周 偉
(湖南省耒陽(yáng)市第一中學(xué) 耒陽(yáng) 421800)
“群落的演替”是人教版高中生物學(xué)教材必修3《穩(wěn)態(tài)與環(huán)境》第4章第3節(jié)的內(nèi)容,涉及的知識(shí)點(diǎn)主要有群落演替的概念、過(guò)程、類(lèi)型和影響群落演替的因素,其中群落演替的過(guò)程既是教學(xué)的重點(diǎn)又是教學(xué)的難點(diǎn)。本節(jié)從群落水平闡述了生命系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)發(fā)展過(guò)程,對(duì)前后的種群和生態(tài)系統(tǒng)的學(xué)習(xí)起到承上啟下的作用。
雖然學(xué)生在日常生活中接觸過(guò)不少群落演替的實(shí)例,但是他們對(duì)事物的觀察往往是靜態(tài)的,導(dǎo)致無(wú)法建立概念與現(xiàn)象之間的聯(lián)系。鑒于此,教師可借用多媒體技術(shù)創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境,引導(dǎo)學(xué)生將觀察到的宏觀現(xiàn)象與生命系統(tǒng)的微觀變化聯(lián)系起來(lái)思考,完成知識(shí)的自主建構(gòu),進(jìn)而使學(xué)生獲得解決實(shí)際問(wèn)題的探究能力和必備的思維品質(zhì)。
依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)并圍繞培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的要求,制訂如下教學(xué)目標(biāo):
(1) 通過(guò)對(duì)案例的分析討論,能用進(jìn)化與適應(yīng)觀及穩(wěn)態(tài)與平衡觀,闡述群落演替的概念和規(guī)律。
(2) 通過(guò)對(duì)“裸巖”“棄耕農(nóng)田”等群落演替過(guò)程的分析討論,以及運(yùn)用模型構(gòu)建和列表比較的方法,能區(qū)分初生演替和次生演替。
(3) 通過(guò)小組合作交流與展示,形成自主學(xué)習(xí)和合作學(xué)習(xí)的能力;借助日常生活中群落演替現(xiàn)象的分析,激發(fā)對(duì)大自然的好奇心,養(yǎng)成細(xì)心觀察和主動(dòng)探究的習(xí)慣。
(4) 關(guān)注我國(guó)實(shí)行退耕還林、還草、還湖、退牧還草的政策,增強(qiáng)環(huán)境保護(hù)的責(zé)任感和使命感,并結(jié)合可持續(xù)發(fā)展的理念提出相關(guān)建議[1]。
3.1 以理解群落演替概念為導(dǎo)向,創(chuàng)設(shè)情境,形成生命觀念 播放“火山爆發(fā)”的視頻,然后教師邊講述邊用多媒體展示下列文字資料:印尼喀拉喀托火山于1883年爆發(fā)之后,生物死亡,土地裸露;幾年過(guò)去了,裸露的土地上長(zhǎng)出了小草,又出現(xiàn)了蜘蛛……到了1934年,植物繁茂,樹(shù)木成林,動(dòng)物種類(lèi)增至880種。這時(shí)可以設(shè)置層層遞進(jìn)的問(wèn)題:①幾年后該地區(qū)生物的總和稱(chēng)為什么?②1934年該地區(qū)生物的總和稱(chēng)為什么?③兩者在物種組成、種間關(guān)系、空間結(jié)構(gòu)等方面是一樣的嗎?通過(guò)學(xué)生對(duì)問(wèn)題的回答,順勢(shì)引入群落演替的概念。
設(shè)計(jì)意圖:通過(guò)呈現(xiàn)富有震撼力的視頻和資料,不僅有利于學(xué)生掌握群落演替這一核心概念,而且能幫助學(xué)生形成進(jìn)化與適應(yīng)觀、穩(wěn)態(tài)與平衡觀等生命觀念。
3.2 以構(gòu)建群落演替過(guò)程為線索,層層設(shè)疑,引導(dǎo)合作探究 設(shè)問(wèn):火山噴出的巖漿冷卻后形成裸露的巖石,哪類(lèi)植物會(huì)成為這片新土地的第一批“定居者”呢?用多媒體展示教材上有關(guān)“地衣”和“草本植物”的圖文資料,并進(jìn)一步提問(wèn):這兩類(lèi)植物的生命力都很頑強(qiáng),到底哪類(lèi)植物會(huì)占據(jù)先機(jī)呢?學(xué)生對(duì)圖文信息進(jìn)行對(duì)比分析后,自然明白了土壤條件的重要性,并認(rèn)識(shí)到群落演替過(guò)程中生物與無(wú)機(jī)環(huán)境之間的相互作用。
指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材,并觀察采摘到的苔蘚、草本植物,討論下列層層遞進(jìn)的問(wèn)題:①若苔蘚在這片土地出現(xiàn)后,與地衣會(huì)有競(jìng)爭(zhēng)嗎?它們誰(shuí)會(huì)成為優(yōu)勢(shì)種呢?②若苔蘚與草本植物生長(zhǎng)在一起,誰(shuí)又會(huì)占優(yōu)勢(shì)呢?③既然草本占了優(yōu)勢(shì),為什么還會(huì)給灌木、喬木可乘之機(jī)?而且先增加的為什么不是喬木而是灌木呢?④隨著植物群落的發(fā)展變化,有沒(méi)有發(fā)生動(dòng)物群落的演替呢?⑤在森林階段,群落中還能找到地衣、苔蘚、草本植物和灌木嗎?⑥就裸巖上的整個(gè)演替過(guò)程而言,土壤條件發(fā)生了什么樣的變化?植物種類(lèi)的變化有什么規(guī)律?教師在教室巡視,注意每一組學(xué)生的表現(xiàn),并給予適時(shí)的指導(dǎo)。討論結(jié)束后,選擇一個(gè)小組匯報(bào)討論得出的答案,其他小組對(duì)答案進(jìn)行補(bǔ)充和糾正。最后教師進(jìn)行知識(shí)小結(jié),并與學(xué)生一起寫(xiě)出裸巖上群落演替過(guò)程的模型,具體如下:裸巖階段→地衣階段→苔蘚階段→草本植物階段→灌木階段→森林階段。
