鄭曉萍
(浙江省溫嶺中學(xué) 317500)
“生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)”是浙教版高中生物學(xué)教材《穩(wěn)態(tài)與環(huán)境》的一節(jié),該節(jié)內(nèi)容既是生態(tài)系統(tǒng)營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)與生物體能量代謝的延續(xù),又是學(xué)習(xí)生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)與穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)的基礎(chǔ)。教材中圍繞能量流動(dòng)這一核心詞,重點(diǎn)闡述了其概念、過(guò)程、特點(diǎn)等相關(guān)內(nèi)容。普遍反映教師難教、學(xué)生難學(xué)。為充分體現(xiàn)教師處理教材與組織教學(xué)的能力水平,某市特意選取這一章節(jié)作為優(yōu)質(zhì)課評(píng)比的內(nèi)容,要求參賽教師經(jīng)過(guò)兩天備課,在課堂上充分展示這節(jié)課的設(shè)計(jì)與教學(xué)。筆者有幸觀摩了11位參賽教師的課堂授課,雖然各位教師的教態(tài)不同、風(fēng)格迥異,但從授課方式及教學(xué)效果來(lái)看,主要有三種類(lèi)型。
1.1 主要的教學(xué)流程 多以課堂引入、授課、總結(jié)和鞏固四個(gè)環(huán)節(jié)來(lái)進(jìn)行。以多媒體創(chuàng)設(shè)情景,引出生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的概念。多媒體展示能量流動(dòng)的過(guò)程,師生互動(dòng),分析說(shuō)明:①起點(diǎn):從生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能開(kāi)始;②數(shù)量:生產(chǎn)者所固定的全部太陽(yáng)能;③途徑:食物鏈、食物網(wǎng);④范圍:生態(tài)系統(tǒng)各營(yíng)養(yǎng)級(jí);⑤各營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化能量的去向:呼吸散失;流入下一營(yíng)養(yǎng)級(jí);殘落物、遺體等被分解者利用;未被利用;⑥能量的變化形式:太陽(yáng)能→生物體中的化學(xué)能→熱能。之后的總結(jié)環(huán)節(jié)是通過(guò)教師講授或師生問(wèn)答,得出能量流動(dòng)特點(diǎn):①單向流動(dòng);②逐級(jí)遞減,傳遞效率約為10%~20%。最后多媒體展示一些習(xí)題,師生進(jìn)行練習(xí)并講評(píng),對(duì)知識(shí)進(jìn)行鞏固。
1.2 教學(xué)方式特點(diǎn) 大部分教師在課堂上采用這種方式。教師以羅列與講授知識(shí)為主,講述時(shí)條理清楚,雖然間或向?qū)W生提問(wèn),但大部分是簡(jiǎn)單問(wèn)題,學(xué)生一般都不需要多少思考就能作答。課堂上以單向性的灌輸為主要特征,教師在限定的時(shí)間內(nèi)將準(zhǔn)備好的知識(shí)有條不紊地傳授給學(xué)生,并結(jié)合多媒體課件、模型等進(jìn)行直觀展示,要求學(xué)生在短時(shí)間內(nèi)動(dòng)用感覺(jué)器官接收教師傳播的知識(shí),儲(chǔ)存于大腦,以便在需要的時(shí)候能準(zhǔn)確地再現(xiàn)出來(lái)。
2.1 主要的教學(xué)流程 多以自學(xué)、活動(dòng)、展示和訓(xùn)練四個(gè)環(huán)節(jié)來(lái)進(jìn)行。首先學(xué)生看書(shū)自學(xué),了解生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的概念、過(guò)程和特點(diǎn)。之后教師將學(xué)生分組,然后展示一個(gè)盛滿(mǎn)水的大魚(yú)缸,里面有水草、大小不等的魚(yú)及螺絲等生物。要求學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識(shí),從大魚(yú)缸中取出不同數(shù)量的生物,當(dāng)場(chǎng)制作一個(gè)生態(tài)瓶。然后各組分別展示制作好的生態(tài)瓶,并說(shuō)明瓶中生產(chǎn)者、消費(fèi)者的數(shù)量及其原因。最后教師再展示相關(guān)習(xí)題讓學(xué)生練習(xí),然后師生集體訂正。
