基于生物学学科核心素养的“生态系统的结构”同课异构评析

王德枝

新一轮课程和高考的改革推行，要求教师要与时俱进，各地的教研进一步地加强。教学中，需要教师将生物学学科核心素养落地成为了热点话题。以下以两节“生态系统的结构”同课异构为例进行分析，以期望学科核心素养在课堂更好地得到落实。

1 “生态系统的结构”的课堂教学呈现与分析

1.1教师甲的课堂教学呈现

教师甲以泉港发生了手机刷屏的碳九泄漏事件引入：碳九有一定的毒性，引起了短暂的抢盐热潮，造成了当地水资源和海产品的污染。碳九泄露事件发生后，相关环保部分积极进行了生态恢复。教师从生态恢复过渡到生态系统概念的学习，接着以“宝盖山、宝盖山上的全部马尾松及宝盖山上的所有生物”区别种群、群落及生态系统。教师展示一些生态图片，引导学生说出生态系统的含义，并进行分类。教师引导学生观察池塘生态系统，提出问题：这个生态系统中有哪些生物？尽可能说出它们的名称，按照营养方式及在生态系统中的作用，试着把生物进行分类？这个生态系统除了生物之外，还有哪些成分？学生回答后，教师补充完善，再进行以下5个活动。在每个活动后，教师进行归纳解决，再进行下一个活动。

活动一：阅读书本90页，完善学案相关表格（表1）的内容。

活动二：将下列的生物进行分类，并把相应的符号填到相应的横线上。

①菟丝子;②蓝藻;③蚯蚓;④病毒;⑤寄生细菌;⑥蜣螂;⑦香菇;⑧硝化细菌。

生产者：___ ;消费者：____;

分解者：____。

活动三：小组合作探究：完善生态系统各组成成分之间关系的模型（用箭头和适当的文字完善图1的构建）。

模型建构互动，学生合作探究。一个学习小组用磁性贴片和粉笔在黑板上构建了生态系统组成成分之间的关系模型，其他学生在原座位上进行小组内合作构建模型。分析模型后，教师由模型中的生产者与消费者存在着捕食关系，联系到食物链和食物网的学习，以“青草→食草昆虫→青蛙→蛇→猫头鹰”食物链为例，引导学生分析营养级和消费者级别，进行小结食物链的特点：起点、终点、成分和种间关系。

活动四：教师引导学生根据（图2）某草原生态系统的结构的模型，回答问题：

①图中有几条食物链？写出其中最长的食物链。

②第二营养级的动物有哪些？鹰占有哪几个营养级？

③草和兔、兔和鼠的关系分别是什么？

④图中的食物链为什么能构成食物网？

⑤如果要构成一个生态系统，除了图中的成分外还需要哪些成分？

活动五：①根据种群数量变化曲线图（图3）构建食物链（网）。

②根据（表2）重金属、DDT等有害物质的积累量“由少到多”构建食物链（网）。

③根据有机物总量（图4）“由多到少”构建食物链（网）。

④根据捕食关系构建食物链（网）：生物丙以生物甲和生物乙为食，生物丁以甲、乙、丙为食，生物戊以生物丁为食，请写出食物网。

最后，教师甲通过练习环节来完成本堂课内容小结。

1.2教师乙的课堂教学呈现

教师乙展示图片，提出问题：一个池塘中所有的罗非鱼叫什么？池塘中除了罗非鱼，还有哪些生物？一个池塘中所有的生物叫什么？再播放指导学生设计并制作生态缸的录像，引入生态系统的学习。视频中的解说词有：实验用具（沙土、鹅卵石或小石块、含腐殖质多的花土，羽毛草、苔藓、杂草早熟禾狗牙根、仙人掌、水棉、黑藻、虾、田螺、罗非鱼、乌龟）、实验步骤：

①首先制作一个玻璃缸，玻璃缸长80 cm、宽40 cm。玻璃缸应该放在通风，有光的室内，但避免阳光。

②在玻璃缸底部的1/2范围内，铺上花土，角落处铺上沙土堆，土层整体形成一个坡面，坡高10 cm。

③在土层下面铺上一层鹅卵石或小石块，防止滑坡。

④接着，种植植物。在泥土层中种上杂草，在沙土层中种上仙人掌。在另一半的缸底，铺上小碎石。

⑤接下来，加水，水深约8 cm。

⑥在水中加入羽毛草、水棉和黑藻，小石块上铺上苔藓，水中加入田螺、虾、罗非鱼。在泥土层上放入乌龟。

⑦生态缸就制作完成了。

引入之后，教师乙通过8个问题串联了整节课：

①生态缸所用的材料及实验用具和群落相比，多了哪些部分，这一部分统称为什么？（归纳总结生态系统是由生物群落和无机环境组成）

②生态缸的结构由什么组成？它们之间是孤立的吗？（通过细胞膜的磷脂组成的双分子层结构，引导学生理解生态系统结构包括组成成分、食物链和食物网）

③步骤①中，玻璃缸为何要放在通风，有光的室内，但避免阳光直射？（分析非生物的物质和能量的种类、作用和地位）

④步骤④中，植物根吸收了什么物质，叶合成了什么物质？步骤⑥中加入的生物，哪些是自养型生物？哪些是异养型生物？（引导学生思考和表达，通过师生对话，及时反馈生态系统概念的学习情况，达到“已诱达思”的目的）植物就是生产者吗？（分析生产者的归类、种类、作用和地位）

