任智安 胡玉華

（1 北京市通州區(qū)永樂店中學 北京 101105 2 北京教育學院 北京 100044）

《普通高中生物學課程標準（2017 年版2020年修訂）》指出：“生物學學科核心素養(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實際問題時所表現(xiàn)出的價值觀、必備品格與關鍵能力，是學生知識、能力、情感態(tài)度與價值觀的綜合體現(xiàn)”[1]。強調(diào)選擇真實情境，即要促進學生“在真實的情境中解決真實的問題，促進學生真實的發(fā)展”[2]。本文以“群落的演替”一節(jié)為例進行情境教學設計。

1 教學內(nèi)容分析

在2017 版課程標準相關內(nèi)容標準的概念體系中，“群落的演替”在概念體系構建中處于承前啟后的節(jié)點位置。本模塊能作為優(yōu)質(zhì)的知識和情境載體發(fā)展學生的核心素養(yǎng)。其中包含2 個重要概念：“2.1 不同種群的生物在長期適應環(huán)境和彼此相互適應的過程中形成動態(tài)的生物群落”“2.2 生物群落與非生物的環(huán)境因素相互作用形成多樣化的生態(tài)系統(tǒng)，完成物質(zhì)循環(huán)、能量流動和信息傳遞”。在上述概念中，從生命層次角度分析，“群落”處于“種群”和“生態(tài)系統(tǒng)”之間；從生命活動角度分析，“群落演替”處于“種群數(shù)量變化”與“生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性”之間（圖1）。

圖1 “群落的演替”單元知識層次圖

2 教學目標

1）通過對情境案例的分析討論，能用進化與適應觀、穩(wěn)態(tài)與平衡觀及結構與功能觀闡述群落演替的本質(zhì)和機理。

2）對由情境案例引出的問題，進行歸因和推理分析。

3）對由人類活動和物種入侵引起的群落逆行演替進行調(diào)查和分析。

4）通過自主學習、小組合作學習與展示，提高自主學習能力，關注外來物種入侵，養(yǎng)成愛護環(huán)境的意識，樹立能與自然和諧共處的社會責任。

3 教學重、難點

1）重點：演替的本質(zhì)和機理。

2）難點：情境案例的分析。

4 教學優(yōu)化設計思路

經(jīng)文獻檢索顯示，在已發(fā)表的“群落演替”教學設計案例中，主要突出利用不同的方式和情境資源突破“演替”重、難點知識，部分案例涉及發(fā)展學生核心素養(yǎng)的設計。案例中，存在教學目標依然偏重于知識的識記和理解、教學目標生命觀念統(tǒng)攝、情境創(chuàng)設遠離學生的生活體驗、達成目標的過程主線不明晰、在發(fā)展學生核心素養(yǎng)方面支撐力不足等問題。據(jù)此，結合學情對本節(jié)課進行優(yōu)化設計，主要突出3 個方面策略（圖2）。

圖2 教學優(yōu)化設計思路圖

以“穩(wěn)態(tài)與平衡”“進化與適應”“結構與功能”和“系統(tǒng)性”生命觀念作為統(tǒng)攝，引領教學的整體設計，學生通過自主學習，在課堂問題答案的評價和引領下，構建本節(jié)演替的概念、機理和過程等知識體系。

將學習目標由“靜”轉(zhuǎn)為“動”，將知識體系構建轉(zhuǎn)化為情境分析，教學重心放在學生熟悉的真實情境。在“北京香山植被群落”情境中，從進化與適應觀分析，理解群落演替中的“靜”與“動”，在分析概括的過程中，發(fā)展生命觀念和科學思維。在“塞罕壩人工林區(qū)”發(fā)展歷程中，教師通過問題引領學生分析，分析人為因素對群落演替的影響，發(fā)展學生批判、辯證的能力，提升社會責任，發(fā)展社會主義核心價值觀，進行立德樹人教育。

學生以小組形式課前調(diào)查“我國近年外來物種入侵問題”，課上匯報調(diào)查成果，各組相互分享交流。

5 主要教學環(huán)節(jié)

5.1 環(huán)節(jié)1：構建知識體系 人教版教材內(nèi)容在設計上圖文并茂、層次清晰、可讀性強。本節(jié)知識含量較少、理解難度較小，可安排學生課堂自主學習。教師依據(jù)教材中從裸巖開始的初生演替范例，設計問題驅(qū)動學生對演替的思考和理解，引導其構建知識體系。知識體系是結構化的內(nèi)容，而不是碎片化知識的堆砌。本節(jié)教學中，應將“演替的定義”“演替的類型”“演替類型的比較”等知識進行結構化（圖3）。

