馬成濤

(山東省濟寧市育才中學 272000)

1 教材分析

“生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)”是人教版高中生物必修三《穩(wěn)態(tài)與環(huán)境》第5章第3節(jié)的內(nèi)容，主要講述了碳循環(huán)的過程、物質(zhì)循環(huán)的概念和特點、物質(zhì)循環(huán)與能量流動的關(guān)系，其中教學重點是碳循環(huán)的過程，教學難點是物質(zhì)循環(huán)與能量流動的關(guān)系。本節(jié)內(nèi)容是在生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和生態(tài)系統(tǒng)能量流動的基礎上，進一步從物質(zhì)運行的角度來探討生態(tài)系統(tǒng)的功能。由于能量流動和物質(zhì)循環(huán)是生態(tài)系統(tǒng)動態(tài)變化過程中的兩個方面，所以本節(jié)課對于充分理解生態(tài)系統(tǒng)是一個統(tǒng)一的整體、建立生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能相統(tǒng)一的觀點具有重要的作用。

在教學設計上運用角色扮演、討論等學生主動參與的教學手段，引導學生構(gòu)建碳循環(huán)的概念模型，歸納物質(zhì)循環(huán)的概念與特點，總結(jié)能量流動和物質(zhì)循環(huán)的區(qū)別與聯(lián)系，在學生積極主動參與的過程中實現(xiàn)三維教學目標。

2 教學目標

2.1 知識目標 理解生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)的概念；識記、應用碳循環(huán)的過程；比較得出能量流動與物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系。

2.2 能力目標 利用“能量流動和物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系”教學過程，培養(yǎng)比較、歸納以及對所持觀點的總結(jié)表達能力；通過分析“溫室效應”的形成與危害，培養(yǎng)推理、聯(lián)想、思維遷移能力。

2.3 情感、態(tài)度與價值觀目標 通過學習人類對碳循環(huán)的影響，培養(yǎng)環(huán)境保護意識；積累生態(tài)學知識，形成科學的世界觀。

3 教學過程

3.1 實物展示，問題導入新課 分別展示新鮮、干燥、腐爛的三種葉片，提出問題：干葉片中最基本的化學元素是什么？碳元素主要來自哪里？碳元素是如何構(gòu)建出一片新鮮的葉片的？葉片腐爛后碳元素又去哪里了？通過一系列問題，引導學生進入新課的學習。

設計意圖：通過形象直觀的實物展示，引導學生整合舊知識，初步建立起物質(zhì)循環(huán)的觀點，激發(fā)學生進一步探究的興趣。

3.2 角色扮演，分析碳循環(huán)的過程 先利用直觀的形式使學生建立起碳循環(huán)的概念模型，再通過搶答強化認知。

(1)活動一：角色扮演 首先教師提出問題：假如你就是大氣中的一個CO2分子，打算做一次說走就走的旅行，從植物的光合作用開始，沿途會經(jīng)過哪些景點？在每個景點停留時會做什么？最終的目的地又將會是哪里？然后6名學生為一個小組進行角色扮演，其中一名學生作為導演，其他學生分別扮演CO2分子、生產(chǎn)者、消費者、分解者和大氣中的CO2庫；小組合作探究碳元素在進出各個環(huán)節(jié)的時候，是以什么形式、通過哪種生命活動、最終又形成哪些產(chǎn)物。

小組合作討論完成后，選出一個小組進行表演，每個角色闡明在碳循環(huán)過程中所進行的生理活動以及碳的存在形式。教師根據(jù)學生表演的情況進行評價總結(jié)，引導學生根據(jù)角色扮演的過程繪制碳循環(huán)過程圖。最后教師給出正確的碳循環(huán)過程圖(圖1)，引導學生對比自己的過程圖進行修正和完善，實現(xiàn)學習的自我評價。

