馬成濤

(山東省濟(jì)寧市育才中學(xué) 272000)

1 教材分析

“生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)”是人教版高中生物必修三《穩(wěn)態(tài)與環(huán)境》第5章第3節(jié)的內(nèi)容，主要講述了碳循環(huán)的過程、物質(zhì)循環(huán)的概念和特點(diǎn)、物質(zhì)循環(huán)與能量流動(dòng)的關(guān)系，其中教學(xué)重點(diǎn)是碳循環(huán)的過程，教學(xué)難點(diǎn)是物質(zhì)循環(huán)與能量流動(dòng)的關(guān)系。本節(jié)內(nèi)容是在生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步從物質(zhì)運(yùn)行的角度來探討生態(tài)系統(tǒng)的功能。由于能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)是生態(tài)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)變化過程中的兩個(gè)方面，所以本節(jié)課對(duì)于充分理解生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)統(tǒng)一的整體、建立生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能相統(tǒng)一的觀點(diǎn)具有重要的作用。

在教學(xué)設(shè)計(jì)上運(yùn)用角色扮演、討論等學(xué)生主動(dòng)參與的教學(xué)手段，引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建碳循環(huán)的概念模型，歸納物質(zhì)循環(huán)的概念與特點(diǎn)，總結(jié)能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)的區(qū)別與聯(lián)系，在學(xué)生積極主動(dòng)參與的過程中實(shí)現(xiàn)三維教學(xué)目標(biāo)。

2 教學(xué)目標(biāo)

2.1 知識(shí)目標(biāo) 理解生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)的概念；識(shí)記、應(yīng)用碳循環(huán)的過程；比較得出能量流動(dòng)與物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系。

2.2 能力目標(biāo) 利用“能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系”教學(xué)過程，培養(yǎng)比較、歸納以及對(duì)所持觀點(diǎn)的總結(jié)表達(dá)能力；通過分析“溫室效應(yīng)”的形成與危害，培養(yǎng)推理、聯(lián)想、思維遷移能力。

2.3 情感、態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo) 通過學(xué)習(xí)人類對(duì)碳循環(huán)的影響，培養(yǎng)環(huán)境保護(hù)意識(shí)；積累生態(tài)學(xué)知識(shí)，形成科學(xué)的世界觀。

3 教學(xué)過程

3.1 實(shí)物展示，問題導(dǎo)入新課 分別展示新鮮、干燥、腐爛的三種葉片，提出問題：干葉片中最基本的化學(xué)元素是什么？碳元素主要來自哪里？碳元素是如何構(gòu)建出一片新鮮的葉片的？葉片腐爛后碳元素又去哪里了？通過一系列問題，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入新課的學(xué)習(xí)。

設(shè)計(jì)意圖：通過形象直觀的實(shí)物展示，引導(dǎo)學(xué)生整合舊知識(shí)，初步建立起物質(zhì)循環(huán)的觀點(diǎn)，激發(fā)學(xué)生進(jìn)一步探究的興趣。

3.2 角色扮演，分析碳循環(huán)的過程 先利用直觀的形式使學(xué)生建立起碳循環(huán)的概念模型，再通過搶答強(qiáng)化認(rèn)知。

(1)活動(dòng)一：角色扮演 首先教師提出問題：假如你就是大氣中的一個(gè)CO2分子，打算做一次說走就走的旅行，從植物的光合作用開始，沿途會(huì)經(jīng)過哪些景點(diǎn)？在每個(gè)景點(diǎn)停留時(shí)會(huì)做什么？最終的目的地又將會(huì)是哪里？然后6名學(xué)生為一個(gè)小組進(jìn)行角色扮演，其中一名學(xué)生作為導(dǎo)演，其他學(xué)生分別扮演CO2分子、生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者和大氣中的CO2庫；小組合作探究碳元素在進(jìn)出各個(gè)環(huán)節(jié)的時(shí)候，是以什么形式、通過哪種生命活動(dòng)、最終又形成哪些產(chǎn)物。

小組合作討論完成后，選出一個(gè)小組進(jìn)行表演，每個(gè)角色闡明在碳循環(huán)過程中所進(jìn)行的生理活動(dòng)以及碳的存在形式。教師根據(jù)學(xué)生表演的情況進(jìn)行評(píng)價(jià)總結(jié)，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)角色扮演的過程繪制碳循環(huán)過程圖。最后教師給出正確的碳循環(huán)過程圖(圖1)，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)比自己的過程圖進(jìn)行修正和完善，實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)的自我評(píng)價(jià)。

圖1 碳循環(huán)過程圖

設(shè)計(jì)意圖：通過角色扮演模擬碳循環(huán)的過程，達(dá)到使每位學(xué)生都能理解碳循環(huán)各個(gè)環(huán)節(jié)的目的。

