shí)恢復(fù)，盡可能減少人工開(kāi)發(fā)帶來(lái)的環(huán)境破壞和污染。

設(shè)計(jì)意圖：教師引導(dǎo)學(xué)生感受南宮山群落季節(jié)變化之美，提升學(xué)生的家鄉(xiāng)認(rèn)同感。分析具體生物在群落中的生態(tài)位，由特殊到一般歸納出生態(tài)位的實(shí)質(zhì)內(nèi)容。

4.6 總結(jié)歸納，構(gòu)建知識(shí)體系，解決核心問(wèn)題

教師引導(dǎo)學(xué)生回顧本節(jié)課的四個(gè)子問(wèn)題，整合思維導(dǎo)圖，構(gòu)建知識(shí)框架（見(jiàn)圖4），并整理教學(xué)過(guò)程中提出的開(kāi)發(fā)建議，解決本節(jié)課的核心問(wèn)題。

設(shè)計(jì)意圖：教師利用知識(shí)框架圖整合本節(jié)課的核心內(nèi)容，幫助學(xué)生厘清核心概念與知識(shí)之間的關(guān)系，將零散的知識(shí)體系化。同時(shí)，教師回顧四條開(kāi)發(fā)建議，開(kāi)放式探討貫穿本節(jié)課的問(wèn)題，提升學(xué)生的語(yǔ)言表達(dá)能力和全面考慮問(wèn)題的意識(shí)。

5 教學(xué)反思

建構(gòu)主義教學(xué)理論表明，學(xué)生是教學(xué)活動(dòng)的參與者和知識(shí)的積極構(gòu)建者，教師是輔助學(xué)生構(gòu)建知識(shí)的推動(dòng)者和指導(dǎo)者。 ［1］STEAM教育立足于真實(shí)的生活情境，圍繞現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，讓學(xué)生從現(xiàn)有的經(jīng)驗(yàn)水平出發(fā)去解決問(wèn)題。 ［2］本節(jié)課提出本土資源南宮山的開(kāi)發(fā)問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)問(wèn)題進(jìn)行拆解，提供了豐富的教學(xué)情境和科學(xué)研究的方法。教師將群落結(jié)構(gòu)相關(guān)的知識(shí)串聯(lián)起來(lái)的同時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生思考解決問(wèn)題的策略，關(guān)注學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)，充分調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性，發(fā)展學(xué)生的生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

結(jié)合本土化真實(shí)情境，在解決實(shí)際問(wèn)題的過(guò)程中展開(kāi)教學(xué)是本節(jié)課的亮點(diǎn)之一。教師創(chuàng)設(shè)家鄉(xiāng)南宮山的開(kāi)發(fā)利用問(wèn)題，讓學(xué)生產(chǎn)生共情，激發(fā)了學(xué)生的家鄉(xiāng)認(rèn)同感和保護(hù)環(huán)境的社會(huì)責(zé)任意識(shí)，潛移默化地將生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)中的社會(huì)責(zé)任融入課堂教學(xué)中。

參考文獻(xiàn)

［1］張亞娟.建構(gòu)主義教學(xué)理論綜述［J］.教育現(xiàn)代化，2018，5（12）：171-172.

［2］李高峰.中學(xué)生物學(xué)STEAM教育及案例［M］.南寧：廣西教育出版社，2021.