莊國鄭 沈甜甜

摘要敘述了在“生物與環(huán)境的關(guān)系”教學(xué)過程中，設(shè)計(jì)學(xué)生活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生基于學(xué)科事實(shí)，整合歸納信息，幫助學(xué)生逐級(jí)構(gòu)建“生物與環(huán)境的關(guān)系”知識(shí)層級(jí)體系，形成學(xué)科思維與能力。

關(guān)鍵詞 知識(shí)層級(jí) 構(gòu)建 初中生物

中圖分類號(hào)G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)志碼B

生物學(xué)核心素養(yǎng)背景下，課堂不能是生物學(xué)科事實(shí)的堆砌，不能僅僅為了“育分”而識(shí)記，而是要在理解生物學(xué)科事實(shí)基礎(chǔ)之上，建立有邏輯內(nèi)聚力的知識(shí)層級(jí)體系，在此過程中形成生物學(xué)科能力和學(xué)科思維，以及學(xué)生對(duì)生物學(xué)科思想和學(xué)科視角的感悟。筆者以人教版七年級(jí)上冊(cè)“生物與環(huán)境的關(guān)系”（第一課時(shí)）為例，展示如何在初中生物教學(xué)中構(gòu)建知識(shí)層級(jí)體系。

1“生物與環(huán)境的關(guān)系”知識(shí)層級(jí)體系解析

學(xué)科事實(shí)支撐著一般概念，在一般概念的基礎(chǔ)上，進(jìn)行升華歸納，形成重要概念。在本節(jié)內(nèi)容中，一般概念有環(huán)境中的生態(tài)因素、非生物因素對(duì)生物的影響、生物因素對(duì)生物的影響、生物對(duì)環(huán)境的適應(yīng)及影響。這四個(gè)一般概念屬于并列關(guān)系。教師在選擇學(xué)科事實(shí)時(shí)，要以教材列舉的學(xué)科事實(shí)為主，同時(shí)補(bǔ)充一些比較典型的案例，如北極狐與沙漠狐的耳朵、山寺的桃花等。

生物學(xué)知識(shí)層級(jí)體系可以分為三層：生物學(xué)科事實(shí)、一般概念、重要概念。這三個(gè)層級(jí)從感知覺開始，逐步進(jìn)階，直到重要概念形成。重要概念是超越事實(shí)性知識(shí)的深層次理解，具有統(tǒng)攝學(xué)科知識(shí)和一般概念的作用。在“生物與環(huán)境的關(guān)系”這一節(jié)中，《義務(wù)教育生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）》的課程內(nèi)容要求學(xué)生要理解重要概念“生物與環(huán)境相互依賴、相互影響”。依據(jù)課標(biāo)重要概念要求，將該節(jié)內(nèi)容進(jìn)行深度分析，可以建立如圖1所示的知識(shí)層次體系。

2知識(shí)層級(jí)體系的構(gòu)建

基于學(xué)生認(rèn)知發(fā)展，筆者采用構(gòu)建法幫助學(xué)生形成知識(shí)層級(jí)體系。構(gòu)建法指的是先通過具體的生物學(xué)現(xiàn)象讓學(xué)生建立下位概念（一般概念），再歸納升華形成上位概念（重要概念），最終形成知識(shí)層級(jí)體系。學(xué)生通過直觀圖片、小組討論等活動(dòng)歸納總結(jié)，對(duì)信息進(jìn)行加工整合，逐步以學(xué)科事實(shí)為起點(diǎn)，形成一般概念，再建立重要概念。

2.1解讀文本，引出課題

“生物與環(huán)境的關(guān)系”屬于七年級(jí)上冊(cè)第一單元第二章“了解生物圈”第一節(jié)的內(nèi)容。學(xué)生剛開始接觸生物學(xué)，腦海中對(duì)“生物圈”沒有清晰科學(xué)的概念，也對(duì)“了解生物圈”章標(biāo)題與第一節(jié)標(biāo)題“生物與環(huán)境的關(guān)系”的關(guān)聯(lián)也沒有清晰的了解。