(2)活動(dòng)二：學(xué)生搶答 教師組織學(xué)生搶答如下問題：碳的循環(huán)形式？碳在無機(jī)環(huán)境中存在的形式？碳在生物體(生物群落)中存在的形式？碳進(jìn)入生產(chǎn)者的途徑？碳在生物體之間傳遞的途徑？碳進(jìn)入大氣的途徑？搶答時(shí)間結(jié)束后，教師進(jìn)行點(diǎn)評(píng)并根據(jù)回答過程中表現(xiàn)出來的問題進(jìn)行總結(jié)。

設(shè)計(jì)意圖：搶答環(huán)節(jié)能夠及時(shí)鞏固碳循環(huán)的過程這一知識(shí)點(diǎn)，并反饋學(xué)生學(xué)習(xí)過程中出現(xiàn)的問題，調(diào)動(dòng)學(xué)生參與課堂教學(xué)的主動(dòng)性和積極性。

3.3 自主歸納，總結(jié)物質(zhì)循環(huán)的概念和特點(diǎn) 引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)前面的結(jié)論自主歸納物質(zhì)循環(huán)的概念，學(xué)生歸納總結(jié)。教師追問：這里的物質(zhì)是指什么？這里的生態(tài)系統(tǒng)范圍有多大？在哪兩者之間循環(huán)？學(xué)生回答后，教師引導(dǎo)學(xué)生修正答案并形成結(jié)論。

通過對(duì)物質(zhì)循環(huán)概念的分析，引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)物質(zhì)循環(huán)的特點(diǎn)——循環(huán)性。然后通過資料展示：在農(nóng)田中大量使用 DDT 有機(jī)農(nóng)藥會(huì)殃及南極的企鵝。引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)資料總結(jié)出物質(zhì)循環(huán)的另一特點(diǎn)：全球性。

設(shè)計(jì)意圖：培養(yǎng)學(xué)生提取信息、總結(jié)歸納等自主學(xué)習(xí)能力。

3.4 小組討論分析，比較能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系 提出問題：能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)之間有怎樣的關(guān)系？讓學(xué)生根據(jù)能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系圖，小組成員之間討論總結(jié)出兩者的區(qū)別和聯(lián)系，填寫導(dǎo)學(xué)案上的表格(表1)。小組代表展示答案，其他小組成員進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，教師引導(dǎo)學(xué)生修正并完善結(jié)論，并對(duì)學(xué)習(xí)成果進(jìn)行評(píng)價(jià)。

表1 能量流動(dòng)與物質(zhì)循環(huán)比較

設(shè)計(jì)意圖：在已有知識(shí)的基礎(chǔ)上，通過小組討論分析來完成該部分內(nèi)容的學(xué)習(xí)，可以加深學(xué)生對(duì)于“能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)是生態(tài)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)變化過程中的兩個(gè)方面”這一觀點(diǎn)的理解。

3.5 觀看視頻，培養(yǎng)學(xué)生的生態(tài)保護(hù)意識(shí) 教師播放溫室效應(yīng)的相關(guān)視頻，學(xué)生分組討論，回答下列問題：造成溫室效應(yīng)的原因有哪些？如何解決溫室效應(yīng)？學(xué)生展示討論結(jié)果，教師評(píng)價(jià)并補(bǔ)充總結(jié)。

設(shè)計(jì)意圖：利用視頻資料這一學(xué)生喜聞樂見的形式，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引起學(xué)生的思考，培養(yǎng)學(xué)生保護(hù)環(huán)境的意識(shí)。

3.6 拓展延伸，完成一份環(huán)境調(diào)查報(bào)告 請(qǐng)學(xué)生根據(jù)所學(xué)的碳循環(huán)的相關(guān)知識(shí)，課外繼續(xù)探究氮循環(huán)、磷循環(huán)、硫循環(huán)等相關(guān)知識(shí)，調(diào)查造成溫室效應(yīng)、水質(zhì)富營養(yǎng)化、酸雨等的具體原因，并尋找可行的緩解相關(guān)環(huán)境問題的方法。學(xué)生可選擇其一寫一份調(diào)查報(bào)告。

設(shè)計(jì)意圖：培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和收集信息的能力，并在調(diào)查的過程中使學(xué)生更加深入地理解生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)統(tǒng)一的整體，增強(qiáng)生態(tài)文明建設(shè)的意識(shí)。

4 教學(xué)反思

在教學(xué)中，教師通過質(zhì)疑引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、歸納概括，讓學(xué)生親歷知識(shí)的形成過程，既品嘗了成功的喜悅，又掌握了整合信息、歸納概括的學(xué)習(xí)方法。整個(gè)教學(xué)過程充分體現(xiàn)以教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體的教學(xué)觀念，使每一個(gè)學(xué)生都能積極主動(dòng)地參與其中。在課堂教學(xué)中既有師生互動(dòng)，又有生生互動(dòng)，最終達(dá)到教學(xué)三維目標(biāo)的落實(shí)。