周颖
[摘 要]以《食物网》一节的教学为例，详细阐述如何结合学生的认知规律，建立大单元学习背景，联系生活创造性地整合教学素材，并围绕“物质循环和能量流动”组织和开展多样的学习活动，从而在夯实学生生物概念的同时，促进学生建构物质与能量观，培养学生生物学学科核心素养。
[关键词]食物网；概念教学；物质与能量观
[中图分类号] G633.91 [文献标识码] A [文章编号] 1674-6058（2018）32-0074-04
一、教材分析及教学思路设计
《食物网》是苏科版七年级生物上册第六章第二节的内容，本节课是在学习食物链概念的基础上，进一步深入地了解生态系统中各种生物间错综复杂的食物关系，其教学的重点和难点是建立食物网的概念，初步理解食物链（网）是生态系统中物质循环和能量流动的渠道。由于内容抽象，学生学习起来有一定的困难。因此在教学设计时，教师要立足教材，联系生活，通过图片分析、科学探究、模型构建等多种教学方式，让学生亲历生物现象和规律的发现过程，在理解生物概念内涵和本质的基础上，建立生物与环境密切相关的核心思想。表1为本节课的主要教学环节设计。
“物质与能量观”是本课的核心生命观念。在生态系统中，物质合成与分解总是伴随着能量的吸收与释放。因此“物质与能量观”一直贯穿于初高中生物教学。然而，对以形象思维为主的初中生来说，该观点过于抽象，他们无法建立长效的应答机制。由于初一学生对物质和能量已有接触，因此在实际教学中，教师可精心梳理学生的前概念学习背景（如表2），埋下探究物质和能量的主线，组织多种学习活动，引导学生充分交流和讨论，让生命观念深入“生”心。
此教学设计充分尊重学生的认知规律，注重前后呼应，使学生感受到从物质和能量的角度来思考学习本课知识更贴近事物的真相。
二、教学过程
1. 谚语导入
教师请学生用一谚语来形容在一个地方两个强者不能相容。在热烈的气氛中，学生齐声说出“一山不容二虎”。随后，教师进一步抛出问题：是什么原因使得一山不能容二虎呢？学生甲说：“是因为食物不够充足。”学生乙说：“是因为能量的供应不足。”此问题教师可暂不解答，留待学生学完新课后再来解答。
2.走进食物网——归纳结构特征，初探概念
教师出示教材示意图（如图1，教材中为彩图），请学生思考如何书写图中的食物链，个别学生会把“太阳”作为食物链的第一个环节。师生一起回顾食物链的规范书写方法，再出示图2，提问：“图中有几条食物链？图形结构有何特点？”引导学生得出食物网的定义：由各条食物链相互交叉连接而构成的一个复杂的网状结构就是食物网。
3.研究食物网——寻找物质循环和能量流动的奥秘
教师按照学生的认知规律，首先请学生阅读《有趣的猫和牛》这一故事，思考达尔文研究食物网的方法和角度。通过思考，学生除了发现数量变化外，也领悟到了寻找生物间的关系是蕴含其中的方法；接着请学生结合一日三餐，思考：人是否属于食物链（网）中的一员？我们从食物中获得了什么？能量主要储存在哪里？引导学生从数量、物质、能量三个角度进行探究。为了提升探究的有效性，教师进一步组织活动，具体如下：
活动一：选一选。观察图1，请小组讨论把三色图形（以图形的大小表示量的多少）放入表3中。
活动一为探究食物网提供了解决问题的主思路。彩色图形的活动设计，迎合了学生喜爱动手、形象思维较强的特点。活动旨在让学生直观感受各生物体内物质和能量的联系与区别。
活动二：寻找物质变化的规律。教师引导学生回顾生态系统的学习，先组织各小组讨论完成图5并交流得出规律：在生态系统中存在物质循环；再让学生观察图6，推理出食物链中有毒物质的传递规律：有毒物质沿食物链富集。
活动三：寻找能量传递的规律。教师引导学生结合教材第102页的知识，用彩色箭头标识出主图中能量的流动途径。此部分在高中会详细学习，为了降低学习难度，教师可提供下列提示：
红色箭头——光能（太阳）。
蓝色箭头——生物体间传递的化学能（捕食）。
黄色箭头——生物体释放的热能（体温）。
紫色箭头——流向分解者的能量（尸体废物）。
学生讨论后完成图7，进一步思考：该食物链中能量的最初来源是哪里？能量流动的路线是怎样的？能量进入生产者的途径是什么？能否全部传给下级？传递效率是多少？能否倒流？
通过铺设梯度活动巧妙地化解了本课的教学难点，用形象的模型清晰地梳理了物质循环和能量流动的规律，促进学生的概念学习螺旋式上升。至此，学生能够更好地解答“一山不容二虎”问题。
活动四：换位思考。学生修正数量、物质、能量三种图形的正确摆放方式。教师随后交换横向和纵向的名称，再次请学生摆出图形。图形变化如图8。
