李小燕　孫雪巍　薛　紅

（1北京市第九中學(xué)分?！”本?00041　2首都師范大學(xué)附屬蘋果園中學(xué)分?！”本?00041 3北京教育學(xué)院石景山分院　北京　100043）

以《義務(wù)教育生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》中提出的倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)，提高學(xué)生生物科學(xué)素養(yǎng)的基本理念為指導(dǎo)思想，采用課下實(shí)驗(yàn)探究與課上匯報(bào)相結(jié)合的教學(xué)策略，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)物的社群行為，促進(jìn)了學(xué)生對(duì)“群居生活可以使動(dòng)物更好地適應(yīng)環(huán)境，有利于動(dòng)物生存”的理解，有效落實(shí)了新課程理念。

課前調(diào)查發(fā)現(xiàn)，學(xué)生能夠舉例說出自然界中的群居動(dòng)物，例如螞蟻、獅子、狒狒等，知道同一蟻穴中的螞蟻是有分工的，知道獅群、狒狒群中的等級(jí)現(xiàn)象，這些都是學(xué)習(xí)本節(jié)課知識(shí)的基礎(chǔ)。但是學(xué)生對(duì)于“社群”這個(gè)概念并不了解。

通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，希望學(xué)生能夠?qū)ι缛杭吧缛盒袨樾纬煽茖W(xué)的認(rèn)識(shí)，培養(yǎng)主動(dòng)探究的習(xí)慣，并實(shí)現(xiàn)以下教學(xué)目標(biāo)。

1　教學(xué)目標(biāo)

1）知識(shí)目標(biāo)：舉例說出3～4種常見的具有社群行為的動(dòng)物；舉例說出社群行為一般包括等級(jí)現(xiàn)象和通訊行為；舉例說出常見的社群動(dòng)物的通訊方式；結(jié)合實(shí)例說出社群行為對(duì)動(dòng)物生存的意義。

2）能力目標(biāo)：嘗試用觀察法和實(shí)驗(yàn)法研究“螞蟻的通訊 ”；通過“探究螞蟻通訊方式”的實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步提高實(shí)驗(yàn)探究能力、分析能力、語言表達(dá)能力。

3）情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)：認(rèn)同合作與交流對(duì)于社群動(dòng)物的重要性；通過對(duì)動(dòng)物社群行為的學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠以科學(xué)的態(tài)度認(rèn)識(shí)生命世界，認(rèn)同群體的力量大于個(gè)體，增強(qiáng)集體意識(shí)；通過實(shí)驗(yàn)探究，學(xué)生能夠逐步養(yǎng)成科學(xué)思維的習(xí)慣，培養(yǎng)認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。

2　教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)

重點(diǎn)：1）群居動(dòng)物一般具有社群行為；2）社群行為包括等級(jí)現(xiàn)象和通訊行為；3）具有社群行為的群居動(dòng)物通常會(huì)有多種通訊方式。

難點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)法研究螞蟻的化學(xué)通訊。

3　教學(xué)過程

3.1創(chuàng)設(shè)情境

步驟1：教師播放一組群居動(dòng)物（獅子、狒狒、螞蟻、魚、企鵝、蝗蟲）的視頻資料。提出3個(gè)問題：1）視頻中出現(xiàn)了哪些動(dòng)物？2）這些動(dòng)物在生活習(xí)性上有一個(gè)共同點(diǎn)是什么？3）這些群居動(dòng)物內(nèi)部成員的關(guān)系有何差異？

提問的目的是吸引學(xué)生的注意力，學(xué)生通過回答前2個(gè)問題，能夠明確本節(jié)課學(xué)習(xí)的主題，第3個(gè)問題的目的是引出社群中的等級(jí)現(xiàn)象，為幫助學(xué)生理解教材中提到的“群居動(dòng)物一般具有社群行為”做好鋪墊。

3.2獲取新知識(shí)

3.2.1等級(jí)現(xiàn)象

步驟1：教師播放視頻資料《狒狒群中的等級(jí)現(xiàn)象》，并提出問題：狒狒群內(nèi)成員的地位有何差異？

學(xué)生通過觀看視頻歸納狒狒的群體中存在森嚴(yán)的等級(jí)現(xiàn)象，地位最低的是雌狒狒和小狒狒；稍高一些的是其他成年雄狒狒；等級(jí)最高的是一只成年雄性大狒狒。

教師講解：這種等級(jí)現(xiàn)象主要表現(xiàn)在首領(lǐng)狒狒享有優(yōu)先權(quán)，并且負(fù)責(zé)整個(gè)群體的行動(dòng)方向，不過它也承擔(dān)重要責(zé)任，率領(lǐng)其他雄狒狒保護(hù)狒狒社群的安全。由此可見狒狒的群體中不但有等級(jí)現(xiàn)象，也存在合作關(guān)系。

