“四度六步”教學法在高中生物課堂中的應用研究

［摘 要］文章以人教版生物學選擇性必修2中的“生態系統的信息傳遞”為例，闡述“四度六步”教學法在高中生物課堂中的應用策略，目的是打造高效精彩的生物課堂，促進學生更有效地學習高中生物。

［關鍵詞］“四度六步”教學法；高中生物；生態系統；信息傳遞

［中圖分類號］" " G633.91" " " " ［文獻標識碼］" " A" " " " ［文章編號］" " 1674-6058（2024）23-0073-05

“四度六步”教學法是特級教師戴啟猛經過多年的教學實踐經驗總結并通過成功的教學案例論證，最終提煉出的一種能提高課堂效率的教學方法[1］。其中，“四度”是教學主張，即要建構“有溫度、有梯度、有深度、有寬度”的課堂；“六步”是教學實施的基本環節，即“溫故”“引新”“探究”“變式”“嘗試”“提升”。大量數據表明，“四度六步”教學法是一種能體現以學生為主體、以教師為主導，能激發學生學習興趣，全面落實學科素養和促進師生共同發展的教學方法。這一點正好與新課標、新教材和新高考改革對教學的要求相吻合。王枬教授認為，“四度六步”教學法不僅適用于初中數學教學，還適用于高中的數學、物理、化學、生物學等各個學科的教學[2］。本文以人教版生物學選擇性必修2中的“生態系統的信息傳遞”為例，淺談如何運用“四度六步”教學策略構建高效的生物課堂。

一、教學目標

1.通過對案例的分析與討論，概述生態系統中信息的類型和信息傳遞的過程。（生命觀念）

2.通過學習生態系統中的信息傳遞，了解生態系統的功能還包含物質循環及能量流動。（科學思維）

3.通過與同學們分享生活實例來說明信息傳遞在生態系統中的作用。（科學探究）

4.通過了解信息傳遞在農業生產中應用的原理，嘗試用學到的知識去提出一些提高農畜牧產量的建議。（社會責任）

本節課運用“四度六步”教學法，解決核心問題，突破教學難點，以精彩的課堂環境，提升學生解決實際問題的意識和能力。

二、教學過程

（一）復習提問，溫故知新

師：前面我們學習了生態系統的結構、能量流動和物質循環，那么生態系統有什么功能？

生：生態系統的功能有能量流動和物質循環。

師：它們有什么關系？

生：物質承載著能量，能量是動力，能使物質不斷地在生態系統中循環往返。

師：生態系統除了這兩個功能，還有什么功能呢？帶著這個問題，我們一起來觀看一段視頻。

評析：本節課是對生態系統的第三個功能 “信息傳遞”的學習，是在前面學習的生態系統的物質循環和能量流動的基礎上的延伸。通過復習導入，既能對上節課的內容起到復習的效果，又能為本節課的學習埋下伏筆，自然推進教學進程。

（二）創設情境，引入課題

［播放視頻］蜜蜂找到蜜源后，通過一定的方式向同伴傳遞蜜源信息。

師：蜜蜂找到蜜源后，為什么要跳舞？

生：這是蜜蜂在向同伴傳遞蜜源信息。

師：蜜蜂向同伴傳遞蜜源信息時跳了多少種舞？

生：兩種，圓圈舞和擺尾舞。

師：這兩種舞傳遞的信息有什么不同嗎？

生：圓圈舞表示蜜源在100米以內，擺尾舞表示蜜源在100米以外，距離的遠近與擺尾的速度有關。

師：信息傳遞一般要經歷哪些過程？

生：要經歷信息的發出、信息的輸入和信息的接收等過程。

師：蜜蜂通過跳舞來傳遞蜜源的位置信息，那其他生物有沒有類似的信息傳遞方式呢？

生1：有，螞蟻搬家。

生2：孔雀開屏。

生3：向日葵開花。

師：看來課前大家都做了功課，收集了不少相關的信息資料。那么，我們應如何理解“信息”和“信息流”這兩個概念呢？生態系統的信息種類都有哪些？它們在生態系統中有什么作用？請大家帶著這些問題認真閱讀教材第68、69頁的內容。

