从《食物链和食物网》教学看实验材料创新

《食物链和食物网》一课是五年级“生物与环境”单元的内容，通过之前内容的学习，学生虽然已经认识到生物生存都需要一定的环境（主要为非生命环境），但很少有人能系统地认识到生物生存也需要生物环境。

本课就是在此背景下，引导学生通过分析某一区域内生物之间的食物关系，认识到一种生物可能是另一种生物生存所需要的条件，进而初步建构生物群落概念，形成“生物与生物之间是相互关联的整体”的框架概念。

本课知识内容较多且偏理论知识的讲解，难易度不易把握，若按照传统的讲授法来教学，必然影响学生的学习兴趣。因此，教师为本课创设了教学情境，且贯穿课堂始终，希望调动学生探究食物链的积极性。

一、教学过程

1.聚焦

师：我想给大家介绍一位新朋友，我们一起来认识一下吧。

（播放动画：大家好！我是小豆苗，我和我的朋友们生活在一块菜地里，我们一起发芽，一起边晒太阳，边长高，终于长成了这一大片绿豆苗地。突然有一天，蚜虫、瓢虫、蜘蛛在我朋友的茎上安了家。）

师：原来是“小豆苗”呀，它似乎遇到问题了。是什么问题呢？

生：蚜虫、瓢虫、蜘蛛都“跑”到绿豆苗地里来了。

师：是呀，为什么小豆苗一下多了这么多“邻居”呢？

生：蚜虫来吃绿豆苗，瓢虫来吃蚜虫，而蜘蛛来吃瓢虫。

师：说得真好，所以它们都是来找什么的？

生：食物。

师：请同学思考一下，为什么这些动物需要食物呢？它们从食物中能获得什么？

生：没有食物，肚子会饿，没力气。

生：不吃食物没法长大。

生：食物中有营养。

师：动物之所以进食，是需要从食物中获得能量。

（播放“小豆苗”动画：原来这些“邻居”都是来找食物的，我们之间具体是什么关系呢？同学们能帮我表示出来吗？）

师：“小豆苗”又给大家出难题了，今天我们就一起帮小豆苗捋一捋它们之间的关系吧。

2.探索

师：在课堂上，不方便把这些动植物“请”到教室里来，所以我准备了一些小工具：4张生物卡片、3个带回形针的票夹。要求是：利用票夹和回形针将这四种生物以食物关系串起来，并用“文字”加“→”的方式呈现在记录单上。

（学生活动。）

师：请第二组上台汇报展示。

生：我们是这样连的：蜘蛛→瓢虫→蚜虫→绿豆苗，意思是蜘蛛吃瓢虫、瓢虫吃蚜虫、蚜虫吃绿豆苗。

师：谢谢你们的分享，接下来请第八组汇报。

生：我们认为是这样的：绿豆苗→蚜虫→瓢虫→蜘蛛，意思是最先有绿豆苗，然后它被蚜虫吃了，蚜虫被瓢虫吃了，最后瓢虫被蜘蛛吃了。

师：这两组的展示，同学们发现了什么问题？

生：他们的结果完全相反。

师：究竟哪种结果才是正确的、更接近实际情况呢？

生：我觉得是第二组，因为事实上就是蜘蛛吃瓢虫、瓢虫吃蚜虫、蚜虫吃绿豆苗。

生：我认为是第八组，因为从上课前的那个短片我们可以知道，有了绿豆苗才有了蚜虫、瓢虫、蜘蛛这些动物，它们是按顺序出现的。

生：我也认为是第八组，如果是第二组那样，蜘蛛把瓢虫吃掉了，那瓢虫还怎么吃蚜虫，这个不就断掉了吗？

师：同学们说得都很有道理，但我有一个疑问，你们思考过“→”表示什么意思吗？

生：过程。

生：方向。

师：方向！我很喜欢你说的这个词，请同学们看我手里（一边翻折卡片，一边讲解）蚜虫吃了绿豆苗，绿豆苗哪儿去了？

生：到了蚜虫身体里。

师：然后瓢虫把蚜虫吃了，蚜虫哪儿去了？

生：瓢虫身体里。

师：那同样的，蜘蛛把瓢虫吃了之后，瓢虫哪儿去了？

生：到了蜘蛛身体里。

师：对的。如果我们反过来连接，能这样操作吗？

生：不能。

师：所以这样看来，哪种连接方式更接近实际情况？

生：第八组。

师：是的。科学家把生物之间因为食物关系，构成的“链条”状的联系，称为食物链。其中，“→”表示的是“被吃”的关系，也表示能量流动的方向。所以，我们还可以这样来描述：绿豆苗的能量转移到了蚜虫体内……

