建构生态系统核心概念，促进学生核心素养的发展

张小玲

摘 要 引导学生建构生态系统核心概念，有利于学生从宏观层面上认识生命活动的规律，形成结构与功能、物质与能量、稳态与平衡等基本的生命观念，并且在概念的建构过程中培养学生的科学思维，通过理论联系实际增强学生的社会责任感，促进学生核心素养的发展。

关键词 生态系统 生命观念 科学思维 社会责任感 核心素养

2016年9月，“中国学生发展核心素养”发布，这项权威研究成果对学生发展核心素养的内涵、表现、落实途径等做了详细阐释。成果指出：学生发展核心素养是学生在接受相应学段的教育过程中，逐步形成的适应个人终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力。其中，生物学核心素养是学生在生物学课程学习过程中逐渐发展起来的，在解决真实情境中的生物学问题时所表现出来的必备品格和关键能力，主要包括生命观念、科学思维、科学探究和社会责任4个方面。

培养学生生物学学科核心素养是生物课程的目标和价值追求，需要落实到实际的生物教学过程中，需要在具体的生物知识的学习过程中实现。教师需要做的就是深入分析具体的教学内容，引导学生体会知识中蕴含的生命观念;引导学生通过推理、分析、演绎、归纳等思维过程主动获取知识;充分利用教学素材引导学生进行自主探究，培养科学探究能力;引导学生理论联系实际探讨与生物相关的社会问题，增强社会责任感。下面就人教版义务教育教科书生物学七年级上册“生物与环境组成生态系统”一节的教学进行分析，探讨在课堂教学中促进学生核心素养发展的具体措施。

1 内容分析

生态系统的相关内容能让学生从宏观的角度认识生命现象和规律。在义务教育生物课程标准中将“生物与环境”作为一个一级主题，其主要的内容就是核心概念生态系统。人教版生物学教科书七年级上册的第一单元中，“生物与环境组成生态系统”一节内容是学生第一次从理论上认识生态系统的概念、组成成分、食物链和食物网以及自我调节能力等内容，而生态系统有关知识在生物圈中的绿色植物、生物圈中的人以及生物圈中的其他动物几个单元中都有进一步的介绍，并且在高中阶段将继续深入学习。所以，本节内容的学习能为学生后期的学习打好基础。

2 科学思维能力的培养

七年级学生已经具有一定的逻辑思维能力，教师在教学中注重引导学生进行比较、归纳、建立模型等思维活动，有助于他们发展科学思维。

2.1 从系统的角度建构生态系统的概念

在本节内容教学之前，学生学习了生物与环境的关系，了解到生物与环境是相互影响的。在此基础上，教师可以通过引入系统的概念让学生理性分析生态系统的概念。首先，让学生着眼生态系统的系统二字，提出问题：什么是系统？学生通过查找工具书能够了解到：系统是由相互联系的部分组成的统一整体。而通过回忆上一节课的内容，学生能认识到生物与环境是相互影响、彼此联系，所以两个部分相互联系构成了一个统一整体。这时，教师再让学生分析生态系统的概念“我们把一定区域内，生物与外界环境形成的统一的整体叫做生态系统”。学生就容易产生认同感。该环节从系统的角度切入，联系学生已有经验理解生态系统的概念，注重了概念的生成过程，虽然比直接给出概念多用了几分钟的时间，但是能够帮助学生深入理解生态系统的概念，同时可以帮助学生初步形成系统论的科学思维，以及对后续分析生态系统的组成成分及相互关系做了铺垫。

2.2 在模型建构中培养学生的科学思维能力

在理解生态系统的概念的基础上，教师引导学生进一步分析“生态系统包括生物与无机环境两个部分”。关于生物部分中不同生物在生态系统中的作用，学生联系已有经验能够认识到：植物能够制造有机物，动物需要消耗有机物，而细菌真菌等能够分解动植物的有机物。进而，学生总结得出生物可以分为生产者、消费者和分解者三大类。

这三类生物作为生态系统的组成成分必然存在着密切的联系。教师提出问题：生态系统三种成分之间存在什么联系呢？组织学生联系已有知识和生活经验以小组合作的形式进行探讨，并以文字和箭头的方式表示它们之间的关系，建构概念模型。其中，学生容易建构起来的是生产者和消费者之间的捕食关系。教师可以展示几个具体而简单的生态系统，让学生分析生产者和消费者之间的食物关系，都能通过捕食关系形成一条链状结构。这时，一些学生列出的食物链不够完整或包括了不该有的部分，教师可引导学生比较几个生态系统的食物链，归纳得出食物链的基本特点：起点是生产者，终点是该生态系统内最高级别的消费者，不包括分解者和无机环境。教师继续展示一个较为复杂的生态系统，要求学生找出其中生产者和消费者之间的食物关系，从而确食物网的含义。