2.2 教學(xué)方式特點(diǎn) 能進(jìn)行這種教學(xué)的教師人數(shù)不少,相比于以教師講授為主的“羅列式”教學(xué),“熱鬧式”教學(xué)方式中,教師講授的時(shí)間已大為減少。課堂中教師組織學(xué)生自學(xué),并設(shè)計(jì)更多的活動(dòng)或習(xí)題讓學(xué)生進(jìn)行訓(xùn)練,希望通過(guò)練習(xí)或操作使學(xué)生鞏固知識(shí)、掌握方法。為了活躍課堂氣氛,教師盡量調(diào)動(dòng)學(xué)生的參與積極性,讓學(xué)生多做、多練、多講。這種課堂形式上看起來(lái)熱鬧,學(xué)生貌似都動(dòng)了起來(lái)。如果從“熱鬧”背后活動(dòng)的“質(zhì)”上去思考,就會(huì)發(fā)現(xiàn)教學(xué)過(guò)程中設(shè)計(jì)的習(xí)題與活動(dòng)大多思維含量不高,好多問(wèn)題都是淺嘗輒止,沒(méi)有深入去挖掘?;顒?dòng)中學(xué)生只有“形動(dòng)”而沒(méi)有“心動(dòng)”,學(xué)生掌握的知識(shí)可能是零碎的、散亂的,發(fā)展的能力也可能是簡(jiǎn)單的、低層次的。
3.1 主要的教學(xué)流程 以提出問(wèn)題、分析問(wèn)題、深入探究和思維拓展四個(gè)環(huán)節(jié)來(lái)進(jìn)行。
3.1.1 提出問(wèn)題 課堂播放一段錄像:小王同學(xué)在菜市場(chǎng)買(mǎi)菜,向攤主詢(xún)問(wèn)蔬菜與肉的價(jià)格,發(fā)現(xiàn)這兩者之間差距很大,就提出了第一個(gè)問(wèn)題:為什么蔬菜比肉要便宜得多呢?
3.1.2 分析問(wèn)題 根據(jù)問(wèn)題,教師請(qǐng)學(xué)生結(jié)合課文內(nèi)容分析:①生產(chǎn)者能量的輸入、傳遞和散失途徑。輸入:光合作用固定;傳遞:用于生長(zhǎng)發(fā)育繁殖的能量,被下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)攝食、枯枝落葉被分解者分解;散失:細(xì)胞呼吸散熱。②消費(fèi)者能量的輸入、傳遞和散失途徑。輸入:攝食的能量中被同化的部分,同化量 = 攝入量-糞便量;傳遞、散失途徑與生產(chǎn)者相似。
根據(jù)分析,師生共同總結(jié)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)過(guò)程,并明確五個(gè)問(wèn)題:①能量輸入的起點(diǎn):流經(jīng)一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的總能量是光合作用固定的太陽(yáng)能,沒(méi)有生產(chǎn)者就沒(méi)有生態(tài)系統(tǒng)(生產(chǎn)者的光合作用:太陽(yáng)能→化學(xué)能);②能量傳遞的渠道:食物鏈或食物網(wǎng)(傳遞對(duì)象:下一營(yíng)養(yǎng)級(jí));③能量散失的途徑:細(xì)胞呼吸(各營(yíng)養(yǎng)級(jí)和分解者);④能量傳遞的數(shù)量:依次遞減(各營(yíng)養(yǎng)級(jí)都有能量的散失);⑤能量傳遞的方向:?jiǎn)蜗?食物鏈和食物網(wǎng)的營(yíng)養(yǎng)關(guān)系決定)。 通過(guò)定性分析,得出了能量流動(dòng)的兩個(gè)特點(diǎn):?jiǎn)蜗蛄鲃?dòng)和逐級(jí)遞減。
3.1.3 深入探究 課堂繼續(xù)播放錄像,小王同學(xué)到養(yǎng)雞場(chǎng)調(diào)研養(yǎng)一只雞需要多少飼料?通過(guò)與養(yǎng)殖主的對(duì)話,知道養(yǎng)一只約1斤重的雞大約需要30斤的雞飼料,然后小王就得出結(jié)論:植物→雞的能量傳遞效率是1/30。教師提出了第二個(gè)問(wèn)題,這個(gè)結(jié)論對(duì)嗎?