生：蚜虫的能量转移到了瓢虫体内，瓢虫的能量转移了蜘蛛的体内。

师：通过大家的努力，我们捋顺了小豆苗和3个“邻居”的关系，但你们觉得它只有这3个“邻居”吗？

生：不止，还可能有蚯蚓和小鸟。

师：我们来听听小豆苗怎么说吧！

（播放“小豆苗”动画：我的一些叶子变黄了，掉落在地上引来了蚯蚓，青蛙对着扭来扭去的蚯蚓伸出了舌头。）

师：看到这，哪位同学能得出一条食物链？

（学生板书：落叶→蚯蚓→青蛙。之后，教师播放“小豆苗”动画：我的周围还长出了一些杂草，它们是来跟我抢地盘的吗？听，叽叽喳喳的是小鸟飞来了。）

师：根据这些信息你又能得到怎样的食物链？

（学生板书：小草→蚜虫→瓢虫→小鸟。）

师：看来同学们都准确掌握了食物链的表示方法，请看黑板上的这3条食物链，仔细对比观察，再和小组成员讨论一下，说一说你们的发现。

（学生小组讨论。）

生：我们发现每条食物链都有植物和动物，植物在最前面，动物在后面。

生：我们发现越靠后的动物越厉害。

生：我们发现下面两条食物链里都有蚜虫和瓢虫。

师：同学们观察得真仔细，概括得也很全面。我有个疑问：为什么植物会在最前面呢？

生：因为植物不能吃其他东西，它最弱，只能被动物吃。

师：植物靠什么生长呢？

生：从土壤中吸收养分，利用阳光进行光合作用，制造养料。

师：对的，绿色植物可以通过光合作用制造养料、储存能量，所以食物链是开始于绿色植物，结束于较凶猛的动物。一种动物可能吃多种植物，它也可能被多种动物吃。

师：越来越多的“邻居”使得绿豆苗地变得热闹非常，你觉得还可能会引来谁呢？

生：蛇。

师：为什么呢？

生：它喜欢吃青蛙，还有小鸟，应该会被吸引来。

师：真的是这样吗？让我们来看一看！

（播放“蛇”动画：听说这里有很多美食，我也得来凑凑热闹！）

师：哇！真的是蛇！这下它们之间的食物关系变得更复杂了，也意味着我们能写出更多、更长的食物链。例如这条“落叶→蚯蚓→青蛙”，还可以延伸吗？

（学生板书：落叶→蚯蚓→青蛙→蛇。）

师：接下来就请同学们来比一比，看谁能找到更多、更长的食物链。大家注意，食物链都是从绿色植物开始的，不同的食物链用不同颜色的彩铅连接。

（学生活动。）

师：哪位同学来展示分享一下？

生：我找到了4条食物链，最长的是：绿豆苗→蚜虫→瓢虫→蜘蛛→小鸟→蛇。

生：我找到了6条，最长的是：小草→蚜虫→瓢虫→小鸟→蛇。

师：同学们都非常厉害，找到了这么多食物链，让我们一起来看看到底有几条。原来能连出10条食物链！不过有些地方箭头太多，不够简洁，所以当两种生物间已经有箭头的话，之后的食物链就不再重复画箭头了。

生：简化之后看上去还是很复杂。

师：是的，科学家就把各种食物链相互联系、相互交叉组成的纵横交错的营养关系，叫作食物网。

3.研讨

师：突然有一天，热闹的绿豆苗地里的瓢虫被农民伯伯用药消杀了，你觉得其他生物会受影响吗？还有可能会发生什么可怕的事情？

生：蜘蛛可能会离开这里，因为这里没有它们的食物了。

生：蚜虫没了天敌会肆虐繁殖，然后绿豆苗就会被吃光了。

生：农民伯伯这么做的出发点是想保护绿豆苗，可是他怎么都没有想到，到头来却害了绿豆苗。

师：同学们说得都很有道理。通过这个网状的食物关系，我们不难看出，里面的每一种生物都不是独立存在的，它们之间相互依存、相互影响。所以，维持每一种生物的稳定才能保证大自然的和谐发展。

