指向生态文明教育的论证式教学设计——以“生物与环境的相互影响”为例

周春景

(成都市树德中学 四川成都 610031)

生态文明建设是中国特色社会主义事业的重要内容,事关人民福祉和民族未来。只有牢固树立生态文明观念,公众才能变被动的响应号召为主动开展环保行动,关注绿色发展,为生态文明建设添砖加瓦。生物学的研究内容之一是“生物与环境的相互影响”,因此生物学学科教学是生态文明教育的天然阵地,可以帮助学生牢固树立人与自然和谐共生的生态文明观念。基于此,本项目以“生物与环境的相互影响”一课为例开展生态文明教育。

1 学习内容分析

“生物与环境的相互影响”是北师大版初中《生物学·七年级·上册》第一章第二节的内容。本节内容虽未明确提出生态文明观念,但通过生物与环境的相互影响说明生物与环境是命运与共的整体,渗透着人与自然和谐共生的生态文明观念。初中阶段的学生思维活跃且发散,但生态文明观念是比较抽象的内容,由于学生缺少理性分析和实证意识,因此对于“生物与环境相互影响”这一概念的掌握浮于表面,难以领悟生态文明观念的内涵。为帮助学生深刻理解概念进而领悟生态文明观念的内涵,本节课的教学以生态文明建设的典型范例塞罕坝为情境,通过三个逐渐递进的论证活动,引导学生基于证据和逻辑自主构建“生物与环境相互影响”的概念,领悟生态文明观念的内涵,牢固树立人与自然和谐共生的生态文明观念。

2 教学目标

(1)依据资料分析、比较塞罕坝的环境和生物种类,探讨塞罕坝衰落的直接原因,论证环境中非生物因素和生物因素对生物的影响,形成实证的思维习惯。

(2)对塞罕坝的环境和生物种类进行二次论证,探讨塞罕坝衰落的根本原因,说明生物对环境的影响和改变。

(3)综合分析塞罕坝生物减少的直接原因和根本原因,构建“生物与环境相互影响”的概念。

(4)探讨塞罕坝再次兴盛的原因,论证生态环境与经济发展的关系,领悟生态文明观念内涵,形成积极参与环保实践的态度责任。

3 教学过程

3.1 创设真实情境,驱动主动学习

教师呈现塞罕坝兴衰变迁的视频,引导学生感受塞罕坝生态环境和物种多样性的变化,并提问:塞罕坝兴衰变迁的原因是什么? 对我们有什么启示?

3.2 论证生物与环境的相互影响

3.2.1 论证环境对生物的影响,探讨塞罕坝衰落的直接原因

教师呈现记录了塞罕坝环境和生物种类的“百骏图”和荒漠照片,引导学生观察和比较,并提问:解放初期塞罕坝生物减少的原因是什么? 学生发现生物大量减少使得曾经的皇家猎场一度变得荒凉寂寥,由此推理分析提出环境影响生物的观点,并从土壤、空气等方面举例说明环境中的非生物因素引起植物减少。在此基础上,学生进一步分析植物减少对动物的影响,说明环境中生物因素也会影响生物的生活和分布,最终论证“非生物因素和生物因素共同影响塞罕坝当地生物的生活和分布”的观点。学生在此过程中体验依据资料提出观点、对资料进行推理分析以寻求论据证明观点的论证过程。

在论证过程中,有学生观察到塞罕坝荒漠中仍然分布着少数生物,因此提出疑问:为什么仍然有少数生物能够生活在这样极端恶劣的环境中,它们是不是不受环境影响? 基于刚才的论证体验,部分学生提出需要仔细观察这些生物进行推理。由于当年塞罕坝的生物情况很少记录,因而教师提示学生通过事实资料(表1)进行推测,进一步探究环境对生物的影响。学生推理分析后得出:荒漠中的动植物受到非生物因素和生物因素的共同影响,具有特殊的结构和生活习性,能够适应所生活的环境。以上内容进一步支持了“环境影响生物的生活和分布”的观点。基于以上论证,学生最终得出了“塞罕坝衰落的原因是当地生态环境恶劣”的结论。

