例谈利用教材图表生成生物学概念的策略

郑丹

[摘   要]生物学概念是生物教学的重中之重，而教材中的图表可以作为载体，帮助生成生物学概念。以《生态系统的能量流动》的教学为例，阐述在建构主义理论的指导下，如何有效利用教材图表生成生物学概念。

[关键词]教材图表;生物学概念;生态系统;能量流动;建构主义

[中图分类号]    G633.91        [文献标识码]    A        [文章编号]    1674-6058（2019）32-0078-02

生物学概念是生物本质属性的思维形式，反映了生命现象的本质特征，准确地概括了生物学事实的共同属性，所以说生物学概念是抽象的。传统的生物学概念教学，一般采取“教师讲，学生背”的教学模式，这种教学模式忽视了学生的知识背景，没有顾及学生的认知发展规律，学生很难理解概念的本质特征，对概念的内涵与外延把握不到位，更不能应用概念解释或解决具体问题。

教材图表是高中生物知识的重要载体，它是对生物知识直观形象的高度概括。以这些图表作为载体，激活学生的思维，是非常有利于强化学生对概念的理解和运用的。本文以人教版生物必修3中《生态系统的能量流动》一节为例，说明如何利用教材图表生成生物学概念。

一、利用教材图表，创设情境，导入新课

建构主义理论认为，学习情境是一个支持和促进学习的场所。因此，教学就是要创设各种学习情境，帮助学生利用先前的知识和已有的经验在当前情境中进行学习和认知，而本节课情境的创设是从教材图表开始的。

首先，展示教材第93页的 “问题探讨”，引导学生观看其中的“大洋中的荒岛”图（如图1），提出问题：如果你像鲁滨孙一样流落到荒岛上，身边仅有一只母鸡和15 kg玉米，你是先吃鸡，还是先吃玉米？哪种生存策略能让你生存得更久？运用教材图示，创设情境，激发了学生的学习兴趣。接着，教师引导学生利用先前知识写出食物链（网）（如图2）并分析两种生存策略的不同。最后，教师带领学生回顾“生态系统的结构”相关知识，让学生初步了解能量流动与食物链的联系，为“能量流动”概念的生成埋下伏笔。

二、利用教材图表，引导探究，生成概念

建构主义理论强调学生在学习活动中的主体作用，教师只是给学生提供资料，引导、帮助、支持学生建构知识，所以对于“生态系统的能量流动”概念的教学，教师要利用教材图表，引导探究，从而让学生自主形成结论，进而生成并理解概念。

1.利用教材图表，增添细化，生成概念

教师展示教材第93页的图示（如图3），引导学生分析相关信息。

通过分析，学生会发现每个“个体”的能量都有输入和输出（储存和散失）。如果将图中的“个体”改成“种群”，又会怎样？ 引导学生思考，总结出图4（教材第93页图示），并进一步细化（如图5）。

上述过程中，学生初步建立了能量流动的基本思路，也生成了“生态系统的能量流动”的概念。但是概念的教学到这是完全不够的。概念除了有基本含义外，还有内涵和外延（深度和广度）。落实了概念的基本含义后，教师应针对“传递”提出问题：输入生态系统的能量来自哪里？又去了哪里？从而引出“能量流动的过程”，深化能量流动的概念。

2.利用教材图表，构建模型，深化概念

关于生态系统的能量流动的过程，教材中给出了两幅示意图，但由于学生基础薄弱，大部分学生看不懂，也难以理解。对此，教师可在教材图表的基础上，将图示分解简化，逐步建构概念，引导学生由浅入深地完成对“生态系统的能量流动”概念的深化理解。

第一步，形成能量流动的基本过程。

在前面的学习中，学生已经了解了能量流动是沿着食物链（网）进行的，所以可引导学生画出生态系统能量流动的过程基本图解（如图6）。

第二步，形成能量流经第一营养级的过程。

要求学生阅读教材第94页第2段，小组合作、讨论，试着画出能量流经第一营养级的过程图解（如图7）。

第三步，形成能量流经第二营养级的过程。

要求学生分析能量流经第一、第二营养级的不同，画出能量流经第二营养级的过程图解（如图8）。

在这一过程中，教师要引导学生理解“同化量”，同时根据图解分析出：同化量=摄入量-粪便量。这样，学生很好地理解了能量流经第二营养级的过程。以此类推，能量流经第三營养级、第四营养级亦如此。

那么，在整个生态系统中，能量流动又是怎样进行的呢？

第四步，形成生态系统能量流动的全过程。

在上述三步的基础上，学生通过合作探究，完成了对能量流动的定性分析（如图9），由此总结出各营养级的能量的“一条来源”：来自于太阳能和上一营养级;“三条去路”：呼吸作用所散失、被分解者利用、被下一营养级利用。最终帮助学生完成了生态系统能量流动概念的深化理解。

3.利用教材图表，进行图表转化，量化概念

教师展示图10，引导学生通过本图，分析数据，完成表1，计算出各个营养级之间的能量出入比。

通过上述一系列活动，总结出能量流动的特点：单向流动，逐级递减;传递效率为10%～20%，从而解释图10中箭头有“方向”和“粗细”之分的原因。

三、利用教材图表，运用概念解决具体问题

学习知识的目的是应用，概念学习也是如此。只有通过对所学概念的具体应用，即在新情境中解释或解决具体问题，才能使概念内化到相关概念体系中去，形成新的知识体系，实现知识内化。对于“生态系统的能量流动”概念的运用，可做如下处理。

问题1：鲁滨孙如何做出科学决策？

通过整节课的学习，学生能很快做出决策：策略1（见图2）较好，因为食物链越短，人所获得的能量越多。

问题2：为什么食物链一般不超过五个营养级？

利用教材图表“能量金字塔”（图11）可以解析为何生态系统中能量流动一般为4～5级。因为在一个生态系统中，营养级越多，在能量流动过程中消耗的能量就越多。

总之，在建构主义理论指导下，以构建模型为思路，利用教材图表生成生物学概念是可行、有效的。在利用教材图表帮助学生生成生物学概念时，学生通过观察、分析、讨论和总结，最后生成了生物学概念，这样的学习过程充满了乐趣和激情，学生对知识的掌握也更为牢固。

[   参   考   文   献   ]

[1]  王蓉.例谈有效运用插图建构重要概念的教学策略[J].中学生物教学，2017（10）：22-23.

[2]  黄志坚. “生态系统的能量流动”（第1课时）的教学设计[J].生物学通报， 2012（12）：18-20.

（责任编辑  黄春香）