評析：通過播放蜜蜂向同伴傳遞蜜源信息的視頻創設情境，激發學生的好奇心，讓學生在輕松而有趣的情境中學習和探究，體現了精彩課堂應有的溫度和梯度。

（三）合作探究，活動領悟

師：通過閱讀教材的相關內容，你們知道什么是生態系統的信息了嗎？

生：公雞打鳴，狗拉尿，向日葵向著太陽開花……

師：大家一起來讀一下信息的概念。（學生讀完后）那什么是信息流呢？

生：在生物種群之間，有信息的產生與交換就能夠形成信息傳遞，這應該就是信息流。

師：同學們概括得很全面。你們是否注意過以下場景呢？一只昆蟲撞上了蜘蛛網，引起了蜘蛛網的振動，馬上就會有蜘蛛爬來。

師：蜘蛛收到了什么信息？

生：蜘蛛網的振動。

師：在茂密的森林里，一只頭狼爬上高坡，昂首向空中長嚎，不久，分散在森林中的狼群成員便陸續趕來，開始集體獵食。頭狼是如何向狼群成員傳遞信息的？

生：發出嚎叫聲。

師：生態系統中的信息有哪幾種？

生：物理信息、化學信息和行為信息。

［幻燈片展示］①螢火蟲發出的熒光；②蛇通過熱感受器發現鼠；③蜘蛛網的振動；④寵物狗之間通過嗅聞肛門腺辨識身份和健康狀況；⑤狒狒相互梳理毛發；⑥孔雀開屏；⑦雌蛾分泌性外激素吸引雄蛾。

師：每個實例傳遞的信息分別屬于什么信息類型？請同學們對上述實例中的信息進行歸類。

［成果展示］小組成果分享（如表1）。

表1 小組成果

[例子 具體信息 信息類別 實例① 光 物理信息 實例② 熱 物理信息 實例③ 振動 物理信息 實例④ 肛門腺分泌物 化學信息 實例⑤ 相互梳理毛發 行為信息 實例⑥ 開屏 行為信息 實例⑦ 性外激素 化學信息 ]

師：看來同學們都掌握了生態系統中信息的種類。我們來回顧一下蜜蜂跳圓圈舞和擺尾舞是如何傳遞信息的。請同學們用圖解表示信息傳遞的基本過程。（組織學生完成生態系統信息傳遞的基本過程圖解，如圖1）

師：生物可以同時通過多種類型的信息進行交流嗎？

生1：可以。如公雞既可以通過展翅追逐母雞進行求偶，也可以通過鳴叫與其他同類交流。

生2：當草原返青時，食草動物先在遠處通過識別植物的顏色（物理信息）來搜尋食物，然后在近處通過植物的氣味（化學信息）來辨別和攝取食物。

師：生態系統中的信息傳遞僅僅發生在同種生物之間嗎？

生：不是的，生態系統中的信息傳遞既發生在同種生物之間，也發生在不同種生物之間。

師：可以舉個例子嗎？

生：比如在非洲大陸上，犀牛與牛椋鳥之間有頻繁的信息交流，鳥的鳴叫與跳躍可以提醒犀牛附近有危險情況。

師：在生物與非生物環境之間是否也有信息傳遞？可以舉個例子嗎？

生：生態系統的信息傳遞也可以發生在生物與非生物環境之間。如向日葵開花總是向著太陽升降的方向。

師：同學們可以嘗試用圖解完善生態系統的信息傳遞過程嗎？

［成果展示］小組成果分享（如圖2）。

師：經過交流討論，我們已經了解了生態系統的信息傳遞過程。請同學們再想一想生態系統的信息傳遞與物質循環、能量流動存在哪些差異，一個完整的信息傳遞過程由哪些環節構成。

