何晶晶

摘要 在“生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性”的高三一輪復(fù)習(xí)教學(xué)中，以“塞罕壩今昔”這一真實情境為線索，展示塞罕壩“生態(tài)平衡-生態(tài)破壞-生態(tài)恢復(fù)”的三個發(fā)展階段，通過資料分析、數(shù)據(jù)研究、模型建構(gòu)及方案設(shè)計引導(dǎo)學(xué)生整合知識，構(gòu)建框架，同時提升科學(xué)思維，樹立結(jié)構(gòu)與功能、穩(wěn)態(tài)與平衡等生命觀念，落實核心素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞情境創(chuàng)設(shè) 一輪復(fù)習(xí) 生態(tài)系統(tǒng) 穩(wěn)定性

中圖分類號 G633.91????????????? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 B

1 問題的提出

《中國高考評價體系》指明以情境作為載體考查學(xué)生運用知識分析、解決實際問題的能力，以此評價學(xué)生的必備品格與關(guān)鍵能力，全面體現(xiàn)學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)水平。生物學(xué)科作為高考選考科目之一，充分體現(xiàn)了新一輪高考改革的要求，在教材內(nèi)容、課堂教學(xué)、試題命制等方面均強調(diào)創(chuàng)設(shè)貼近學(xué)生生活實際的真實情境，以發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)。高三一輪復(fù)習(xí)是高中生物學(xué)習(xí)的一個重要環(huán)節(jié)，學(xué)生需要完成高中階段知識的歸納和整理，建構(gòu)完整的概念體系，進(jìn)而遷移知識，能夠分析解決實際問題。當(dāng)下教師大多數(shù)一輪復(fù)習(xí)方法是對教材內(nèi)容進(jìn)行“地毯式”掃描，同時配合模擬題訓(xùn)練，成為知識點的習(xí)題化教學(xué)。該方法容易造成學(xué)生對知識的理解停留在概念本身，難以建立概念間的聯(lián)系，同時學(xué)生獲取信息、實驗探究、遷移應(yīng)用等能力難以得到有效提高。傳統(tǒng)教學(xué)中的問題結(jié)構(gòu)良好、答案唯一、條件確定，而真實的情境意味著學(xué)生所面對的問題是結(jié)構(gòu)不良、靈活、開放的。在創(chuàng)設(shè)真實情境的教學(xué)活動中，教師引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷類似科學(xué)家一樣主動查找資料、積極思考、設(shè)計實驗并實施的過程。學(xué)生的概念在活動中與個人化的情境要素再關(guān)聯(lián)、再建構(gòu)，促進(jìn)概念體系的形成，同時科學(xué)思維和正確的價值觀得以發(fā)展，有利于核心素養(yǎng)的提升。下文中筆者以“生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性”一節(jié)為例，闡明基于真實情境的高三一輪復(fù)習(xí)教學(xué)策略。

2 基于真實情境的高三一輪復(fù)習(xí)教學(xué)設(shè)計

2.1教學(xué)分析

“生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性”選自人教版高中生物選擇性必修2第三章第五節(jié)，課程標(biāo)準(zhǔn)對本節(jié)的內(nèi)容要求是“生態(tài)系統(tǒng)通過自我調(diào)節(jié)作用抵御和消除一定限度的外來干擾，保持或恢復(fù)自身結(jié)構(gòu)和功能的相對穩(wěn)定”。作為本章的最后一節(jié)，教師引導(dǎo)學(xué)生從整體的角度理解生物與環(huán)境相互作用形成統(tǒng)一整體，認(rèn)識生態(tài)系統(tǒng)的動態(tài)變化，從宏觀方面認(rèn)識生命系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)。這對于學(xué)生理解生命系統(tǒng)的本質(zhì)以及系統(tǒng)分析思維的訓(xùn)練、生態(tài)意識的形成具有重要價值。在進(jìn)行本節(jié)內(nèi)容復(fù)習(xí)時，學(xué)生基本能夠說出生態(tài)平衡、生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性等概念的含義，但是在面對具體問題時不少學(xué)生卻難以合理解釋，如片面地認(rèn)為抵抗力穩(wěn)定性與恢復(fù)力穩(wěn)定性呈相反關(guān)系等。因此，在一輪復(fù)習(xí)過程中，需要幫助學(xué)生厘清概念的本質(zhì)及概念間的聯(lián)系，建構(gòu)知識框架并應(yīng)用于真實情境問題的分析和解決。

2.2教學(xué)目標(biāo)

①能夠解釋真實情境中生態(tài)平衡的特征，認(rèn)同生態(tài)平衡的動態(tài)性。

②能夠建構(gòu)模型分析反饋調(diào)節(jié)的過程，運用系統(tǒng)分析的方法解釋生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，進(jìn)一步認(rèn)識穩(wěn)態(tài)的相對性，關(guān)注人類活動對生態(tài)平衡的影響。

③能夠基于實際條件設(shè)計生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)方案，進(jìn)行合理評價并與他人交流。

④能夠基于對生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的認(rèn)識，為實際生活中不同生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的提高提供建議，樹立生態(tài)意識，增強社會責(zé)任感。