多媒體展示棄耕農(nóng)田的圖片,并提出問(wèn)題:這塊棄耕的農(nóng)田上,首先定居的會(huì)是什么植物?你能用關(guān)鍵詞和箭頭表示出群落演替的過(guò)程嗎?開(kāi)展小組合作學(xué)習(xí),讓各小組選派的代表用幻燈片展示繪制的圖解,然后教師進(jìn)行點(diǎn)評(píng)。通過(guò)情境設(shè)疑,讓學(xué)生根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)和已掌握的知識(shí)來(lái)預(yù)測(cè)群落的未來(lái),實(shí)現(xiàn)知識(shí)的遷移應(yīng)用。
設(shè)計(jì)意圖:以問(wèn)題串的形式引導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展小組合作式學(xué)習(xí),不同問(wèn)題之間形成小階梯,讓學(xué)生通過(guò)合作和探究獲得知識(shí),同時(shí)培養(yǎng)科學(xué)探究精神和團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)。
3.3 以區(qū)分群落演替類(lèi)型為核心,任務(wù)驅(qū)動(dòng),訓(xùn)練科學(xué)思維 引導(dǎo)學(xué)生回顧發(fā)生在裸巖和棄耕農(nóng)田上的演替過(guò)程,并依據(jù)這兩個(gè)實(shí)例總結(jié)出初生演替和次生演替的概念。為了準(zhǔn)確區(qū)分這兩種演替類(lèi)型,可以設(shè)計(jì)表格(表1)讓學(xué)生填寫(xiě)。此外,列舉實(shí)例如:①森林火災(zāi)后進(jìn)行的演替;②從荒廢的牧場(chǎng)開(kāi)始的演替;③火山巖上發(fā)生的演替;④沙丘上開(kāi)始的演替,讓學(xué)生進(jìn)行分析與歸類(lèi),以達(dá)到鞏固知識(shí)的效果。
表1 初生演替與次生演替的異同點(diǎn)
設(shè)計(jì)意圖:通過(guò)設(shè)計(jì)指向高階思維的學(xué)習(xí)任務(wù),讓學(xué)生針對(duì)實(shí)際問(wèn)題采用觀察、比較、分析、綜合、抽象與概括的思維方式,著力提升學(xué)生的創(chuàng)新思維品質(zhì)。
3.4 以分析群落演替案例為依托,聯(lián)系生活,培養(yǎng)社會(huì)責(zé)任 多媒體展示校園草坪被踐踏的照片,并指出至少有兩種因素在小路周?chē)碾s草分布中起作用:①人的踐踏,從耐踐踏而言,車(chē)前草最強(qiáng),狼尾草次之,狗尾草最弱;②植物之間的競(jìng)爭(zhēng),在遠(yuǎn)離人踐踏的地方,莖稈較高的狗尾草優(yōu)先獲得陽(yáng)光,車(chē)前草等處于劣勢(shì)。然后引用白居易的詩(shī)句——“遠(yuǎn)芳侵古道,晴翠接荒城”,讓學(xué)生思考詩(shī)句中所包含的生物學(xué)知識(shí)。
多媒體展示中國(guó)1998年特大洪水的圖片,并告訴學(xué)生洪災(zāi)發(fā)生是圍湖造田、亂砍濫伐等人為破壞生態(tài)環(huán)境行為的直接后果,自然引入我國(guó)退耕還林、還草、還湖、退牧還草的政策和措施。然后播放有關(guān)洞庭湖退田還湖成果的新聞視頻,讓學(xué)生對(duì)退田還湖的政策進(jìn)行評(píng)議。
設(shè)計(jì)意圖:讓學(xué)生從熟悉的生活入手,在真實(shí)的場(chǎng)景中運(yùn)用生物學(xué)知識(shí),在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的同時(shí),也增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)自然和社會(huì)的責(zé)任心和使命感,進(jìn)而使精神境界得到了升華。
本節(jié)課體現(xiàn)了新一輪課程改革中提出的“發(fā)展學(xué)生生物學(xué)核心素養(yǎng)”的要求。一方面通過(guò)多媒體呈現(xiàn)的視頻和圖片,讓學(xué)生在形象化和趣味化的教學(xué)過(guò)程中,體會(huì)到群落是一個(gè)動(dòng)態(tài)的生命系統(tǒng),從而幫助學(xué)生內(nèi)化形成“事物總是處于動(dòng)態(tài)發(fā)展之中”的哲學(xué)觀[2];另一方面通過(guò)設(shè)計(jì)層層遞進(jìn)的問(wèn)題串,引導(dǎo)學(xué)生帶著問(wèn)題進(jìn)行積極的自主學(xué)習(xí)和小組合作學(xué)習(xí),這樣不僅讓學(xué)生深刻地理解知識(shí),而且培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)探究能力和科學(xué)思維能力。課前若能指導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展生物調(diào)查活動(dòng),就能更有效地豐富課堂的教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生的科學(xué)探究體驗(yàn)。