張小玲

摘 要 引導學生建構(gòu)生態(tài)系統(tǒng)核心概念，有利于學生從宏觀層面上認識生命活動的規(guī)律，形成結(jié)構(gòu)與功能、物質(zhì)與能量、穩(wěn)態(tài)與平衡等基本的生命觀念，并且在概念的建構(gòu)過程中培養(yǎng)學生的科學思維，通過理論聯(lián)系實際增強學生的社會責任感，促進學生核心素養(yǎng)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞 生態(tài)系統(tǒng) 生命觀念 科學思維 社會責任感 核心素養(yǎng)

2016年9月，“中國學生發(fā)展核心素養(yǎng)”發(fā)布，這項權(quán)威研究成果對學生發(fā)展核心素養(yǎng)的內(nèi)涵、表現(xiàn)、落實途徑等做了詳細闡釋。成果指出：學生發(fā)展核心素養(yǎng)是學生在接受相應學段的教育過程中，逐步形成的適應個人終身發(fā)展和社會發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力。其中，生物學核心素養(yǎng)是學生在生物學課程學習過程中逐漸發(fā)展起來的，在解決真實情境中的生物學問題時所表現(xiàn)出來的必備品格和關(guān)鍵能力，主要包括生命觀念、科學思維、科學探究和社會責任4個方面。

培養(yǎng)學生生物學學科核心素養(yǎng)是生物課程的目標和價值追求，需要落實到實際的生物教學過程中，需要在具體的生物知識的學習過程中實現(xiàn)。教師需要做的就是深入分析具體的教學內(nèi)容，引導學生體會知識中蘊含的生命觀念;引導學生通過推理、分析、演繹、歸納等思維過程主動獲取知識;充分利用教學素材引導學生進行自主探究，培養(yǎng)科學探究能力;引導學生理論聯(lián)系實際探討與生物相關(guān)的社會問題，增強社會責任感。下面就人教版義務教育教科書生物學七年級上冊“生物與環(huán)境組成生態(tài)系統(tǒng)”一節(jié)的教學進行分析，探討在課堂教學中促進學生核心素養(yǎng)發(fā)展的具體措施。

1 內(nèi)容分析

生態(tài)系統(tǒng)的相關(guān)內(nèi)容能讓學生從宏觀的角度認識生命現(xiàn)象和規(guī)律。在義務教育生物課程標準中將“生物與環(huán)境”作為一個一級主題，其主要的內(nèi)容就是核心概念生態(tài)系統(tǒng)。人教版生物學教科書七年級上冊的第一單元中，“生物與環(huán)境組成生態(tài)系統(tǒng)”一節(jié)內(nèi)容是學生第一次從理論上認識生態(tài)系統(tǒng)的概念、組成成分、食物鏈和食物網(wǎng)以及自我調(diào)節(jié)能力等內(nèi)容，而生態(tài)系統(tǒng)有關(guān)知識在生物圈中的綠色植物、生物圈中的人以及生物圈中的其他動物幾個單元中都有進一步的介紹，并且在高中階段將繼續(xù)深入學習。所以，本節(jié)內(nèi)容的學習能為學生后期的學習打好基礎。

2 科學思維能力的培養(yǎng)

七年級學生已經(jīng)具有一定的邏輯思維能力，教師在教學中注重引導學生進行比較、歸納、建立模型等思維活動，有助于他們發(fā)展科學思維。

2.1 從系統(tǒng)的角度建構(gòu)生態(tài)系統(tǒng)的概念

在本節(jié)內(nèi)容教學之前，學生學習了生物與環(huán)境的關(guān)系，了解到生物與環(huán)境是相互影響的。在此基礎上，教師可以通過引入系統(tǒng)的概念讓學生理性分析生態(tài)系統(tǒng)的概念。首先，讓學生著眼生態(tài)系統(tǒng)的系統(tǒng)二字，提出問題：什么是系統(tǒng)？學生通過查找工具書能夠了解到：系統(tǒng)是由相互聯(lián)系的部分組成的統(tǒng)一整體。而通過回憶上一節(jié)課的內(nèi)容，學生能認識到生物與環(huán)境是相互影響、彼此聯(lián)系，所以兩個部分相互聯(lián)系構(gòu)成了一個統(tǒng)一整體。這時，教師再讓學生分析生態(tài)系統(tǒng)的概念“我們把一定區(qū)域內(nèi)，生物與外界環(huán)境形成的統(tǒng)一的整體叫做生態(tài)系統(tǒng)”。學生就容易產(chǎn)生認同感。該環(huán)節(jié)從系統(tǒng)的角度切入，聯(lián)系學生已有經(jīng)驗理解生態(tài)系統(tǒng)的概念，注重了概念的生成過程，雖然比直接給出概念多用了幾分鐘的時間，但是能夠幫助學生深入理解生態(tài)系統(tǒng)的概念，同時可以幫助學生初步形成系統(tǒng)論的科學思維，以及對后續(xù)分析生態(tài)系統(tǒng)的組成成分及相互關(guān)系做了鋪墊。