生：能量是物質循環的動力，物質承載著能量，信息傳遞可以告訴我們物質和能量往哪個方向流動……

師：請同學們分組討論，并派代表上講臺分享成果。

［成果展示］小組成果分享（如表2）

師：生態系統中的信息傳遞有什么作用呢？（引導學生閱讀第70、71頁的“思考與討論”，并通過幻燈片展示教材資料1、2、3、4）

師：信息傳遞與個體生命活動的正常進行有什么關系？請舉例說明。

生：萵苣的種子必須接受某種光信息才能萌發生長。

師：信息傳遞在種群的繁衍中起什么作用？

生：生物種群的繁衍離不開信息傳遞。如很多昆蟲的雌雄個體憑借信息素相互識別，完成交配，從而保證種群的延續。

師：結合資料中的煙草、蛾、蛾幼蟲的天敵三者，說說信息傳遞在群落和生態系統中發揮著什么作用。

生：信息傳遞可以幫助協調種間關系。

師：誰能總結一下信息傳遞對維持生態系統平衡和穩定的重要性？

生：信息傳遞可以為生態系統的穩定存在和發展提供保障。

師：在人們的生產和生活中，能否利用信息傳遞規律來提高農畜產品的產量呢？（引導學生閱讀教材第71、72頁的內容，同時展示教材中的圖3-17、圖3-18）

生1：養雞時，在增加營養的基礎上，適當延長光照時間可以提高產蛋量。

生2：可以利用光照、聲音信號、昆蟲信息素等誘捕有害昆蟲。

師：大多數被子植物的傳粉是由動物完成的，怎樣提高果樹的傳粉效率和結果率呢？

生：可以利用人工合成的動物信息素吸引同種動物來傳粉。

師：某地的板栗樹上掛滿了櫟掌舟蛾護囊。假如你是種植板栗的老板，你會如何利用信息傳遞來控制櫟掌舟蛾的數量以提高板栗產量？

生1：利用成蟲的趨光性，在危害較集中的林地設誘蟲燈誘殺。

生2：還可以利用一些性外激素，把櫟掌舟蛾的天敵引誘過來，將櫟掌舟蛾殺掉。

評析：給足學生時間和空間，讓學生自主閱讀課文，親身經歷小組合作探究，從而發現問題，解決問題。同時，引導學生評價在實踐中應用信息傳遞規律的科學性，學以致用，進而落實社會責任核心素養。

（四）師生互動，變式深化

師：某地茶園中，小綠葉蟬的存在嚴重危害茶樹的生長，現在需要除掉小綠葉蟬。

師：小葉蟬的外表通常呈綠色，請同學們思考一下，綠色在生態系統中屬于什么信息類型？

生：物理信息。

師：小綠葉蟬與茶樹屬于什么種間關系？

生：寄生。

師：該采取什么樣的措施除掉小綠葉蟬？

生1：用燈光誘捕法。

生2：可是你不知道這種蟲趨不趨光?。?/p>

生3：噴施農藥。

生4：噴藥會污染環境。

……

師：大家可以從生態系統的信息傳遞角度去思考。

生1：我覺得可以利用昆蟲信息素誘捕小綠葉蟬。

生2：也可以用音樂把小綠葉蟬的天敵引過來。

師：利用昆蟲信息素誘捕小綠葉蟬，屬于生物防治還是化學防治？

生：生物防治。

師：生物防治的最大優點是什么？

生：不污染環境。

評析：教師在設計“變式”環節時應注意三個方面：一是“變式”應符合教學的實際；二是“變式”應把握設計的梯度；三是“變式”應指向知識的本質。“變式”環節給學生提供了思考的空間，是落實科學思維、科學探究和社會責任核心素養的重要環節。為此，本環節除指向新知識的鞏固外，還豐富了題型和結構，讓“變式”更有層次，讓學生的學習由淺入深、由低到高、由易到難，呈螺旋上升，學生的邏輯思維能力和歸納表達能力由此達到了一個新的高度。

