基于本土化情境和問題驅動的教學設計

摘 要：本文通過創設貫穿整節課的本土化真實情境，將開發南宮山自然保護區資源的問題拆分為研究群落結構的相關子問題，通過問題驅動，引導學生深度思考。學生在解決真實問題的過程中，構建知識體系，激發其對于家鄉的認同感和保護環境的社會責任意識，滲透生物學學科核心素養。

關鍵詞：群落的結構；種間關系；問題驅動；高中生物學教學

文章編號：1003-7586（2024）09-0020-04 中圖分類號：G633.91 文獻標識碼：B

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教材分析和設計思路

《普通高中生物學課程標準（2017年版2020年修訂）》（以下簡稱《課程標準》）

中有關“群落的結構”內容包含次位

概念“2.1.4 描述群落具有垂直結構和水平結構等特征，并可隨時間而改變”“2.1.5分析不同群落中的生物具有與該群落環境相適應的形態結構、生理特征和分布特點”，且

在模塊開設

建議中提到“通過了解當地野生動植物資源的現狀，培養人與自然和諧相處的意識，充分認識環境保護與可持續發展、改善人類的物質生活和文化生活意義”。相關內容有助于學生構建“穩態與平衡觀”和“進化與適應觀”等生命觀念，提升“模型與建模”和“批判性思維”的科學思維，形成“解決生產問題”“激發生態意識”的社會責任意識，是落實生物學學科核心素養培養目標的重要章節。

從教學內容角度分析，“群落的結構”是人教版普通高中教科書《生物學·選擇性必修2·生物與環境》第2章第1節的內容，是種群和生態系統兩個生命層次之間的知識橋梁，需要學生從區別于種群特征的研究視角出發構建群落特征，為之后學習生態系統結構奠定知識基礎。教學中教師需要充分拆解并整合本土化的真實生態情境，使其更貼近學生的實際生活，引發學生深度思考，有助于激發學生的家鄉認同感和保護環境的社會責任意識，進一步培養學生的生物學學科核心素養。本節課的整體設計如圖1所示。

2 教學目標

（1）通過比較南宮山和華山的物種組成，類比種群相關知識，準確闡明群落的概念和特征，了解不同群落的物種組成和豐富度具有一定差異，初步構建結構和功能觀、進化與適應觀。

（2）基于視頻資源，從三種生物的種間關系入手，補充實例并進行分析，歸納出群落中常見的種間關系類型及其區別，構建穩態與平衡觀。

（3）分析嵐河中水生生物的生境情況和南宮山三個不同自然區域內的植被分布狀況，在識圖、分析、討論中建立群落結構和生態位等相關知識的聯系，進一步發展穩態與平衡觀、進化與適應觀。

（4）利用所學知識，提出解決南宮山開發問題的建議，發展辯證思維，激發自身的家鄉認同感和保護環境的社會責任意識。

3 教學重難點

教學重點：群落的物種組成和豐富度，群落中不同物種的種間關系和空間結構。

教學難點：群落的種間關系，生態位的概念及組成。

4 教學過程

4.1 創建真實情境，導入新課

陜西南宮山國家森林公園距嵐皋中學20千米，是學生家鄉最著名的4A級景區，也是學生最為熟悉的自然群落。教師通過提供圖片資源，引發學生回憶游玩時觀察到的自然景觀，從而創設南宮山風景區擴建改造的真實情境，引發學生思考“在開發南宮山資源時需要考慮和研究哪些內容”。教師鼓勵學生表達自己觀點，整理匯總得出問題串，梳理解決問題過程中應該了解的群落水平研究對象：物種組成、優勢種、種間關系、群落的空間結構和群落季節性變化等，由此引出本節課題。

設計意圖：教師通過創設學生熟悉的本土真實情境，展現家鄉之美，激發學生的家鄉認同感；提出本節課的總問題，并應用“拆解法”將其分為若干子問題，培養學生解決復雜問題的能力，引出后續學習的方向，以問題驅動的方式激發學生的學習興趣。

4.2 分析資料，歸納群落概念

教師提供南宮山和華山的面積、主要物種的數目及類型的數據（見表1），引導學生在數據分析過程中感受群落的范圍、時空性及不同群落的物種組成，并初步分析原因。學生在本環節能夠得出以下結論：群落具有時間和空間性，包含該環境內的全部生物。不同群落的物種組成和優勢種不同，主要由群落所處的氣候、光照、降雨等非生物因素決定。物種組成是區別不同群落的重要特征之一。

