“生态系统中的能量流动”同课异构课例评析

郑晓萍

(浙江省温岭中学 317500)

“生态系统中的能量流动”是浙教版高中生物学教材《稳态与环境》的一节，该节内容既是生态系统营养结构与生物体能量代谢的延续，又是学习生态系统物质循环与稳态调节的基础。教材中围绕能量流动这一核心词，重点阐述了其概念、过程、特点等相关内容。普遍反映教师难教、学生难学。为充分体现教师处理教材与组织教学的能力水平，某市特意选取这一章节作为优质课评比的内容，要求参赛教师经过两天备课，在课堂上充分展示这节课的设计与教学。笔者有幸观摩了11位参赛教师的课堂授课，虽然各位教师的教态不同、风格迥异，但从授课方式及教学效果来看，主要有三种类型。

1 “罗列式”教学

1.1 主要的教学流程 多以课堂引入、授课、总结和巩固四个环节来进行。以多媒体创设情景，引出生态系统能量流动的概念。多媒体展示能量流动的过程，师生互动，分析说明：①起点：从生产者固定的太阳能开始；②数量：生产者所固定的全部太阳能；③途径：食物链、食物网；④范围：生态系统各营养级；⑤各营养级同化能量的去向：呼吸散失；流入下一营养级；残落物、遗体等被分解者利用；未被利用；⑥能量的变化形式：太阳能→生物体中的化学能→热能。之后的总结环节是通过教师讲授或师生问答，得出能量流动特点：①单向流动；②逐级递减，传递效率约为10%～20%。最后多媒体展示一些习题，师生进行练习并讲评，对知识进行巩固。

1.2 教学方式特点 大部分教师在课堂上采用这种方式。教师以罗列与讲授知识为主，讲述时条理清楚，虽然间或向学生提问，但大部分是简单问题，学生一般都不需要多少思考就能作答。课堂上以单向性的灌输为主要特征，教师在限定的时间内将准备好的知识有条不紊地传授给学生，并结合多媒体课件、模型等进行直观展示，要求学生在短时间内动用感觉器官接收教师传播的知识，储存于大脑，以便在需要的时候能准确地再现出来。

2 “热闹式”教学

2.1 主要的教学流程 多以自学、活动、展示和训练四个环节来进行。首先学生看书自学，了解生态系统能量流动的概念、过程和特点。之后教师将学生分组，然后展示一个盛满水的大鱼缸，里面有水草、大小不等的鱼及螺丝等生物。要求学生根据所学知识，从大鱼缸中取出不同数量的生物，当场制作一个生态瓶。然后各组分别展示制作好的生态瓶，并说明瓶中生产者、消费者的数量及其原因。最后教师再展示相关习题让学生练习，然后师生集体订正。

2.2 教学方式特点 能进行这种教学的教师人数不少，相比于以教师讲授为主的“罗列式”教学，“热闹式”教学方式中，教师讲授的时间已大为减少。课堂中教师组织学生自学，并设计更多的活动或习题让学生进行训练，希望通过练习或操作使学生巩固知识、掌握方法。为了活跃课堂气氛，教师尽量调动学生的参与积极性，让学生多做、多练、多讲。这种课堂形式上看起来热闹，学生貌似都动了起来。如果从“热闹”背后活动的“质”上去思考，就会发现教学过程中设计的习题与活动大多思维含量不高，好多问题都是浅尝辄止，没有深入去挖掘。活动中学生只有“形动”而没有“心动”，学生掌握的知识可能是零碎的、散乱的，发展的能力也可能是简单的、低层次的。

3 “探究式”教学

3.1 主要的教学流程 以提出问题、分析问题、深入探究和思维拓展四个环节来进行。

3.1.1 提出问题 课堂播放一段录像：小王同学在菜市场买菜，向摊主询问蔬菜与肉的价格，发现这两者之间差距很大，就提出了第一个问题：为什么蔬菜比肉要便宜得多呢？

3.1.2 分析问题 根据问题，教师请学生结合课文内容分析：①生产者能量的输入、传递和散失途径。输入：光合作用固定；传递：用于生长发育繁殖的能量，被下一营养级摄食、枯枝落叶被分解者分解；散失：细胞呼吸散热。②消费者能量的输入、传递和散失途径。输入：摄食的能量中被同化的部分，同化量 = 摄入量-粪便量；传递、散失途径与生产者相似。

根据分析，师生共同总结生态系统的能量流动过程，并明确五个问题：①能量输入的起点：流经一个生态系统的总能量是光合作用固定的太阳能，没有生产者就没有生态系统(生产者的光合作用：太阳能→化学能)；②能量传递的渠道：食物链或食物网(传递对象：下一营养级)；③能量散失的途径：细胞呼吸(各营养级和分解者)；④能量传递的数量：依次递减(各营养级都有能量的散失)；⑤能量传递的方向：单向(食物链和食物网的营养关系决定)。 通过定性分析，得出了能量流动的两个特点：单向流动和逐级递减。

