基于核心素養(yǎng)的生態(tài)學(xué)圖表復(fù)習(xí)

張 爽

(浙江省慈溪赫威斯育才高級(jí)中學(xué) 315300)

高中生物核心素養(yǎng)是公民科學(xué)素養(yǎng)構(gòu)成中重要組成部分，主要包括生命觀念、理性思維、科學(xué)探究和社會(huì)責(zé)任四個(gè)方面.核心素養(yǎng)將指導(dǎo)和引領(lǐng)教學(xué)改革實(shí)踐，是新一輪課程改革的靈魂，生物教育工作者需持續(xù)深入研究.

高中生物必修三中種群、群落和生態(tài)系統(tǒng)這三個(gè)章節(jié)的基礎(chǔ)概念多，知識(shí)點(diǎn)較零散，因此在復(fù)習(xí)過程中整合分散的知識(shí)點(diǎn)有助于學(xué)生對(duì)于知識(shí)的整體認(rèn)識(shí)，可以進(jìn)行知識(shí)體系歸類，比較異同點(diǎn)，歸納重要圖表.透過生態(tài)學(xué)圖表復(fù)習(xí)，讓學(xué)生形成正確的生命觀念、理性思維、社會(huì)責(zé)任這些生物學(xué)核心素養(yǎng).

一、構(gòu)建思維導(dǎo)圖理清概念和章節(jié)脈絡(luò)

1.種群的思維導(dǎo)圖

針對(duì)生態(tài)學(xué)知識(shí)中的眾多概念和專有名詞，引導(dǎo)學(xué)生在復(fù)習(xí)過程中構(gòu)建以下種群的思維導(dǎo)圖，教師可以提供圖形的基本模式和相關(guān)線條上的文字說明，空格中的內(nèi)容讓學(xué)生回憶填空，經(jīng)過師生共同努力構(gòu)建該圖(如圖1所示).鼓勵(lì)學(xué)生自己構(gòu)建類似的群落、生態(tài)系統(tǒng)的思維導(dǎo)圖，訓(xùn)練建模思維.

2.構(gòu)建思維導(dǎo)圖促進(jìn)理性思維

圖示與思維相結(jié)合的方式引導(dǎo)學(xué)生將眾多的概念聯(lián)系起來，更清晰直觀地構(gòu)建知識(shí)體系，有利于學(xué)生更有效的學(xué)習(xí).思維導(dǎo)圖的構(gòu)建過程也是學(xué)生模型構(gòu)建、歸納與概括能力的訓(xùn)練過程，有助于形成高中生的生物學(xué)理性思維.

二、總結(jié)生態(tài)學(xué)中的三種重要圖形，提煉核心知識(shí)兼顧細(xì)節(jié)

1.坐標(biāo)圖及核心知識(shí)、細(xì)節(jié)分析

比如：J形曲線起始增長(zhǎng)(很慢)，但隨著種群(基數(shù))的(加大)，增長(zhǎng)會(huì)越來(越快)，每單位時(shí)間都按種群的一定(百分?jǐn)?shù)或倍數(shù))增長(zhǎng)，其增長(zhǎng)勢(shì)頭(強(qiáng)大)；S形曲線起始呈(加速)增長(zhǎng)，(2/K)時(shí)增長(zhǎng)最快，此后便開始(減速)增長(zhǎng)，到K值后便(停止增長(zhǎng)或在K值上下波動(dòng)).

2.金字塔圖及核心知識(shí)、細(xì)節(jié)分析

必修三生態(tài)學(xué)知識(shí)中存在年齡金字塔和生態(tài)金字塔兩種金字塔圖形.

(1)年齡金字塔圖坐標(biāo)化

體現(xiàn)種群年齡結(jié)構(gòu)的年齡金字塔圖形需要關(guān)注中線及其左右兩邊代表的含義，甚至可以將中線看成縱軸(自變量)，左右兩邊延伸看作雙橫軸(因變量).還可以將此圖與北溫帶湖泊垂直結(jié)構(gòu)示意圖的雙橫軸情況、其他題目的雙縱軸坐標(biāo)圖一起比較，使學(xué)生認(rèn)識(shí)更多的坐標(biāo)模型結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)理性思維.

(2)關(guān)注典例和前提

生態(tài)金字塔上的字母P、C、D代表不同的生物成分，其中數(shù)量金字塔因?yàn)榉纸庹叩臄?shù)量眾多往往不顯示D；不同生物在三個(gè)年齡組的時(shí)間長(zhǎng)短差異顯著，也并非所有生物都存在三個(gè)年齡組，如蜉蝣和蟬沒有生殖后期(2016年浙江省理綜卷第五題)；在穩(wěn)定型的前提下保持替補(bǔ)出生率人口才會(huì)零增長(zhǎng).根據(jù)預(yù)測(cè)人們需要調(diào)整人口控制的政策，而人為政策可能影響當(dāng)前年齡結(jié)構(gòu)對(duì)種群數(shù)量的預(yù)測(cè)，比如曾經(jīng)的計(jì)劃生育和當(dāng)前的二孩政策.這類細(xì)節(jié)的強(qiáng)調(diào)補(bǔ)充還能加強(qiáng)學(xué)生基于生物學(xué)知識(shí)參與社會(huì)事務(wù)的討論，作出理性解釋和判斷，凸顯社會(huì)責(zé)任這一核心素養(yǎng).

3.流程圖及核心知識(shí)、細(xì)節(jié)分析

生態(tài)系統(tǒng)的兩大功能都有重要的流程圖表示，其中能量流動(dòng)的流程圖中學(xué)生易混淆以下名詞：攝食量與同化量——即能量的去路中要不要考慮糞便量，未同化與未利用，生產(chǎn)量與同化量.

可以整理出類似GP=NP+R的公式來區(qū)分上述易混淆的名詞.比如：攝食量=同化量+未同化量(糞便形式)，同化量=次級(jí)生產(chǎn)量+呼吸，同化量=用于自身生長(zhǎng)發(fā)育繁殖的量+呼吸，未利用 ≈ 儲(chǔ)存在生物體內(nèi) + 土壤腐殖質(zhì)+ 化石燃料.需要向?qū)W生強(qiáng)調(diào)未同化量(糞便形式)不可能出現(xiàn)在生產(chǎn)者能量去路中，未同化量屬于前一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的同化量中，最終去向往往被分解者分解；未利用的能量除了部分最終形成化石燃料之外，其余部分僅僅是暫時(shí)未利用，最終呼吸消耗或者流入下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)又或者被分解者分解.

生態(tài)系統(tǒng)兩大功能流程圖的分析過程滲透著物質(zhì)與能量的生命觀念，也在傳達(dá)環(huán)境保護(hù)意識(shí)，激起學(xué)生的社會(huì)責(zé)任意識(shí).