探究“群居动物一般具有社群行为”的教学组织

李小燕　孙雪巍　薛　红

（1北京市第九中学分校　北京　100041　2首都师范大学附属苹果园中学分校　北京　100041 3北京教育学院石景山分院　北京　100043）

以《义务教育生物学课程标准》中提出的倡导探究性学习，提高学生生物科学素养的基本理念为指导思想，采用课下实验探究与课上汇报相结合的教学策略，引导学生学习动物的社群行为，促进了学生对“群居生活可以使动物更好地适应环境，有利于动物生存”的理解，有效落实了新课程理念。

课前调查发现，学生能够举例说出自然界中的群居动物，例如蚂蚁、狮子、狒狒等，知道同一蚁穴中的蚂蚁是有分工的，知道狮群、狒狒群中的等级现象，这些都是学习本节课知识的基础。但是学生对于“社群”这个概念并不了解。

通过本节课的学习，希望学生能够对社群及社群行为形成科学的认识，培养主动探究的习惯，并实现以下教学目标。

1　教学目标

1）知识目标：举例说出3～4种常见的具有社群行为的动物；举例说出社群行为一般包括等级现象和通讯行为；举例说出常见的社群动物的通讯方式；结合实例说出社群行为对动物生存的意义。

2）能力目标：尝试用观察法和实验法研究“蚂蚁的通讯 ”；通过“探究蚂蚁通讯方式”的实验，进一步提高实验探究能力、分析能力、语言表达能力。

3）情感态度与价值观目标：认同合作与交流对于社群动物的重要性；通过对动物社群行为的学习，学生能够以科学的态度认识生命世界，认同群体的力量大于个体，增强集体意识；通过实验探究，学生能够逐步养成科学思维的习惯，培养认真严谨、实事求是的科学态度。

2　教学重点和难点

重点：1）群居动物一般具有社群行为；2）社群行为包括等级现象和通讯行为；3）具有社群行为的群居动物通常会有多种通讯方式。

难点：实验法研究蚂蚁的化学通讯。

3　教学过程

3.1创设情境

步骤1：教师播放一组群居动物（狮子、狒狒、蚂蚁、鱼、企鹅、蝗虫）的视频资料。提出3个问题：1）视频中出现了哪些动物？2）这些动物在生活习性上有一个共同点是什么？3）这些群居动物内部成员的关系有何差异？

提问的目的是吸引学生的注意力，学生通过回答前2个问题，能够明确本节课学习的主题，第3个问题的目的是引出社群中的等级现象，为帮助学生理解教材中提到的“群居动物一般具有社群行为”做好铺垫。

3.2获取新知识

3.2.1等级现象

步骤1：教师播放视频资料《狒狒群中的等级现象》，并提出问题：狒狒群内成员的地位有何差异？

学生通过观看视频归纳狒狒的群体中存在森严的等级现象，地位最低的是雌狒狒和小狒狒；稍高一些的是其他成年雄狒狒；等级最高的是一只成年雄性大狒狒。

教师讲解：这种等级现象主要表现在首领狒狒享有优先权，并且负责整个群体的行动方向，不过它也承担重要责任，率领其他雄狒狒保护狒狒社群的安全。由此可见狒狒的群体中不但有等级现象，也存在合作关系。

教师追问：这种优势等级是如何形成的？

在学生回答的基础上，教师解答：这种等级主要是通过个体间的争斗形成的，等级一旦形成，在一定时期内处于各个等级的个体都会安于现状。

步骤2：为了巩固学生对于等级现象的认知，教师继续追问1：还有哪些群居动物也具有这样的等级现象？

教师在学生回答的基础上出示图片，鸡群中的啄序现象也体现等级优势。

教师解答：在生物学中，像狒狒、鸡群这样，生活在一起的动物群体内形成一定的等级，像一个小社会一样称为社群，因此狒狒这样的群居动物也称为社群动物，在一个社群内，具有一系列社群行为。等级现象就属于社群行为的表现之一。

步骤3：教师追问：刚刚播放的视频中除狒狒外，还有哪些动物也具有社群行为？为什么？

学生分析：狮子、蚂蚁都具有社群行为，在它们的群体中，不但有等级现象，更有分工与合作现象。

教师分析：凤尾鱼也具有社群行为，不过在它们的群体中，分工合作更加明显。

展示图1：凤尾鱼群在开阔水域中，鱼群中的成员可根据环境条件的不同改变队列。

图1

步骤4，小结性提问：如何判断群居动物是否具有社群行为？

学生解答：只有具有分工、合作现象的群居动物才具有社群行为。继而形成“群居动物一般具有社群行为”这一重要的生物学概念。

3.2.2通讯方式

教师提出过渡性问题：社群动物彼此之间如何进行信息交流与传递，以确保整个社群有条不紊、井然有序，形成有机整体？启发学生深层次思考，引出社群行为中的通讯行为。

步骤1，教师展示图片：萤火虫的光信号；鸟的鸣叫，提问：请判断这2种动物如何进行信息交流？

学生回答：萤火虫通过发光吸引异性、鸟类、兽类等通过发出不同的声音传递不同信息。

教师继续追问：蚂蚁采用何种方式进行通讯？

步骤2：实验探究“蚂蚁的通讯方式”。

关于该探究实验，教师将其分为2个阶段完成。第1阶段为：全班讨论实验原理和实验方案1，学生利用课余时间，根据自家居住小区的具体环境，修改并实施方案，撰写完整的实验报告，具体实验装置如图2。