二、教学反思

本课的学习过程包括学生自主思考、小组讨论、汇报交流、归纳总结等步骤。学生经历了由单一食物链到多条食物链，再总结规律、拓展食物网的过程，环境建构思维和生物之间能量传递得到了很好的梳理，但这样设计有利有弊。

好的方面是，学生用票夹、回形针串起卡片（如图1），十分直观形象地展示了食物链这一概念，还能利用翻折的方式表示能量的流动方向。另外，由“链”变为“网”产生较大的视觉冲击，使学生对于食物网的印象更加深刻。不足的方面是，回形针夹卡片不太稳固，在翻折时容易脱落，且因三个活动都涉及操作与记录，无法在40分钟内完成教学，教师要针对性地取舍。

本课也存在着不足之处。例如，对学生的鼓励性评价不够，没有最大限度地调动所有学生参与活动讨论中来，在过程性评价和增值性评价方面有所欠缺；如果再让学生尝试理一理食物网中各生物的关系，联系具体环境事例展开分析，效果可能会更好。

三、总评

科学课堂尤其要在激发学生好奇心、想象力和探求欲的同时，培养他们的科学思维和探究精神。实验是科学课的标配，而材料又是实验成功的保障。教师要非常重视材料的选择在发展学生科学思维过程中的重要作用。

1.选择与教材完全一致的材料

大部分教师选择与教材完全一致的器材做实验，在实验中巧设问题可以促进思维进阶。如《火山喷发的成因》一课实验，教师可参照教材上的实验，设计如下问题：

地球内部处于什么状态？（高温高压，产生炽热的岩浆）

岩浆喷发的动力来自哪里？（地壳运动）

岩浆更容易从地表什么地方喷出？（地壳中薄弱的地带）

思考用什么材料模拟的时候，以下问题又给学生提供了思维的支架：

地壳用什么模拟？（土豆泥）

岩浆用什么模拟？（番茄酱）

高温高压的状态如何模拟？（用酒精灯加热模拟地壳深处高温的状态）

当学生可以从不同的角度分析火山喷发形成的原因时，动手模拟、现象观察、实验结果描述甚至是图文并绘都不再是难事。

2.选择与教材部分一致的材料

有些课堂上，学生只是为了实验而实验，动手有余动脑不够，小组合作汇报交流流于形式。教师可利用已有的材料为学生搭建思维的“脚手架”。

例如，《我们是怎样听到声音的》一课模拟耳膜的作用时，教师可以将书上的橡皮膜改成乳胶膜，其厚薄程度、弹性及韧性更接近于人的耳膜。一开始制造声音，米粒在乳胶膜上“跳舞”，当乳胶膜不小心被牙签刺穿了一个小洞，再次制造声音，米粒不“跳舞”了。学生的思维随即被激活：这是为什么呢？他们通过分析认识到，米粒是否“跳舞”受制于耳膜有没有穿孔，完好的耳膜能将声波转化为振动；穿孔的耳膜感受到声波后不能引起振动，声音信号就此中断，人的听力就消失了。

3.选择与教材完全不同的材料

小学生的思维方式主要以具体形象为主，抽象思维的培养是建立在所见、所闻、所触基础上的。

《食物链和食物网》一课，主要利用套筒游戏让学生理解食物链，但这种设计不够形象，也不利于变“链”成“网”。于是，教师对这一活动的实验材料进行了改良，利用硬质卡片和带回形针的票夹作为实验材料。在教学设计中，教师给每个小组准备了3个信封，分别为：

①号信封——绿豆苗、蚜虫、瓢虫、蜘蛛卡片和3个票夹；

②号信封——（落叶组）落叶、蚯蚓、青蛙卡片和2个票夹，（小草组）小草、蜗牛、老鼠卡片和2个票夹；

③号信封——小鸟、蛇、老鹰卡片和5个票夹。

这样设计的初衷是：利用①号信封中的材料得出食物链的概念，重点突破箭头的方向问题；②号信封中的卡片分为落叶组和小草组，学生通过汇总即可得到3条食物链，初步搭建食物链的框架；将③号信封中的卡片串入食物链中，从而建构食物网模型。这样，学生的思维发展实现螺旋式上升。

（作者单位：晏玉华，湖南省浏阳市浏阳河小学；易嫘，湖南省浏阳市荷花街道新兴小学）