“生态系统的自我调节”一课的创新设计

周圆

1 教学分析

“生态系统的自我调节”是苏科版生物学教科书八年级上册第八章“生态系统的稳定”第三节的内容，本节包含“生态系统具有自我调节功能”和“生态系统的自我调节能力是有限度的”两个方面的内容。学生对于生态系统的组成、食物链（网）以及生态系统的物质循环和能量流动等知识已经有所了解。在此基础上，本节课要从“生态系统的稳定”的角度以及“生物与环境”的高度，再来分析得出生态系统具有自我调节的功能而且该能力是有一定限度的。本节知识目标对学生来说不难，所以在教学中教师更应关注能力目标和情感目标的达成，注重引导学生认识到人与自然和谐发展的意义，爱护生物，提高环保意识。这些在日常生活中学生通过电视、网络媒体等途径都有一定的了解，但仍不够全面，需要教师在教学中积极发挥学生的主观能动性，尽可能为学生提供探究以及展示的平台。

2 设计思想

苏霍姆林斯基曾说：“在人的心灵深处，都有一种根深蒂固的需要，这就是希望自己是一个发现者、研究者、探索者。”在设计时，笔者以新课程标准所提出的“面向全体学生，提高生物科学素养，倡导探究性学习”课程理念为指导思想，以“自主性、探究性、合作性”为课堂建构的3个基本维度，充分利用多媒体信息资源，以学生已有的知识为切入点，让学生在实践中获取有关生态系统自我调节的基础知识，从而关爱生物，提高环保意识，提升社会责任感。

3 创新设计

通过沙盘模型的构建、演绎、对比、畅想，让学生在体验中学习。

4 教学过程

4.1 构建沙盘模型，回顾旧知

本节的学习需要在学生已经掌握的生态系统的相关知识基础上展开，而这一部分的相关知识出现在苏科版七年级上册第三章，时间的间隔会导致学生对这一部分知识的遗忘，另外简单的问答式知识回顾显然也不足以吸引学生的眼球。如何既能吸引学生的注意力，又让这部分知识的回顾充分到位呢？笔者所在的备课组想到用沙盘、动物模型、草模型等构建草原生态系统来帮助学生回忆。

在军事题材的电影、电视作品中，常常看到指挥员们站在一个地形模型前研究作战方案。这种根据地形图、航空像片或实地地形，按一定的比例关系，用泥沙、兵棋和其他材料堆制的模型就是沙盘。沙盘具有立体感强、形象直观、制作简便、经济实用等特点。在此处使用，可以使学生如沙场上的将领一般，在构建的同时，对生态系统的组成“运筹帷幄”，并且在构建过程中，各种生物的数量关系以及该生态系统中出现的食物链都能清晰、到位地展现出来。于是要求学生完成的在坐标轴上标出各种生物（草、老鼠、老鹰）的位置就轻而易举，为后面各种生物由于各种各样的原因引起的数量变化埋下伏笔。

4.2 沙盘演绎兴衰，创建新知

书本上以一段背景资料描述草原生态系统的自我调节能力。笔者将这节背景资料（文字）变成配音，让学生根据配音所提示的内容在沙盘上演绎。当播放画外配音“某草原上有着大量的植物，为鼠类提供了大量的食物，鼠类因此大量繁殖……”时，学生在沙盘中悄悄地多放了几只老鼠；配音继续“草原植被很快被鼠类破坏，植物数量迅速减少，食鼠动物（如蛇、鹰）因为鼠类的增加，有了丰富的食物来源，数量也随之逐渐增加……”各小组学生开始手忙脚乱地收“植物”，又悄无声息地多加了几条蛇和几只老鹰；画外配音继续响起“由于植物数量的减少造成鼠类的食物不足，随之而来的是，鼠类由于食物不足和天敌数量的增多，数量很快下降，使植物的数量又得以增长恢复”。学生继续通过减少或者增加某些生物的数量来演绎，至配音结束，学生已经将宏观的跨越时空的景象在沙盘中演绎，直观地了解了草原生态系统的兴衰。当经过这样的知识储备后，让学生尝试用坐标曲线表示草、鼠、蛇的变化曲线就相对简单。教师引导学生自主构建如图1所示的草、鼠、蛇的种群变化曲线。

4.3 描述对比沙盘，内化新知

第二个环节的沙盘演绎让学生充分理解生态系统具有自我恢复稳定状态的能力，但这种相对稳定主要表现为生物数量和种类的相对稳定。怎么让学生了解呢？笔者将两个沙盘投在投影仪下，其中一个沙盘中只有草、鼠、鹰三种生物，一个沙盘中除了这三种生物外还有昆虫、鸟、蛇等生物（图2），并提出问题：如果生态系统中“鼠”由于鼠疫数量有了明显的变化，这两个生态系统哪种更容易崩溃？学生积极地讨论：“简单的生态系统中鼠的数量的变化直接会影响鹰和植物的数量，但是复杂的生态系统中虽然会影响，但其他生物或多或少会有调整，鹰不会因为鼠大量减少就没有食物，它还可以食用鸟或者蛇……”接着，学生就能相对简单地总结出生态系统的自我调节能力和什么有关。有前面知识的铺陈，学生总结出规律：生物种类和数量越多，结构越复杂，能量流动和物质循环的途径越多，其调节能力或者抵抗外力影响的能力强；反之，结构越简单，生态系统维持平衡的能力就越弱。通过两个沙盘的对比，新的知识点又得到新的提升！

4.4 畅想理想沙盘，情感渗透

通过教师播放“凯巴博森林的故事”以及书本“森林大火”“厄尔尼诺现象”两个资料的分析探究，让学生领悟到“生态系统的自动调节能力是有一定限度的”，自然因素和人为因素的干扰都有可能破坏生态系统原有的平衡。接着继续给学生强烈的视觉冲击，展示几组对比鲜明的图片：“美丽的大自然”和“被污染的不能自净的环境”。在图片的震撼下，学生进一步意识到人类的活动会影响生态系统的自动调节能力，如果人类的干预超过了某个限度，生态系统就会遭到破坏，而人类不善待大自然，大自然就会给人类带来灾难和教训。再播放短片《地球你好吗》，引发学生的下一个活动：畅想理想沙盘。因为有了之前的直观视觉冲击以及视频的的触动，学生们能很快地各抒己见：“我希望沙盘中生物种类多种多样！”“我希望沙盘中人类和其他生物和谐共处！”“我希望沙盘中虽然生物种类和数量有变化，但是却是能保持相对平衡的！”……积极踊跃的发言都表明学生已经自发地意识到保护生物、保护生态系统的重要性，进而懂得珍惜人类的唯一家园──生物圈。

沙盘作为贯穿整个课堂的道具，使用得淋漓尽致并且没有硬性套用的痕迹！