2.3情境內(nèi)容及設(shè)計思路

真實開放的情境有利于學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，尤其是社會關(guān)注的與生物學(xué)有關(guān)的熱點問題。高三學(xué)生具備較強的主人翁意識，對熱點時事有濃厚的興趣，同時也渴望能通過所學(xué)的知識為現(xiàn)實問題出謀劃策。本節(jié)課創(chuàng)設(shè)的情境素材為“塞罕壩今昔”，塞罕壩林場是我國環(huán)境保護(hù)的典范，體現(xiàn)了幾代勞動人民艱苦卓絕的奮斗史，當(dāng)中蘊含了大量生態(tài)學(xué)知識。教師對其進(jìn)行重新整合并實施教學(xué)，幫助學(xué)生建構(gòu)概念、發(fā)展思維，提升民族自豪感，樹立社會責(zé)任感。

本節(jié)課的教學(xué)思路如下，以“塞罕壩今昔”這一真實情境貫穿始終，圍繞塞罕壩“森林時期-荒漠時期-人工林時期”分別經(jīng)歷的“生態(tài)平衡-生態(tài)破壞-生態(tài)恢復(fù)”三個發(fā)展階段展開復(fù)習(xí)，教學(xué)流程如圖1所示。

2.4教學(xué)實施

2.4.1森林時期

通過塞罕壩的視頻導(dǎo)入，使學(xué)生感受林場從郁郁蔥蔥的“木蘭圍場”到建國初期的“茫?；脑痹俚浆F(xiàn)在的“綠色奇跡”。教師展示資料1：“在遼、宋時期塞罕壩屬于人跡罕至的千里松林，明代作為蒙古游牧之地，基本上保持著原始自然生態(tài)環(huán)境的狀態(tài)，清朝作為“木蘭圍場”為皇家貴族捕殺野生動物提供場地，有時也作為皇家祀典活動的場所，清政府對木蘭圍場的管理十分嚴(yán)格，各個圍場輪流開放、休養(yǎng)生息，塞罕壩依然保持良好的生態(tài)環(huán)境。”學(xué)生通過問題串思考森林時期的塞罕壩具有生態(tài)系統(tǒng)的哪些特征，利用符號表示某種動物被獵殺后其他種類生物維持相對穩(wěn)定的機制，同時形成反饋調(diào)節(jié)的模型（圖2）。教師通過該模型引導(dǎo)學(xué)生橫向比較，總結(jié)各個生命系統(tǒng)存在反饋調(diào)節(jié)的實例。通過討論，學(xué)生認(rèn)識到生態(tài)系統(tǒng)中的生物之間是相互關(guān)聯(lián)的，某一物種的變化都會直接或間接對其他物種造成影響，從而認(rèn)識到營養(yǎng)結(jié)構(gòu)越復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)，反饋調(diào)節(jié)的路徑越多，也更容易維持平衡的狀態(tài)。

設(shè)計意圖：通過視頻領(lǐng)略塞罕壩風(fēng)光，整體感受生態(tài)系統(tǒng)的變化，激發(fā)學(xué)生的興趣。問題串激發(fā)學(xué)生思維，符號展示使概念外顯，使學(xué)生認(rèn)識到生態(tài)系統(tǒng)通過負(fù)反饋調(diào)節(jié)機制進(jìn)行自我調(diào)節(jié)，同時進(jìn)一步深化對穩(wěn)態(tài)的認(rèn)識，理解反饋調(diào)節(jié)機制是普遍存在的、不可缺少的，從而有利于學(xué)生生命觀念的培養(yǎng)。

2.4.2荒漠時期

基于視頻介紹，教師反問學(xué)生，既然生態(tài)系統(tǒng)具有抵抗力穩(wěn)定性，為何塞罕壩會從“千里松林”成為建國初期的“茫?；哪睜顟B(tài)？學(xué)生不難得出生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性是有限度的結(jié)論。為進(jìn)一步理解塞罕壩生態(tài)系統(tǒng)的變化，教師展示流經(jīng)某肉食性動物種群的能量示意圖（圖3）。在進(jìn)行能量去路分析的基礎(chǔ)上再思考，如果該地區(qū)植被破壞，植物固定的能量減少到原來的1/10，該肉食性動物種群數(shù)量如何變化？另外，植物的“綠色”還為植食性動物提供采食信息，引導(dǎo)學(xué)生能從結(jié)構(gòu)和功能的角度思考塞罕壩森林生態(tài)系統(tǒng)發(fā)生崩潰的原因。隨后教師補充信息：“直至新中國成立初期，塞罕壩的森林覆蓋率僅為11.4%，植被被破壞后，圍場境內(nèi)水土流失、洪水泛濫、土地荒漠化等自然災(zāi)害頻率大大增加?！?/p>

設(shè)計意圖：教師順著情境線索，引導(dǎo)學(xué)生從結(jié)構(gòu)和功能的角度認(rèn)識生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，整合食物鏈、能量傳遞效率等生態(tài)學(xué)知識進(jìn)行實際問題的討論，發(fā)展系統(tǒng)分析的科學(xué)思維，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，感受人類活動對生態(tài)系統(tǒng)造成的影響，培養(yǎng)社會責(zé)任感。