表1 内蒙荒漠中几种常见生物

3.2.2 论证生物对环境的影响和改变,探讨塞罕坝衰落的根本原因

在“塞罕坝物种减少的原因是当地生态环境恶劣”这一结论的基础上,教师追问学生塞罕坝生态环境退化的原因,驱动学生二次论证,以探究塞罕坝衰落的根本原因。

学生依据图像资料再次比较皇家猎场和荒漠的环境,结合生活经验和塞罕坝森林大面积减少的事实资料1,提出了“生物影响和改变环境”的观点,并进行如下的推理分析:为什么塞罕坝的森林大面积减少,环境就会变得如此恶劣呢? 植物对环境有无影响? 影响是什么? 怎样提供证据证明这种影响? 学生提出可以通过实验获得证据。因为塞罕坝的环境是极度缺水的,因而学生设计的实验中,选择的测量指标是空气湿度,通过干湿计来测量不同植物环境的空气湿度来获得证据论证植物对环境的影响和改变。学生分析实验结果:同一时间,草坪和灌木丛的空气湿度大于裸地,见表2。从而得出植物可以调节周围气候的结论,论证得出植物可以影响和改变环境。

表2 不同植物环境中的空气湿度

资料1:清王朝在同治二年(1863年)开围放垦,当地居民由于生活需要大量砍伐树木以及烧荒引起山火,森林被破坏;后来森林又遭遇连年山火和日本侵略者的掠夺采伐,到解放初期,原始森林已荡然无存。

但也有学生反驳,认为上述事实只能说明植物对环境的影响和改变,不能说明其他生物对环境的影响和改变,可能存在以偏概全的问题。在教师补充了人类活动引起塞罕坝森林大面积减少的资料后,学生推理分析得出以人类为代表的动物也可以影响和改变环境,统一认同“生物可以影响和改变环境”的观点,最终得出结论:塞罕坝生态环境退化的根本原因是人类活动对环境的破坏。

基于以上论证,教师提问:综合分析塞罕坝兴衰变迁的原因,你认为生物和环境的关系是怎样的? 学生综合分析上述论证并构建概念:生物与环境的影响是相互的,生物与环境是命运与共的统一整体。

3.2.3 论证生态环境和经济发展的关系,领悟生态文明的内涵

塞罕坝的兴衰变迁是一部生物与环境相互影响的启示录。教师呈现塞罕坝生态环境、居民经济收入和就业情况的资料2—4。

资料2:经历三代人的植树造林,如今塞罕坝已建成百万亩林海,成为防风固沙的绿色屏障和涵养水源的绿色之肾:北京近十年每年沙尘日数降至4 天;每年涵养水源2.84 亿立方米。

资料3:塞罕坝的绿化苗木产业能给群众每年增加收入1.4 亿多元,生态旅游收入6 亿多元,使周边4 万多百姓受益,帮助2.2 万贫困人口实现就业,脱贫致富。

资料4:塞罕坝的生态建设不仅显著改善了生态环境,同时也提高了居民收入和就业率,促进了社会稳定。得益于生态建设带来的环境效益、经济效益和社会效益,当地居民生活质量明显提高,他们更积极地参与生态建设,实现了生态建设和以经济发展为重要内容的社会文明的良性循环。

根据资料,教师提问:同样是为了生活和发展,为什么塞罕坝一度生态退化,如今却实现了生态环境、经济发展的良性循环?

学生基于论证的思维模式继续论证,依据资料提出观点“生态环境是经济发展的基础”,然后以塞罕坝荒漠的环境、环境对居民生活和经济发展的影响进行推理分析。在分析今日塞罕坝生态环境改善带来综合效益的资料时,提出补充观点“生态建设的综合效益促进生态保护和建设”。最终,学生将观点系统化为“生态建设与经济发展互为依托、和谐统一”。

通过系统论证,一方面通过梳理了生态环境与经济发展的关系,学生认同要实现以经济发展为重要内容的人类社会文明,必须坚持绿色发展、重视生态环境的保护和治理,领悟了人与自然和谐共生的生态文明观的内涵。另一方面,学生实现生态文明观念向自主环保行为的转化,形成了积极参与环保实践的态度责任。

4 教学反思

本节内容的教学以论证式策略进行,主要有以下三个特点:(1)态度责任的深刻化。以塞罕坝为情境承载生物学与环境的社会性科学议题,通过三次逐渐递进的论证,学生深刻认同生物与环境是命运与共的整体,形成积极参与环保实践的态度责任。(2)教学过程结构化。所有论证活动围绕探究塞罕坝兴衰变迁的原因逐级展开,结构化的整合了环境影响生物、生物影响和改变环境的次位概念。(3)思维发展的过程化。在提出观点、寻求论据证明观点的论证过程中发展学生的探究思维,培养实证的思维习惯。