高中生物核心概念建构与社会责任培养相结合的教学设计——以“生态系统的能量流动过程”为例.pdf
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1、高中生物核心概念建构与社会责任培养相结合的教学设计以“生态系统的能量流动过程”为例陈玉交(四川省南充高级中学四川南充637000)摘要:本文以 诗经葛覃 为序引,阐述草、虫、鸟之间的捕食关系,从而引出本文的重点“生态系统的能量流动过程”核心概念构建。本文采用从“个体到种群、从一条食物链到生态系统”的思维分析,先分析单个个体能量流动过程总结出整个种群流动过程,再类比推理总结出植物种群和鸟种群能量流动过程,总结出整条食物链的能量流动过程,最后推演出整个生态系统的能量流动过程。通过提出问题、分析问题、动手搭建的方式,引导学生主动参与归纳概括,达到构建核心概念“生态系统的能量流动过程”的目的。借助“物
2、质和能量观”,将研究能量流动转化为研究物质走向,抽象问题具体化,同时强化“物质和能量观”,为形成生态系统中“结构和功能相适应”的观点做铺垫。成功构建核心概念“生态系统的能量流动过程”后,回归到概念中,寻找濒临破败的生态系统产生的原因,以培养学生的社会责任。关键词:生态系统;能量流动;建构;核心概念中图分类号:G632文献标识码:A文章编号:(2023)01-0055-03新课程以“核心素养为宗旨、内容聚焦大概念、教学过程重实践、学业评价促发展”为基本理念,强调概念建构在学生学习中的重要性1。中学生物学课程概念教学理论与实践 一书中指出:“生物概念教学也应该成为教师引导学生运用科学思维的方法认识
3、生物世界的过程。教师需要从发展学生生物学学科核心素养的高度开展概念教学设计。”2国际上的教育学者也指出,面对知识的爆炸式发展及科技的飞速进步,科学教育的目标不应该是给学生呈现出由一堆事实和理论堆砌的知识,而应是引导其深入理解少数非常具有解释力的学科大概念,从而帮助其理解与他们生活相关的事件和现象3。因此,如何利用核心概念教学,已成为当代教师教学能力的重要体现。1理论背景概念是人脑反映客观事物本质属性的思维方式,在头脑中形成概念是思维的产物。建构概念的过程应该是进行主动思维、自主建构的过程。中学生物学概念使学生在学习生物学知识和探索生命世界的过程中,通过大量阅读、观察、实验和思考,或者运用各种逻
4、辑思维方法,把生物学事实的本质特征综合起来加以概括,在头脑中形成具有相对稳定性的反映,并用词语来概括。核心概念一般包括基本概念、基本规律、基本原理,它是某个知识点的中心,是学科结构的主干部分,三个组成部分相互关联,相互融合。日常教学中,教师如何构建“核心概念”,一直是学习中的重难点。人教版必修 3,第五章第二节的“生态系统的能量流动”内容,承接了第五章第一节“生态系统的结构”中生态系统结构组成及各组成成分之间的关系,也铺垫了第五章第三节“生态系统中的物质循环”的内容。作为第一课的生态系统的能量流动过程,提供了学习“生态系统能量流动特点”及“分析生态系统能量流动”的依据。学生掌握本节主题内容知识
5、时,可以建构“生物群落与非生物的环境因素相互作用形成多样化的生态系统,完成物质循环、能量流动和信息传递”的次位概念,可以进一步建构核心概念“生态系统中的各种成分相互影响,共同实现系统的物质循环、能量流动和信息传递,生态系统通过自我调节保持相对稳定的状态”。学习和掌握以上内容,对学生形成“生态和发展观”很有帮助。生态系统的能量流动过程复杂而抽象,很多学生很难理解,尤其难以理解粪便量和同化量,可能在之后学习生态系统能量流动的特点以及构建能量流动的实践意义时出现问题。因此“生态系统的能量流动过程”概念的构建对之后学生学习教材内容及形成生命观念至关重要。本文以人教版 普通高中教科书 生物学 选择性必修
6、 2 生物与环境 一书为基础,通过构建核心概念,使学生明白生态系统中的各种物种存在以下关系:(1)各物种间相互影响;(2)各物种间共同实现能量流动。中学教育探讨55-1.1 设计理念整个教学过程借助“物质和能量观”,将研究能量流动转化为研究物质走向,将抽象问题具体化,同时再次强化“物质和能量观”。以核心概念的构建为目的,以知识为载体,为之后深化生态系统中“结构和功能相适应”的生命观念做铺垫。构建模型过程中,借助小组合作的形式,使用比较分析、归纳概括、推理判断、构建模型等多种方式锻炼学生的科学思维,以培养学生的社会责任。课前先用音频和视频给学生营造一个美丽、健康的生态系统,通过分析这个系统中物质
7、在个体、种群、营养等级及生态系统中的走向构建核心概念,落实知识目标,从而回归到社会责任的培养上。接着给学生呈现衰败、残破、濒临崩溃的生态系统,前后形成反差,给学生以视觉和心灵的冲击。促使学生借助所学的知识寻找原因及解决策略,领会保护绿色植物、保护环境的重要性,发出携手“保护绿水蓝天,共建绿色家园”的倡议。1.2 学情分析学生通过初中的生物学知识积累以及前面章节内容的学习,已经熟悉了种群与群落相关的知识,掌握了种群特征、种群数量变化相关模型、群落结构和种间的关系、种群演替类型,并且掌握了一定的生物学学习方法和技巧,为本节知识的学习奠定了基础。处于该阶段的学生具备一定的独立思考能力,如:归纳、类比
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