教师再引导学生根据植物的光合作用将无机环境和生产者联系起来，根据分解者的分解作用将分解者和生产者、消费者及无机环境联系起来，建构生态系统的概念模型（图1），让学生可以更直观地认识到生态系统各种组分是相互联系的。并进一步引导学生探究：各种组分的联系有什么作用呢？学生已经知道绿色植物能通过光合作用将无机物合成有机物，教师可以补充说明：这个过程中物质（如二氧化碳）就从无机环境进入生产者体内，同时无机环境的光能也转化为化学能储存在有机物中。教师追问：各级消费者摄食吃的是什么？为什么要吃？分解者为什么要分解动植物的遗体残骸？没有分解者会怎么样？最后，教师和学生共同整理思路，得出结论：生态系统各种成分之间的联系可以实现物质和能量的流动。

由于学生没有具体学习光合作用、呼吸作用的过程，物质和能量的概念也比較抽象，所以该部分内容是教学难点。教师不宜为了完善生态系统的结构增加太多的内容，以免造成学生的理解困难。因此，此时学生根据已有知识自主探究建构的生态系统概念模型是不完整的，但是对于他们的自主探究能力、科学思维能力的培养起到很好的作用，也为以后进一步认识生态系统的结构搭建好了基础的框架。

3 生态系统核心概念中的生命观念

生命观念包括对生命世界现象及其运作规律的理解和认识，是科学世界观的组成部分。学生在掌握生物学概念性知识的基础上形成生命观念，有助于理解或解释生命相关的现象和本质。在生态系统组成成分及相互关系的教学过程中，教师利用建构概念模型的方式让学生认识到：生态系统各组成成分之间具有一定的联系。通过这些联系，物质和能量可以在不同的成分之间发生转移，蕴含了结构与功能、生命活动离不开物质和能量的基本生命观念。

在生态系统具有自我调节能力的教学中，教师可以采用“设立情境一提出问题一自主探究一得出结论”的教学模式。教师展示问题情境：当雨量充沛、气候适宜时，草木生长十分繁茂，兔的数量会由于食物充足而大量增加，野兔的数量会不会无限增长？学生通过自主的探究，能够认识到：生态系统中生物的种类和数量是相对稳定的，生态系统具有一定的稳定性，而这种稳定性的实现是生态系统自我调节的结果。学生通过探究和分析，体会稳态与平衡的生命观念。

4 分析实际问题，体会肩负社会责任的使命感

生态文明已经上升到国家建设、社会文明的高度，中学生通过理论学習，知道了生态系统维持稳态的原理和重要性，明确了人类在生态系统中的地位与作用，所以更应该懂得保护生态环境的重要性和紧迫性。教师要引导学生形成从自身做起，参与到生态文明建设的队伍中的思想意识，体验肩负社会责任的使命感。

教师可以创设情境：一个池塘受到有机农药DDT的污染后，对其中的生物会造成哪些影响？在教师介绍了DDT进入生物体后难以分解和排出体外的特点后，让学生自行分析池塘中的藻类植物、水生昆虫、小鱼、大鱼体内DDT的浓度变化。经过比较分析，学生会发现这种有毒物质在营养级越高的生物体内积累越多，生成生物富集的概念。教师可以继续展示科学报道：南极企鹅体内发现DDT，通过原因分析让学生认识到环境污染造成危害的广泛性。最后，学生讨论“随意丢弃废旧物有没有可能最终让自己受毒害”。通过一系列的分析，学生能够认识到有毒物质污染环境不是别处的事情，不是于己无关的事，而是会通过各种途径危害到自身健康的事情，从而增加学生保护生态系统、减少环境污染的责任感和紧迫意识。

生态系统具有自我调节能力，那么人类是不是就可以为满足自己的需求而肆意破坏生态系统呢？教师引导学生分析：在草场上适度放牧，草场会由于牧草的不断生长而维持原状。如果牧场放养的牲畜太多，连草根都啃食掉了牧草还能长起来吗？没有了牧草的草原会变成什么样子？通过推理想象，学生会得出：土地荒漠化，草原生态系统遭到破坏的结论，也会意识到生态系统通过自我调节维持稳定的能力是有限的，人类需要保护生态系统而不能肆意掠夺资源。这时，教师可联系纸张的来源让学生认识到：为了保护环境，我们应该从我做起，通过节约纸张等资源，减少对自然生态系统的破坏。

综上所述，生态系统是中学生物学科中一个重要的核心概念，内涵非常的丰富，理论性较强，又和生活实际密切联系。教师可通过充分挖掘，巧妙渗透可以培养学生初步形成结构与功能、物质与能量、稳态与平衡等基本的生命观念，通过分析生态系统各成分间的联系以及物质和能量的变化，培养学生比较与归纳、建立模型、科学探究等科学思维能力的发展，注重理论联系实际，让学生建立保护环境，减少污染的社会责任感。

参考文献：

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