2.2 在模型建構(gòu)中培養(yǎng)學生的科學思維能力

在理解生態(tài)系統(tǒng)的概念的基礎上，教師引導學生進一步分析“生態(tài)系統(tǒng)包括生物與無機環(huán)境兩個部分”。關(guān)于生物部分中不同生物在生態(tài)系統(tǒng)中的作用，學生聯(lián)系已有經(jīng)驗能夠認識到：植物能夠制造有機物，動物需要消耗有機物，而細菌真菌等能夠分解動植物的有機物。進而，學生總結(jié)得出生物可以分為生產(chǎn)者、消費者和分解者三大類。

這三類生物作為生態(tài)系統(tǒng)的組成成分必然存在著密切的聯(lián)系。教師提出問題：生態(tài)系統(tǒng)三種成分之間存在什么聯(lián)系呢？組織學生聯(lián)系已有知識和生活經(jīng)驗以小組合作的形式進行探討，并以文字和箭頭的方式表示它們之間的關(guān)系，建構(gòu)概念模型。其中，學生容易建構(gòu)起來的是生產(chǎn)者和消費者之間的捕食關(guān)系。教師可以展示幾個具體而簡單的生態(tài)系統(tǒng)，讓學生分析生產(chǎn)者和消費者之間的食物關(guān)系，都能通過捕食關(guān)系形成一條鏈狀結(jié)構(gòu)。這時，一些學生列出的食物鏈不夠完整或包括了不該有的部分，教師可引導學生比較幾個生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈，歸納得出食物鏈的基本特點：起點是生產(chǎn)者，終點是該生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)最高級別的消費者，不包括分解者和無機環(huán)境。教師繼續(xù)展示一個較為復雜的生態(tài)系統(tǒng)，要求學生找出其中生產(chǎn)者和消費者之間的食物關(guān)系，從而確食物網(wǎng)的含義。

教師再引導學生根據(jù)植物的光合作用將無機環(huán)境和生產(chǎn)者聯(lián)系起來，根據(jù)分解者的分解作用將分解者和生產(chǎn)者、消費者及無機環(huán)境聯(lián)系起來，建構(gòu)生態(tài)系統(tǒng)的概念模型（圖1），讓學生可以更直觀地認識到生態(tài)系統(tǒng)各種組分是相互聯(lián)系的。并進一步引導學生探究：各種組分的聯(lián)系有什么作用呢？學生已經(jīng)知道綠色植物能通過光合作用將無機物合成有機物，教師可以補充說明：這個過程中物質(zhì)（如二氧化碳）就從無機環(huán)境進入生產(chǎn)者體內(nèi)，同時無機環(huán)境的光能也轉(zhuǎn)化為化學能儲存在有機物中。教師追問：各級消費者攝食吃的是什么？為什么要吃？分解者為什么要分解動植物的遺體殘??？沒有分解者會怎么樣？最后，教師和學生共同整理思路，得出結(jié)論：生態(tài)系統(tǒng)各種成分之間的聯(lián)系可以實現(xiàn)物質(zhì)和能量的流動。

由于學生沒有具體學習光合作用、呼吸作用的過程，物質(zhì)和能量的概念也比較抽象，所以該部分內(nèi)容是教學難點。教師不宜為了完善生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)增加太多的內(nèi)容，以免造成學生的理解困難。因此，此時學生根據(jù)已有知識自主探究建構(gòu)的生態(tài)系統(tǒng)概念模型是不完整的，但是對于他們的自主探究能力、科學思維能力的培養(yǎng)起到很好的作用，也為以后進一步認識生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)搭建好了基礎的框架。

3 生態(tài)系統(tǒng)核心概念中的生命觀念

生命觀念包括對生命世界現(xiàn)象及其運作規(guī)律的理解和認識，是科學世界觀的組成部分。學生在掌握生物學概念性知識的基礎上形成生命觀念，有助于理解或解釋生命相關(guān)的現(xiàn)象和本質(zhì)。在生態(tài)系統(tǒng)組成成分及相互關(guān)系的教學過程中，教師利用建構(gòu)概念模型的方式讓學生認識到：生態(tài)系統(tǒng)各組成成分之間具有一定的聯(lián)系。通過這些聯(lián)系，物質(zhì)和能量可以在不同的成分之間發(fā)生轉(zhuǎn)移，蘊含了結(jié)構(gòu)與功能、生命活動離不開物質(zhì)和能量的基本生命觀念。

