吴娴静

摘要：本文围绕高三课堂中生物学概念复习展开，以生态系统的能量流动问题为例，对如何提升学习的有效性和整体性，培养学生的生物学核心素养进行了实践和思考。教学过程以犀牛的生活情境展开讨论，从捕食食物链能量的来源和去向提问，层层剖析建构能量流动的模型。联系整合知识进一步理解抽象概念名词。结合生态恢复和物种保护等问题，发散思维，总结提升。最后由野生白犀牛灭绝的现实问题，引发学生对社会问题的关注和思考，培养社会责任，形成正确的生命观念。

关键词：核心素养;情境式教学;模型建构;单元复习;能量流动

中图分类号：G633.91 文献标识码：A文章编号：1992-7711（2021）02-075

一、理论背景

高中生物学学科核心素养包括生命观念、科学思维、科学探究和社会责任，四个组成部分相互交叉，融合统一。如何在教学中形成生物学科的核心素养？如何在课堂上实践素养？高三复习课中重视生物核心素养的重要性不言而喻，笔者以生态系统的能量流动为例，进行了以下思考和应用。

1.情境式教学实践核心素养

教学情境是课堂教学的基本要素，情境的设置具有生活性、形象性、学科性、问题性等特点，能促成学生学习的发生。学习发生在情境中，不仅激发学生的学习积极性，更是一个理论与实践共同参与的过程。在学科核心素养的指导下，结合教学的具体内容，设计恰当的教学情境，不仅可以降低教学难度，特别是难点知识的解决，更能够在课堂上充分调动学生的积极性，启发学生思考，主动探究，发展学生智力，切实提高课堂教学效率。通过一站式的情境设计，使学生运用所学知识，理性理解和判断社会中的热点问题，在真实的情境中感同身受，以造福人类的态度和价值观，产生情感上的共鸣，尝试解决现实生活中与生物学相关的问题，进而形成正确的生命观念，落实社会责任。

2.概念模型建构整合知识

在生物概念复习过程中通过概念模型建构，模型分析和模型应用，将若干节具有内在联系的课组成一个教学单位。整合知识有利于学生理解知识间的逻辑关系、促进知识体系的形成，能比较完整地体现单元知识所蕴藏的学科思想;同时单元教学能有效促进教师以重要概念为线索整体筹划学科教学，克服课时设计容易把教学内容碎片化的弊端。

本节课中引导学生从个体到种群，从生物体到外界环境，追寻物质转化和能量流动的过程，在重要概念间找关联、做提炼，建立概念间的相互联系，促进学生对概念本质和内涵的理解。在复习知识，解决重难点问题的过程中，培养探究意识，教师根据学生的具体情况和知识间的递进关系，形成问题链，充分激发学生的探究潜能，利用小组讨论构建概念模型，进一步拓展学习的深度和广度，从感性认识到理性思维的形成，发展科学思维，理解生命本质，形成生命观。

二、教学过程

1.创设情境，激发认知——问题引导

情境资料：犀牛是陆地上第二大哺乳动物，几乎没有天敌。别看犀牛个头那么大，其实犀牛是吃草的，成年犀牛能够在一天之內吃掉50公斤的草。

设计意图：激发学生学习的热情，提高课堂注意力与参与度。

2.概念建构，科学探索——思维深入

①能量流动的渠道

引导学生思考在犀牛所处的环境中能量是怎么流动的？写出能量流动的渠道。

设计意图：帮助学生回顾捕食食物链的表示方法，草→犀牛。

②捕食食物链中能量流动的分析

犀牛用于生长发育和繁殖的能量是如何从草传递过来的呢？构建捕食食物链中的能量流动概念图。

把握学生的思路，有节奏的分解提问：（1）50公斤的草中的能量是多少？（2）犀牛的摄入量与生长发育和繁殖所需的能量什么关系？（3）犀牛摄入的草是流入这条食物链的总能量吗？（4）能量流动的起点草的能量怎么获得的？（5）草的同化量除了被犀牛摄入以外，还有哪些去向？

设计意图：结合情境案例深入分析能量流动的来源与去向。从每一个问题的思考与分析，引导学生理解在草和犀牛之间能量流动的模式，动手构建能量流动的模式图。把实际情境中的问题提升到理性抽象概念模型的构建，进而形成物质与能量观。

