“种群数量的变化”教学中几个细节的处理与思考
2017-04-06龚雷雨
龚雷雨
课堂教学中细节的处理,既是教学的技术问题,也是教学的艺术问题。“细节影响成败”,如果教师得当处理教学细节,可以确保教学过程流畅,凸显学科教学智慧,彰显教育意蕴韵味。下面就人教版高中生物“种群数量的变化”一节教学中几个细节的处理,谈几点想法。
1 引言简约,温故知新
笔者这样设计引言:通过上节课的学习,大家知道了种群数量的增长与种群的诸多特征密切相关。
教师注意强调:“① 种群不是个体的简单累加,而是个体的有机组合,从而表现出个体不具备的诸多特征,对此,同学们能不能作进一步的说明?② 另外,无论是出生率、死亡率,迁入率、迁出率,还是年龄组成、性别比例,都影响着种群数量(或种群密度),请举例说明。这节课,咱们一起来学习种群数量的变化。”
这样的引言既将上节课的核心概念(种群密度)与重点知识(出生率和死亡率、迁入率和迁出率等)总揽其中,又简约设计了基于核心概念的问题串,促使学生在复习中回忆零星知识、在回忆中学会整合知识、辨析知识之间的关系直至形成知识网络、知识体系,真正达成温故知新的目的。
2 核心概念,化繁为易
本节教材中,核心概念比较多,如种群增长的“J”型曲线、种群增长的“S”型曲线、环境容纳量(K值)等。遵照教育教学规律,遵循学生认知和知识发生发展规律,核心概念的教学理应力争化繁为易。
按教材图4-6所示,大草履虫种群经过一定时间的增长后,数量趋于稳定的增长曲线,称为“S”型曲线;在这个图中,大草履虫种群数量达到的最大值为375个,称之为环境容纳量;它是指在环境条件不受破坏的情况下,一定空间中所能维持的种群最大数量。笔者这样处理的依据:① 充分用好教材中“S”型曲线图,促进学生在生物学科学习中学会“看图说话”,并且是科学的说话、专业的说话;② 由直观的图像(曲线)出发,引申出抽象的概念,在此基础上引导学生对图像进行讨论,分析若干节点大草履虫种群数量变化的趋势,从而加深学生对“环境容纳量”这一核心概念的理解。
3 问题讨论,富有价值
新课程倡导有效设问。教师要优化问题情境的设计,力争激发学生的学习兴趣、激活其思维、激励动机,增强问题的启发性。教师要基于教材,加强话题的针对性,从而增强问题的指向性。在讲授完“环境容纳量”这一概念后,笔者设计了以下问题:① 同一种群的K值是固定不變的吗?② 对大熊猫应采取什么保护措施?③ 对家鼠等有害动物的控制,应采取什么措施?从环境容纳量的角度看,能得到什么启发?
在学生作出回答之前,教师要求学生阅读教材:大熊猫栖息地遭到破坏后,由于食物的减少和活动范围的缩小,其K值就会变小。这是大熊猫种群数量锐减的重要原因。因此,建立自然保护区,给大熊猫更宽广的生存空间,改善它们的栖息环境,从而提高环境容纳量,是保护大熊猫的根本措施。通过这段描述,学生很快找到了第二个问题的答案。这也间接说明了同一种群的K值不是固定不变的。
4 模型构建,步步为营
本节教学涉及到一个在描述、解释和预测生物的变化中常用的方法—建立数学模型(即数学建模)。在课堂的“问题探讨”环节,教师引导学生讨论几个问题之后,提出:在上面的问题探讨活动中,大家不知不觉已经在尝试做一件非常有意义的事了,那就是建立数学模型!那么,什么是数学模型呢?简言之,数学模型是用来描述一个系统或它的性质的数学形式。数学建模又有哪些环节呢?一般来说,有四个环节:提出问题、作出假设、建立模型和检验修正。
