高校生态学课程思政教学设计案例研究

张要军　侯艳

摘  要：课程思政是新时代教育教学融合思政教育发展的重要方向。目前关于课程思政元素挖掘和应用已有较多研究，但是较少涉及如何进行教学案例设计。文章以高校生态学课程的“生物与环境”章节作为教学设计案例，从学习目标设置、课程导入设计、教学过程设计、教学评价设计等方面进行思政元素的挖掘与融入，探讨将专业课程知识讲授与思政教育深度融合的教学设计思路与方法，以期为课程思政在高校生态学课程中的实施提供一个可借鉴的案例研究。

关键词：课程思政;教学设计;生态学

中图分类号：G642.0    文献标识码：A    文章编号：1673-7164（2022）24-0092-04

高等教育是青年学生由学校走向社会的关键过渡期[1]。长期以来，国内高校过度重视其专业理论知识培养，而忽略了动手实践能力的发展，导致学生德育与专业教育发展不平衡，忽视了立德树人的根本任务。2016年12月，在全国高校思想政治工作会议上，习近平总书记指出：“各门课都要守好一段渠、种好责任田，使各类课程与思想政治理论课同向同行，形成协同效应。”高校要坚持把立德树人作为中心环节，更新教学理念、改进教学方法、整合教学过程，把思想政治工作贯穿教育教学全过程，实现全程育人、全方位育人[2]。

专业课程是学生学习理论知识与实践能力的主阵地，也是学校对学生进行思政教育的有效载体[3]。生态学作为一门着重研究生物与环境之间相互关系的新兴学科，为协调人与自然的关系提供理论基础[4]。我国进入新发展阶段，随着可持续发展战略的实施以及生态环境建设的迫切需求，社会对具有生态学专业技术人才的需求也越来越迫切，需要通过在生态学基础课程中结合思政教育为青少年塑造正确的生态文明观，培养公民的环境保护意识[5-6]。因此，生态学在课程思政融合专业知识育人方面具有十分有利的条件。

本研究选取生态学课程中第二章“生物与环境作为”教学设计案例，从教学目标设置、课程导入设计、教学过程设计和教学评价设计等方面，详细探讨怎样在教学设计的各个环节中将课程思政教育与专业课程学习进行有机融合。

一、教学目标设置

（一）知识与技能

了解环境与生态因子的基本概念;掌握生态因子的作用特点;掌握生态幅的定义及其生态学意义;熟悉生态因子的限制性作用;理解Liebig最小因子定律和Shelford耐受性定律。

（二）过程与方法

培养学生的观察和发现能力，通过对生物现象的分析与表述，训练学生的归纳表达能力;培养学生查阅文献、总结归纳、整理分类的能力，让学生理解生物与环境是相互依存、协同进化的关系，并能够从生态学的角度运用所学知识解释相关自然现象。

（三）情感态度与价值观

通过学习环境因素对生物的影响，树立生物与环境是普遍联系的观点，增强学生的生态文明意识，推进生态文明建设的发展。

二、课程导入设计

良好的课程导入能快速吸引学生的注意力，并激发学生的求知欲望，是课程顺利进行的重要一步[7]。教师应从学生的角度去思考如何进行课程导入设计，综合考虑学生学情，从他们的社會经验及生活常识中选取与本节课程内容相关的情景素材。如“生物与环境”可选取蚕豆的生长发育过程进行课程导入设计。教师先展示蚕豆由种子成长为成熟植株的动画，引导学生思考“蚕豆在真空中是否能生长发育为成熟植株？哪些因素在蚕豆的生长发育过程中起到了作用？”，由此引出本节课程内容“生物与环境”。课程导入设计让学生树立生物与环境是普遍联系、相互依存的，任何生物都不能独立于环境之外生存的观点。

三、教学过程设计

专业理论知识是“菜肴”，专业课程思政元素像“盐”，而教学过程设计就如同烹饪一样，决定了什么时候放盐、怎么放盐。课程的教学目标和知识内容不同，其思政元素的切入点和切入方法也各有差异，因此教学过程设计是对学生进行思政教育的关键。在教学过程设计时应对学生学情进行整体分析，合理选取教学内容并与相关思政元素进行融合。本研究将对生态学第二章“生物与环境”中教学内容的教学过程设计思路以及如何把思政元素与教学内容有机融合进行探讨。