教師在授課開始時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注章標(biāo)題，引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材，尋找生物圈的概念。學(xué)生很快從教材中找到黑體字加粗部分“地球上所有的生物與其環(huán)境的總和就叫生物圈”。生物圈屬于生態(tài)學(xué)中重要的專業(yè)術(shù)語，學(xué)生雖然能找到其概念，但是對(duì)生物圈的內(nèi)涵理解卻非常表面。教師提出逐級(jí)遞進(jìn)的問題，與學(xué)生一起解讀“生物圈”概念文本，加深學(xué)生對(duì)概念的理解。教師先提出問題：“在生物圈概念中，有兩個(gè)關(guān)鍵詞是什么？”學(xué)生紛紛指出是“生物、環(huán)境”。教師繼續(xù)追問：“生物圈中生物與環(huán)境只是簡(jiǎn)單的疊加？”學(xué)生會(huì)用“相互聯(lián)系、相互作用、相互影響”等詞來否定教師的設(shè)問。此時(shí)，教師順勢(shì)引出“生物圈中生物與環(huán)境是如何相互聯(lián)系、相互影響的”，從而導(dǎo)出“生物圈中生物與環(huán)境關(guān)系”的學(xué)習(xí)。

2.2基于學(xué)科事實(shí)設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)活動(dòng)，構(gòu)建一般概念

2.2.1分析水稻生活案例，建立“環(huán)境中的生態(tài)因素可分為生物因素和非生物因素”的概念

教師展示水稻生活環(huán)境的照片，提出問題：“影響水稻生存的因素有哪些？你能對(duì)這些影響因素進(jìn)行分類嗎？”學(xué)生根據(jù)已有的生活經(jīng)驗(yàn)，說出影響水稻生存的因素有陽光、水分、農(nóng)民、田鼠、肥料、蛇等。給這些因素進(jìn)行分類時(shí)，學(xué)生很自然地運(yùn)用“生物的特征”分為生物因素、非生物因素。在案例分析的基礎(chǔ)上，教師引導(dǎo)學(xué)生歸納一般概念——環(huán)境中的生態(tài)因素可分為生物因素和非生物因素。

2.2.2設(shè)計(jì)問題情境，建立“非生物因素影響生物的生活及分布”的概念

教師展示北極狐和沙漠狐的照片，并用紅色圈出兩者的耳部，引導(dǎo)學(xué)生思考它們耳部形態(tài)結(jié)構(gòu)的不同，分析原因。同時(shí)，提出問題：圖中兩只狐，分別為生活在北極的北極狐及生活在非洲的沙漠狐，請(qǐng)判斷，哪只是北極狐？推測(cè)理由是什么？

教師呈現(xiàn)白居易名詩《大林寺桃花》詩句，并設(shè)計(jì)問題如下：請(qǐng)聰明的你為大詩人解解惑，為何“人間四月芳菲盡”之時(shí)，山寺桃花卻始盛開？

學(xué)生以生物學(xué)習(xí)小組為單位，討論這兩個(gè)情境的問題。討論結(jié)束后，教師隨機(jī)挑選兩個(gè)小組代表上臺(tái)展示小組討論結(jié)果。學(xué)生一致認(rèn)為：溫度是影響北極狐和沙漠狐耳部形態(tài)結(jié)構(gòu)的主要因素，并解釋耳部的形態(tài)大小與散熱相關(guān);桃花在山寺上開得晚，同樣是溫度影響的結(jié)果，并用“海拔越高，溫度越低”這一生活常識(shí)加以說明。

基于上述兩個(gè)問題情境，教師引導(dǎo)學(xué)生歸納出一般概念“非生物因素影響生物的生活及分布”，并提出遞進(jìn)的問題：“你能舉出其他例子說明非生物因素對(duì)生物的影響嗎？”學(xué)生都紛紛舉出了相應(yīng)的例子，并把水分、空氣、光照等非生物因素對(duì)生物影響的案例列齊。

2.2.3呈現(xiàn)直觀照片，建立“生物因素影響生物的生活及分布”的概念

生物因素對(duì)生物的影響主要是通過捕食、競(jìng)爭(zhēng)、合作、寄生等生物之間的四類基本關(guān)系來實(shí)現(xiàn)。教師通過呈現(xiàn)四種關(guān)系的精美照片，讓學(xué)生直觀理解生物因素對(duì)生物的影響：捕食關(guān)系以翠鳥捕魚、獅子捕食為例;競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系以水稻與稗草、海鷗與蒼鷺為例;合作關(guān)系以螞蟻搬食物、蜜蜂筑巢、榕果與榕小蜂為例;寄生關(guān)系以寄生蜂和鱗翅目幼蟲、菟絲子為例。通過這些直觀照片，學(xué)生直觀地理解了生物之間的關(guān)系，并可根據(jù)這些鮮活的例子歸納出一般概念“生物因素影響生物的生活及分布”。

