在初中复习课中真实情境对学生构建概念框架作用的分析

安代红 王珊

摘要 围绕重要概念创设3个真实的教学情境，结合教学情境提出恰当的、层次分明的问题，设计4个学习任务。在应用旧知识解决新问题的过程中构建“生物与环境”概念图，磨练思维、提升社会责任感。

关键词 真实情境 生物与环境 概念图

中图分类号 G633.91

文献标志码 B

《义务教育生物学课程标准（2011年版）》指出：“关注和参与与生物科学技术有关的社会问题的讨论和决策，是生物科学素养的重要组成部分，也是培养学生对自然和社会责任感的重要途径，教师应该通过具体事例，帮助学生认识生物科学与社会发展的紧密联系。”

“生物与环境”主题复习分为2个课时，下面论述的是第1课时。本課时的主要学习目标是通过分析资料构建概念框架，从结构与功能观和物质与能量观的角度，理解生态系统的组成、营养结构和功能，提高环保意识，增强社会责任感。

1分析资料，寻求例证，说明生物与环境的关系上课伊始，教师出示南极科考站拍摄的“红雪”图片，提出问题，激发学生的求知欲：红雪是怎样形成的？

教师提出资料1：2021年2月，南极又出现了“红雪”，引发热议。从南极科考站拍摄的照片可以看出，皑皑白雪居然变成了绿色和红色。“红雪”的形成与全球气候变化及南极冰雪中的雪衣藻有关。人类造成的“温室效应”导致全球气温升高，有数据显示南极的气温每年上升约0.6°C。雪衣藻生活在海拔5000m以上的冰雪表面，耐严寒，即使在-40°C条件下依然能够存活。雪衣藻是单细胞藻类，能进行光合作用。科学研究数据表明，雪衣藻在不利的生活条件下，细胞停止游动，并进行多次分裂，外围厚胶质鞘，形成临时群体，并以这一形式处于休眠状态。当温度升高到一定程度，群体中的细胞产生鞭毛，破鞘逸出（复苏），这是它适应环境的一种模式。刚刚复苏的雪衣藻呈现绿色，生长成熟的雪衣藻细胞内产生红色的类胡萝卜素，呈现红色。成熟的雪衣藻通过细胞分裂快速繁殖，形成极具冲击力的红色雪景。雪衣藻拥有的类胡萝卜素能吸收更多的热量，与白雪相比红色的雪反射阳光的量降低了13%。这样造成恶性循环：温度升高，雪衣藻复苏，雪衣藻复苏之后，冰川消融，加速全球变暖，导致更多的雪衣藻复苏。

学生阅读分析资料1，参考雪衣藻形态结构图完成学案中的问题。

教师提出问题：“红雪”事件引发了科学家对南极生态系统的担忧，随着全球变暖的加剧，南极数百万年的冰川逐渐的消融，被冰冻的古老微生物复苏并进入海洋。对于这些史前生物，我们还不够了解，它们又会给人类带来些什么呢？资料1反映了生物与环境之间的哪些关系，列举出来并用资料中的事实加以说明。概述红雪形成的原因。列举其他生态系统中植物或动物适应环境的实例。

学生按照“独立思考→组内交流→全班展示和师生评价”的流程进行学习（以下学习任务的学习流程与此相同）。学生在资料中寻找例证，说明生物与环境的关系：1环境影响生物：温度影响雪衣藻的分布和生长繁殖;2生物影响环境：雪衣藻复苏后使南极冰雪表面温度升高，加速冰川的消融以及人类活动造成温室效应;3生物适应环境：雪衣藻在极寒情况下处于休眠状态，只有温度升高到一定程度才开始复苏。学生由南极生态系统联想到身边的其他生态系统，列举不同实例进一步说明了生物对环境的适应;概括“红雪”形成的原因。以上学习任务的完成使学生巩固了“生物与环境相互依赖、相互影响”这一概念，提高了学生分析、概括、归纳等思维能力以及信息收集和处理能力。

2分析资料概述生态系统的组成，说出生态系统的营养结构

教师展示南极生态系统图片，提供资料2，从南极“红雪”事件过渡到南极生态系统成分和营养结构的分析。资料2：南极是世界上淡水的重要储藏地，拥有地球70%左右的淡水资源。南极生活的动物有帝企鹅、海豹、海狮、鲸、磷虾等。海洋中的硅藻（一种藻类植物）是磷虾的美食，而磷虾又是鱼类、企鹅和鲸的食物。全球气候变暖，冰川消融，已经危害到南极动物赖以生存的环境！南极生物多样性面临着威胁。