（一）环境的概念及其生态因子

1. 环境的概念及环境因子的分类

教师可通过蚕豆生长发育的过程引导学生思考任一生物个体或群体是否也受周围各种因素的影响，最终引出环境的概念;引导学生说出影响生物的各种环境因子，并尝试对它们进行分类，锻炼学生归纳总结的能力;让学生认同生物与环境是相互依存的观点，意识到保护环境就是保护我们自己，既阐明了生态文明建设的意义，又增强了学生保护环境的决心。

2. 生态因子作用的一般特征

教师可通过自然界中各种例子向学生介绍生态因子作用时的各种特征：通过展示水温与水中含氧量关系得出综合作用是生态因子作用的一般特征;带领学生回忆植物春化作用：植物必须经历一段时间的低温处理才能开花，得出低温是植物开花的主导因子，最终推广到其他生物;展示光照通过影响植物生长，最终影响生物活动来揭露直接作用和间接作用也是生态因子作用的一般特征;介绍大马哈鱼的洄游现象，说明在生物的各生长发育阶段生态因子的作用是具有阶段性的;种子发芽试验证明生态因子作用的不可替代性，光照不足时可通过增加CO2的含量去补偿光合作用强度可说明生态因子作用的补偿作用。

由生态因子作用的一般特征可引发学生对解决生活中实际问题的思考：影响问题的因素有很多，它们的影响也是综合的、阶段性的、直接的或间接的。解决问题时要综合考虑各种因素的影响，找出主导因素，分析直接和间接影响因素，明确各个阶段需要解决的不同问题，最终准确、高效地解决问题，培养学生综合分析能力。通过列举的各个例子让学生树立生物与环境是普遍联系的观点，环境中某一因素发生变化都会使生物的生命活动受到威胁，坚定学生保护环境的决心。

3. 生态因子的限制性作用

教师可通过木桶效应原理向学生引出Liebig最小因子定律“植物的生长取决于处在最小量状况的食物的量”，借机让学生联想到个人能取得的最大成就不是取决于自己最大的优点，而是取决于自己的缺点，进而鼓励学生在日常生活学习中应取长补短，直面自己的缺点，并不断努力来提升不足，去“装更多的水”;通过介绍Shelford耐性定律，激发学生找到自己在某个方面的耐受范围，更深入地了解自身，在日常生活中懂得进退有度。

生态因子的限制性作用可应用于农业生产中，通过测量土壤相关生态指数，找出土壤供肥短板，进行科学配方，减少肥料投入，降低农业污染。一方面减少了对施肥的经济投入、增加了作物产量;另一方面展现了生态文明建设在农业发展的趋势。教师可向学生展示二十四节气歌、各种农谚“杏花开，快种地”以及古人留下的各种节令名句来加强对“指示生物”的学习，感受我国几千年形成的文化遗产，增强文化自信。

（二）生态因子的作用及生物的适应

1. 光因子的生态作用及生物的适应

太阳能通过绿色植物的光合作用系统，以化学能的形式进入生态系统，这也是整个生物圈中物质循环和能量流动的起点。与地理、物理等相关学科联系了解光的各种性质，加深学科交叉程度，锻炼学生思维发散能力。以适当晒太阳能促进人体对维生素D的吸收进而维护骨骼健康为例，再结合相关视频、图片辅助学生对光强与光质对生物的作用进行学习。培养学生的科学素养，认同光在自然界的重要性。了解不同光强、光质的光对生物的不同影响，可将其运用到农业生产中，促进农业经济的发展，也可应用于植物育种与生物保护，共同推进生态文明建设。生物对光周期的适应证明自然界任何生物的生长发育与生理活动都有其规律，无论是进行农业生产还是其他社会活动都不可打破这一规律，教师可借此提醒学生要尊重自然、顺应自然，这为开展生态文明建设提供了科学依据。让学生在日常生活中善于总结事物的发展规律，在遵循规律的同时把握其发展趋势。

