模擬植物入侵機制的活動設計

趙冉冉

（上海海事大學附屬北蔡高級中學 上海 201204）

植物入侵作為一個社會熱點問題，已引起全球的廣泛關注。外來入侵植物通過與本地植物競爭土壤、水分及生存空間，使本地物種數量下降或滅絕，最終導致生物多樣性喪失。中學生物教材中并沒有針對植物入侵設計相關的教學活動，學生對于植物入侵的理解往往停留于粗淺的理論層面。為此，下面將介紹“The American Biology Teacher”中模擬植物入侵機制的活動設計，以供一線教師參考。

1 活動目的

①說出植物入侵對生態系統的影響；

②理解入侵植物對本土不利的原因；

③體驗不同植物在同一個生態系統中相互競爭陽光、水分、營養物質的過程，增強生態保護意識。

2 材料及準備

2.1 植物入侵游戲棋的制備

2.1.1 棋盤的制作

根據植物入侵的機制，設計了如圖1所示的棋盤。棋盤中特定的格子包含有特定的信息，如產生種子、開拓森林、開拓草原、開拓田邊、火中幸存?；顒娱_始前，教師需將棋盤彩色打印成至少A4紙大小，并粘貼在同等大小的硬紙片上。

圖1 棋盤

2.1.2 棋子的制作

筆者選取了紅香杉、多毛金光菊、野天竺葵、蒜芥、灌木忍冬、中華胡枝子6種植物作為潛在的入侵植物，如圖2所示。將圖2彩色打印，粘貼在硬紙片上；然后，將貼有圖案的硬紙片按照植物種類剪成6塊；逐一將各紙片兩端沿虛線對折并用膠水將空白處粘在一起，形成6枚立體三角形棋子。

圖2 棋子

2.1.3 行動卡的制作

行動卡是活動進行過程中的指令性卡片，每一張行動卡上都包含有特定的信息，是參與者完成整個游戲的參考。圖3為游戲所涉及到的不同種類的行動卡片，卡片左上角的數字代表需要制作的此種卡片的數量?？ㄆ袠俗⒂小敖洜I”字樣的為額外行動卡，其余均為普通行動卡。教師需將圖3中的行動卡彩色打印，粘貼在硬紙片上，最終制作成99張普通行動卡和3張額外行動卡。

圖3 行動卡

2.1.4 植物信息卡的制作

植物信息卡是參與者進行游戲時的參考性卡片，如圖4所示。當參與者所代表的植物落到棋盤中包含有特定信息的格子時，就需要參考植物信息卡，例如，當代表中華胡枝子的棋子落到棋盤中“產生種子”一格時，就需將棋子向前移動3格。另外，當不同植物落在同一格子時，也需參考植物信息卡。教師需將圖4中的植物信息卡彩色打印，粘貼在硬紙片上；剪去周圍的空白制作成6張植物信息卡（備注：植物信息卡中“野花”是指野天竺葵或多毛金光菊）。

圖4 植物信息卡

2.2 記錄表的制備

記錄表（表1）用于記錄每一輪活動后的結果，教師需將表1打印。

表1 記錄表

3 活動實施

3.1 分組及分發材料

學生6人分成一小組，一名學生扮演一種植物。教師將棋盤、棋子、行動卡、植物信息卡以及記錄表分發給學生，每個小組發1張棋盤、6枚棋子、1套行動卡、1套植物信息卡和1張記錄表。

3.2 規則說明及游戲開展

教師向學生解釋游戲規則，游戲目標是讓各自扮演的植物成為群落中最大的種群，最先到達終點的植物即為該群落中最大的種群。學生至少玩3輪游戲，并在每一輪游戲結束后記錄6種植物到達終點的順序。3輪游戲過后，學生可嘗試把“額外行動卡”加入到游戲中，可能會產生與之前不同的效果。

（1）每位學生選取一枚棋子，作為他們所扮演的植物角色；然后，找到對應的植物信息卡片，根據卡片信息熟悉該植物的特點；最后，將所有的棋子都放到棋盤的“起點”位置。

（2）將“行動卡”（99張普通行動卡，以下未作說明的行動卡，均指普通行動卡）隨機洗牌后放在棋盤旁邊。

（3）學生輪流抽取“行動卡”，并按照“行動卡”上的指示在棋盤上移動自己的棋子，可按以下順序輪流取卡：野天竺葵，多毛金光菊，紅香杉，蒜芥，中華胡枝子，灌木忍冬。

（4）當學生扮演的植物落在包含有信息的方格內時，應該參考自己的“植物信息卡”。例如，當扮演中華胡枝子的學生落在寫有“產生種子”的方格內時，可額外移動3格。

（5）一些“行動卡”是競爭性的，當2名或2名以上學生扮演的植物落在相同的方格內時，學生需參考各自的“植物信息卡”。例如，當中華胡枝子和多毛金光菊落在同一格時，將相互競爭，其結果是中華胡枝子前進兩格，而多毛金光菊后退一格；如果一位學生抽到一張競爭性卡片，并且所在的格子中沒有其他植物，則該植物留在原地；如果2名以上學生扮演的植物落在同一格中，那么他們必然兩兩競爭。

（6）當“行動卡”用完時，將用過的卡片重新洗牌后繼續使用。

（7）第一個到達終點的植物即成為該群落中最大的種群從而獲得勝利，其他植物按照離終點的距離遠近排序，將排名記錄在表格上。

（8）參加游戲的學生至少玩3輪，并在每一輪結束后記錄數據，3輪游戲結束后，可在“行動卡”中加入3張“額外行動卡”繼續游戲。

4 活動評析

當下，植物入侵已成為威脅生態系統穩定性的重要因素。在中學生物教學中，教師可就植物入侵這一熱點問題對學生進行生態系統相關內容的教學，將植物入侵設計成游戲的形式，可以極大地激發學生的學習興趣，增強知識的可接受性。上文所介紹的活動簡單易行且富有創造性。整個活動過程注重學生的主體參與，能夠很好地鍛煉學生的決斷能力以及邏輯思維能力。在活動中，學生不僅可以理解植物入侵的機制及危害，還能夠體驗不同植物在同一個生態系統中相互競爭陽光、水分、營養物質的過程，進而增強生態保護意識。需要說明的是，沒有一種活動能夠非常全面且準確地解釋某一生物現象，該活動同樣也存在一些不足，如植物入侵機制的復雜性，該活動并不能一一體現出來。但在教學實踐中，此類模擬活動仍然是幫助學生理解植物入侵機制及關聯知識的有效方式。