2.2.4小組討論具體案例，建立“生物能夠適應(yīng)和影響環(huán)境”的概念

前面所討論的都是環(huán)境中的生態(tài)因素會(huì)對(duì)生物的生活及分布產(chǎn)生影響，反過來，生物也可以適應(yīng)并且影響環(huán)境。教師以資料分析的內(nèi)容為素材，呈現(xiàn)駱駝、駱駝刺、海豹對(duì)環(huán)境的適應(yīng)以及蚯蚓對(duì)土地的影響的案例，要求學(xué)習(xí)小組討論：（1）駱駝和駱駝刺是怎樣適應(yīng)缺水環(huán)境的？海豹是怎樣適應(yīng)寒冷環(huán)境的？（2）蚯蚓是如何影響和改變環(huán)境的？

基于對(duì)資料的理解分析以及小組討論，小組代表發(fā)言時(shí)都能解釋清楚駱駝、駱駝刺對(duì)沙漠缺水環(huán)境的適應(yīng)，海豹對(duì)寒冷環(huán)境的適應(yīng)，以及蚯蚓對(duì)土壤的影響。此外，教師對(duì)生物對(duì)環(huán)境的適應(yīng)進(jìn)行了補(bǔ)充，向?qū)W生呈現(xiàn)生物對(duì)環(huán)境適應(yīng)的四種策略的實(shí)例，包括保護(hù)色（以冬夏不同羽色的雷鳥為例）、擬態(tài)（以蘭花螳螂、枯葉蝶為例）、警戒色（以銀環(huán)蛇、毒蘑菇為例）。最后，學(xué)生在理解實(shí)例的基礎(chǔ)上，歸納并理解“生物能夠適應(yīng)和影響環(huán)境”。

2.3歸納深化.形成知識(shí)層級(jí)體系

在梳理知識(shí)過程中，教師以問題為導(dǎo)向，幫助學(xué)生將知識(shí)層級(jí)構(gòu)建起來。學(xué)生從小學(xué)開始，對(duì)總結(jié)知識(shí)點(diǎn)會(huì)比較清晰，而對(duì)一般概念難以厘清，因此，在總結(jié)過程中，教師應(yīng)以“知識(shí)點(diǎn)”為切入點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)。教師提問：“請(qǐng)回憶整節(jié)課的內(nèi)容，共學(xué)習(xí)了哪些知識(shí)點(diǎn)？”學(xué)生很快地梳理出本節(jié)課的四個(gè)一般概念，再逐一地詢問四個(gè)一般概念分別用了哪些學(xué)科事實(shí)加以說明，很順利地梳理出本節(jié)內(nèi)容的一般概念、學(xué)科事實(shí)。但要?dú)w納升華，總結(jié)出重要概念，學(xué)生會(huì)略感吃力。此時(shí)，教師給予引導(dǎo)，作為支架，幫助學(xué)生歸納出重要概念：“緊緊圍繞了本節(jié)標(biāo)題‘生物與環(huán)境的關(guān)系，我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了四個(gè)知識(shí)點(diǎn)。這四個(gè)知識(shí)點(diǎn)說明了生物與環(huán)境的關(guān)系是怎樣的呢？請(qǐng)用自己的語言簡(jiǎn)潔地對(duì)它們之間的關(guān)系進(jìn)行描述?！睂⒅匾拍畹臍w納和問題“生物與環(huán)境的關(guān)系是怎樣的”聯(lián)系起來，學(xué)生開始有了思考的方向，并嘗試去歸納。起初，學(xué)生形成的重要概念是簡(jiǎn)短的“生物與環(huán)境是相互作用的”：然后，經(jīng)過多位學(xué)生的補(bǔ)充與完善，形成了完整的重要概念——生物與環(huán)境之間是相互影響的、相互依存的關(guān)系，環(huán)境中的生態(tài)因素影響著生物的生活和分布，生物又以各種方式適應(yīng)和影響環(huán)境”;最終，學(xué)生形成的知識(shí)層級(jí)如圖2所示。

在眾多學(xué)科事實(shí)的基礎(chǔ)上，形成具有內(nèi)在邏輯的知識(shí)層級(jí)體系，有利于學(xué)生學(xué)科思維與學(xué)科能力的養(yǎng)成。對(duì)北極狐、山寺桃花以及警戒色等具體學(xué)科事實(shí)，學(xué)生也許會(huì)忘記，但在通過層層歸納形成的“生物與環(huán)境相互作用，相互影響”的重要概念會(huì)指導(dǎo)著學(xué)生在面對(duì)新的情境時(shí)，作出適當(dāng)?shù)?、符合學(xué)科常識(shí)的解釋與判斷。