2. 温度因子的生态作用及生物适应

温度主要是通过影响酶的活性来调控生物的生长发育的，这就要求学生能够回忆《生物化学》或高中生物有关酶这一方面的知识，这充分锻炼了学生的联想与思维能力，能将所学知识整理成环环相扣的网，从中任意拿出一个知识点，都能联想到与它相关的其他知识。在学习温度对生物发育的影响时，教师可把低温诱导植物开花再次提出来，通过现象去解释该知识。与此同时，可向学生展示我国气象学家竺可桢的相关事迹与其在气象学这一领域做出的贡献，向学生传达科学研究需要细心观察生活，敢于提出疑问，勤奋实践的科学精神，增强学生的民族自信、文化自信。

休眠是生物通过潜伏、蛰伏或不活动的方式来抵御不利环境的一种有效生理机制，可使生物最大限度地减少能量消耗。教师可通过介绍一些休眠生物（如青蛙、蛇、海参等）去帮助学生进行理解，类比越王勾践卧薪尝胆的故事，让学生认同这也是一种面对困难的休眠行为，越王通过蛰伏让吴王放松警惕，最终成功复国，启示学生在遇到当前不能解决的问题时不可逞强，也可适当蛰伏蓄积力量，最终一举解决问题。

3. 水因子的生态作用及生物适应

水因子的生态作用同样需要学生联系高中生物所学知识，理解生物生命活动中水起到的重要作用，没有水也就没有原生质的生命活动这一生命观念，加强学生逻辑思维能力。水对生物生长发育、数量和分布的影响的研究为农业生产提供了科学依据，根据不同植物的最适需水量进行合理灌溉，在保证农作物质量与产量的同时减小经济投入，促进农业发展。通过幻灯片展示不同类型植物和动物，让学生能区分水生植物和陆生植物、水生动物和陆生动物，总结出各类型动植物的特点，在此过程中探究水对生物的影响以及生物对水因子的适应，培养学生的观察与归纳总结能力。不同类型动植物图片让学生加深对生物多样性的理解，树立生物多样性使地球充满生机，也是人类生存和发展的基础的理念。

4. 土壤因子的生态作用及生物适应

由于土壤与植物根系之间有较大的接触面，土壤各种性质的改变会直接影响植物生长发育，间接影响动物的分布，因此教材只讲解土壤因子对植物生长的影响。可通过向学生展示农业中间作和轮作的图片或视频并提出问题：为何要采用间作或轮作的种植方式？对作物产量有何影响？通过影响什么因素来影响作物產量？让学生带着问题阅读教材，在问题解决过程中学习并认同土壤因子的生态作用。幻灯片展示聚盐性植物、泌盐性植物、不透盐性植物的图片，通过阅读教材理解它们对抗高盐度土壤的机理。学生从植物对土壤因子的适应机理领悟要善于适应日常生活中的各种压力，如不透盐性植物由于体内含有较多的可溶性有机物质而减少根细胞对盐类的透过性，通过提升自身各种能力来减少外界压力的产生的影响。最后，对土壤因子的生态作用的学习为农业生产中进行合理施肥提供科学依据，在保证产量的同时减少经济投入，同时也可依据土壤性质科学选择合适作物种植，追求最大效益的同时减少人力、物力的投入。

（三）人与环境

随着社会科技与经济的飞速发展，我国环境恶化与资源耗竭过快问题日益严重，生态环境建设成为我国新发展阶段中一个关注点。习近平总书记在党的十九大报告中指出，坚持人与自然和谐共生，必须树立和践行绿水青山就是金山银山的理念，坚持节约资源和保护环境的基本国策，像对待生命一样对待生态环境。这些论述是培养大学生生态环境素养的有效载体。

1. 环境与人类生存和健康的关系

教师可让学生分析自然环境在人类社会发展进程中所起到的基础性作用，认识到保护和改善自然环境是人类维护自身生存和发展的前提，从而理解人与环境之间既对立又统一的辩证关系。在此基础上树立人与环境是一个相互关联的系统的理念，认同人类的一切活动总是与自然环境相互联系、相互制约、相互转化的观点，认识到“人与环境命运共同体”的重要性。

