創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境 指向核心素養(yǎng)
——以“互花米草系列研究”為主線的課堂復(fù)習(xí)策略

蔡利永

(江蘇省南通中學(xué) 南通 226001)

1 創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境在課堂復(fù)習(xí)中的價(jià)值

近年來，各省市的高考命題中以真實(shí)情境來考查學(xué)生獨(dú)立思考和運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析問題和解決問題的能力已逐漸成為趨勢(shì)。相關(guān)命題專家指出：“在真實(shí)的情境下，才能真實(shí)地表現(xiàn)出學(xué)生的關(guān)鍵能力和必備品格。在真實(shí)情境中考查學(xué)生的生物學(xué)核心素養(yǎng)，應(yīng)該成為高考命題的重要方向”。因此，高三課堂復(fù)習(xí)過程中，以真實(shí)的科學(xué)研究過程和成果等創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境，能夯實(shí)學(xué)生的基本知識(shí)和基本技能，幫助學(xué)生形成基本的生命觀念；能激發(fā)學(xué)生的科學(xué)思維，提升學(xué)生的科學(xué)探究能力；由于真實(shí)情境通常來源于科研和生產(chǎn)實(shí)踐，有助于增強(qiáng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感。這樣切實(shí)提高課堂復(fù)習(xí)的效率，促成學(xué)生生物學(xué)核心素養(yǎng)的形成。

2 以“互花米草系列研究”創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境的課堂教學(xué)策略

20世紀(jì)90年代，上海浦東國(guó)際機(jī)場(chǎng)建設(shè)之初，根據(jù)多位專家的建議，浦東國(guó)際機(jī)場(chǎng)東移建在潮灘之上，少占用了土地，卻也影響了長(zhǎng)江河口的濕地生態(tài)環(huán)境。上海市政府非常重視市政工程建設(shè)與濕地環(huán)境保護(hù)的問題，通過在長(zhǎng)江河口的崇明島、南匯和九段沙島實(shí)施“種青引鳥”生態(tài)工程，以補(bǔ)償濕地被占用而失去的生態(tài)功能。自1995年在上述地區(qū)大范圍人工引種互花米草以來，互花米草在這些地區(qū)逐漸定居和擴(kuò)散，“種青引鳥”生態(tài)工程進(jìn)入系統(tǒng)研究階段。筆者在高三二輪專題復(fù)習(xí)中，以該生態(tài)工程中有關(guān)互花米草的相關(guān)研究成果創(chuàng)設(shè)課堂真實(shí)情境，系統(tǒng)復(fù)習(xí)植物生理、生態(tài)學(xué)等相關(guān)內(nèi)容，同時(shí)通過設(shè)置指向明確的問題促成學(xué)生核心素養(yǎng)和能力的提高。

2.1 互花米草高適應(yīng)性和高效入侵的機(jī)制 情境創(chuàng)設(shè)： 我國(guó)自1995年在崇明東灘人工引種互花米草以來，互花米草在東灘逐漸定居和擴(kuò)散，互花米草和當(dāng)?shù)靥J葦之間形成了強(qiáng)烈的競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)。科研人員以崇明東灘的互花米草和蘆葦種群為研究對(duì)象，從光合生理生態(tài)角度解釋互花米草的高適應(yīng)性和入侵機(jī)制，以期為互花米草的科學(xué)防治提供科學(xué)依據(jù)。圖1為科研人員在互花米草和蘆葦?shù)纳L(zhǎng)初期(每年5月)測(cè)定的凈光合速率變化。在上述情境的基礎(chǔ)上提出指向生物學(xué)核心素養(yǎng)的問題(表1)供學(xué)生小組討論并回答。

圖1 互花米草和蘆葦?shù)膬艄夂纤俾首兓?/p>

核心素養(yǎng)具體問題生命觀念①描述光合作用的過程;②指出影響光合速率的環(huán)境因素科學(xué)思維①歸納兩條曲線的變化規(guī)律及差別;②從該曲線推測(cè)互花米草在與蘆葦?shù)母?jìng)爭(zhēng)中處于優(yōu)勢(shì)的原因科學(xué)探究①何種植物具有明顯的“午休”現(xiàn)象;②探究植物激素調(diào)節(jié)氣孔開閉的機(jī)制社會(huì)責(zé)任為防止互花米草的過度入侵,應(yīng)采取那些方法加以防治。

圖1結(jié)果表明，在兩種植物的生長(zhǎng)初期，互花米草的凈光合速率明顯大于蘆葦，互花米草沒有明顯的“午休”現(xiàn)象，而蘆葦表現(xiàn)出明顯的“午休”現(xiàn)象。由此可見，與蘆葦相比，互花米草在生長(zhǎng)初期就具有很高的光能利用率，能迅速進(jìn)行生物量的生產(chǎn)和積累，這是互花米草高適應(yīng)性以及在與蘆葦?shù)母?jìng)爭(zhēng)中處于優(yōu)勢(shì)的一個(gè)重要原因。