这样的设计既是对“问题探讨”环节的小结,也是引起“数学建模”新话题的自然过渡,自然而然过渡到了新的教学环节。教师也可拓展介绍常见的几种数学模型,如“血浆的主要成分”饼状图、“血浆的化学组成”数量统计表等。
5 忠于教材,延伸拓展
教材是最基本的课程资源,研读教材才能把握教材,吃透教材才能忠于教材。教师也只有忠于教材,才能适应学情、促进学习。
忠于教材,首先要用好教材,尤其是要用好教材中的例子。由英国带到澳大利亚的野兔及美国一个岛屿上环颈雉数量的暴长,生态学家高斯曾经做过的一个实验,大熊猫种群数量的锐减等等,都是本节教材中列举的例子。应该说,教材中的例子都不是“一般的”例子,是经过精心筛选和编排的,具有典型意义、核心价值和示范作用,所以说要用好这些例子。有人说“课文无非是个例子”,显然是说教材并不是课程的全部,教材只是课程体系的一个阶段,是教学教和学生学的介质之一。因此,在用好教材例子的前提下,教师还要精心思考例子的延伸拓展,如讲到种群增长的“J”型曲线时,增加凤眼莲(俗称水葫芦)导致河道堵塞的例子。这样既联系了学生已有的经验和体验,有利于学生对知识的理解,又符合课标“联系生产生活实际”的理念。也可增加近两年频繁见诸报端的“亚洲鲤鱼”新闻:美国人将以青草鲢鳙四大家鱼为主的8种亚洲本土鱼类统称为“亚洲鲤鱼”,上世纪70年代,亚洲鲤鱼被引入美国,用于清除池塘中泛滥成灾的藻类和其他植物,后来“亚洲鲤鱼”疯狂繁殖,被视为入侵物种,引发美国人的恐慌,国人则在网上调侃:到美国去,吃剁椒鱼头!这一补充的例子,涉及诸多生物学基本知识与基本原理,也让学生在深入浅出之中加深对种群增长的“J”型曲线的理解。
6 课堂小组,重在感悟
课堂小结的形式多种多样,可以罗列一些与新授内容密切相关的典型思考题,或师生对生物学核心概念内涵及外延的再辨析,或抽取教学中共性问题、点拨通用方法、提示普遍误区,乃至典型习题的变式训练等,也可以师生质疑教材中生物学观点,还可以学生对教师教学活动提出建议,甚至复盘与反思师生互动片段、回眸理想预设与动态生成的评析等。无论哪种形式,教师都要提倡让学生多做课堂小结,一方面是基于凸显学生的主体地位,“让学生成为课堂的主人”;另一方面是,让学生说一说学习体会,这样教师会离学生越来越近。
本节课的小结也证明了学生感悟之深。学生甲说,本节课的学习,是从尝试数学建模开始的;学生乙说,通过学习,我初步学会了用数学语言(公式或曲线图)这种表达方式;学生丙说,有太多的生物科学与数学相结合的例子,孟德尔成功的秘诀之一就是采用了数学统计的方法。老师则总结说:数学方法的介入,数学模型的建构,使我们对大自然有了更多的认识,使我们更科学解释具体的生命现象,更精准揭示抽象的生命活动规律,所以,我们要做到心中有“数”——数学思想与数学方法,它将使大家的学习更为智慧,当然,生物科学的描述与研究,如果离开了生产生活实际,也是没有持久的生命力的,对这一点,大家同样要心中有数。像这样,师生共同参与的课堂小结,有学生知识的丰富、技能的训练、习惯的养成、道理的顿悟,直至生命的丰满、精神的充盈;也有教师的专业成长,他的教育哲学、他的课程立场、他的教学风格和他的行走方式。这样的课堂小结更具教育蕴味,更具课堂意义。
肖川先生在“教育的方向与方法”中说,所谓方向就是我们的教育究竟应该为一个怎样的社会培养怎样的人,而方法更多的是一些将理想和信念化为实际行动的实践策略和操作程序。在具体的学科教学活动尤其是课堂教学设计中,教师要在关注对于学生作为完整的人的成长的关照下,重视教学细节的处理。这样,课堂教学或许可以取得意想不到的效果,并具有独特的韵味。