_生态系统的自我调节_的课例及教学反思

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草原生态系统中生物种类繁多，教师请学生建立 一个理想化的模型来研究该生态系统。先将草原生态 系统理想地假设成只有草、鼠、鹰三种生物，请学生思 考当草原上雨量充沛、气候适宜时，草、鼠、鹰的种群 数量如何变化。
活动规则：在磁性黑板上用绿色磁铁代表草，黄 色磁铁代表老鼠，红色磁铁代表老鹰。根据各种草、 鼠、鹰数量的变化，移动相应的磁铁，数量减少的就把 相应的磁铁移掉一部分，数量增加的则取相应的磁铁 填充到相关位置。通过移掉磁铁和增加磁铁的方法来 模拟草、鼠、鹰的变化情况。
3.1.3 建构数学模型 在建构物理模型和概念模型的基础上，让学生尝
试在坐标中用曲线分别表示草、鼠、鹰的数量随时间 变化而变化的趋势，进一步分析草、鼠、鹰之间的关 系，教师提供数据表格（表 1）。
表 1 不同年份种群个体相对数量变化
年份/年 种群个体 相对数量
狗尾草/株
1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 32 27 24 28 32 27 23
图 2 草数量保持稳定的概念模型
一定数量的老鼠
食物来源丰富
鹰数量增加
恢 复
食物来源丰富
草数量增加
老鼠数量增加 捕食量减少 鹰数量减少
捕食量减少 捕食量增加 老鼠数量减少
食物来源减少
图 3 老鼠数量保持稳定的概念模型示意
图 4 草、鼠、鹰数量关系曲线图
通过三种模型的建构，学生清晰地看到草、鼠、鹰 三种生物通过捕食与被捕食的关系，互相影响、互相 制约，它们的的数量在一定范围内不断地变化，生物 的种类和数量保持相对稳定，生态系统能够生生不 息、不断发展，维持着生态系统的相对稳定。这是通过 生态系统的自我调节所实现的，学生从而得出结论， 生态系统具有自我调节能力。 3.2 分析比较，内化新知
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表 1 DNA 和 RNA 的比较
学生提出的任何问题，都要尽量给予肯定性、恰如其
核酸
比较项目
DNA
RNA
元素组成
基本组成单位
磷酸
组成 五碳糖
含氮碱基
分子结构
分布
分的点评，以保护学生继续提出问题的勇气。因此，每 一阶段希望的学生提出什么样的问题、学生可能提出 什么样的问题，老师应该有所预判。
1 教材分析 “生态系统的自我调节”是苏科版生物教材八年
级上册第 17 章第 3 节的内容。学生在对生态系统的 结构（食物链、食物网）和环境中生物的多样性有一定 了解的基础上，从“生态系统的稳定”的角度去分析生 态系统的自我调节，进一步理解生物与环境的关系。 本节内容是学生对“生物与环境”的知识作深度理解 与综合运用的平台，也是为学生继续学习“保护生物 多样性”和“自然资源可持续利用”作好铺垫。
第 27 卷第 1 期 2011 年
中学生物学 Middle School Biology
文件编号： 1003 － 7586（2011）01 － 0036 － 03
Vol．27 No．1 2011
“生态系统的自我调节”的课例及教学反思
马建兴 （江苏省苏州市教育科学研究院 江苏苏州 215004） 蔡 萍 （江苏省苏州市张家港梁丰初级中学 江苏苏州 215600）
“理论与实践相联系、学习与生活相统一”，是新 课程的重要思想。学习“对生活有用的生物”和“对学 生终身发展有用的生物”，已经成为当代生物教育的 重要理念。教师选择“舟曲的泥石流、太湖蓝藻事件、 墨西哥湾的漏油”等生态系统被破坏的真实事例，让 学生分析人类活动对生态平衡的破坏所造成的严重 后果，形成对环境问题的忧患意识和从我做起的理 念。教学中，注重引导学生将所学的生态平衡知识运 用到真实生活世界中去，尝试决策问题，提高社会责 任感。
老鼠/只
4.1 4.6 5.1 4.7 4.3 4.8 5.2
鹰/只
0.10 0.13 0.17 0.12 0.09 0.11 0.17
让学生在提供的白纸上建立好坐标系，再以描点
法绘制出在 1995～2001 年范围内三种生物种群相对
数量的动态变化曲线。选出有代表性的曲线图，请学
生共同来分析、纠正，得到较合理的坐标、曲线图（图
每个课外兴趣小组是按照组间同质、组内异质的 原则分成的。成员间分工合作，取长补短，充分展示集 体的智慧。上课时每组学生围坐在一起，以便启发引 导后，学生可以面对面地进行小组讨论，合作完成模 型的设计和操作，最终得出结论。教师根据学生的参 与程度及回答问题的质量等等，评选出最佳表现奖、 最佳创意奖等集体和个人奖项，充分调动学生的积极 性和责任意识。但也发现少数学生由于时间紧、家里 没有电脑等原因，分配的查阅资料任务没有完成。课 堂上思维活跃的学生热情高涨，胆怯和学习有困难的 学生就依赖小组的其他成员，成了陪衬的旁观者。 4.4 注重理论联系实际，让学生懂得学习要与生活 实际相联系
“文本细读”与“指导读书”有区别。“指导读书”重 点在于“指导”，学生往往带着教师抛给的问题读书； “文本细读”重点在于学生自主的“读”，相对而言开放 性更大，更有利于培养学生的问题意识，更能体现“面 向全体学生”的理念。