学生结合图片阅读资料，完成学案中的习题，构建重要概念：1概述南极生态系统的组成成分有哪些？结合图片和文字资料举例说出各成分。2说明南极生态系统中植物、微生物的作用。3南极生态系统中所有生物所需能量的根本来源是什么？为什么？4根据资料写出一条含有企鹅的食物链。5根据资料，说出鲸和企鹅存在哪些关系？6农田生态系统喷洒的DDT会不会出现在企鹅体内？说明理由。

学生应用旧知识分析新情景解决新问题，深刻理解生态系统的概念以及组成成分，描述出：生产者通过光合作用把太阳能转化为化学能并通过食物链传给其他生物，分解者将动植物遗体中的有机物分解成无机物，可以再次被绿色植物利用，从而促进物质循环。这个过程中，学生提升了理解力和问题解决的能力，强化了生物圈的概念，提高了环保意识，增强了社会责任感。

3分析河口生态系统图片资料，说明生态系统的功能

教师出示被DDT污染的某河口生态系统食物网图片，图片中同时显示了不同生物体内的DDT含量数据。

结合这一情景，学生完成学案中的问题：1食物链中不同生物体内DDT含量呈现出什么特点？这一特点说明了什么？2如果该生态系统中的白鹭由于摄入较多的DDT而全部死亡，短期内对该生态系统会有哪些影响？长此以往，该生态系统可能会发生什么变化？3白鹭尸体中的有机物在微生物的作用下可转变成被植物利用的二氧化碳和水，这说明生态系统的物质流动具有什么特点？4结合食物网说出生态系统中能量流动的特点。5如果人吃了这个生态系统中的鸭或鱼，对人体有什么影响？

学生通过分析数据，得出“某些有害物质会通过食物链不断积累”这一概念，并结合该生态系统的食物网分析说出通过食物网进行着物质的循环流动和能量的单向流动，初步认识物质与能量观。讨论问题2时，教师引导学生用发展的眼光看待问题，渗透结构与功能观：生态系统的营养结构（食物链和食物网）被破坏会影响生态系统的物质循环和能量流动的正常进行，使得生态系统的自我调节能力大大降低，生态系统遭到破坏。通过问题4的讨论，学生能够认同“人类对环境的破坏最终反噬人类自身”，提高环保意识。

4师生共同构建概念图，促进学生形成概念框架

由学习任务驱使，师生共同构建“生物与环境概念图”，使学生加深对概念的理解。概念图能够提供概念的可视性图表。学生在绘制概念图的过程中，对概念与概念之间的关系的有意义理解得到了巩固，实现主动学习。

5真实情境产生真实情感，提高社会责任素养

在本课时的最后环节，教师布置任务：“本节课分析了3个真实的资料，它们对你有什么启示？与同学分享你的想法。”学生结合资料，表达自己的真情实感。在学生交流的基础上，教师渗透“人与自然和谐发展”“绿水青山就是金山银山”的理念，帮助学生树立正确的价值观。

教师将生活中或者科学研究中的事实、现象等作为进行学习任务的支撑材料，创设情境，以此唤醒学生的学习意愿，连接旧有经验，引起学生的情感共鸣，让学生从中发现与学科学习有关的问题，构建概念、提炼观念、训练思维、感悟美好。本课时中，教师创设了3个真实的情境，结合情境围绕重要概念，设计了层次分明、难度适宜的系列问题，引导学生在应用旧有知识解决新问题的过程中构建概念、磨练思维、提升观念。3个情境都高度关注环境问题，立意高远，能够引起学生的情感共鸣，使学生在获得知识、提升能力的同时增强社会责任素养，有利于促进学生的全面发展，提高复习课的效率。

参考文献：

[1]中华人民共和国教育部.义务教育生物学课程标准（2011年版）[S].北京：人民教育出版社，2012：34.

[2]刘恩山.中学生物学教学论[M].北京：高等教育出版社，2009.

[3]谭永平.试论中学生物学教材和教学中的情境创设[J].中学生物教学，2019，（6）：8-10.