创设真实情境 指向核心素养——以“互花米草系列研究”为主线的课堂复习策略

蔡利永

(江苏省南通中学 南通 226001)

1 创设真实情境在课堂复习中的价值

近年来，各省市的高考命题中以真实情境来考查学生独立思考和运用所学知识分析问题和解决问题的能力已逐渐成为趋势。相关命题专家指出：“在真实的情境下，才能真实地表现出学生的关键能力和必备品格。在真实情境中考查学生的生物学核心素养，应该成为高考命题的重要方向”。因此，高三课堂复习过程中，以真实的科学研究过程和成果等创设真实情境，能夯实学生的基本知识和基本技能，帮助学生形成基本的生命观念；能激发学生的科学思维，提升学生的科学探究能力；由于真实情境通常来源于科研和生产实践，有助于增强学生的社会责任感。这样切实提高课堂复习的效率，促成学生生物学核心素养的形成。

2 以“互花米草系列研究”创设真实情境的课堂教学策略

20世纪90年代，上海浦东国际机场建设之初，根据多位专家的建议，浦东国际机场东移建在潮滩之上，少占用了土地，却也影响了长江河口的湿地生态环境。上海市政府非常重视市政工程建设与湿地环境保护的问题，通过在长江河口的崇明岛、南汇和九段沙岛实施“种青引鸟”生态工程，以补偿湿地被占用而失去的生态功能。自1995年在上述地区大范围人工引种互花米草以来，互花米草在这些地区逐渐定居和扩散，“种青引鸟”生态工程进入系统研究阶段。笔者在高三二轮专题复习中，以该生态工程中有关互花米草的相关研究成果创设课堂真实情境，系统复习植物生理、生态学等相关内容，同时通过设置指向明确的问题促成学生核心素养和能力的提高。

2.1 互花米草高适应性和高效入侵的机制 情境创设： 我国自1995年在崇明东滩人工引种互花米草以来，互花米草在东滩逐渐定居和扩散，互花米草和当地芦苇之间形成了强烈的竞争态势。科研人员以崇明东滩的互花米草和芦苇种群为研究对象，从光合生理生态角度解释互花米草的高适应性和入侵机制，以期为互花米草的科学防治提供科学依据。图1为科研人员在互花米草和芦苇的生长初期(每年5月)测定的净光合速率变化。在上述情境的基础上提出指向生物学核心素养的问题(表1)供学生小组讨论并回答。

图1 互花米草和芦苇的净光合速率变化

核心素养具体问题生命观念①描述光合作用的过程;②指出影响光合速率的环境因素科学思维①归纳两条曲线的变化规律及差别;②从该曲线推测互花米草在与芦苇的竞争中处于优势的原因科学探究①何种植物具有明显的“午休”现象;②探究植物激素调节气孔开闭的机制社会责任为防止互花米草的过度入侵,应采取那些方法加以防治。

图1结果表明，在两种植物的生长初期，互花米草的净光合速率明显大于芦苇，互花米草没有明显的“午休”现象，而芦苇表现出明显的“午休”现象。由此可见，与芦苇相比，互花米草在生长初期就具有很高的光能利用率，能迅速进行生物量的生产和积累，这是互花米草高适应性以及在与芦苇的竞争中处于优势的一个重要原因。

2.2 互花米草入侵对大型底栖动物群落垂直结构的影响 情境创设： 互花米草在潮间带湿地生境中具有超强的繁殖和扩散能力，它的定居和大面积扩散，已威胁到湿地生境中的“土著”物种，同时还影响滩涂生态系统的结构和功能。大型底栖动物是湿地生态系统中的重要组成部分，同时也是生态系统物质循环、能量流转中积极的消费者和转移者，对湿地生态系统具有重要意义。科研人员利用自制的分层采样器，对互花米草滩涂和自然滩涂中底栖动物种类进行调查，得到图2结果。在上述情境的基础上，提出指向生物学核心素养的问题(表2)供学生小组讨论并回答。

图2 不同深度下，互花米草和自然滩涂生境中大型底栖动物的物种数

核心素养具体问题生命观念①底栖动物在生态系统中属于什么成分;②底栖动物在泥层中的分布与群落结构间的关系科学思维①在两种滩涂中随着泥层深度的增加,底栖动物种类数的变化规律;②如何评价“引种互花米草对滩涂表面的底栖动物分布没有明显影响”科学探究科研人员选择夏季取样的原因社会责任滩涂生态系统及底栖动物的保护

上述问题主要落实在生态学部分的复习，尤其注重培养学生的科学思维能力。例如，图2显示两种滩涂表面的动物种类数相同，但是否说明动物的种类完全相同，这需要学生具有较强的批判性思维能力。

2.3 互花米草入侵河口湿地对当地昆虫多样性的影响 情境创设： 由于大多数昆虫与其所利用的植物有协同进化的历史，因此植物群落结构改变可能会对昆虫多样性产生影响。当外来植物入侵并取代本地植物时，由于本地昆虫与外来植物几乎没有协同进化过程，在一定时间内无法很好地利用外来植物，因此会受到明显影响。很多种类的昆虫是鸟类的食物，昆虫多样性的改变某种程度上也影响鸟类的分布，从而影响“种青引鸟”工程的实施。科研人员对九段沙河口湿地中多个典型植物群落的昆虫多样性作了连续调查，得到表3所示的结果。在上述情境的基础上，提出指向生物学核心素养的问题(表4)供学生小组讨论并回答。

表3 不同植物群落的分布区域及昆虫种类数、密度统计表

表4 指向核心素养的问题设计

从表3可以看出，互花米草群落中昆虫种类数和密度都明显低于其他群落。由此可以预期，随着入侵种互花米草逐渐取代土著种芦苇和海三棱藨草，将可能导致当地昆虫群落的物种多样性降低和昆虫群落结构改变，“种青引鸟”工程能否达到预期目的，值得进一步探讨。

3 结语

笔者在高三课堂教学中，多次尝试基于真实情境的复习策略，课堂品质和效率得到明显提升。真实情境的创设，摆脱了传统课堂复习“炒冷饭”“低水平重复”的套路，可激发学生的内驱力，学生的学习兴趣和主动性大大增强。基于情境提出问题，不但进一步夯实学生的双基，还引导学生深入思考，深度学习，将能力提升和素养养成落到实处。这种课堂复习策略对教师也提出了更高的要求，尤其需要教师在备课时有高度、有想法、大胆尝试，如果能持之以恒，则师生都受益。