教師追問：這種優(yōu)勢(shì)等級(jí)是如何形成的？

在學(xué)生回答的基礎(chǔ)上，教師解答：這種等級(jí)主要是通過個(gè)體間的爭(zhēng)斗形成的，等級(jí)一旦形成，在一定時(shí)期內(nèi)處于各個(gè)等級(jí)的個(gè)體都會(huì)安于現(xiàn)狀。

步驟2：為了鞏固學(xué)生對(duì)于等級(jí)現(xiàn)象的認(rèn)知，教師繼續(xù)追問1：還有哪些群居動(dòng)物也具有這樣的等級(jí)現(xiàn)象？

教師在學(xué)生回答的基礎(chǔ)上出示圖片，雞群中的啄序現(xiàn)象也體現(xiàn)等級(jí)優(yōu)勢(shì)。

教師解答：在生物學(xué)中，像狒狒、雞群這樣，生活在一起的動(dòng)物群體內(nèi)形成一定的等級(jí)，像一個(gè)小社會(huì)一樣稱為社群，因此狒狒這樣的群居動(dòng)物也稱為社群動(dòng)物，在一個(gè)社群內(nèi)，具有一系列社群行為。等級(jí)現(xiàn)象就屬于社群行為的表現(xiàn)之一。

步驟3：教師追問：剛剛播放的視頻中除狒狒外，還有哪些動(dòng)物也具有社群行為？為什么？

學(xué)生分析：獅子、螞蟻都具有社群行為，在它們的群體中，不但有等級(jí)現(xiàn)象，更有分工與合作現(xiàn)象。

教師分析：鳳尾魚也具有社群行為，不過在它們的群體中，分工合作更加明顯。

展示圖1：鳳尾魚群在開闊水域中，魚群中的成員可根據(jù)環(huán)境條件的不同改變隊(duì)列。

圖1

步驟4，小結(jié)性提問：如何判斷群居動(dòng)物是否具有社群行為？

學(xué)生解答：只有具有分工、合作現(xiàn)象的群居動(dòng)物才具有社群行為。繼而形成“群居動(dòng)物一般具有社群行為”這一重要的生物學(xué)概念。

3.2.2通訊方式

教師提出過渡性問題：社群動(dòng)物彼此之間如何進(jìn)行信息交流與傳遞，以確保整個(gè)社群有條不紊、井然有序，形成有機(jī)整體？啟發(fā)學(xué)生深層次思考，引出社群行為中的通訊行為。

步驟1，教師展示圖片：螢火蟲的光信號(hào)；鳥的鳴叫，提問：請(qǐng)判斷這2種動(dòng)物如何進(jìn)行信息交流？

學(xué)生回答：螢火蟲通過發(fā)光吸引異性、鳥類、獸類等通過發(fā)出不同的聲音傳遞不同信息。

教師繼續(xù)追問：螞蟻采用何種方式進(jìn)行通訊？

步驟2：實(shí)驗(yàn)探究“螞蟻的通訊方式”。

關(guān)于該探究實(shí)驗(yàn)，教師將其分為2個(gè)階段完成。第1階段為：全班討論實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)方案1，學(xué)生利用課余時(shí)間，根據(jù)自家居住小區(qū)的具體環(huán)境，修改并實(shí)施方案，撰寫完整的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，具體實(shí)驗(yàn)裝置如圖2。

圖2　實(shí)驗(yàn)裝置圖

實(shí)驗(yàn)完成后，有些學(xué)生提出質(zhì)疑：螞蟻是否會(huì)記住食物所在的位置？

于是教師鼓勵(lì)提出質(zhì)疑的學(xué)生，自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。圖3是學(xué)生自己設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置圖。

圖3　學(xué)生設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖

實(shí)驗(yàn)后學(xué)生得出結(jié)論：螞蟻確實(shí)可以記住食物所在的位置。

在自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行再次補(bǔ)充，在實(shí)驗(yàn)方案1的基礎(chǔ)上，增加一個(gè)步驟，具體實(shí)驗(yàn)裝置見圖4。

圖4　實(shí)驗(yàn)裝置圖

第2個(gè)階段在課堂中進(jìn)行，選擇優(yōu)秀代表與全班學(xué)生交流分享自己的實(shí)驗(yàn)成果，得出結(jié)論（圖5）。

圖5　學(xué)生分享實(shí)驗(yàn)成果

步驟3，教師提出設(shè)問：螞蟻是否真能在地上留下某些物質(zhì)作為標(biāo)記？螞蟻是如何留下這些物質(zhì)的？（這2個(gè)問題是學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中提出的）

教師播放2段視頻《科學(xué)家研究螞蟻信息素的方法》和《螞蟻留下的信息素》，教師提問：科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)?zāi)茏C明什么？學(xué)生解答：螞蟻的腹部可以分泌一些物質(zhì)作為標(biāo)記。教師講解：科學(xué)家通過研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)螞蟻找到食物返回巢穴時(shí)，會(huì)從腹部分泌信息素留在路上，其他螞蟻通過觸角識(shí)別信息素的氣味，找到這些食物并將其搬回巢穴。像螞蟻這樣依靠分泌的化學(xué)物質(zhì)（稱為信息素），借助動(dòng)物的嗅覺等進(jìn)行信息傳遞的通訊方式稱為化學(xué)通訊。

