基于真实情境的深度学习研究——探究▪实践——以“调查当地农田生态系统中的能量流动情况”为例

基于真实情境的深度学习研究——探究▪实践——以“调查当地农田生态系统中的能量流动情况”为例

华激文

江苏省无锡市锡山区天一中学

【摘要】在“调查当地农田生态系统中的能量流动情况”一节教学中，笔者尝试通过学生在真实情境下的调查与资料分析，探究桑基鱼塘和水稻农田生态系统中的能量流动情况，从而组织深度学习，促进学生科学思维的发展。

【关键词】真实情境；深度学习；科学思维;

新课标《普通高中生物学课程标准（2017年版本》中指出：“生物学学科核心素养的四个要素——生命观念、科学思维、科学探究和社会责任，是教师开展课堂教学的总目标。”因此，在本课的教学中, 如何将核心素养落地，对教师的教学提出了全新的要求。

生物是一门与实际生活密切相关的学科，这就要求教师将抽象的教学情境化、生活化，为此，笔者在对教材、学情进行了全面的分析和梳理基础上，制定了“基于真实情境的深度学习——探究实践”的教学策略，来开展“调查当地农田生态系统中的能量流动情况”的教学。

一、教材分析：

“探究▪实践——调查当地农田生态系统中的能量流动情况”尝试调查当地农田生态系统——桑基鱼塘、水稻田等的能量流动情况，探讨研究能量流动的实践意义，形成合理利用资源应遵循生态学原理和可持续发展的观念。旨在使学生能在分析当地农田生态系统的组成成分、能量流动的基本规律的基础上加以应用——从增加能量输入、提高能量利用率和使能量持续高效地流向对人类有益的部分提出有价值的建议。

二、教学目标：

新课标中相关内容标准属于应用水平，即学生能够分析生态系统的组成成分、将能量流动的基本规律应用于新的情景中加以简单应用，解决生活中的实际问题，并能关注农业的发展和生态农业的建设。

生命观念：通过分析桑基鱼塘和水稻农田生态系统中的能量流动情况，引导学生概述研究生态系统能量流动的意义。

科学思维：通过分析农田能量流动的示意图，掌握能量流动的过程与特点，发展学生的思维迁移能力。科学探究：应用生态系统能量流动特点解决生活中的实际问题，培养学生的分析、推理、综合的思维能力。社会责任：关注农业的发展和生态农业的建设。培养学生用“普遍联系”的观点分析事物，形成合理利用资源应遵循生态学原理和可持续发展的观念。

三、教学过程：

【从社会中来——桑基鱼塘视频展示，引入课题】

师：基上种桑，桑叶喂蚕，蚕沙养鱼，鱼粪肥塘，塘泥肥桑，各个食物链构成了一个完整的水陆相互作用的人工农田生态系统——桑基鱼塘，这是一种无废弃物的生态循环模式，是我们的祖先2500年的农耕智慧。

教学意图：通过学生调查，从学生网上搜集的视频“太湖之恋”熟悉的当地农田生态系统——桑基鱼塘视频入手，创设情景引入本节教学的目标，激发学生学习兴趣。

师：接下来看一下调查小组一的调查问题及其收获。参考教材P97。

展示学生绘制的能量流动模式图。师生共同分析：在桑基鱼塘生态系统中：

生产者、消费者、分解者：略

师：在探究实践调查活动中，有同学还有一些小小的疑惑，下面是一个现代版的桑基鱼塘农田生态系统的能量流动和物质循环模式图。疑惑一、疑惑二、疑惑三：略

教学意图：引用图片实例营造轻松愉快的教学氛围，通过学生调查中的疑惑组织分析、讨论，培养学生辨证看待问题的的能力，深化学生思维。

师：如今，太湖流域的桑基鱼塘农田生态系统这种耕作模式已成功入选全球重要农业文化遗产。如今大家更多看到的是现代农田生态系统。展示调查小组二关于现代农田的调查情况：天一生生农场。

【生生农场照片展示——实例分析，思维拓展】

调查小组二的同学以水稻田为例，分析了如下问题：（1）水稻农田生态系统中生产者的主体？哪些种类的生物也是生产者？（2）用什么办法抑制除水稻以外的其他生产者的数量？ （3）初级消费者有哪些？哪些有益、哪些有害？ （4）对害虫，农民分别采取了哪些措施？ （5）次级消费者有哪些？与农作物关系？ （6）农作物秸秆是如何处理的？视频——秸秆还田，人们如何提高光能利用效率？视频：间作套种等；怎样才能使该生态系统中的能量得到更加充分的利用？视频——沼气池等

教学意图：在调查问题讨论活动中，熟悉水稻农田生态系统中能量流动的相关知识，让学生形成感性认识，培养观察、分析、自主探索的思维能力。

【能量流动模式图展示——学以致用】；【到社会中去——撰写调查报告并交流】：略

师:社会才是学习和受教育的大课堂.同学们通过调查,在探究实践中更新了观念,开拓了视野,增长了才干,明确了我们肩负的历史使命.——纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行。

教学意图：用真实情境激发学生高度关注生态农业，将探讨延伸到课外，让学生的知识“从实践中来，到实践中去”，以利于更好地理解与掌握学科知识。

四、教学反思

①利用真实情境，促进科学思维发展

真实的情境，其实质是真实任务。笔者在组织教学时，没有将书本上关于生态系统的成分——生产者、消费者按照先后顺序一一呈现，而是围绕学科核心素养的教学目标，聚焦学生亲自调查的真实情境——当地农田生态系统 “桑基鱼塘、校园水稻田”，有重点的让学生针对调查结果来分析相关知识，从而促进学生科学思维发展，提升学生解决实际生物学问题的能力。

②基于深度学习，助力科学思维提升

基于真实情境的深度学习，指以真实的情境——桑基鱼塘、水稻田为教学明线，以生物学科知识——能量流动情况为暗线来呈现教学任务，让学生在观察、交流、反思等活动中逐渐提升学生生物学核心素养，即学生在解决真实情境中的生物学问题时，生命观念、科学思维、科学探究和社会责任等这些必备品格和关键能力得到提升，其内涵是引导学生从一系列生物学现象、事实中，取得对相关生物学知识的认识，体会知识产生、发展的过程，对已有知识迁移运用，解决真实情境下的新问题。

利用“基于真实情境的深度学习——探究实践”的教学策略，来开展“调查当地农田生态系统中的能量流动情况”的教学，使学生在主动参与的前提下，在科学理论指导下，运用科学的方法对真实问题进行研究，这种在探索中获取知识和进行思维锻炼的学习方式，是培养学生创新能力的重要教育模式。

参考文献

[1]刘恩山,曹保义.普通高中生物学课程标准（2017年版2020年修订）解读[M].北京:高等教育出版社,2020:39

[2]李烨. 探究式学习在生物课堂教学改革中的运用分析 [J]. 中国多媒体与网络教学学报, 2019, 09：124-5