圖3 “群落的演替”知識結構圖

5.2 環(huán)節(jié)2：以真實情境分析演替本質(zhì)與機理

群落演替的本質(zhì)是一定區(qū)域內(nèi)因環(huán)境變化而引起群落有序、定向的更替。群落演替的機理是生物與環(huán)境在長期的相互作用中，隨環(huán)境的改變，通過自然選擇，群落的物種種類、數(shù)量和優(yōu)勢種等因素按一定規(guī)律和方向發(fā)生改變，直至形成頂級群落。綜上分析，群落演替是宏觀的動態(tài)過程。既需要從進化論的角度分析演替的本質(zhì)和機理，也需要從真實的情境分析加以闡明和感悟。以學生熟悉的“北京香山景區(qū)”為真實情境，設計系列問題，驅(qū)動學生對真實問題進行思考?！霸谀阌斡[香山的十幾年中，香山植被的種類、數(shù)量是否有明顯變化？引起‘香山紅葉’的樹種有無明顯變化？”“你認為在什么情況下，香山群落的植被種類和優(yōu)勢種會發(fā)生變化？”教師從進化與適應觀、結構與功能觀等角度引領分析，使學生生成群落演替本質(zhì)和機理的概念。

5.3 環(huán)節(jié)3：通過真實情境辯證看問題，領悟社會責任 人類對賴以生存的生態(tài)系統(tǒng)有重要的影響，人類可改變?nèi)郝溲萏娴姆较蚝退俣取Ｒ跃┍比斯ち帧叭眽巍钡陌l(fā)展為情境，教師通過問題引領分析：從清朝至今，人類對塞罕壩林區(qū)的變遷起著什么樣的作用？”“人類對群落演替產(chǎn)生什么影響？”從皇家狩獵圍場，到沙塵暴的發(fā)源地，再到郁郁蔥蔥的繁茂林區(qū)，引導學生辯證地看待人類與環(huán)境的關系，認識人類對演替的影響，進一步理解演替的本質(zhì)和機理，領悟保護環(huán)境、保護地球的使命和社會責任。

5.4 環(huán)節(jié)4：小組匯報，關注物種入侵 課前布置近年我國外來物種入侵情況的調(diào)查作業(yè)，每組匯報典型的入侵案例。該環(huán)節(jié)可留給學生較多的時間充分展示，當學生的學習主觀能動性充分發(fā)揮時，課堂往往會有更多的“意外”生成。例如，在例舉通過網(wǎng)絡調(diào)查我國的主要入侵物種時，有一組學生關注到了美國白蛾的危害和生物防治辦法。在學校周邊的公園和行道樹上，容易觀察到美國白蛾對楊樹的危害。該小組還匯報了附近公園中放置周氏嚙小蜂的裝置，解釋了生物防治美國白蛾的原理。另一組的匯報提到了本班某學生喜歡飼養(yǎng)昆蟲的實例，該生及其“發(fā)燒友”存在通過網(wǎng)絡購買國外活體寵物昆蟲的情況。據(jù)此，教師在課堂中進行必要的教育和引導。“意外”的生成增強了本節(jié)課的情境真實性，也更激發(fā)學生對身邊入侵物種的關注，建立不網(wǎng)購境外活體生物的社會責任。結合小組匯報的情況和本節(jié)課的學習目標，教師引導學生分析外來物種入侵對本地群落演替的影響。

本環(huán)節(jié)還需將上述學生體驗度高的真實演替情境案例加以歸納和比較。在未經(jīng)干擾的自然條件下，群落從結構簡單發(fā)展到結構復雜、更加穩(wěn)定的頂級群落過程稱為進展演替；與進展演替相反，在人類的干擾下或極端氣候影響下，群落演替向結構簡單化、生產(chǎn)力逐漸下降的方向發(fā)展，這是逆行演替。進展演替和逆行演替是按演替的方向劃分的。例如，本節(jié)課中，“香山群落的形成就屬于長期進展演替形成”，而“塞罕壩群落的退化”和“外來物種入侵”又是在人為干擾下發(fā)生的逆行演替。當然，“塞罕壩群落”的恢復是在人參與下導致的進展演替。明確了2 種演替的方向，學生對于人為干擾下的逆行演替認識更加深刻，對于人類與自然和諧相處的社會責任更加明確。

6 總結與反思

真實的情境能培養(yǎng)學生的核心素養(yǎng)，也能考查學生的核心素養(yǎng)。知識需要融入情境中，才能彰顯活力和美感。僅靠講解知識無法真正地發(fā)展核心素養(yǎng)。核心素養(yǎng)中最重要的是關鍵能力，而關鍵能力必須在真實的情境中，通過學生的思考、分析和探究等活動得到發(fā)展[3]。

“群落的演替”這節(jié)課，從內(nèi)容上分析，知識含量少、理解難度小。在模塊中，后續(xù)的“生態(tài)系統(tǒng)”部分，正好相反，知識含量多、理解難度較大，正因為如此，這節(jié)課往往會被開設為一節(jié)很平庸、淺顯的課，一節(jié)快節(jié)奏的知識鋪墊課。從核心素養(yǎng)發(fā)展的角度分析，本節(jié)課的教學設計又值得挖掘，例如，教材知識的自主學習；重、難點突出演替的本質(zhì)和原理；創(chuàng)設學生體驗度高的真實情境；設計小組合作調(diào)查活動發(fā)展科學探究能力；激發(fā)學生關注外來物種入侵，提高社會責任。