高師琴 杜華佩

(浙江省寧波市北侖區(qū)明港高級中學(xué) 315800)

1 教材分析

“生態(tài)系統(tǒng)中的生產(chǎn)量和生物量”選自浙科版高中生物學(xué)教材《穩(wěn)態(tài)與環(huán)境》中第六章“生態(tài)系統(tǒng)”第二節(jié)，重點介紹了初級生產(chǎn)量、次級生產(chǎn)量和生物量的概念,屬于選考要求。本節(jié)內(nèi)容為后續(xù)學(xué)習(xí)生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)和能量流動做鋪墊，也是認識生物量金字塔的前提，在本章內(nèi)容中起著至關(guān)重要的作用?？山滩闹袥]有完整地呈現(xiàn)初級生產(chǎn)量、次級生產(chǎn)量和生物量的概念內(nèi)容，并且有幾處直接給出了結(jié)論而缺少相關(guān)解釋，不利于學(xué)生的學(xué)習(xí)以及理解。特別是關(guān)于次級生產(chǎn)量的生產(chǎn)過程，學(xué)生會有很多的疑惑，使之成為教學(xué)難點。為了幫助學(xué)生學(xué)習(xí)，教師在教學(xué)過程中先聯(lián)系生活設(shè)疑導(dǎo)入，將抽象概念生活化、具體化；再通過問題驅(qū)動等方式引導(dǎo)學(xué)生進行自主建構(gòu)，切身理解概念；最后結(jié)合典型實例使知識回歸生活，解決實踐中的問題。

2 教學(xué)目標(biāo)

2.1 知識目標(biāo) 舉例說出某具體生態(tài)系統(tǒng)中初級生產(chǎn)量、次級生產(chǎn)量和生物量。

2.2 能力目標(biāo) 解釋教材中相關(guān)結(jié)論，分析生產(chǎn)生活中與初級生產(chǎn)量、次級生產(chǎn)量和生物量有關(guān)的數(shù)據(jù)。

2.3 情感態(tài)度與價值觀目標(biāo) 樹立人與環(huán)境和諧發(fā)展的觀念，形成生態(tài)意識和環(huán)境保護意識。

3 教學(xué)過程

3.1 自主建構(gòu)之感知概念 圖片展示兩個規(guī)模大小不同的模具生產(chǎn)車間，設(shè)問：兩者之間如何比較生產(chǎn)能力大?。恳龑?dǎo)學(xué)生得出產(chǎn)量的答案。圖片展示一片森林和一個池塘，設(shè)問：生態(tài)系統(tǒng)中的生物可以生產(chǎn)有機物嗎？如何生產(chǎn)的？不同的生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)有機物的能力大小可用什么專有名詞來表示？教師提出生產(chǎn)量、初級生產(chǎn)量和次級生產(chǎn)量的概念。圖片展示工廠倉庫和一片森林，設(shè)問：什么是庫存量？庫存量的多少與什么有關(guān)？生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)的有機物也會積累，你知道用什么專有名詞來表示？教師引出生物量的概念。

產(chǎn)量、庫存量、植物通過光合作用制造有機物、動物通過吃現(xiàn)存的有機物生產(chǎn)有機物等都是學(xué)生熟悉的生活情境和知識，借助這些生活經(jīng)驗引出生產(chǎn)量和生物量概念，可拉近學(xué)生與抽象概念之間的距離，有效激發(fā)學(xué)生內(nèi)在的學(xué)習(xí)動機。同時，該環(huán)節(jié)重現(xiàn)當(dāng)初科學(xué)家提出概念的過程，既滲透了科學(xué)方法，又培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新精神，從而提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

3.2 自主建構(gòu)之理解概念 以學(xué)案為載體，以問題導(dǎo)學(xué)為主線，讓學(xué)生通過自主探究掌握概念的內(nèi)涵和外延，在感悟和內(nèi)化中完成對知識和能力的建構(gòu)。

3.2.1 生產(chǎn)量、初級生產(chǎn)量和次級生產(chǎn)量 學(xué)生通過閱讀教材和幻燈片上的內(nèi)容，完成學(xué)案上的內(nèi)容填充(表1)。

通過填充表格，學(xué)生學(xué)習(xí)了完整且準(zhǔn)確的概念，可清楚地認識生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)量分為初級生產(chǎn)量和次級生產(chǎn)量，生物分為生產(chǎn)者和次級生產(chǎn)者，生產(chǎn)量既可以表示生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)有機物的能力，也可以表示某生物種群生產(chǎn)有機物的能力等[2]。

3.2.2 生產(chǎn)量的生產(chǎn)過程 學(xué)生通過閱讀教材完成相關(guān)學(xué)案內(nèi)容。寫出總初級生產(chǎn)量(GP)、呼吸消耗(R)和凈初級生產(chǎn)量(NP)三者之間的關(guān)系并說出分別表示的意義。

