基于生物学核心素养的“群落的演替”教学设计

周 伟

(湖南省耒阳市第一中学 耒阳 421800)

1 教材分析

“群落的演替”是人教版高中生物学教材必修3《稳态与环境》第4章第3节的内容，涉及的知识点主要有群落演替的概念、过程、类型和影响群落演替的因素，其中群落演替的过程既是教学的重点又是教学的难点。本节从群落水平阐述了生命系统的动态发展过程，对前后的种群和生态系统的学习起到承上启下的作用。

虽然学生在日常生活中接触过不少群落演替的实例，但是他们对事物的观察往往是静态的，导致无法建立概念与现象之间的联系。鉴于此，教师可借用多媒体技术创设问题情境，引导学生将观察到的宏观现象与生命系统的微观变化联系起来思考，完成知识的自主建构，进而使学生获得解决实际问题的探究能力和必备的思维品质。

2 教学目标

依据课程标准并围绕培养学生核心素养的要求，制订如下教学目标：

(1) 通过对案例的分析讨论，能用进化与适应观及稳态与平衡观，阐述群落演替的概念和规律。

(2) 通过对“裸岩”“弃耕农田”等群落演替过程的分析讨论，以及运用模型构建和列表比较的方法，能区分初生演替和次生演替。

(3) 通过小组合作交流与展示，形成自主学习和合作学习的能力；借助日常生活中群落演替现象的分析，激发对大自然的好奇心，养成细心观察和主动探究的习惯。

(4) 关注我国实行退耕还林、还草、还湖、退牧还草的政策，增强环境保护的责任感和使命感，并结合可持续发展的理念提出相关建议[1]。

3 教学过程

3.1 以理解群落演替概念为导向，创设情境，形成生命观念 播放“火山爆发”的视频，然后教师边讲述边用多媒体展示下列文字资料：印尼喀拉喀托火山于1883年爆发之后，生物死亡，土地裸露；几年过去了，裸露的土地上长出了小草，又出现了蜘蛛……到了1934年，植物繁茂，树木成林，动物种类增至880种。这时可以设置层层递进的问题：①几年后该地区生物的总和称为什么？②1934年该地区生物的总和称为什么？③两者在物种组成、种间关系、空间结构等方面是一样的吗？通过学生对问题的回答，顺势引入群落演替的概念。

设计意图：通过呈现富有震撼力的视频和资料，不仅有利于学生掌握群落演替这一核心概念，而且能帮助学生形成进化与适应观、稳态与平衡观等生命观念。

3.2 以构建群落演替过程为线索，层层设疑，引导合作探究 设问：火山喷出的岩浆冷却后形成裸露的岩石，哪类植物会成为这片新土地的第一批“定居者”呢？用多媒体展示教材上有关“地衣”和“草本植物”的图文资料，并进一步提问：这两类植物的生命力都很顽强，到底哪类植物会占据先机呢？学生对图文信息进行对比分析后，自然明白了土壤条件的重要性，并认识到群落演替过程中生物与无机环境之间的相互作用。

指导学生阅读教材，并观察采摘到的苔藓、草本植物，讨论下列层层递进的问题：①若苔藓在这片土地出现后，与地衣会有竞争吗？它们谁会成为优势种呢？②若苔藓与草本植物生长在一起，谁又会占优势呢？③既然草本占了优势，为什么还会给灌木、乔木可乘之机？而且先增加的为什么不是乔木而是灌木呢？④随着植物群落的发展变化，有没有发生动物群落的演替呢？⑤在森林阶段，群落中还能找到地衣、苔藓、草本植物和灌木吗？⑥就裸岩上的整个演替过程而言，土壤条件发生了什么样的变化？植物种类的变化有什么规律？教师在教室巡视，注意每一组学生的表现，并给予适时的指导。讨论结束后，选择一个小组汇报讨论得出的答案，其他小组对答案进行补充和纠正。最后教师进行知识小结，并与学生一起写出裸岩上群落演替过程的模型，具体如下：裸岩阶段→地衣阶段→苔藓阶段→草本植物阶段→灌木阶段→森林阶段。

多媒体展示弃耕农田的图片，并提出问题：这块弃耕的农田上，首先定居的会是什么植物？你能用关键词和箭头表示出群落演替的过程吗？开展小组合作学习，让各小组选派的代表用幻灯片展示绘制的图解，然后教师进行点评。通过情境设疑，让学生根据生活经验和已掌握的知识来预测群落的未来，实现知识的迁移应用。

设计意图：以问题串的形式引导学生开展小组合作式学习，不同问题之间形成小阶梯，让学生通过合作和探究获得知识，同时培养科学探究精神和团队协作意识。

3.3 以区分群落演替类型为核心，任务驱动，训练科学思维 引导学生回顾发生在裸岩和弃耕农田上的演替过程，并依据这两个实例总结出初生演替和次生演替的概念。为了准确区分这两种演替类型，可以设计表格(表1)让学生填写。此外，列举实例如：①森林火灾后进行的演替；②从荒废的牧场开始的演替；③火山岩上发生的演替；④沙丘上开始的演替，让学生进行分析与归类，以达到巩固知识的效果。

表1 初生演替与次生演替的异同点

设计意图：通过设计指向高阶思维的学习任务，让学生针对实际问题采用观察、比较、分析、综合、抽象与概括的思维方式，着力提升学生的创新思维品质。

3.4 以分析群落演替案例为依托，联系生活，培养社会责任 多媒体展示校园草坪被践踏的照片，并指出至少有两种因素在小路周围的杂草分布中起作用：①人的践踏，从耐践踏而言，车前草最强，狼尾草次之，狗尾草最弱；②植物之间的竞争，在远离人践踏的地方，茎秆较高的狗尾草优先获得阳光，车前草等处于劣势。然后引用白居易的诗句——“远芳侵古道，晴翠接荒城”，让学生思考诗句中所包含的生物学知识。

多媒体展示中国1998年特大洪水的图片，并告诉学生洪灾发生是围湖造田、乱砍滥伐等人为破坏生态环境行为的直接后果，自然引入我国退耕还林、还草、还湖、退牧还草的政策和措施。然后播放有关洞庭湖退田还湖成果的新闻视频，让学生对退田还湖的政策进行评议。

设计意图：让学生从熟悉的生活入手，在真实的场景中运用生物学知识，在激发学生学习兴趣的同时，也增强了学生对自然和社会的责任心和使命感，进而使精神境界得到了升华。

4 教学反思

本节课体现了新一轮课程改革中提出的“发展学生生物学核心素养”的要求。一方面通过多媒体呈现的视频和图片，让学生在形象化和趣味化的教学过程中，体会到群落是一个动态的生命系统，从而帮助学生内化形成“事物总是处于动态发展之中”的哲学观[2]；另一方面通过设计层层递进的问题串，引导学生带着问题进行积极的自主学习和小组合作学习，这样不仅让学生深刻地理解知识，而且培养了学生的科学探究能力和科学思维能力。课前若能指导学生开展生物调查活动，就能更有效地丰富课堂的教学内容和学生的科学探究体验。