3.1.3 深入探究 课堂继续播放录像，小王同学到养鸡场调研养一只鸡需要多少饲料？通过与养殖主的对话，知道养一只约1斤重的鸡大约需要30斤的鸡饲料，然后小王就得出结论：植物→鸡的能量传递效率是1/30。教师提出了第二个问题，这个结论对吗？

在生态学上为了更直观地表示能量流动的两个特点，经常采用定量分析的方法。最著名的是1942年由美国生态学家林德曼对赛达伯格湖能量流动的定量分析。请学生看图并分组讨论：各营养级的输入与输出(传递和散失)的能量值。

(1)纵向比较：每一营养级的能量一般都来自于前一营养级(单向流动)，能量沿营养级依次降低(逐级递减)。

(2)横向比较：输入和输出的能量是否遵守能量守恒定律呢？(虽然在各个营养级的能量传递是逐级递减的，但是考虑到每一营养级能量的总输入与总输出，能量值是相等的、守恒的。)

(3)计算相邻营养级间能量的传递效率。通过研究发现，各生态系统的能量传递效率总是维持在10～20%范围内，生态学上的“十分之一法则”就是对这一传递效率的有效概括。

3.1.4 思维拓展 继续播放录像：小王同学了解了菜市场的价格后，就买了好多蔬菜，没买一点肉就回家了，然后告诉妈妈说，今后我们都要吃素、不吃肉了。教师提出了第三个问题，小王的观点正确吗？学生再进行讨论，并得出相应的结论。

3.2 教学方式特点 只有很少教师采用这种类型的教学。教学中，教师避免了注入式的陈述，知识的呈现是以实际生活例子为依据，通过多媒体展示并贯穿始终，在录像中抛出一个又一个问题形成一条清晰的主线，让学生在一步一步分析的同时，亲历了知识获取的探究历程，既符合从形象到抽象、从感性到理性的认知规律，又有利于充分调动学生的学习积极性，使学生在探究过程中获得知识的自主建构与有效生成。教师在教学中还留出较多的时间让学生讨论、思考，在充分理解能量流动这个核心概念的同时，让学生体验并感悟方法，如从定性分析到定量分析，从纵向比较到横向比较等，并借助于一些问题的深入探究，使学生能清楚地领悟到，能量流动的相关知识在新的情境下如何灵活运用等策略性知识，形成举一反三、触类旁通的能力。

4 课例分析

解读这三个课例，虽然面对的是同一文本，但展示的风格和教学效果却截然不同。如果继续追问这三种课例背后的设计思路与教学理念，尝试以常用的“鱼” “渔”相比较，可对应于教学的三个层次(图1)。

图1 教学的三个层次

第一层次：授之以鱼。“罗列式”教学如“授人以鱼”。教师在教学中教给学生现成的知识或技能，并尽量做到面面俱到，希望学生能熟记并全盘接受。由于这种简单与直接的接受，使得大多数学生的知识储存只能维持外来知识的“原始风貌”，以便在需要时能原样地再现。因此，碰到一些复杂的问题，学生往往因欠缺综合与变通而无法灵活地运用。

第二层次：授之以渔。“热闹式”教学更多体现的是知识的训练，犹如“授之以渔”。教师希望教给学生解决问题的技能与方法，于是设置问题与情境让学生进行活动与练习，但大多只是为训练而训练，学生缺少深入思考和将知识进行内化与体悟，在解决相同题型的问题时，可能较有效果，一旦面对新问题、新情景，学生就会因缺乏灵活性与创新性而漏洞百出、无所适从。

第三层次：悟其渔识。知识可以识得，方法可以习得，而知识背后蕴含的智慧与见识，只有通过自身思考方能悟得。“探究式”教学就是通过教师的引导，创设情境让学生去体验、去领悟，如在“能量流动”的课例中，借助多媒体提出“为什么肉类价格要比蔬菜价格贵？”“植物→鸡的能量传递效率是1/30吗？”“在平常食物中我们都要吃菜、不吃肉吗？”这三个问题来源于生活，又根据知识主线层层递进，激发学生去思考、感悟，在“悟”中形成一种见识，一种触类旁通的能力。

如果说“授人以鱼”是一种接受，“授人以渔”是一种训练，那么，“悟其渔识”就是一种智慧的生成。但三种方式的教学也是密切相关的，甚至可以说是一个相互促进的循环体。只有学得深、习得熟，才能悟得透。同时悟得透彻，才能学得明白，习得规范。只是目前的教学，不应止步于“授之以鱼”“授之以渔”阶段，只有教学理念从以教师为主体的“精彩地教”转变为学生为主体的“有效地学”，引导学生进行自主思考、转智成识、融会贯通，使知识得以有效建构、思维得以有效发展、能力得以有效形成，这样的课堂才是学生真正所需要的课堂。