指向生態文明教育的論證式教學設計
——以“生物與環境的相互影響”為例

周春景

(成都市樹德中學 四川成都 610031)

生態文明建設是中國特色社會主義事業的重要內容,事關人民福祉和民族未來。只有牢固樹立生態文明觀念,公眾才能變被動的響應號召為主動開展環保行動,關注綠色發展,為生態文明建設添磚加瓦。生物學的研究內容之一是“生物與環境的相互影響”,因此生物學學科教學是生態文明教育的天然陣地,可以幫助學生牢固樹立人與自然和諧共生的生態文明觀念?；诖?本項目以“生物與環境的相互影響”一課為例開展生態文明教育。

1 學習內容分析

“生物與環境的相互影響”是北師大版初中《生物學·七年級·上冊》第一章第二節的內容。本節內容雖未明確提出生態文明觀念,但通過生物與環境的相互影響說明生物與環境是命運與共的整體,滲透著人與自然和諧共生的生態文明觀念。初中階段的學生思維活躍且發散,但生態文明觀念是比較抽象的內容,由于學生缺少理性分析和實證意識,因此對于“生物與環境相互影響”這一概念的掌握浮于表面,難以領悟生態文明觀念的內涵。為幫助學生深刻理解概念進而領悟生態文明觀念的內涵,本節課的教學以生態文明建設的典型范例塞罕壩為情境,通過三個逐漸遞進的論證活動,引導學生基于證據和邏輯自主構建“生物與環境相互影響”的概念,領悟生態文明觀念的內涵,牢固樹立人與自然和諧共生的生態文明觀念。

2 教學目標

(1)依據資料分析、比較塞罕壩的環境和生物種類,探討塞罕壩衰落的直接原因,論證環境中非生物因素和生物因素對生物的影響,形成實證的思維習慣。

(2)對塞罕壩的環境和生物種類進行二次論證,探討塞罕壩衰落的根本原因,說明生物對環境的影響和改變。

(3)綜合分析塞罕壩生物減少的直接原因和根本原因,構建“生物與環境相互影響”的概念。

(4)探討塞罕壩再次興盛的原因,論證生態環境與經濟發展的關系,領悟生態文明觀念內涵,形成積極參與環保實踐的態度責任。

3 教學過程

3.1 創設真實情境,驅動主動學習

教師呈現塞罕壩興衰變遷的視頻,引導學生感受塞罕壩生態環境和物種多樣性的變化,并提問:塞罕壩興衰變遷的原因是什么? 對我們有什么啟示?

3.2 論證生物與環境的相互影響

3.2.1 論證環境對生物的影響,探討塞罕壩衰落的直接原因

教師呈現記錄了塞罕壩環境和生物種類的“百駿圖”和荒漠照片,引導學生觀察和比較,并提問:解放初期塞罕壩生物減少的原因是什么? 學生發現生物大量減少使得曾經的皇家獵場一度變得荒涼寂寥,由此推理分析提出環境影響生物的觀點,并從土壤、空氣等方面舉例說明環境中的非生物因素引起植物減少。在此基礎上,學生進一步分析植物減少對動物的影響,說明環境中生物因素也會影響生物的生活和分布,最終論證“非生物因素和生物因素共同影響塞罕壩當地生物的生活和分布”的觀點。學生在此過程中體驗依據資料提出觀點、對資料進行推理分析以尋求論據證明觀點的論證過程。

在論證過程中,有學生觀察到塞罕壩荒漠中仍然分布著少數生物,因此提出疑問:為什么仍然有少數生物能夠生活在這樣極端惡劣的環境中,它們是不是不受環境影響? 基于剛才的論證體驗,部分學生提出需要仔細觀察這些生物進行推理。由于當年塞罕壩的生物情況很少記錄,因而教師提示學生通過事實資料(表1)進行推測,進一步探究環境對生物的影響。學生推理分析后得出:荒漠中的動植物受到非生物因素和生物因素的共同影響,具有特殊的結構和生活習性,能夠適應所生活的環境。以上內容進一步支持了“環境影響生物的生活和分布”的觀點?；谝陨险撟C,學生最終得出了“塞罕壩衰落的原因是當地生態環境惡劣”的結論。