步驟4，教師小結(jié)性提問：通過螞蟻行為的一系列實(shí)驗(yàn)研究得到什么啟示？

學(xué)生解答：我們的系列實(shí)驗(yàn)體現(xiàn)了科學(xué)實(shí)驗(yàn)的研究過程，從提出問題到解決問題，再到發(fā)現(xiàn)新的問題，體現(xiàn)了持續(xù)不斷的科學(xué)研究過程。

3.2.3群居對(duì)動(dòng)物生存的意義教師引領(lǐng)思考：在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，對(duì)于蟻群來講，哪怕只有1只螞蟻找到食物，它們都可以通過化學(xué)通訊的方式使整個(gè)蟻群獲得食物,由此可見群居對(duì)于動(dòng)物的生存有什么意義？學(xué)生通過觀看《鳳尾魚避敵》、《貓鼬站崗警戒》的視頻資料和分組討論，歸納群居對(duì)于動(dòng)物生存的意義，在此基礎(chǔ)上，教師再次追問：群居的生活方式是否沒有局限性？引導(dǎo)學(xué)生辯證地看待群居生活對(duì)于動(dòng)物的生存既有有利的一面，又有一定局限性的生物學(xué)觀點(diǎn)。

3.3歸納總結(jié)教師提出3個(gè)小結(jié)性問題，引導(dǎo)學(xué)生整理本節(jié)課所學(xué)知識(shí)：

1）如何判斷群居動(dòng)物是否具有社群行為？社群行為主要包括哪些行為？

2）嘗試分析人是否具有社群行為？

3）通過今天的學(xué)習(xí)，為你能更好地在人類社會(huì)中生存，帶來哪些啟示？

通過這樣的問題，一方面可以引導(dǎo)學(xué)生整理本節(jié)課所學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容；另一方面更想引導(dǎo)學(xué)生深入思考：人類社會(huì)也符合社群動(dòng)物的特征，不過較之更為復(fù)雜，因此作為生物個(gè)體的我們?cè)撊绾翁幚砗萌伺c社會(huì)的關(guān)系，以更好地融入社會(huì)？

4　教學(xué)反思

4.1創(chuàng)新之處

1）新增實(shí)驗(yàn)“螞蟻的通訊方式”的探究，學(xué)生體會(huì)到科學(xué)研究是一個(gè)不斷探索的過程，當(dāng)一個(gè)問題解決后新的問題就會(huì)產(chǎn)生。同時(shí)學(xué)生在設(shè)計(jì)并獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)的過程中，既可以提高他們的實(shí)驗(yàn)探究能力、分析能力、獲取信息的能力，又能夠體驗(yàn)到科學(xué)探究的樂趣，逐步形成生物學(xué)科學(xué)素養(yǎng)。

2）組織學(xué)生開展系列“探究螞蟻的行為”實(shí)驗(yàn)，從提出問題，到設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、完成實(shí)驗(yàn)并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、分析現(xiàn)象得出結(jié)論，最后提出新的問題，開始新的實(shí)驗(yàn)探究，最后撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。這些都是由學(xué)生通過分組討論并獨(dú)立完成的，教師只是作為一名參與者參加到學(xué)習(xí)過程中。在整個(gè)探究活動(dòng)中，學(xué)生能夠從科學(xué)研究的視角觀察和研究螞蟻的行為，能夠真實(shí)感受到生命科學(xué)作為科學(xué)課的學(xué)習(xí)過程，能夠深切體會(huì)到科學(xué)研究是一個(gè)持續(xù)不斷的過程。

3）選擇了恰當(dāng)、直觀的視頻資源，既可以起到啟發(fā)、引導(dǎo)的作用，更可以讓學(xué)生體會(huì)到科學(xué)家科學(xué)的研究方法和巧妙的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解。

4.2不足之處由于課堂時(shí)間有限，雖然全班學(xué)生課下都進(jìn)行了分組實(shí)驗(yàn)，但是在課堂上展示交流的學(xué)生較少，如果條件允許應(yīng)該讓更多學(xué)生展示自己的實(shí)驗(yàn)成果，談一談在實(shí)驗(yàn)過程中的困惑、驚喜、收獲、體驗(yàn)，會(huì)更加激發(fā)學(xué)生主動(dòng)參與學(xué)習(xí)探究活動(dòng)的積極性。

［1］中國(guó)人民共和國(guó)教育部.義務(wù)教育生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）.北京：北京師范大學(xué)出版社，2012.

［2］田春華.“探究螞蟻的通訊”實(shí)驗(yàn)改進(jìn).生物學(xué)通報(bào)，2006，41（8）：32.

［3］尚玉昌.動(dòng)物行為學(xué).北京：北京大學(xué)出版社，2014:287.