在生態(tài)系統(tǒng)具有自我調(diào)節(jié)能力的教學中，教師可以采用“設立情境一提出問題一自主探究一得出結(jié)論”的教學模式。教師展示問題情境：當雨量充沛、氣候適宜時，草木生長十分繁茂，兔的數(shù)量會由于食物充足而大量增加，野兔的數(shù)量會不會無限增長？學生通過自主的探究，能夠認識到：生態(tài)系統(tǒng)中生物的種類和數(shù)量是相對穩(wěn)定的，生態(tài)系統(tǒng)具有一定的穩(wěn)定性，而這種穩(wěn)定性的實現(xiàn)是生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)的結(jié)果。學生通過探究和分析，體會穩(wěn)態(tài)與平衡的生命觀念。

4 分析實際問題，體會肩負社會責任的使命感

生態(tài)文明已經(jīng)上升到國家建設、社會文明的高度，中學生通過理論學習，知道了生態(tài)系統(tǒng)維持穩(wěn)態(tài)的原理和重要性，明確了人類在生態(tài)系統(tǒng)中的地位與作用，所以更應該懂得保護生態(tài)環(huán)境的重要性和緊迫性。教師要引導學生形成從自身做起，參與到生態(tài)文明建設的隊伍中的思想意識，體驗肩負社會責任的使命感。

教師可以創(chuàng)設情境：一個池塘受到有機農(nóng)藥DDT的污染后，對其中的生物會造成哪些影響？在教師介紹了DDT進入生物體后難以分解和排出體外的特點后，讓學生自行分析池塘中的藻類植物、水生昆蟲、小魚、大魚體內(nèi)DDT的濃度變化。經(jīng)過比較分析，學生會發(fā)現(xiàn)這種有毒物質(zhì)在營養(yǎng)級越高的生物體內(nèi)積累越多，生成生物富集的概念。教師可以繼續(xù)展示科學報道：南極企鵝體內(nèi)發(fā)現(xiàn)DDT，通過原因分析讓學生認識到環(huán)境污染造成危害的廣泛性。最后，學生討論“隨意丟棄廢舊物有沒有可能最終讓自己受毒害”。通過一系列的分析，學生能夠認識到有毒物質(zhì)污染環(huán)境不是別處的事情，不是于己無關(guān)的事，而是會通過各種途徑危害到自身健康的事情，從而增加學生保護生態(tài)系統(tǒng)、減少環(huán)境污染的責任感和緊迫意識。

生態(tài)系統(tǒng)具有自我調(diào)節(jié)能力，那么人類是不是就可以為滿足自己的需求而肆意破壞生態(tài)系統(tǒng)呢？教師引導學生分析：在草場上適度放牧，草場會由于牧草的不斷生長而維持原狀。如果牧場放養(yǎng)的牲畜太多，連草根都啃食掉了牧草還能長起來嗎？沒有了牧草的草原會變成什么樣子？通過推理想象，學生會得出：土地荒漠化，草原生態(tài)系統(tǒng)遭到破壞的結(jié)論，也會意識到生態(tài)系統(tǒng)通過自我調(diào)節(jié)維持穩(wěn)定的能力是有限的，人類需要保護生態(tài)系統(tǒng)而不能肆意掠奪資源。這時，教師可聯(lián)系紙張的來源讓學生認識到：為了保護環(huán)境，我們應該從我做起，通過節(jié)約紙張等資源，減少對自然生態(tài)系統(tǒng)的破壞。

綜上所述，生態(tài)系統(tǒng)是中學生物學科中一個重要的核心概念，內(nèi)涵非常的豐富，理論性較強，又和生活實際密切聯(lián)系。教師可通過充分挖掘，巧妙滲透可以培養(yǎng)學生初步形成結(jié)構(gòu)與功能、物質(zhì)與能量、穩(wěn)態(tài)與平衡等基本的生命觀念，通過分析生態(tài)系統(tǒng)各成分間的聯(lián)系以及物質(zhì)和能量的變化，培養(yǎng)學生比較與歸納、建立模型、科學探究等科學思維能力的發(fā)展，注重理論聯(lián)系實際，讓學生建立保護環(huán)境，減少污染的社會責任感。

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