在生態(tài)學(xué)上為了更直觀地表示能量流動(dòng)的兩個(gè)特點(diǎn),經(jīng)常采用定量分析的方法。最著名的是1942年由美國(guó)生態(tài)學(xué)家林德曼對(duì)賽達(dá)伯格湖能量流動(dòng)的定量分析。請(qǐng)學(xué)生看圖并分組討論:各營(yíng)養(yǎng)級(jí)的輸入與輸出(傳遞和散失)的能量值。
(1)縱向比較:每一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量一般都來(lái)自于前一營(yíng)養(yǎng)級(jí)(單向流動(dòng)),能量沿營(yíng)養(yǎng)級(jí)依次降低(逐級(jí)遞減)。
(2)橫向比較:輸入和輸出的能量是否遵守能量守恒定律呢?(雖然在各個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量傳遞是逐級(jí)遞減的,但是考慮到每一營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量的總輸入與總輸出,能量值是相等的、守恒的。)
(3)計(jì)算相鄰營(yíng)養(yǎng)級(jí)間能量的傳遞效率。通過(guò)研究發(fā)現(xiàn),各生態(tài)系統(tǒng)的能量傳遞效率總是維持在10~20%范圍內(nèi),生態(tài)學(xué)上的“十分之一法則”就是對(duì)這一傳遞效率的有效概括。
3.1.4 思維拓展 繼續(xù)播放錄像:小王同學(xué)了解了菜市場(chǎng)的價(jià)格后,就買(mǎi)了好多蔬菜,沒(méi)買(mǎi)一點(diǎn)肉就回家了,然后告訴媽媽說(shuō),今后我們都要吃素、不吃肉了。教師提出了第三個(gè)問(wèn)題,小王的觀點(diǎn)正確嗎?學(xué)生再進(jìn)行討論,并得出相應(yīng)的結(jié)論。
3.2 教學(xué)方式特點(diǎn) 只有很少教師采用這種類(lèi)型的教學(xué)。教學(xué)中,教師避免了注入式的陳述,知識(shí)的呈現(xiàn)是以實(shí)際生活例子為依據(jù),通過(guò)多媒體展示并貫穿始終,在錄像中拋出一個(gè)又一個(gè)問(wèn)題形成一條清晰的主線,讓學(xué)生在一步一步分析的同時(shí),親歷了知識(shí)獲取的探究歷程,既符合從形象到抽象、從感性到理性的認(rèn)知規(guī)律,又有利于充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,使學(xué)生在探究過(guò)程中獲得知識(shí)的自主建構(gòu)與有效生成。教師在教學(xué)中還留出較多的時(shí)間讓學(xué)生討論、思考,在充分理解能量流動(dòng)這個(gè)核心概念的同時(shí),讓學(xué)生體驗(yàn)并感悟方法,如從定性分析到定量分析,從縱向比較到橫向比較等,并借助于一些問(wèn)題的深入探究,使學(xué)生能清楚地領(lǐng)悟到,能量流動(dòng)的相關(guān)知識(shí)在新的情境下如何靈活運(yùn)用等策略性知識(shí),形成舉一反三、觸類(lèi)旁通的能力。
解讀這三個(gè)課例,雖然面對(duì)的是同一文本,但展示的風(fēng)格和教學(xué)效果卻截然不同。如果繼續(xù)追問(wèn)這三種課例背后的設(shè)計(jì)思路與教學(xué)理念,嘗試以常用的“魚(yú)” “漁”相比較,可對(duì)應(yīng)于教學(xué)的三個(gè)層次(圖1)。
