基于“K-W-L”模式的鄉(xiāng)土情境教學(xué)設(shè)計

中圖分類號：G633.91文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》（以下簡稱《課程標(biāo)準(zhǔn)》強(qiáng)調(diào)，教師不僅要向?qū)W生提供各種豐富又具有代表性的事實支持學(xué)生形成概念，還要培養(yǎng)學(xué)生通過抽象和概括事實建立生物學(xué)概念。因此，教師利用保護(hù)動物種群的現(xiàn)狀創(chuàng)設(shè)真實情境，能夠為學(xué)生提供具有代表性的事實，激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣。同時，為了充分體現(xiàn)《課程標(biāo)準(zhǔn)》中提到的“重視以評價促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)與發(fā)展，重視評價的診斷作用、激勵作用和促進(jìn)作用\"理念，筆者選擇\"K-W-L\"教學(xué)模式進(jìn)行課程設(shè)計。該模式基于建構(gòu)主義理論，以“K-W-L\"表為載體，在了解學(xué)生已有知識、激發(fā)學(xué)生思維、評價學(xué)生學(xué)習(xí)任務(wù)完成程度等方面均具有一定優(yōu)勢。本節(jié)課中，筆者以“種群的數(shù)量特征”相關(guān)內(nèi)容為例，選用普氏野馬的事實資料，結(jié)合“K-W-L\"教學(xué)模式進(jìn)行課程設(shè)計（見表1）。

1教材分析與設(shè)計思路

“種群的數(shù)量特征”是人教版普通高中教科書《生物學(xué)·選擇性必修2·生物與環(huán)境》第1章第1節(jié)的內(nèi)容，《課程標(biāo)準(zhǔn)》中對該節(jié)的內(nèi)容要求是“列舉種群具有種群密度、出生率和死亡率、遷入率和遷出率、年齡結(jié)構(gòu)、性別比例等特征”；對該節(jié)的學(xué)業(yè)要求是\"運(yùn)用數(shù)學(xué)模型表征種群數(shù)量變化的規(guī)律，分析和解釋影響這一變化規(guī)律的因素，并應(yīng)用于相關(guān)實踐活動中”。在此基礎(chǔ)上，筆者為學(xué)生提供新疆地區(qū)真實的普氏野馬種群數(shù)據(jù)，引導(dǎo)學(xué)生模擬野生動物保護(hù)專家的身份，嘗試調(diào)查與普氏野馬相關(guān)的種群數(shù)量特征，并結(jié)合所學(xué)知識為普氏野馬種群的困境提供有價值的建議，具體課程設(shè)計思路如圖1所示。

2教學(xué)目標(biāo)

（1）能夠分析普氏野馬的種群數(shù)量變化，說出種群數(shù)量穩(wěn)定對于維持生態(tài)平衡的重要作用，構(gòu)建種群密度的概念，建立穩(wěn)態(tài)與平衡觀。（生命觀念）

（2）能夠分析調(diào)查種群密度的不同方法，實施模擬調(diào)查種群密度的實驗，認(rèn)同科技的發(fā)展對種群密度調(diào)查的重要性，提升合作探究、歸納與概括等能力。（科學(xué)思維、科學(xué)探究）

（3）能夠關(guān)注普氏野馬的種群數(shù)量變化，列舉其種群密度、出生率和死亡率、遷入率和遷出率、年齡結(jié)構(gòu)、性別比例等特征，構(gòu)建概念圖闡明種群數(shù)量特征之間的相互關(guān)系。（科學(xué)思維）

（4）能夠深入了解普氏野馬的生存現(xiàn)狀，舉例說明普氏野馬現(xiàn)階段面臨的困境并提出合理的建議，形成人與自然和諧發(fā)展的觀念。 （社會責(zé)任）

3教學(xué)過程

3.1初識野馬，創(chuàng)設(shè)情境

學(xué)生觀看普氏野馬相關(guān)紀(jì)錄片，結(jié)合課前預(yù)習(xí)內(nèi)容填寫\"K-W-L\"表中的\"K\"欄，并以小組為單位討論： ① 在保護(hù)區(qū)做種群數(shù)量調(diào)研時應(yīng)關(guān)注哪些因素？② 如何估算各個種群的密度？ ③ 種群的數(shù)量特征之間有什么區(qū)別和內(nèi)在聯(lián)系？ ④ 普氏野馬種群的數(shù)量變化對當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)平衡有什么影響？學(xué)生討論并表達(dá)觀點后，在教師的指導(dǎo)下填寫表格。

設(shè)計意圖：教師通過視頻激發(fā)學(xué)生對普氏野馬種群的好奇心和保護(hù)欲，并引導(dǎo)學(xué)生將已有知識和感興趣的問題填寫在“K-W-L”表中。學(xué)生在填寫“K\"欄時會涉及前概念，可能會存在一定的錯誤，教師需要引導(dǎo)學(xué)生在探究中發(fā)現(xiàn)錯誤并進(jìn)行修正。

