“生態系統的結構”探究體驗式教學設計

柯展鴻　劉麗娜

摘 要：通過情境設置、合作探究和小組討論，讓學生完成對“生態系統的組成成分、食物鏈和食物網”等知識點的學習;創設游戲“食物鏈兔子蹲”，加強學生對生態系統的組成成分和營養級的關系的印象和體驗;通過多種教學方法的運用，調動學生的積極性，培養學生合作交流、語言表述和歸納總結等方面的能力。

關鍵詞：生態系統;合作探究;游戲體驗

1.教材分析

“生態系統的結構”是人教版普通高中新課標準實驗教科書必修三第五章第一節的內容。本節在種群和群落的基礎上，講述了生態系統的結構，又為下一節生態系統的功能的學習打下基礎。其中，“生態系統的成分”和“食物鏈和食物網”，是該節最重要的內容。為充分發揮學生學習的主動性，筆者通過精心設計，以問題為導向，讓學生積極開展小組討論，還創設了游戲“食物鏈兔子蹲”，讓學生在共同學習和游戲體驗中突破重點難點。

2.教學目標

2.1知識與能力：識記生態系統的組成成分及生態系統的營養結構;理解生態系統四種組分的功能地位及相互關系;掌握營養級的概念以及營養級與食物鏈的關系;

2.2過程與方法：通過情境設置、合作探究、小組討論和游戲體驗等多種方法，調動學生的積極性，培養學生合作交流、語言表述和歸納總結等方面的能力;

2.3情感態度價值觀：認同生物與環境是一個統一的整體，生態系統是一個開放的、整體的系統;初步形成生態學的觀點，確立辯證唯物主義自然觀和科學的世界觀。

3.教學過程

3.1視頻切入任務驅動

播放視頻《燈泡里的生態系統》[1]，展示一個小型燈泡系統的設計需要考慮到的，如材料的選擇和成分的搭配等問題，引導學生初步思考如何讓不同成分組合成一個整體，接著以“設計生態缸并繪畫和投影展示”（圖1）作任務驅動，輔以“請設計幾道與知識點：生態系統的組成成分，有關的辨析題來考察班上的同學”（表1），達到激發學生的思考、調動學生學習積極性和交流探討的目的。

3.2問題導向規律總結

在學生展示并解答以上內容后，教師進一步提出問題：生態系統的幾種成分之間有什么聯系？用簡圖如何表示？如何快速識別簡圖中生態系統的各組分？預期學生根據書本和參考資料可以用箭頭和標注將生態系統的幾種成分，即：生產者、消費者、分解者和非生物的物質和能量的關系搞清楚，并用字母和箭頭表示簡圖（圖2），其規律包括：①先找雙向箭頭，兩端連接的即為生產者或非生物的物質和能量;②有兩個箭頭指向外側的為生產者，被兩個箭頭指向的為非生物的物質和能量;③剩下兩種成分中，被箭頭指向的為分解者;最后，教師還可以將簡圖作變形（圖3），進一步考察其他同學，達到鞏固、加深和應用的目的。

3.3舉例分析游戲體驗

在學生明確了生態系統的組成成分及其相互之間的關系之后，教師引導學生明確生產者和消費者可以由食物關系構成食物鏈，進而讓學生舉例和設計一條食物鏈并對其成分和營養級進行分析（表2），預期得到：“不同成分對應的營養級不同，兩者之間總是相差一級”的結論。

在學生明確了食物鏈和食物網中生態系統的組成成分和營養級的關系后，筆者創設了“食物鏈兔子蹲”挑戰賽，規則如下：隨機挑選挑戰者5人，分別抽取由教師準備的角色卡紙（圖4），每張卡紙上包括食物鏈中的某一成分和相對應的營養級，游戲過程中可指定卡紙上任意成分或等級的挑戰者完成“兔子蹲”，喊錯或蹲錯者淘汰，最后留在場上的同學獲勝。

通過游戲體驗，寓教于樂，既活躍課堂氣氛，又幫助了學生更好地記憶相關的知識點。

由于食物關系的復雜，不同的食物鏈交錯可以構成食物網（圖5），則對食物網的研究就轉移到對營養位置、種間關系和食物網的復雜程度等相關問題的研究。如圖5中，蛇處于第3和第4營養級;蛇和貓頭鷹的關系為捕食和競爭;食物網的復雜程度取決于生物的種類，而非數量。

3.4課堂總結課后延伸

通過以上的學習，教師對本節課堂的內容作總結：《生態系統的結構》一節主要內容包括生態系統的組成成分，即生產者、消費者、分解者和非生物的物質和能量;其中生產者和消費者由于食物關系，構成了食物鏈（捕食鏈）和食物網，即生態系統的營養結構，結構決定功能，食物鏈和食物網是生態系統的能量流動和物質循環的渠道。另外，可以為學生拓展自然界中因食物關系而構成的腐生鏈（如枯枝→蚯蚓→蜈蚣→鳥）和寄生鏈（如鳥→跳蚤→細菌→噬菌體），以達到開拓學生視野的目的。

4.教學反思

本節內容較為簡單，適合多種教學方式[2，3]的實施以調動學生的主觀能動性。筆者也通過精心設計和充分準備，使學生在主動探索和體驗過程中高效地完成教學目標。教學過程中以學生為主體地位，通過一系列設計幫助學生對生態系統的結構的內容進行梳理，環環相扣，層層遞進，既注重了課堂的趣味性和情景化，又鍛煉了學生合作交流、語言表述和歸納總結等方面的能力。不足的地方是探究活動多，課堂時間顯得比較緊湊，相應的隨堂練習的時間不夠。

（基金項目：普通高中培養拔尖創新型學生的實踐研究（理科綜合），No.GDJY-2019-W-a006）

參考文獻

[1]燈泡里的生態系統[EB/OL].https：//v.qq.com/x/page/s0556d83259.html，2017-9-30/2018-1-18.

[2]吳志強，郭蘭蘭.“起、承、轉、合”4步教學—以“生態系統的結構”教學為例[J].生物學通報，2015，50（4）：44-46.

[3]趙廣宇，羅詩語，李倩.“生態系統的結構和功能”的概念教學設計[J].生物學通報，2016，51（3）：18-20.

作者簡介：柯展鴻，男，1987-04，理學碩士研究生，中學一級教師