2.4.3人工林場時期

教師進(jìn)行情境線索鋪墊：“1962年國家批準(zhǔn)在塞罕壩建立林場，塞罕壩的生態(tài)恢復(fù)是伴隨著塞罕壩林場發(fā)展完成的。由于塞罕壩氣候干旱、土壤貧瘠，人們經(jīng)驗有限等原因，生態(tài)恢復(fù)工作進(jìn)行得十分不易?！睂W(xué)生參考教師提供的恢復(fù)生態(tài)學(xué)資料，完成小組合作任務(wù)。任務(wù)如下描述所示：假如你是一名生態(tài)恢復(fù)工作者，面對以下問題，請嘗試為塞罕壩生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)提供方案并說出理由。①塞罕壩地處河北省承德市圍場滿族蒙古族自治縣境內(nèi)，平均海拔1500 m，年均氣溫-1.5℃，處于半濕潤半干旱地帶。②生態(tài)恢復(fù)初期，塞罕壩土壤干旱，有機質(zhì)含量低。③塞罕壩北部是渾善達(dá)克沙漠，森林被破壞后，涵養(yǎng)水源的功效減低，植被失去防風(fēng)固沙的功能。各組學(xué)生集思廣益，互相補充完善。

接著教師繼續(xù)創(chuàng)設(shè)情境：“經(jīng)過幾十年的艱苦努力，終于建成了林地面積108.6萬畝的全國最大的人工林場，成為了京津冀地區(qū)重要的綠色生態(tài)屏障。目前塞罕壩機械林場的主要樹種為針葉松，其常見病蟲害之一為松毛蟲。林場建設(shè)者提出了防治松毛蟲的兩種方案：方案一是噴施高效農(nóng)藥；方案二是投放松毛蟲的天敵松毛蟲寄生蜂（將卵產(chǎn)在松毛蟲內(nèi)，并以害蟲卵內(nèi)物質(zhì)供其子代發(fā)育成長）?！苯處熃M織學(xué)生對以上兩種方案進(jìn)行評價。隨后，教師補充說明“塞罕壩人工生態(tài)系統(tǒng)已經(jīng)進(jìn)入新的發(fā)展階段，其良好的生態(tài)環(huán)境和豐富的物種資源，使其成為珍貴的物種基因庫，隨著碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)的提出和戰(zhàn)略地位日益提升，塞罕壩的價值日益凸顯”。學(xué)生通過塞罕壩生態(tài)恢復(fù)感悟到人類活動對生態(tài)系統(tǒng)的重要影響，從塞罕壩的變化歷程來看，人類活動往往可以改變?nèi)郝溲萏娴姆较蚝退俣?，塞罕壩的重建充分說明了“綠水青山就是金山銀山”。

設(shè)計意圖：基于塞罕壩的實際狀況，因地制宜設(shè)計塞罕壩生態(tài)恢復(fù)方案的活動使學(xué)生鍛煉了對信息的獲取和分析的能力。學(xué)生整合關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)的相關(guān)知識，解釋現(xiàn)象、解決問題，該過程提升學(xué)生應(yīng)用生物學(xué)知識參與社會事務(wù)討論的能力，鍛煉了解決生產(chǎn)生活問題的能力，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注生態(tài)問題，形成生態(tài)意識，從而促進(jìn)學(xué)生在日常生活中參與環(huán)境保護(hù)的活動。

3 教學(xué)反思

高三一輪復(fù)習(xí)的重點不僅在于對基礎(chǔ)知識點的梳理和整合，還在于科學(xué)思維與探究能力的提高，使學(xué)生能夠?qū)C合性問題進(jìn)行解釋和判斷，提升核心素養(yǎng)。本節(jié)課始終貫穿“塞罕壩今昔”這一情境線索，學(xué)生在課堂上親歷生態(tài)系統(tǒng)的崩潰與重建。面對環(huán)環(huán)相扣的一系列復(fù)雜問題，學(xué)生相互合作，抽絲剝繭，深入分析，綜合應(yīng)用生態(tài)系統(tǒng)的相關(guān)知識，從生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能的角度入手，認(rèn)識生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，在對一系列資料和數(shù)據(jù)進(jìn)行分析討論的過程中形成結(jié)構(gòu)與功能、穩(wěn)態(tài)與平衡等生命觀念?！傲謭鰰r期”的恢復(fù)方案引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注現(xiàn)實生活中的生物學(xué)問題，嘗試運用知識解決問題，增強社會責(zé)任感。本節(jié)教學(xué)還有不足之處，如在“荒漠時期”的教學(xué)環(huán)節(jié)需要提供更多塞罕壩生態(tài)系統(tǒng)數(shù)據(jù)、在“林場時期”的教學(xué)環(huán)節(jié)提供更多關(guān)于塞罕壩恢復(fù)時遇到的生態(tài)學(xué)問題等，需要在今后教學(xué)中進(jìn)一步改進(jìn)。

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