要注意总结、归纳与提升。学生在读书的过程中， 知识体系往往被一个个的问题分割得支离破碎，点上
通过上述学习，学生共同得出结论：生态系统自 我调节能力是有一定限度范围的，外来干扰超过生态 系统调节能力范围，生态系统的平衡就会被破坏，需 要很长时间才能恢复，甚至完全不能恢复。学生也深 深意识到生态环境的破坏，最终会危及到人类自身， 忧患意识油然而生。 3.4 学以致用，参与决策
教师引导学生用所学的知识指导生产、生活实 际。教师引导学生思考：人类的活动除了讲究经济效 益和社会效益外，还必须注意生态效益。那么，怎样保 持或提高生态系统的自我调节平衡的能力呢？让学生 分析以下两个事例：① 现代农民在设计新型农业生 产方式时，采用了果园养鸡，你能用所学的生态学知 识来分析这种设计的合理性吗？② 我国政府提倡“退 田还林、退田还湖”，其依据的生物学原理是什么？经 过分析讨论达成共识：人类应该在遵循生态平衡规律 的前提下，运用生态学原理，合理管理自然或人工生 态系统，合理利用自然资源，防止人类对环境的破坏， 采取措施预防和减少自然灾害。
通过比较不同的生态系统抗干扰能力的大小，则 帮助学生理解第二个概念— ——“不同生态系统的自我 调节平衡的能力不同”。学生通过链接生活、分析资料 得出“生态系统的自我调节平衡能力是有一定限度 的”。核心概念的依次提出、逐步深入有助于学生理解 科学本质。 4.3 注重合作学习，让学生体验分享与交流的快乐
教师设疑，上述生态系统中，若将鹰大量捕杀，则 老鼠和草的数量将会发生怎样的情况呢？学生分析得 出结论，这个生态系统很快会遭到破坏。接着展示两 个草原生态系统的模型：假设一个生态系统只有一条 食物链，另一个有多条食物链相互交叉成食物网。比 较同样是采取大量捕杀鹰行动，对草和老鼠的影响有 何不同？学生通过分析得出结论：不同生态系统的自 我调节能力有强有弱，生物种类越多（营养结构越复 杂），生态系统的自我调节能力越强，生态系统越稳 定；生物种类越少（营养结构越简单），生态系统的自 我调节能力就越弱，生态系统越不稳定。学生也深受 启发：人类应该保护生物的多样性，而不应该随意捕 杀生物，应该与大自然和谐相处。
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3.3 链接生活，自主学习 教师首先让学生分析“森林大火”的相关资料，思
考下列问题：① 发生森林大火的可能原因？② 短期 内这个森林生态系统还会处于相对平衡的状态吗？然 后让学生分析“河流被污染”的资料，思考：① 河流被 污染的可能原因是什么？② 河流严重污染后会造成 怎样的危害？③ 这条被污染的河流还能处于原来的 相对平衡状态吗？④ 怎样提高河流生态系统的稳定 性？接着让学生自主学习“生态系统的自我调节能力 是有限度的”相关内容。学生以课外兴趣小组为单位， 在课堂上展示分享关于“生态系统遭受干扰或破坏” 的调查资料。各学习小组分别以文字、图片、视频等媒 体手段交流了关于“河流遭受轻微污染后恢复、舟曲 的泥石流、黄河生态环境的破坏、太湖的蓝藻事件、墨 西哥湾漏油事件”等生态灾害事件，从不同角度提出 了对于问题的见解，触动学生的心灵。
过观察实验结果（或图）总结出 DNA 与 RNA 在细胞 “意外”对教师来说可能是荒谬的、不可思议的，而对
中的分布情况。
学生来说却是理所当然的。这其中暴露出的可能正是
“文本细读”不是照本宣科。教师要先细读教材， 学生学习中的“盲点”，应引起教师的充分重视。
对课标与教材有深入的理解，才能与学生对话。对于
在本堂课结束时，教师展示张家港优美人居环境 的视频，让学生感受生活于其中的和谐与幸福，更让 学生更深切地体会到保护环境的重要性，并提问如 下：“为了让这种人与自然和谐相处的美丽景色常驻 我们的身边，为了更好地保护我们的家园，你有何建 议？”请学生写出“爱我美丽张家港，争做合格小公民” 的海报，并在学校宣传栏张贴。 4 课后感悟与反思 4.1 注重学习体验，让学生在做中学
本课的知识目标相对简单，若学生缺乏以“体验” 为核心的学习过程，就不会真正理解“生态系统的自 我调节能力”，也不利于学生能力的发展和情感态度
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价值观的达成，所以本节课的教学设计突出了让学生 在体验中学习这样一个特点。教师让学生在建构模型 过程中直观体验了生物之间相互联系、相互制约的关 系，从而认识到生态系统具有自我调节功能。接着又 通过学生课外调查、课堂讨论、课外海报制作等活动， 让学生学科学、用科学、做科学。总之，在整个教学过程 中力图做到不断丰富、深入、融合与升华学生的体验。 4.2 注重模型建构，使学生逐步理解核心概念
物理模型、概念模型、数学模型的依次建立，有助 于学生理解第一个概念—— —“生态系统具有自我调节 能力”。建立模型的活动过程中，学生积极思考、讨论 甚至激烈的争论，不同的思想碰撞交融、去伪存真，表 现出较强学习兴趣和探究愿望。由于学生第一次接触 数学模型，画曲线图的能力欠缺，因此教学中教师应注 意数学描点法介绍与训练。但对这部分的讲解不宜太 深，初中学生能画出大约的数量变化趋势即可。