2.2 互花米草入侵對(duì)大型底棲動(dòng)物群落垂直結(jié)構(gòu)的影響 情境創(chuàng)設(shè)： 互花米草在潮間帶濕地生境中具有超強(qiáng)的繁殖和擴(kuò)散能力，它的定居和大面積擴(kuò)散，已威脅到濕地生境中的“土著”物種，同時(shí)還影響灘涂生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能。大型底棲動(dòng)物是濕地生態(tài)系統(tǒng)中的重要組成部分，同時(shí)也是生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)、能量流轉(zhuǎn)中積極的消費(fèi)者和轉(zhuǎn)移者，對(duì)濕地生態(tài)系統(tǒng)具有重要意義。科研人員利用自制的分層采樣器，對(duì)互花米草灘涂和自然灘涂中底棲動(dòng)物種類進(jìn)行調(diào)查，得到圖2結(jié)果。在上述情境的基礎(chǔ)上，提出指向生物學(xué)核心素養(yǎng)的問題(表2)供學(xué)生小組討論并回答。

圖2 不同深度下，互花米草和自然灘涂生境中大型底棲動(dòng)物的物種數(shù)

核心素養(yǎng)具體問題生命觀念①底棲動(dòng)物在生態(tài)系統(tǒng)中屬于什么成分;②底棲動(dòng)物在泥層中的分布與群落結(jié)構(gòu)間的關(guān)系科學(xué)思維①在兩種灘涂中隨著泥層深度的增加,底棲動(dòng)物種類數(shù)的變化規(guī)律;②如何評(píng)價(jià)“引種互花米草對(duì)灘涂表面的底棲動(dòng)物分布沒有明顯影響”科學(xué)探究科研人員選擇夏季取樣的原因社會(huì)責(zé)任灘涂生態(tài)系統(tǒng)及底棲動(dòng)物的保護(hù)

上述問題主要落實(shí)在生態(tài)學(xué)部分的復(fù)習(xí)，尤其注重培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力。例如，圖2顯示兩種灘涂表面的動(dòng)物種類數(shù)相同，但是否說明動(dòng)物的種類完全相同，這需要學(xué)生具有較強(qiáng)的批判性思維能力。

2.3 互花米草入侵河口濕地對(duì)當(dāng)?shù)乩ハx多樣性的影響 情境創(chuàng)設(shè)： 由于大多數(shù)昆蟲與其所利用的植物有協(xié)同進(jìn)化的歷史，因此植物群落結(jié)構(gòu)改變可能會(huì)對(duì)昆蟲多樣性產(chǎn)生影響。當(dāng)外來植物入侵并取代本地植物時(shí)，由于本地昆蟲與外來植物幾乎沒有協(xié)同進(jìn)化過程，在一定時(shí)間內(nèi)無法很好地利用外來植物，因此會(huì)受到明顯影響。很多種類的昆蟲是鳥類的食物，昆蟲多樣性的改變某種程度上也影響鳥類的分布，從而影響“種青引鳥”工程的實(shí)施。科研人員對(duì)九段沙河口濕地中多個(gè)典型植物群落的昆蟲多樣性作了連續(xù)調(diào)查，得到表3所示的結(jié)果。在上述情境的基礎(chǔ)上，提出指向生物學(xué)核心素養(yǎng)的問題(表4)供學(xué)生小組討論并回答。

表3 不同植物群落的分布區(qū)域及昆蟲種類數(shù)、密度統(tǒng)計(jì)表

表4 指向核心素養(yǎng)的問題設(shè)計(jì)

從表3可以看出，互花米草群落中昆蟲種類數(shù)和密度都明顯低于其他群落。由此可以預(yù)期，隨著入侵種互花米草逐漸取代土著種蘆葦和海三棱藨草，將可能導(dǎo)致當(dāng)?shù)乩ハx群落的物種多樣性降低和昆蟲群落結(jié)構(gòu)改變，“種青引鳥”工程能否達(dá)到預(yù)期目的，值得進(jìn)一步探討。

3 結(jié)語(yǔ)

筆者在高三課堂教學(xué)中，多次嘗試基于真實(shí)情境的復(fù)習(xí)策略，課堂品質(zhì)和效率得到明顯提升。真實(shí)情境的創(chuàng)設(shè)，擺脫了傳統(tǒng)課堂復(fù)習(xí)“炒冷飯”“低水平重復(fù)”的套路，可激發(fā)學(xué)生的內(nèi)驅(qū)力，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性大大增強(qiáng)。基于情境提出問題，不但進(jìn)一步夯實(shí)學(xué)生的雙基，還引導(dǎo)學(xué)生深入思考，深度學(xué)習(xí)，將能力提升和素養(yǎng)養(yǎng)成落到實(shí)處。這種課堂復(fù)習(xí)策略對(duì)教師也提出了更高的要求，尤其需要教師在備課時(shí)有高度、有想法、大膽嘗試，如果能持之以恒，則師生都受益。