3.2再探野馬，深入分析

3.2.1構(gòu)建種群密度概念

教師提供資料：在放歸普氏野馬前，工作人員需要調(diào)查放歸區(qū)的植被種類并研究普氏野馬的食性選擇，通過測算駝絨藜、蘆葦?shù)戎参锏姆植嫉贸鲞m合放歸普氏野馬的區(qū)域。師生共同總結(jié)種群密度的定義，教師強(qiáng)調(diào)種群密度是種群最基本的數(shù)量特征并提出問題：調(diào)查種群密度的方法有哪些？學(xué)生小組討論后將其填寫在“K-W-L\"表中。

設(shè)計意圖：學(xué)生在真實情境中獲取普氏野馬的分布與植物密度之間的關(guān)系，提高自身歸納與推理的能力。教師利用普氏野馬的喜食植物引入種群密度相關(guān)知識的教學(xué)，進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)種群密度的定義，為其后續(xù)學(xué)習(xí)調(diào)查種群密度的方法奠定基礎(chǔ)。

3.2.2分析調(diào)查種群密度的方法

教師提出問題：在野外進(jìn)行種群數(shù)量調(diào)研時該如何估算駝絨藜和普氏野馬的種群密度？怎樣做才能減小誤差？學(xué)生閱讀“樣方法”相關(guān)內(nèi)容，在\"K-W-L\"表中記錄獲取到的信息和想法，并以小組為單位利用樣方法進(jìn)行模擬實驗。實驗結(jié)束后，小組之間交流結(jié)果，計算種群密度，分析產(chǎn)生誤差的原因。教師展示多種生物的圖片并提問：哪些生物適合使用樣方法進(jìn)行估算？學(xué)生在教師的引導(dǎo)下分析不同生物的特征，總結(jié)出適合用樣方法進(jìn)行調(diào)查的生物種群。

教師提供新疆地方不同區(qū)域的普氏野馬圖片及科研文獻(xiàn)3，并提出問題： ① 是否可以使用樣方法調(diào)查并計算野馬繁殖研究中心普氏野馬的種群密度？

② 應(yīng)如何計算半散放區(qū)域和放養(yǎng)區(qū)域的普氏野馬種群密度？ ③ 在取樣時如何減小誤差？學(xué)生通過逐個計數(shù)法估算出圈養(yǎng)普氏野馬的種群密度，并總結(jié)出逐個計數(shù)法的適用范圍：面積較大的區(qū)域不適合使用逐個計數(shù)法計算種群密度。

教師引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材中有關(guān)“標(biāo)記重捕法”的內(nèi)容并填寫“K-W-L\"表，組織學(xué)生以小組為單位設(shè)計并實施模擬實驗，并提前準(zhǔn)備實驗材料：若干大小相同的白色小球（模擬普氏野馬）、不透明的箱子（模擬普氏野馬所在的區(qū)域）、紅色貼紙（模擬標(biāo)記物）。學(xué)生在實驗完成后展示結(jié)果，分析產(chǎn)生誤差的原因，完善\"K-W-L\"表。

教師追問： ① 還能使用什么方法估算野外普氏野馬的種群密度？ ② 對于飛蛾這類難以捕捉和計數(shù)的昆蟲應(yīng)如何調(diào)查其種群密度？ ③ 有哪些能夠幫助調(diào)查種群密度的科學(xué)技術(shù)？教師介紹紅外觸發(fā)相機(jī)的工作原理，引導(dǎo)學(xué)生思考飛蛾的特性，并講解黑光燈誘捕趨光性昆蟲的原理。

設(shè)計意圖：教師利用科研情境引出種群密度的調(diào)查和計算方法，帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行樣方法和標(biāo)記重捕法的模擬調(diào)查實驗，培養(yǎng)學(xué)生的合作探究能力；引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注調(diào)查不同特點的生物種群數(shù)量時應(yīng)采用的最適方法，讓學(xué)生在具體的實例中感受前沿科學(xué)技術(shù)帶來的便捷，發(fā)展其社會責(zé)任意識。

3.2.3列舉種群的其他數(shù)量特征

教師提供科研資料，引導(dǎo)學(xué)生思考并探究種群的其他數(shù)量特征。

資料一： ① 普氏野馬經(jīng)過近40年的人工繁育，種群數(shù)量不斷增加，目前全世界的野馬數(shù)量在2000匹左右4]； ② 老鼠性成熟較早，一般生下來幾個月后就可以開始繁殖，孕期為21天，一年可繁殖數(shù)次，一胎5～10 只。學(xué)生思考后能夠回答出普氏野馬的繁殖能力與老鼠相比較低，因此導(dǎo)致其出生率較低。教師由此引出“出生率\"和“死亡率”的概念。