表1 生產(chǎn)量、初級生產(chǎn)量和次級生產(chǎn)量

(注：學(xué)案上已給的表格中只有第一行和第一列內(nèi)容，其余需學(xué)生通過學(xué)習(xí)進行摘錄和總結(jié))

結(jié)合教材次級生產(chǎn)量的生產(chǎn)過程，舉例說出可利用的、不可利用的、收獲的、未收獲的、吃進的、吃剩的、同化的、糞便、次級生產(chǎn)量及呼吸消耗等部分的含義。然后回答問題：①吃進的為什么不等于同化的？②次級生產(chǎn)量為什么是同化的減去呼吸消耗的？次級生產(chǎn)量的生產(chǎn)過程是本節(jié)的難點。教師提出的問題其實就是很多學(xué)生的疑惑，這種認知沖突能激起學(xué)生的求知欲，促進思考、探究和總結(jié)，促進新知識的內(nèi)化及概念的建構(gòu)，培養(yǎng)自主解決問題的能力。

探究疑惑①時，教師可提醒學(xué)生結(jié)合教材中的多細胞動物的細胞與外部環(huán)境之間的物質(zhì)交換示意圖思考，食物經(jīng)過消化后是否全部被吸收？”探究疑惑②時，教師可結(jié)合舉例“動物吸收的葡萄糖有哪些去處?”引導(dǎo)學(xué)生思考。

3.2.3 生物量 學(xué)生通過閱讀教材完成學(xué)案上的問題：什么是生物量？凈生產(chǎn)量對于自養(yǎng)生物來說是指什么？凈生產(chǎn)量對于異養(yǎng)生物來說又是指什么？生物量的單位為什么和凈初級生產(chǎn)量或次級生產(chǎn)量的單位不同？

此環(huán)節(jié)既能讓學(xué)生理解“生物量”的概念，還能再次強調(diào)次級生產(chǎn)量不包括呼吸，相當(dāng)于凈初級生產(chǎn)量。其中關(guān)于單位的思考能讓學(xué)生認識到生物量大小除了與凈生產(chǎn)量有關(guān)，還與積累時間有關(guān)。

3.3 自主建構(gòu)之完善概念 設(shè)計問題串幫助學(xué)生通過思維加工對已建構(gòu)的概念進行完善。

問題：①影響初級生產(chǎn)量的環(huán)境因素有哪些？熱帶雨林與北方針葉林、北方針葉林與溫帶草原NP不同的主要環(huán)境因素是什么？②海洋面積比陸地大一倍，但其NP卻只有陸地的一半，為什么？③影響次級生產(chǎn)量的因素有哪些？海洋次級生產(chǎn)量相當(dāng)于陸地次級生產(chǎn)量的三倍多，原因何在？④影響生物量的因素有哪些？生物量金字塔為什么可以是倒的？⑤群落演替過程中凈生產(chǎn)量、生物量是如何變化的？

設(shè)計的問題是為了幫助學(xué)生理解教材上的相關(guān)結(jié)論，其中問題③還可以讓學(xué)生意識到海洋動物利用海洋植物的效率比陸地動物利用陸地植物的效率高，海洋次級生產(chǎn)量比陸地次級生產(chǎn)量多，研究海洋的次級生產(chǎn)量具有重要的經(jīng)濟意義和生態(tài)意義[3]，引導(dǎo)學(xué)生形成保護海洋的生態(tài)意識。設(shè)計問題⑤是為了初步檢測學(xué)生自主建構(gòu)概念的清晰性和可利用性。

采用問題驅(qū)動的方式引導(dǎo)學(xué)生進行思考和討論，從而對提出問題到解決問題的過程有一個清楚的了解，更加容易掌握。而且學(xué)生在討論過程中的互相啟發(fā)往往也會產(chǎn)生意想不到的靈感，既能增強學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，也能讓學(xué)生體會到學(xué)習(xí)以及交流的樂趣。

3.4 自主建構(gòu)之運用概念 通過典型實例和精選習(xí)題及時反饋學(xué)生對概念的掌握及運用情況，提高學(xué)生綜合分析問題的能力(題目略)。

4 教學(xué)反思

本節(jié)課借助學(xué)生已有的生活經(jīng)驗引出概念，使課堂知識與生活經(jīng)驗相融合，既能幫助學(xué)生更好地理解教材，也能增加知識的可接受性；將概念的內(nèi)容完整地呈現(xiàn)出來，是對教材的有效補充，也是學(xué)生精確掌握概念的前提；通過問題驅(qū)動和習(xí)題演練幫助學(xué)生理解概念的內(nèi)涵和外延，完成對概念的建構(gòu)。同時，教師結(jié)合教材中的圖使學(xué)生明白了次級生產(chǎn)量的生產(chǎn)過程，突破難點。另外，學(xué)生通過對概念的自主建構(gòu)認識到次級生產(chǎn)量是靠消耗初級生產(chǎn)量而得到的，海洋次級生產(chǎn)量是陸地生產(chǎn)量的三倍多，從而樹立人與環(huán)境和諧發(fā)展的觀念，形成生態(tài)意識和環(huán)境保護意識。