图2　实验装置图

实验完成后，有些学生提出质疑：蚂蚁是否会记住食物所在的位置？

于是教师鼓励提出质疑的学生，自己设计实验进行验证。图3是学生自己设计的实验装置图。

图3　学生设计的实验装置示意图

实验后学生得出结论：蚂蚁确实可以记住食物所在的位置。

在自主设计实验的基础上，学生对实验方案进行再次补充，在实验方案1的基础上，增加一个步骤，具体实验装置见图4。

图4　实验装置图

第2个阶段在课堂中进行，选择优秀代表与全班学生交流分享自己的实验成果，得出结论（图5）。

图5　学生分享实验成果

步骤3，教师提出设问：蚂蚁是否真能在地上留下某些物质作为标记？蚂蚁是如何留下这些物质的？（这2个问题是学生在实验过程中提出的）

教师播放2段视频《科学家研究蚂蚁信息素的方法》和《蚂蚁留下的信息素》，教师提问：科学家的实验能证明什么？学生解答：蚂蚁的腹部可以分泌一些物质作为标记。教师讲解：科学家通过研究发现，当蚂蚁找到食物返回巢穴时，会从腹部分泌信息素留在路上，其他蚂蚁通过触角识别信息素的气味，找到这些食物并将其搬回巢穴。像蚂蚁这样依靠分泌的化学物质（称为信息素），借助动物的嗅觉等进行信息传递的通讯方式称为化学通讯。

步骤4，教师小结性提问：通过蚂蚁行为的一系列实验研究得到什么启示？

学生解答：我们的系列实验体现了科学实验的研究过程，从提出问题到解决问题，再到发现新的问题，体现了持续不断的科学研究过程。

3.2.3群居对动物生存的意义教师引领思考：在实验中发现，对于蚁群来讲，哪怕只有1只蚂蚁找到食物，它们都可以通过化学通讯的方式使整个蚁群获得食物,由此可见群居对于动物的生存有什么意义？学生通过观看《凤尾鱼避敌》、《猫鼬站岗警戒》的视频资料和分组讨论，归纳群居对于动物生存的意义，在此基础上，教师再次追问：群居的生活方式是否没有局限性？引导学生辩证地看待群居生活对于动物的生存既有有利的一面，又有一定局限性的生物学观点。

3.3归纳总结教师提出3个小结性问题，引导学生整理本节课所学知识：

1）如何判断群居动物是否具有社群行为？社群行为主要包括哪些行为？

2）尝试分析人是否具有社群行为？

3）通过今天的学习，为你能更好地在人类社会中生存，带来哪些启示？

通过这样的问题，一方面可以引导学生整理本节课所学习的主要内容；另一方面更想引导学生深入思考：人类社会也符合社群动物的特征，不过较之更为复杂，因此作为生物个体的我们该如何处理好人与社会的关系，以更好地融入社会？

4　教学反思

4.1创新之处

1）新增实验“蚂蚁的通讯方式”的探究，学生体会到科学研究是一个不断探索的过程，当一个问题解决后新的问题就会产生。同时学生在设计并独立完成实验的过程中，既可以提高他们的实验探究能力、分析能力、获取信息的能力，又能够体验到科学探究的乐趣，逐步形成生物学科学素养。

2）组织学生开展系列“探究蚂蚁的行为”实验，从提出问题，到设计实验、完成实验并记录实验现象、分析现象得出结论，最后提出新的问题，开始新的实验探究，最后撰写实验报告。这些都是由学生通过分组讨论并独立完成的，教师只是作为一名参与者参加到学习过程中。在整个探究活动中，学生能够从科学研究的视角观察和研究蚂蚁的行为，能够真实感受到生命科学作为科学课的学习过程，能够深切体会到科学研究是一个持续不断的过程。

3）选择了恰当、直观的视频资源，既可以起到启发、引导的作用，更可以让学生体会到科学家科学的研究方法和巧妙的实验设计，加深学生对知识的理解。

4.2不足之处由于课堂时间有限，虽然全班学生课下都进行了分组实验，但是在课堂上展示交流的学生较少，如果条件允许应该让更多学生展示自己的实验成果，谈一谈在实验过程中的困惑、惊喜、收获、体验，会更加激发学生主动参与学习探究活动的积极性。

［1］中国人民共和国教育部.义务教育生物学课程标准（2011年版）.北京：北京师范大学出版社，2012.

［2］田春华.“探究蚂蚁的通讯”实验改进.生物学通报，2006，41（8）：32.

［3］尚玉昌.动物行为学.北京：北京大学出版社，2014:287.