⑤步骤⑦中的动物，哪些是植食性的，哪些是肉食性，哪些是杂食性的？动物就是消费者吗？（分析消费者的分类、归类、作用和种类）

⑥植物的枯枝败叶，动物的尸体粪便到哪里去了？微生物就是分解者吗？（学生分组讨论、分析问题。教师通过把问题分解在情景中，层层递进提出问题，引导学生逐步思考，根据所学知识和生活经验解决生物问题。）

⑦图中共有多少条食物链？什么叫营养级？最长的食物链有几个营养级？（以“水棉→虾→乌龟”食物链为例，归纳总结食物链的基本模式：生产者+不同级别的消费者）

⑧第三营养级的动物有哪些？乌龟占有哪几个营养级？乌龟和虾的种间关系是什么？（通过问题引导学生得出食物网复杂程度与“一对多、多对一”的食物有关。在食物网中，两种生物的种间关系可以出现多种情况。通过师生互動、生生互动多项交流，学生将知识内化和迁移。）

教师乙以板书补充为主作为总结，师生共同回顾所学内容完善了一只“蝴蝶”板书，然后再进行当堂练习巩固。

1.3课堂分析

有趣的引入能较快调动学生学习的兴趣，吸引学生学习的注意力。两位教师设计的引入环节都很不错，虽然方式不同，但都达成了目的。教师甲通过新闻热点的引入，吸引学生对碳九泄漏事件的思考，旨在引导学生认同保护环境的观点。教师乙不仅通过池塘例子将种群、群落和生态系统联系起来，又通过生态缸设计和制作的录像，引导学生思考：生态系统组成成分是什么？各成分间的关系是什么？如何构成生态系统？

两位教师均能完整地完成该堂课的教学，达成教学任务。建模能力被认为是将来学生从事科学研究的必备能力。教师甲给学生留足活动时间，学生通过建构生态系统各组成成分之间的模型和食物链（网）模型建构，以提高生物学学科核心素养。学生在动手建构模型中，充分发挥了学习的主体作用。教师甲在生态系统组成成分教学时，通过学案引导学生阅读教材并获取信息作答，此过程能逐步培养学生获取信息的能力。而在食物网教学时，使用了问题串，层层关联，引导学生思考，以食物链知识应用到食物网的认识。最后的信息构建食物链和食物网更是对知识的进一步升华。此互动以问题为驱动，由易到难的问题使全班的学生的学习得到升华，也是对食物链所学知识的直接应用，提高了学习的针对性。

教师乙以生态缸的制作及各成分分析贯穿整堂课，设计独特。对生态系统组成成分分析时，更是能引经据典，古诗文信手拈来，体现了该教师极大的语言表达能力和文学素养。教师巧妙地设计了8个问题，每个问题设置都是通过精心设计，问题间连贯性强，以教科书知识为载体设置环环相扣的问题串，引发学生思考并逐步解決问题，符合由易到难的认知规律。

在教学小结时，两位教师都能把本堂课的主干内容再次呈现给学生，有利于基础的掌握。教师甲通过练习检测对课堂进行总结，加深了主干知识的理解。教师乙以“蝴蝶”形式的板书完善作为总结，给学生以耳目一新的感觉，把美育融合到了课堂，促使学生对该部分的主干有清新形象的印象。

2课堂思考

2.1 创设情境是核心素养培养的利器

教师甲在课堂引入中创设碳九泄漏的事件情景，让学生了解到了碳九的危害，同时也让学生能够以造福人类的态度和价值观，关注涉及碳九的社会议题，形成参与环境保护的责任意识。教师乙通过让学生动手制作生态缸，课堂中再分析设计的原因，实现了理论与实际相结合。学生在较好地理解生态系统结构的基础上，有助于形成稳态与平衡观，形成科学的自然观和世界观，解决实际问题。在学生学习某个知识点后，教师要尽量进行现实生产和生活的情景的创设，让学生将知识学以致用，不仅可以提高其学习的兴趣，也能提高其学习的针对性和有效性。

2.1 以学生为主体是核心素养培养的关键

教师甲在课堂中设计了5个活动环节：阅读课本，填写学案表格;图文归纳生物成分;分组讨论生态系统各组成成分之间关系的模型建构;食物网问题串的作答;依据信息写出食物链和食物网。这样在课堂互动中充分体现学生的学习主体地位，教师只是学生学习的引导者和帮助者。另外，在学案填写环节中，利用“希沃教学助手”直接展示学生的作答情况，让学生很直观认识到其他小组的学习情况。学生在小组合作中，体验与他人合作、探究，体验科学探究的艰辛，从而形成生物学学科核心素养。模型建构有助于将知识系统化，提高学生收集信息，应用知识的能力，推动思维发展。

教师乙在课堂中让学生通过设置的问题小组讨论，分时间段逐步完成学案，再让个别组员回答作答内容，教师再引导归纳出正确的答案。此过程充分利用先学后教的模式，在引导学生回答时，又提出了非常有引导的问题让学生再思考，把学习时间归还学生，对学生学习思维引领很到位，有助于学生将生态缸制作与本节课的教学重点紧密地联系在一起。

2.3 实验是培养核心素养的主要途径

生物学学科核心素养对学生的实验能力、科学素养都提出了更高的要求。学生在学习中可以针对日常生活中和实验过程中的生物学问题和生物学现象，通过实验设计和自主探究实验，最后对实验结果进行分析、交流与讨论，甚至进一步进行探究实验，逐步形成科学的探究意识。在实验探究中，学生逐步学会团队合作，形成敢于创新实验的精神。

参考文献：

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[2] 屈燕飞.基于生物学核心素养的教学初探——以“生态系统的结构”一课为例[J].中学生物学，2018，（2）：38-39.

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[4]王澜.核心素养下物理建模在高中生物学教学中的应用[J].中学生物教学，2018，（10）：14-17.