（五）嘗試練習，鞏固提高

師：下面我們通過做幾道題來檢測一下本節課的學習效果。

1.概念檢測

（1）黃鼬（俗稱“黃鼠狼”）主要捕食鼠類，它們體內有臭腺，在遇到威脅時可排出臭氣麻痹敵人，鼠類聞到臭氣時往往選擇逃離。以下有關解釋不合理的是（ ）。

A.釋放的臭氣是一種化學信息

B.這種氣味信息只對黃鼬有利

C.釋放臭氣有利于黃鼬躲避危險

D.臭氣作為信息可調節種間關系

（2）“燕燕于飛，差池其羽”“燕燕于飛，上下其音”，這些話語來自《詩經·國風》。請問燕子表達的是哪一類信息？

2.拓展應用

機場附近的鳥類嚴重危害飛行安全，因此有必要進行人工驅鳥。請將以下人工驅鳥的措施按原理進行歸類。

①播放鳥類天敵的鳴叫聲；②放置無公害的驅鳥劑；③燃放爆竹；④使用激光；⑤架設煤氣炮（模擬獵槍的響聲和火光）；⑥布設鳥類害怕的圖案；⑦聲光威嚇（將爆竹聲、獵槍聲、激光、驅鳥火焰等方法相結合）；⑧遙控航模模擬天敵。

上述措施利用物理信息的有" " " " " " " " " " " " " " ，利用化學信息的有" " " " " " " " " " " " " " ，利用行為信息的有" " " " " " " " " " " " " " 。

評析：通過前面的“溫故”“引新”“探究”“變式”等四個環節，在教師的幫扶下，學生能主動地去思考，并大膽地表達自己的想法。而該“嘗試”環節就是讓學生真正地嘗試自主學習。這種通過變換問題情境設計練習讓學生獨立思考獨立完成，最后共享“標準答案”的學習方式，既鞏固了本節課的知識內容，又讓教師適時了解了學生對本節內容的掌握情況。同時，生物與語文學科的融合，不僅激發了學生學習生物的興趣，還引導學生將課內的集體學習延伸到課外的自主提升上。

（六）適時小結，延展提升

師：請一位同學從老師在黑板上留下的板書中圈出一些關鍵詞，并用線進行串連，以呈現本節知識的網絡圖。

【板書設計】

師：最后給同學們留一道課外練習題。請學習小組討論并共同設計一個實驗，驗證昆蟲之間是否存在化學信息的傳遞?；瘜W信息的傳遞，既看不見，也摸不著，該如何驗證呢？請同學們根據本節課所學的生態系統的信息傳遞知識思考該如何設計這個實驗。

評析：如果說前面的各環節主要是教給學生一些知識的“點”，那么最后的“提升”環節就要引導學生去織一個知識的“網”。知識網絡圖體現了精彩課堂應有的深度，使學生能夠更好地把握本節課的重要知識點。此外，有趣的實驗設計作業，不僅能讓學生運用本節課所學知識解決一些日常生活中常見的問題，還能將學習持續而有效地拓展到課外，很好地落實了社會責任核心素養，體現了精彩課堂應有的寬度。

三、教學反思

顧明遠先生在《科學學習》推薦序中說道：“教師應幫助學生設計適合他們興趣愛好的個性化學習方案，指導他們獲取有益信息，幫助他們解決困惑。教師要成為學生的‘引路人’，成為與學生共同學習的伙伴。”[3］“三新”背景下的高中生物學課程要求學生主動參與學習并提出問題，在教師的引導下自主閱讀教材中的信息、尋找證據、檢驗假設、發現規律等，進而養成科學思考和科學探究的習慣。本節課很好地運用了“四度六步”教學法，通過精心獨特的教學設計，讓每一環節都有教師的引領和陪伴，更重要的是有學生的主動參與和思維火花的碰撞。