2. 人类活动对环境的影响

教师可通过图片和视频向学生展示自然环境所遭受的严峻污染，并总结出人类活动对环境的影响，如展示“南亚褐云”的相关视频信息，引导学生分析人类活动在其中的影响因素，了解大气污染的成因以及对人体健康的直接或间接危害。让学生充分意识到“量变引起质变”的规律，激励学生从我做起、从小事做起，怀揣着作为中国人民的責任感，为建设“美丽中国”贡献自己的一份力量。

四、教学评价设计

过程性评价和总结性评价相结合是教学评价设计的基本原则，还需审视与设置的教学目标、教学活动是否匹配，保证课程一致性的特征。

本课过程性评价主要包括课堂表现随堂记录：对学生课程参与程度、回答问题的积极性、小组讨论活跃度进行随堂记录，最终纳入学期课程评价的平时成绩。总结性评价则是对学生运用所学知识解决实际问题能力的综合考核：学生以小组为单位选择一个感兴趣的生态环境，通过查阅资料，以PPT的方式展示该生态环境中各生态因子是如何影响生物的生长发育的、生物如何适应生态因子的影响、人类活动对该生态环境有何影响、如何保护与改善该生态环境的质量。小组之间相互进行点评，教师进行针对性的点评和指导，展示后学生根据小组与教师的建议对PPT进行修正，并提交最终汇报成果，教师根据小组汇报情况（准备是否充分、内容是否全面、准确）以及修正后的PPT给出评分作为本课考核。

汇报结束后，教师带领学生以思维导图的方式对本章内容进行归纳总结，梳理学习收获、交流学习效果。最后，教师通过引导学生学习生物与环境相互依存、协同进化的关系，培养学生的生态环境科学素养、增强学生生态文明意识，树立家国情怀。也为新发展阶段生态文明建设提供科学依据，激励学生从自身、从垃圾分类等生活小事做起，践行生态文明建设。

五、结语

本章教学设计案例深入挖掘课程思政元素，并将其充分运用到课程目标设计、教学过程设计以及教学评价设计中，通过丰富的视频图片资料，结合教师引导下学生小组讨论，让学生在掌握基础知识的同时激发对生态学的浓厚兴趣，培养学生正确的生态环境观、社会责任感以及思想政治意识。本文对《生态学》第二章“生物与环境”的实际教学中如何融入思政教育做了较详细的案例研究，其研究结果可作为生态学融合大学思想政治教育的实践案例借鉴，也为“课程思政”在教学中的实际运用提供了参考思路。

参考文献：

[1] 孙相萌. 高校思想政治教育人文关怀研究[D]. 南京：南京师范大学，2013.

[2] 吴晶，胡浩. 习近平在全国高校思想政治工作会议上强调：把思想政治工作贯穿教育教学全过程 开创我国高等教育事业发展新局面[J]. 中国高等教育，2016（24）：5-7.

[3] 蒲清平，何丽玲. 新时代高校课程思政教学提质增效的实践路径[J]. 思想教育研究，2022（01）：109-114.

[4] 杨持. 生态学[M]. 北京：高等教育出版社，2014.

[5] 武正军，马姜明，梁士楚，等. 生态学系列课程教学内容与课程体系整体优化的研究与实践[J]. 科技创新导报，2009（28）：16-17.

[6] 彭自然，李娟英，邵留，等. 环境评价课程思政教学探索[J]. 教育教学论坛，2018（33）：248-249.

[7] 段戴平，曾会应. 有机化学“课程思政”教学设计案例研究——以生物碱为例[J]. 大学化学，2021，36（03）：169-175.

（责任编辑：邹宇铭）

基金项目：河南大学生命科学学院课程思政教改项目“生态学课程思政改革”（项目编号：SKYKCSZ2020-005）;教育部2021年第二批产学合作协同育人项目“生态学课程内容优化重构建设”（项目编号：202102338027）。

作者简介：张要军（1987—），男，博士，河南大学生命科学学院教务办公室主任，副教授，研究方向为生态学教学;侯艳（1998—），女，硕士在读，河南大学生命科学学院，研究方向为学科教学（生物）。