聞樓生
摘 要: 興趣學(xué)習(xí)是獲取新知識的最大動力,作者在“能量流動”一節(jié)教學(xué)中,通過設(shè)計角色扮演、插圖分析和動手操作三類活動,構(gòu)建興趣課堂。將高中生物難點內(nèi)容“能量流動”進(jìn)行巧妙化解,學(xué)生獲取新知識的同時,提高自主、合作、探究學(xué)習(xí)能力。
關(guān)鍵詞: 興趣課堂 能量流動 生物教學(xué)
1.概述
“生態(tài)系統(tǒng)的能量流動”是高中生物必修三的內(nèi)容,執(zhí)教高中生物以來,筆者發(fā)現(xiàn)該部分內(nèi)容比較抽象和難于理解,是本章的一大難點,也是學(xué)生學(xué)習(xí)的一個瓶頸。學(xué)好本節(jié)內(nèi)容,對后面“生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)”及生態(tài)系統(tǒng)三大功能的整體把握能打下良好的基礎(chǔ)。
生態(tài)系統(tǒng)能量的輸入、傳遞和散失的過程是本節(jié)的重點和難點,課堂上通過改編故事的形式,學(xué)生扮演喜愛的角色,同時設(shè)計活動讓學(xué)生動手實踐,樂于參與、討論和交流。并將書本復(fù)雜的能量流動插圖的進(jìn)行簡化再現(xiàn),達(dá)到事半功倍的效果。
2.準(zhǔn)備工作
學(xué)生課前預(yù)習(xí)本節(jié)內(nèi)容,依據(jù)“喜羊羊和灰太狼”的故事背景,將本節(jié)內(nèi)容進(jìn)行改編,具體表演細(xì)節(jié)和角色分配由學(xué)生設(shè)定。以小組為單位,從全班提交的若干方案中選取趣味性、操作性和時間控制最好的方案。
教師編制預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)案,將課堂上角色扮演后要討論的問題提前呈現(xiàn)給全體學(xué)生,以便學(xué)生進(jìn)行思考、資料收集和劇本安排,并嘗試分析草原上青草、羊群和狼群這三個種群中包含的能量關(guān)系。
此外,要求學(xué)生利用信息技術(shù)課上機期間,使用EXCEL軟件將教材中“賽達(dá)伯格湖的能量流動圖解”進(jìn)行簡化和優(yōu)化,生成餅狀圖表,方便課堂分析。
3.構(gòu)建興趣課堂
3.1角色扮演:從個體角度簡化能量流動
首先由劇本改編最好的一組同學(xué)表演他們的故事情節(jié),其中包含以下主線內(nèi)容:
生動的角色扮演結(jié)束后,多媒體展示:
問題串一:(1)青草體內(nèi)的能量是哪里來的?→(2)照在青草上的陽光都被青草吸收了嗎?→(3)青草得到的能量到哪里去了?
問題串二:(1)喜羊羊體內(nèi)的能量是哪里來的?→(2)喜羊羊吃的青草中的能量都被它吸收了嗎?→(3)如果有沒被吸收的能量,哪里去了?→(4)真正被喜羊羊吸收的能量又到哪里去了?
問題串三:(1)灰太狼體內(nèi)的能量是哪里來的?→(2)灰太狼吃的羊肉中的能量都被它吸收了嗎?→(3)如果有沒被吸收的能量,哪里去了?→(4)真正被灰太狼吸收的能量又到哪里去了?