一是巧設“六步”教學框架，指向學生能力和核心素養的培養。“溫故”環節中教師引導學生回顧生態系統的物質循環和能量流動，這既是對上節課知識點的鞏固，又為本節課要學習的內容埋下伏筆； “引新”環節為學生學習生態系統信息傳遞的作用做好了鋪墊，落實生命觀念；“探究”環節讓學生在一定的知識體系中構建生態信息種類概念模型，以提問的方式引領學生學習，并以小組合作交流的方式展示學習成果，落實科學思維；“變式”環節對給出的案例進行層層深入的變式，生態系統的信息傳遞概念模型逐步在學生大腦中形成，落實了科學探究核心素養；“嘗試”環節讓學生嘗試利用所學知識去解決問題，提高了學生解決問題的能力；“提升”環節通過課外拓展作業的布置讓學生的學習興趣由課內向課外延伸，落實社會責任核心素養?？傊?，本課教學環節采用的“六步”過程完整、層次分明，很好地落實了生物學學科核心素養，提高了學生的學習興趣，教師的主導作用也得到了發揮。

二是有機融合“四度”教學理念，注重學生的學習體驗。

這是一節有溫度的課。首先是在充分了解學生學情的前提下，以復習引入新課，并以蜜蜂向同伴傳遞蜜源信息的視頻導入新課學習，適時吸引學生的注意力；其次是在設計“溫故”“引新”“探究”“變式”等環節上，堅持以學生為主體，引導學生主動參與體驗。整節課師生關系融洽，課堂氣氛和諧，體現了精彩課堂應有的溫度。

這是一節有梯度的課。最初從“什么是信息”這一概念入手，先讓學生自主閱讀，親身經歷小組合作探究，找出答案，分享學習成果，緊接著用同樣的方法讓學生探討生態系統信息的種類、作用及其在農牧業中的應用，充分發揮了學生主動探究和合作的精神，落實了科學思維、科學探究等核心素養的培養，體現了精彩課堂應有的梯度。

這是一節有深度的課。本課這種通過變換問題情境設計相關的練習，讓學生獨立思考完成，最后分享答案的學習環節安排既能鞏固本節課的新知識，又能讓教師適時掌握學生的學習情況。此外，一些問題以古代詩詞、詩句的形式出現，不僅能激發學生學習生物的興趣，還能引導一些學生將課內的集體學習延伸到課外的自主提升上，體現了精彩課堂應有的深度。

這還是一節有寬度的課。首先，緊緊圍繞本節課的內容和前后章節的知識點設計變式訓練習題，落實本節課的重難點。其次，通過布置課后實驗調查作業，讓學生主動參與到課外觀察中，并運用本節課所學知識解決實際問題。這種教學方式體現了精彩課堂應有的寬度。

綜上，想要上好一堂課，教師不僅要思考 “為什么教”“教什么”，還要想清楚“怎么教”“教得怎么樣”。本節課基于“四度六步”教學法實現了跨學段、跨學科教學的全新嘗試并取得了一定的研究成果。筆者認為，這必將對激發高中生物課堂教學活力，提高高中生物課堂教學質量起到示范和引領作用。

［" "參" "考" "文" "獻" "］

[1]" 戴啟猛.創造更加精彩的課堂：初中數學“四度六步”教學法的20年實踐與探索［J］.廣西教育，2020（5）：15-19.

[2]王枬.創造師生共同發展的精彩課堂：對戴啟猛初中數學“四度六步教學法”的評析[J].廣西教育，2020（5）：28-30.

[3]" 施瓦茨.科學學習［M］.郭曼文譯.北京：機械工業出版社，2018.

（責任編輯 羅 艷）