表1 內蒙荒漠中幾種常見生物

3.2.2 論證生物對環境的影響和改變,探討塞罕壩衰落的根本原因

在“塞罕壩物種減少的原因是當地生態環境惡劣”這一結論的基礎上,教師追問學生塞罕壩生態環境退化的原因,驅動學生二次論證,以探究塞罕壩衰落的根本原因。

學生依據圖像資料再次比較皇家獵場和荒漠的環境,結合生活經驗和塞罕壩森林大面積減少的事實資料1,提出了“生物影響和改變環境”的觀點,并進行如下的推理分析:為什么塞罕壩的森林大面積減少,環境就會變得如此惡劣呢? 植物對環境有無影響? 影響是什么? 怎樣提供證據證明這種影響? 學生提出可以通過實驗獲得證據。因為塞罕壩的環境是極度缺水的,因而學生設計的實驗中,選擇的測量指標是空氣濕度,通過干濕計來測量不同植物環境的空氣濕度來獲得證據論證植物對環境的影響和改變。學生分析實驗結果:同一時間,草坪和灌木叢的空氣濕度大于裸地,見表2。從而得出植物可以調節周圍氣候的結論,論證得出植物可以影響和改變環境。

表2 不同植物環境中的空氣濕度

資料1:清王朝在同治二年(1863年)開圍放墾,當地居民由于生活需要大量砍伐樹木以及燒荒引起山火,森林被破壞;后來森林又遭遇連年山火和日本侵略者的掠奪采伐,到解放初期,原始森林已蕩然無存。

但也有學生反駁,認為上述事實只能說明植物對環境的影響和改變,不能說明其他生物對環境的影響和改變,可能存在以偏概全的問題。在教師補充了人類活動引起塞罕壩森林大面積減少的資料后,學生推理分析得出以人類為代表的動物也可以影響和改變環境,統一認同“生物可以影響和改變環境”的觀點,最終得出結論:塞罕壩生態環境退化的根本原因是人類活動對環境的破壞。

基于以上論證,教師提問:綜合分析塞罕壩興衰變遷的原因,你認為生物和環境的關系是怎樣的? 學生綜合分析上述論證并構建概念:生物與環境的影響是相互的,生物與環境是命運與共的統一整體。

3.2.3 論證生態環境和經濟發展的關系,領悟生態文明的內涵

塞罕壩的興衰變遷是一部生物與環境相互影響的啟示錄。教師呈現塞罕壩生態環境、居民經濟收入和就業情況的資料2—4。

資料2:經歷三代人的植樹造林,如今塞罕壩已建成百萬畝林海,成為防風固沙的綠色屏障和涵養水源的綠色之腎:北京近十年每年沙塵日數降至4 天;每年涵養水源2.84 億立方米。

資料3:塞罕壩的綠化苗木產業能給群眾每年增加收入1.4 億多元,生態旅游收入6 億多元,使周邊4 萬多百姓受益,幫助2.2 萬貧困人口實現就業,脫貧致富。

資料4:塞罕壩的生態建設不僅顯著改善了生態環境,同時也提高了居民收入和就業率,促進了社會穩定。得益于生態建設帶來的環境效益、經濟效益和社會效益,當地居民生活質量明顯提高,他們更積極地參與生態建設,實現了生態建設和以經濟發展為重要內容的社會文明的良性循環。

根據資料,教師提問:同樣是為了生活和發展,為什么塞罕壩一度生態退化,如今卻實現了生態環境、經濟發展的良性循環?

學生基于論證的思維模式繼續論證,依據資料提出觀點“生態環境是經濟發展的基礎”,然后以塞罕壩荒漠的環境、環境對居民生活和經濟發展的影響進行推理分析。在分析今日塞罕壩生態環境改善帶來綜合效益的資料時,提出補充觀點“生態建設的綜合效益促進生態保護和建設”。最終,學生將觀點系統化為“生態建設與經濟發展互為依托、和諧統一”。

通過系統論證,一方面通過梳理了生態環境與經濟發展的關系,學生認同要實現以經濟發展為重要內容的人類社會文明,必須堅持綠色發展、重視生態環境的保護和治理,領悟了人與自然和諧共生的生態文明觀的內涵。另一方面,學生實現生態文明觀念向自主環保行為的轉化,形成了積極參與環保實踐的態度責任。

4 教學反思

本節內容的教學以論證式策略進行,主要有以下三個特點:(1)態度責任的深刻化。以塞罕壩為情境承載生物學與環境的社會性科學議題,通過三次逐漸遞進的論證,學生深刻認同生物與環境是命運與共的整體,形成積極參與環保實踐的態度責任。(2)教學過程結構化。所有論證活動圍繞探究塞罕壩興衰變遷的原因逐級展開,結構化的整合了環境影響生物、生物影響和改變環境的次位概念。(3)思維發展的過程化。在提出觀點、尋求論據證明觀點的論證過程中發展學生的探究思維,培養實證的思維習慣。