學(xué)生在課前預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)案的基礎(chǔ)上,通過小組討論深入思考,你一言我一語地回答,但很難回答得準(zhǔn)確完整。這時小組間就可以相互補充,再加上教師的引導(dǎo),不難得到正確結(jié)論:1.青草體內(nèi)能量來自于光合作用固定的光能,“固定”指真正被植物吸收的那部分光能。青草固定的能量有如下“去向”:通過呼吸作用分解有機物釋放出一部分能量,用于自身生長發(fā)育,但其中相當(dāng)一部分被熱能散失掉;一部分被喜羊羊取食;一部分枯死后被分解者分解掉。2.喜羊羊體內(nèi)的能量來自于“同化”青草的能量,“同化量=攝入量-糞便量”。喜羊羊同化的能量有如下“去向”:一部分通過呼吸作用分解有機物釋放出來,用于自身生長發(fā)育,同時熱能散失掉其中一部分;一部分被灰太狼捕食;一部分死亡后被分解者分解掉。3.灰太狼體內(nèi)的能量來自于“同化”喜羊羊的能量;灰太狼同化的能量有如下“去向”:一部分呼吸作用分解有機物釋放能量時,熱能散失掉;一部分死亡后被分解者分解掉,當(dāng)然灰太狼也可能被其他動物捕食。
筆者在教學(xué)中創(chuàng)設(shè)問題情境,分析“狼吃羊,羊吃草”的具體實例,以三個問題串的形式,將知識點分解為多個具有一定梯度的小問題,層層遞進(jìn),深化認(rèn)識,引導(dǎo)學(xué)生積極主動參與學(xué)習(xí),使新知識較順利地被學(xué)生吸收。
3.2插圖分析:從群體角度再現(xiàn)能量流動
學(xué)生利用EXCEL優(yōu)化后的“賽達(dá)伯格湖的能量流動圖解”如下所示,提示學(xué)生仿照剛才分析個體的思路,嘗試分析生產(chǎn)者、植食性動物和肉食性動物這三個種群,將這三個群體分別想象成草原、羊群和狼群的關(guān)系,分析每一營養(yǎng)級能量的來源和去路,再計算出營養(yǎng)級之間的能量傳遞效率。
師生能很快總結(jié)出生態(tài)系統(tǒng)中能量流動的過程和特點:1.生態(tài)系統(tǒng)的能量流動是從生產(chǎn)者固定的太陽能開始的;2.能量流動的渠道是食物鏈和食物網(wǎng),能量在各營養(yǎng)級間的流動主要靠捕食關(guān)系實現(xiàn);捕食關(guān)系一般不可逆轉(zhuǎn),所以能量只能“單向流動”;3.流入生態(tài)系統(tǒng)的總能量指全部生產(chǎn)者固定下來的太陽能,消費者的能量來自上一營養(yǎng)級,分解者的能量來自生產(chǎn)者和消費者;4.每個營養(yǎng)級的能量去向有三個:一部分在呼吸作用釋放能量時熱能散失;一部分流向下一營養(yǎng)級;一部分流向分解者,所以上一營養(yǎng)級的能量不能100%傳給下一營養(yǎng)級,能量流動是“逐級遞減”的。5.能量在相鄰兩個營養(yǎng)級之間的傳遞效率大約是10%~20%;6.生態(tài)系統(tǒng)中能量流動一般不超過4~5個營養(yǎng)級。
通過觀察圖解和計算分析,學(xué)生深入思考,將青草、喜羊羊和灰太狼這樣三個個體水平上的能量流動遷移到生態(tài)系統(tǒng)中三個種群群體水平上的能量流動,深入了解生態(tài)系統(tǒng)能量流動的過程和特點,有利于培養(yǎng)學(xué)生的思維能力。
3.3動手操作:從實踐角度體驗?zāi)芰苛鲃?/p>
鑒于當(dāng)前農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中,農(nóng)民大量使用化肥農(nóng)藥,造成土壤板結(jié),肥力下降;白白地燃燒秸稈,導(dǎo)致資源浪費和大氣污染。根據(jù)能量流動的原理,以小組為單位,幫助農(nóng)民科學(xué)規(guī)劃、設(shè)計人工生態(tài)系統(tǒng),使能量得到有效利用。
通過學(xué)生自己設(shè)計新型的人工生態(tài)系統(tǒng),實現(xiàn)秸稈飼喂牲畜,牲畜糞便進(jìn)入沼氣池發(fā)酵制沼氣做燃料,沼渣做農(nóng)作物肥料等一系列能量多級利用的過程。讓學(xué)生體會到,研究生態(tài)系統(tǒng)能量的流動,是為了調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)能量的流動方向,使能量持續(xù)高效地流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠?,這就是研究能量流動的意義所在。
4.小結(jié)
興趣是學(xué)習(xí)最大的動力源泉,在新課改教學(xué)理念的指導(dǎo)下,筆者對教材的內(nèi)容做了比較深入的理解,改變了傳統(tǒng)的“教師講—學(xué)生聽”的教學(xué)模式。想方設(shè)法讓學(xué)生既能在課堂上活躍起來,又能讓他們學(xué)到真才實學(xué),而不流于形式、虛假繁榮。本節(jié)課通過角色扮演、插圖分析和動手操作構(gòu)建興趣課堂,調(diào)動了學(xué)生的積極性,較好地培養(yǎng)了學(xué)生自主、合作、探究的學(xué)習(xí)能力。
參考文獻(xiàn):
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[2]李偉.生物學(xué)教學(xué)論.江蘇人民出版社,2007.