圖1 碳循環(huán)過程圖

設計意圖：通過角色扮演模擬碳循環(huán)的過程，達到使每位學生都能理解碳循環(huán)各個環(huán)節(jié)的目的。

(2)活動二：學生搶答 教師組織學生搶答如下問題：碳的循環(huán)形式？碳在無機環(huán)境中存在的形式？碳在生物體(生物群落)中存在的形式？碳進入生產(chǎn)者的途徑？碳在生物體之間傳遞的途徑？碳進入大氣的途徑？搶答時間結(jié)束后，教師進行點評并根據(jù)回答過程中表現(xiàn)出來的問題進行總結(jié)。

設計意圖：搶答環(huán)節(jié)能夠及時鞏固碳循環(huán)的過程這一知識點，并反饋學生學習過程中出現(xiàn)的問題，調(diào)動學生參與課堂教學的主動性和積極性。

3.3 自主歸納，總結(jié)物質(zhì)循環(huán)的概念和特點 引導學生根據(jù)前面的結(jié)論自主歸納物質(zhì)循環(huán)的概念，學生歸納總結(jié)。教師追問：這里的物質(zhì)是指什么？這里的生態(tài)系統(tǒng)范圍有多大？在哪兩者之間循環(huán)？學生回答后，教師引導學生修正答案并形成結(jié)論。

通過對物質(zhì)循環(huán)概念的分析，引導學生總結(jié)物質(zhì)循環(huán)的特點——循環(huán)性。然后通過資料展示：在農(nóng)田中大量使用 DDT 有機農(nóng)藥會殃及南極的企鵝。引導學生根據(jù)資料總結(jié)出物質(zhì)循環(huán)的另一特點：全球性。

設計意圖：培養(yǎng)學生提取信息、總結(jié)歸納等自主學習能力。

3.4 小組討論分析，比較能量流動和物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系 提出問題：能量流動和物質(zhì)循環(huán)之間有怎樣的關(guān)系？讓學生根據(jù)能量流動和物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系圖，小組成員之間討論總結(jié)出兩者的區(qū)別和聯(lián)系，填寫導學案上的表格(表1)。小組代表展示答案，其他小組成員進行點評，教師引導學生修正并完善結(jié)論，并對學習成果進行評價。

表1 能量流動與物質(zhì)循環(huán)比較

設計意圖：在已有知識的基礎上，通過小組討論分析來完成該部分內(nèi)容的學習，可以加深學生對于“能量流動和物質(zhì)循環(huán)是生態(tài)系統(tǒng)動態(tài)變化過程中的兩個方面”這一觀點的理解。

3.5 觀看視頻，培養(yǎng)學生的生態(tài)保護意識 教師播放溫室效應的相關(guān)視頻，學生分組討論，回答下列問題：造成溫室效應的原因有哪些？如何解決溫室效應？學生展示討論結(jié)果，教師評價并補充總結(jié)。

設計意圖：利用視頻資料這一學生喜聞樂見的形式，激發(fā)學生的學習興趣，引起學生的思考，培養(yǎng)學生保護環(huán)境的意識。

3.6 拓展延伸，完成一份環(huán)境調(diào)查報告 請學生根據(jù)所學的碳循環(huán)的相關(guān)知識，課外繼續(xù)探究氮循環(huán)、磷循環(huán)、硫循環(huán)等相關(guān)知識，調(diào)查造成溫室效應、水質(zhì)富營養(yǎng)化、酸雨等的具體原因，并尋找可行的緩解相關(guān)環(huán)境問題的方法。學生可選擇其一寫一份調(diào)查報告。

設計意圖：培養(yǎng)學生自主學習和收集信息的能力，并在調(diào)查的過程中使學生更加深入地理解生態(tài)系統(tǒng)是一個統(tǒng)一的整體，增強生態(tài)文明建設的意識。

4 教學反思

在教學中，教師通過質(zhì)疑引導學生自主學習、歸納概括，讓學生親歷知識的形成過程，既品嘗了成功的喜悅，又掌握了整合信息、歸納概括的學習方法。整個教學過程充分體現(xiàn)以教師為主導、學生為主體的教學觀念，使每一個學生都能積極主動地參與其中。在課堂教學中既有師生互動，又有生生互動，最終達到教學三維目標的落實。