資料二：從目前普氏野馬的野外活動區(qū)域看，由于火燒山一帶的人為干擾較強(qiáng)，普氏野馬逐漸從這里遷出，在此區(qū)域的種群密度最低；在恰庫爾圖一帶，由于人工投放飼草料、水源充裕，普氏野馬有著較高的種群密度。學(xué)生基于資料二得出，普氏野馬會根據(jù)環(huán)境、食物等因素遷入或遷出某地，進(jìn)而影響區(qū)域內(nèi)種群密度。

資料三：現(xiàn)有兩個區(qū)域，一個區(qū)域內(nèi)普氏野馬公馬有25匹，母馬有17匹；另一個區(qū)域內(nèi)普氏野馬公馬有21匹，母馬有26匹。學(xué)生在分析與討論后能夠說出母馬多的區(qū)域普氏野馬種群密度更大，明確性別比例是影響種群密度的一個重要特征。

資料四：在放養(yǎng)普氏野馬時，要考慮其年齡結(jié)構(gòu)，以確保放歸的成功率和種群的健康發(fā)展。研究人員對普氏野馬進(jìn)行了年齡劃分，即出生1年以內(nèi)個體為幼體， 年個體為亞成體，3年以上個體為成體。學(xué)生討論后寫出3種年齡結(jié)構(gòu)類型的特點和未來發(fā)展趨勢，并基于教師提供的資料說出在實際野外環(huán)境下，有多種因素會影響種群的出生率和死亡率，進(jìn)而影響種群密度，因此穩(wěn)定型的種群不一定能一直保持穩(wěn)定。

教師據(jù)此提出問題：在調(diào)研時如果要了解普氏野馬的種群數(shù)量變化，還應(yīng)考慮哪些種群數(shù)量特征？學(xué)生進(jìn)行討論并作答。教師提供資料并繼續(xù)提問：① 普氏野馬在人為保護(hù)下種群數(shù)量仍沒有持續(xù)增長，而嚙齒動物在各種防除措施下仍然數(shù)量繁多，這是為什么？ ② 為什么不同調(diào)查地點的普氏野馬種群密度具有顯著差異？ ③ 種群的性別比例是如何影響種群密度的？ ④ 怎樣的種群年齡結(jié)構(gòu)組成能夠使野馬的種群密度持續(xù)增長？教師引導(dǎo)學(xué)生畫出普氏野馬的種群年齡結(jié)構(gòu)圖，闡述各年齡結(jié)構(gòu)的特點，并將答案和疑問寫在“K-W-L\"表中進(jìn)行討論。

3.3拓展提升，發(fā)散思維

教師展示普氏野馬的相關(guān)資料并設(shè)置任務(wù)：針對普氏野馬種群現(xiàn)在面臨的生存困境提出一些建議。學(xué)生以小組為單位進(jìn)行討論，并將討論結(jié)果填寫在\"K-W-L\"表中。學(xué)生討論后說出普氏野馬種群可能面臨氣候干旱、人類活動干擾和近親繁殖等生存困境，并提出使用科學(xué)的飼料配方、制訂可行的配種方法等建議。

設(shè)計意圖：教師引導(dǎo)學(xué)生分析普氏野馬現(xiàn)階段面臨的問題，深入了解普氏野馬種群的生存狀況，認(rèn)同廣泛開展生物多樣性宣傳教育活動的重要性，形成人與自然和諧發(fā)展的生命觀念。

3.4展望未來，構(gòu)建概念圖

學(xué)生回憶本節(jié)所學(xué)知識，完善“K-W-L”表中的\"L\"欄，自查學(xué)習(xí)成果，檢驗在\"K\"和\"W\"環(huán)節(jié)中存在的錯誤概念；依據(jù)表中記錄的內(nèi)容構(gòu)建概念圖，探究影響種群密度的各種因素及內(nèi)在聯(lián)系；進(jìn)行展示交流，修改完善概念圖。

設(shè)計意圖：概念圖能夠幫助學(xué)生將所學(xué)知識直觀形象地表達(dá)出來，從而提高學(xué)生歸納與概括的能力，擴(kuò)寬其理解核心知識的廣度和深度。

4教學(xué)反思

筆者利用\"K-W-L\"教學(xué)模式進(jìn)行教學(xué)，選取普氏野馬這一主線貫穿整節(jié)課。課堂中，學(xué)生通過對普氏野馬這一新疆本土瀕危動物的深人了解構(gòu)建知識體系，厘清種群數(shù)量特征之間的內(nèi)在聯(lián)系，將知識應(yīng)用在實際探究過程中，有助于提升其探究實踐的能力。

本節(jié)課的不足之處在于兩個模擬實驗活動花費(fèi)時間較多，可能導(dǎo)致學(xué)生沒有足夠的時間分析實驗結(jié)果和產(chǎn)生誤差的原因。此外，在展示其他調(diào)查種群密度的方法時，教師應(yīng)多搜集科學(xué)前沿信息，呈現(xiàn)更多方法，引導(dǎo)學(xué)生理解其中原理，讓學(xué)生進(jìn)一步感受科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步。

參考文獻(xiàn)

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