【评析】艺术家罗丹曾经说过：“换个角度看问题，生命会展现出另一种美。”本活动让学生领略到同样的事物关系经过不同思维角度的思考后会呈现出不同的结果。其中最巧妙的是，最后生成的三座“金字塔”也是生态学上著名的数量、生物量、能量金字塔。这个发现不仅激发了学生的学习兴趣，还启发了学生的思维，开阔了学生的眼界。
活动五：构建核心概念图。为了帮助学生理解生态系统中物质和能量流动的意义，教师展示水循环盆景动画图（如图9），并引導学生讨论交流，最终达成共识：水的循环——物质循环；玻璃球和水车的转动都需要水能的推动——物质是能量的载体；该装置离不开供电——外界要供能。由此在图5的基础上进一步加入对能量流动规律的思考，再联合生态系统的相关概念，在黑板上构建概念图模型（如图10）。这样，学生从生物圈的角度进行思考，就能厘清生态系统的能量来源和食物来源，真正地突破“食物链（网）是物质和能量流动的渠道”这一学习难点。
科学思维是指尊重事实和证据，崇尚严谨和务实的求知态度，及运用科学的思维方法认识事物、解决实际问题的思维习惯和能力。概念图模型的建立，能够帮助学生快速厘清各概念之间的联系，特别有利于学生联系前后章节，建立大单元学习背景，在整体教育思想的指导下，学会高瞻远瞩地看问题，同时有效提升科学思维。
4.关注食物网——用物质与能量观来解释现象，增强社会责任感
人类作为生物圈中的一员，其活动对生物圈有着重要的影响。为了让学生有切身体会，教师请学生先阅读教材中的四个案例（如下），然后再小组讨论交流。
案例1：“农田”。如果植物全都枯死，那么最先受到影响的是哪些生物？其他生物会受到影响吗？请用能量流动的原理来解释。
案例2：“野味”。近50年来田鼠的数量发生了怎样的变化？造成这种变化的原因是什么？
案例3：“打狼”。文中植物、鹿、狼的数量是如何变化的？你认为狼在这个生态系统中有什么作用？怎样才能有效地保护好鹿？
案例4：“可怕的杀虫剂DDT”。DDT杀虫效果显著，却为何会被许多国家禁用呢？
学生经过讨论交流后得到启示：破坏生态系统中的任一成分都会影响生态系统中的物质和能量流动，甚至导致生态失去平衡。值得反思的是，造成这一切的罪魁祸首往往是人类，从而使学生从情感上认同人与自然和谐发展的重要意义，增强社会责任感，形成环保意识。
三、教学反思
1. 概念教学要有单元广度
在教学设计中，教师不应仅局限于本节课的内容，而应关注整本教材，从教材目录中寻找前后章节之间的关联，甚至从课程标准中寻找落脚点，立足学生的前概念，规划好学生学什么、怎么学，再思考教什么、怎么教。教师还要关注课堂中没有解决掉的问题，及如何结合后续章节内容，激发学生的学习兴趣，使学习留有余味。比如在课尾，笔者慎重地向学生介绍：“物质与能量观是生物学的核心思想，会一直延续在生物学学习中。就像今天，我们也留有一些问题，比如能量是如何释放的？对于这一问题的探讨放在后面一章节的学习中，大家敬请期待！”
2. 概念教学要有探究梯度
美国著名教育家杜威提出，教学不应是直截了当地注入知识，而应诱导学生学会从活动中获取经验和知识。为了让学生领悟科学本质，在教学中教师应该针对学生的认知特点，创造性地组织探究活动，让学生进行层层递进式观察、实验活动，收集和分析证据，使概念学习螺旋式上升。这样，学生的身心都参与探究，就有了更多的体验，也有了更多的态度，也会产生灵感和火花，这是智慧的火花，也是創新意识的萌芽。
3. 概念教学要有生活温度
新课程指出，要更加关注学生已有的生活经验，将学生从身边的“生活世界”带入生物学的“科学世界”，然后再回归到生活中。如果教师联系生活，围绕学生的经验和问题意识设计出合情合理的情境，串联起各个学习难点，不仅能使学科概念与学生的经验有机结合，而且能吸引学生更好地融入课程学习中。如本课中，学习难度最大的点是理解生态系统中物质和能量流动的意义，对此笔者借助水循环盆景装置，引导学生观察类比，很好地化解了这一学习难点，连听课老师也发出了赞叹声。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 教育部.义务教育生物学课程标准（2011年版）[S].北京：北京师范大学出版社，2012.
[2] 邢菊芳.立足初中生物课堂 培养学生核心素养[J].中学生物学， 2018（2）：36-38.
（责任编辑 黄春香）
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