“生态系统的结构”探究体验式教学设计

柯展鸿　刘丽娜

摘 要：通过情境设置、合作探究和小组讨论，让学生完成对“生态系统的组成成分、食物链和食物网”等知识点的学习;创设游戏“食物链兔子蹲”，加强学生对生态系统的组成成分和营养级的关系的印象和体验;通过多种教学方法的运用，调动学生的积极性，培养学生合作交流、语言表述和归纳总结等方面的能力。

关键词：生态系统;合作探究;游戏体验

1.教材分析

“生态系统的结构”是人教版普通高中新课标准实验教科书必修三第五章第一节的内容。本节在种群和群落的基础上，讲述了生态系统的结构，又为下一节生态系统的功能的学习打下基础。其中，“生态系统的成分”和“食物链和食物网”，是该节最重要的内容。为充分发挥学生学习的主动性，笔者通过精心设计，以问题为导向，让学生积极开展小组讨论，还创设了游戏“食物链兔子蹲”，让学生在共同学习和游戏体验中突破重点难点。

2.教学目标

2.1知识与能力：识记生态系统的组成成分及生态系统的营养结构;理解生态系统四种组分的功能地位及相互关系;掌握营养级的概念以及营养级与食物链的关系;

2.2过程与方法：通过情境设置、合作探究、小组讨论和游戏体验等多种方法，调动学生的积极性，培养学生合作交流、语言表述和归纳总结等方面的能力;

2.3情感态度价值观：认同生物与环境是一个统一的整体，生态系统是一个开放的、整体的系统;初步形成生态学的观点，确立辩证唯物主义自然观和科学的世界观。

3.教学过程

3.1视频切入任务驱动

播放视频《灯泡里的生态系统》[1]，展示一个小型灯泡系统的设计需要考虑到的，如材料的选择和成分的搭配等问题，引导学生初步思考如何让不同成分组合成一个整体，接着以“设计生态缸并绘画和投影展示”（图1）作任务驱动，辅以“请设计几道与知识点：生态系统的组成成分，有关的辨析题来考察班上的同学”（表1），达到激发学生的思考、调动学生学习积极性和交流探讨的目的。

3.2问题导向规律总结

在学生展示并解答以上内容后，教师进一步提出问题：生态系统的几种成分之间有什么联系？用简图如何表示？如何快速识别简图中生态系统的各组分？预期学生根据书本和参考资料可以用箭头和标注将生态系统的几种成分，即：生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量的关系搞清楚，并用字母和箭头表示简图（图2），其规律包括：①先找双向箭头，两端连接的即為生产者或非生物的物质和能量;②有两个箭头指向外侧的为生产者，被两个箭头指向的为非生物的物质和能量;③剩下两种成分中，被箭头指向的为分解者;最后，教师还可以将简图作变形（图3），进一步考察其他同学，达到巩固、加深和应用的目的。

3.3举例分析游戏体验

在学生明确了生态系统的组成成分及其相互之间的关系之后，教师引导学生明确生产者和消费者可以由食物关系构成食物链，进而让学生举例和设计一条食物链并对其成分和营养级进行分析（表2），预期得到：“不同成分对应的营养级不同，两者之间总是相差一级”的结论。

在学生明确了食物链和食物网中生态系统的组成成分和营养级的关系后，笔者创设了“食物链兔子蹲”挑战赛，规则如下：随机挑选挑战者5人，分别抽取由教师准备的角色卡纸（图4），每张卡纸上包括食物链中的某一成分和相对应的营养级，游戏过程中可指定卡纸上任意成分或等级的挑战者完成“兔子蹲”，喊错或蹲错者淘汰，最后留在场上的同学获胜。

通过游戏体验，寓教于乐，既活跃课堂气氛，又帮助了学生更好地记忆相关的知识点。

由于食物关系的复杂，不同的食物链交错可以构成食物网（图5），则对食物网的研究就转移到对营养位置、种间关系和食物网的复杂程度等相关问题的研究。如图5中，蛇处于第3和第4营养级;蛇和猫头鹰的关系为捕食和竞争;食物网的复杂程度取决于生物的种类，而非数量。

3.4课堂总结课后延伸

通过以上的学习，教师对本节课堂的内容作总结：《生态系统的结构》一节主要内容包括生态系统的组成成分，即生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量;其中生产者和消费者由于食物关系，构成了食物链（捕食链）和食物网，即生态系统的营养结构，结构决定功能，食物链和食物网是生态系统的能量流动和物质循环的渠道。另外，可以为学生拓展自然界中因食物关系而构成的腐生链（如枯枝→蚯蚓→蜈蚣→鸟）和寄生链（如鸟→跳蚤→细菌→噬菌体），以达到开拓学生视野的目的。

4.教学反思

本节内容较为简单，适合多种教学方式[2，3]的实施以调动学生的主观能动性。笔者也通过精心设计和充分准备，使学生在主动探索和体验过程中高效地完成教学目标。教学过程中以学生为主体地位，通过一系列设计帮助学生对生态系统的结构的内容进行梳理，环环相扣，层层递进，既注重了课堂的趣味性和情景化，又锻炼了学生合作交流、语言表述和归纳总结等方面的能力。不足的地方是探究活动多，课堂时间显得比较紧凑，相应的随堂练习的时间不够。

（基金项目：普通高中培养拔尖创新型学生的实践研究（理科综合），No.GDJY-2019-W-a006）

参考文献

[1]灯泡里的生态系统[EB/OL].https：//v.qq.com/x/page/s0556d83259.html，2017-9-30/2018-1-18.

[2]吴志强，郭兰兰.“起、承、转、合”4步教学—以“生态系统的结构”教学为例[J].生物学通报，2015，50（4）：44-46.

[3]赵广宇，罗诗语，李倩.“生态系统的结构和功能”的概念教学设计[J].生物学通报，2016，51（3）：18-20.

作者简介：柯展鸿，男，1987-04，理学硕士研究生，中学一级教师