開發建議：可以考慮在物種較為豐富的位置適度開發，從而保證群落的完整性和可恢復性。建造人工景觀時盡量保留原本的植被結構，避免破壞性開發。

設計意圖：教師利用數據的直觀性，引導學生學會分析數據并得出結論。知識的生成過程包含了收集數據、分析數據、得出結論等科學研究的步驟和方法。

4.3 利用真實情境，分析種間關系

南宮山自然保護區中存在大量的動植物資源和復雜的種間關系實例。教師在本環節先播放瓢蟲、蚜蟲、螞蟻的相關視頻，指導學生厘清種間關系的特征，結合南宮山風景區中可能出現的種間關系實例設計問題串（見表2），分析可能存在的種間關系類型和辨別方法，構建數量坐標圖和營養關系圖的數學模型。

開發建議：教師引導學生關注瀕危動植物的種間關系，認識到保護區的開發要盡量避開瀕危動植物的活動范圍，引入的動植物不能影響原有動植物的種間關系，從而提高環境容納量，保護瀕危物種。

設計意圖：教師提供視頻資源和生境實例，利用問題串引導學生參與分析的過程，尋找種間關系的概念及辨別特征，將知識、理解、應用、分析、綜合、判斷等不同層次的信息進行綜合處理。教師關注學生的表達和思辨過程，使其在深度學習的過程中獲取新知，并應用新知解釋現象背后的原理。

4.4 依據真實生態環境，歸納群落結構

教師提供水生生境模式圖及三個不同自然區域內植被分布的情況模式圖（見圖2、圖3），設計問題串，組織小組討論，分析歸納群落的空間結構（見表3），并針對結論提出開發建議。

開發建議：開發項目需要結合南宮山群落的空間結構，在原有基礎上適度開發，維持群落在長期自然選擇中獲得的環境適應性。盡量保持原有植被的空間結構分布，既能實現人造景觀的建設，又能實現對自然資源的充分利用。

設計意圖：教師提供典型例題中的兩幅模式圖，設計與南宮山自然保護區相關的問題情境，從多角度幫助學生理解群落空間結構的相關知識點。

4.5 提供資料，引出群落的季節性和生態位概念

開發建議：應考慮每種生物在群落中的地位和作用。根據季節變化特點，盡量減少在冬季休整期和春季恢復期的開發利用。根據群落結構逐步開發生態資源，確保生態系統能及時恢復，盡可能減少人工開發帶來的環境破壞和污染。

設計意圖：教師引導學生感受南宮山群落季節變化之美，提升學生的家鄉認同感。分析具體生物在群落中的生態位，由特殊到一般歸納出生態位的實質內容。

4.6 總結歸納，構建知識體系，解決核心問題

教師引導學生回顧本節課的四個子問題，整合思維導圖，構建知識框架（見圖4），并整理教學過程中提出的開發建議，解決本節課的核心問題。

設計意圖：教師利用知識框架圖整合本節課的核心內容，幫助學生厘清核心概念與知識之間的關系，將零散的知識體系化。同時，教師回顧四條開發建議，開放式探討貫穿本節課的問題，提升學生的語言表達能力和全面考慮問題的意識。

5 教學反思

建構主義教學理論表明，學生是教學活動的參與者和知識的積極構建者，教師是輔助學生構建知識的推動者和指導者。 ［1］STEAM教育立足于真實的生活情境，圍繞現實問題，讓學生從現有的經驗水平出發去解決問題。 ［2］本節課提出本土資源南宮山的開發問題，引導學生對問題進行拆解，提供了豐富的教學情境和科學研究的方法。教師將群落結構相關的知識串聯起來的同時，引導學生思考解決問題的策略，關注學生的最近發展區，充分調動學習的積極性，發展學生的生物學學科核心素養。

結合本土化真實情境，在解決實際問題的過程中展開教學是本節課的亮點之一。教師創設家鄉南宮山的開發利用問題，讓學生產生共情，激發了學生的家鄉認同感和保護環境的社會責任意識，潛移默化地將生物學學科核心素養中的社會責任融入課堂教學中。

參考文獻

［1］張亞娟.建構主義教學理論綜述［J］.教育現代化，2018，5（12）：171-172.

［2］李高峰.中學生物學STEAM教育及案例［M］.南寧：廣西教育出版社，2021.