让学生在概念图中标出上节课的生态学有关概念：同化量、总初级生产量、净初级生产量、生物量等。

设计意图：把生态学概念的学习与能量流动过程图相联系，加深理性学习。帮助学生深入思考理解能量流动的抽象过程。

③进入分解者分解的能量

情境资料：犀牛吃得多拉得多，一头犀牛一年能拉30吨左右的粪便。在犀牛宝宝从吃奶转换成吃草的时期会以吃父母的粪便来维持生计。

教师提问：（1）犀牛的粪便中有能量吗？是谁的能量？（2）犀牛生存的环境会被它们的粪便埋葬吗？（3）除了粪便，分解者还有哪些其它能量来源？

设计意图：通过问题分析，加深思维的深度与广度。将生态系统的能量流动模型图补充完整。

④系统整体能量分析

情境资料：有的犀牛生活在干燥而开阔的草原地带，有的犀牛则喜欢栖息在浓密的森林中，它们食性也不完全相同，有的喜欢吃草，有的喜欢吃树叶，有的草和树叶都吃。

教师提问：（1）不同环境中初级生产量相同吗？生态金字塔结构呢？（2）你能画出犀牛所处生态系统的能量流动图吗？注意标出能量的输入、传递、转化、散失各个环节，总结能量流动的特点和能量传递效率的计算。

设计意图：让抽象的知识通过情境分析变得形象生动，再通过画过程图总结转化成概念模型。并结合例题实践应用。

3.知识整合，总结提升——培养责任

①生态恢复和物种保护

情境资料：据调查，全球野生犀牛只有约2.5万头，其中约80%生活在南非，目前犀牛的数量急剧减少。

教师提问：若犀牛的数量减少来自当地植被的破坏，那么在建立自然保护区后，该生态系统的能量发生了哪些变化？

小组讨论：从能量的输入与散失角度分析，犀牛的数量将减少，群落演替过程中，输入的总初级生产量增加，呼吸散失的热能增加。并绘制以时间为横坐标的能量变化曲线。

设计意图：从生态系统的角度进行思维探究，结合群落演替达到顶极群落的变化过程，总结能量变化的规律，理解建立自然保护区的意义。

②野生白犀牛的灭绝带来的反思

情境资料：事实上即使建立了自然保护区，犀牛的种群数量仍在急剧下降，因为盗猎者为了获取犀牛角，又便于方便携带，往往直接将犀牛的整个头或者半面脸锯下。受到盗猎者攻击的犀牛不仅失去了角，也丧了命。

最后一头雄性北方白犀牛苏丹已经于 2018年3月20日去世，享年45岁，病痛和孤独的折磨、盗猎者的威胁，都离它而去，这对它或许是一种解脱，而对人类来说，是再一次目睹了一个物种的灭绝。

设计意图：树立人类也是生态系统的一员，保护生态平衡是每个人的责任和义务，形成正确的稳态与平衡观。懂得相信科学，传播科学，将保护生物、保护生态的习惯辐射于他人，与自然和谐共处，承担自己的社会责任。

三、概念模型建构

食物链：草→犀牛

能量流动模型：

四、教学反思

生态系统的能量流动是一个抽象的概念，学生在学习过程中常常难以理解各环节能量的来源与去处，是高中生物学中的一个重點和难点。本节教学过程中，教师通过引入生命现象，设置学习情境，提出情境问题，有效地激发学生的学习热情。再由浅入深引导学生多角度分析推理能量流动的过程和特点，发展学生思维迁移能力，从现象到本质提炼生物学概念。并将知识单元化整合，更好的建构概念模型，提升思维探究能力，认识物质与能量观的生命观念。最后从课本知识发散联系社会热点现象，树立生态保护意识，建立稳态与平衡观，培养落实学生的社会责任感。课堂节奏把握合理，学生参与度高，课后对生态问题有了更深刻的思考。

参考文献：

[1]周欣欣.基于高中生物学核心素养的跨学科教学例析[J].新课程研究（上旬刊），2018（10）：35-36.

[2]田树青，王新.基于核心素养的生物学教学方式的思考[J].生物学通报，2018，53（3）：26-29.

[3]张德超，姜德芹.再议能量流动教学中的理解误区及应对策略[J].中学生物学，2017，33（9）：61-63.

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[5]]魏永强.构建概念模型在高中生物教学中的应用——“生态系统的能量流动”（第一课时）教学案例分析[J].中学生物学，2017，33（3）：29-32.

（作者单位：浙江省温岭中学，浙江 温岭 317500）