圖1 教學(xué)的三個(gè)層次
第一層次:授之以魚(yú)?!傲_列式”教學(xué)如“授人以魚(yú)”。教師在教學(xué)中教給學(xué)生現(xiàn)成的知識(shí)或技能,并盡量做到面面俱到,希望學(xué)生能熟記并全盤(pán)接受。由于這種簡(jiǎn)單與直接的接受,使得大多數(shù)學(xué)生的知識(shí)儲(chǔ)存只能維持外來(lái)知識(shí)的“原始風(fēng)貌”,以便在需要時(shí)能原樣地再現(xiàn)。因此,碰到一些復(fù)雜的問(wèn)題,學(xué)生往往因欠缺綜合與變通而無(wú)法靈活地運(yùn)用。
第二層次:授之以漁?!盁狒[式”教學(xué)更多體現(xiàn)的是知識(shí)的訓(xùn)練,猶如“授之以漁”。教師希望教給學(xué)生解決問(wèn)題的技能與方法,于是設(shè)置問(wèn)題與情境讓學(xué)生進(jìn)行活動(dòng)與練習(xí),但大多只是為訓(xùn)練而訓(xùn)練,學(xué)生缺少深入思考和將知識(shí)進(jìn)行內(nèi)化與體悟,在解決相同題型的問(wèn)題時(shí),可能較有效果,一旦面對(duì)新問(wèn)題、新情景,學(xué)生就會(huì)因缺乏靈活性與創(chuàng)新性而漏洞百出、無(wú)所適從。
第三層次:悟其漁識(shí)。知識(shí)可以識(shí)得,方法可以習(xí)得,而知識(shí)背后蘊(yùn)含的智慧與見(jiàn)識(shí),只有通過(guò)自身思考方能悟得?!疤骄渴健苯虒W(xué)就是通過(guò)教師的引導(dǎo),創(chuàng)設(shè)情境讓學(xué)生去體驗(yàn)、去領(lǐng)悟,如在“能量流動(dòng)”的課例中,借助多媒體提出“為什么肉類(lèi)價(jià)格要比蔬菜價(jià)格貴?”“植物→雞的能量傳遞效率是1/30嗎?”“在平常食物中我們都要吃菜、不吃肉嗎?”這三個(gè)問(wèn)題來(lái)源于生活,又根據(jù)知識(shí)主線層層遞進(jìn),激發(fā)學(xué)生去思考、感悟,在“悟”中形成一種見(jiàn)識(shí),一種觸類(lèi)旁通的能力。
如果說(shuō)“授人以魚(yú)”是一種接受,“授人以漁”是一種訓(xùn)練,那么,“悟其漁識(shí)”就是一種智慧的生成。但三種方式的教學(xué)也是密切相關(guān)的,甚至可以說(shuō)是一個(gè)相互促進(jìn)的循環(huán)體。只有學(xué)得深、習(xí)得熟,才能悟得透。同時(shí)悟得透徹,才能學(xué)得明白,習(xí)得規(guī)范。只是目前的教學(xué),不應(yīng)止步于“授之以魚(yú)”“授之以漁”階段,只有教學(xué)理念從以教師為主體的“精彩地教”轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生為主體的“有效地學(xué)”,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主思考、轉(zhuǎn)智成識(shí)、融會(huì)貫通,使知識(shí)得以有效建構(gòu)、思維得以有效發(fā)展、能力得以有效形成,這樣的課堂才是學(xué)生真正所需要的課堂。