ldquo生态系统的物质循环rdq [复制链接]

所谓“问题提出”就是教师为学生创造具体环境，启发和激发学生独立提出探索性及求证性问题，形成多向思维的意识，寻找在不同的条件下的多种解决问题的途径，探索可能出现的多种答案，培养学生的创新能力和独立分析问题、解决问题的能力。

课前准备教学的过程
　　教后的反思

本文以苏教版必修三第四章第二节“生态系统的物质循环”为例，在小组学习的前提条件下，阐述笔者在课堂教学时采用“问题提出”的方法的一些具体做法。

1课前准备

学生独立提出探索性及求证性问题是“问题解决”的起点，要激发学生提出问题，除了要营造民主的课堂文化，唤起学生强烈的求知欲望和提问的勇气，形成经常提问的学习习惯，让学生敢问、善问外，还需要创设情境，让学生可问。

课前设计导学案(给学生明确的导向，使学生学有依据、学有方向)，让学生根据导学案,预习时分学习小组提出问题，统计结果有如下问题：①生态系统物质循环概念中的物质是指什么、循环是指什么？概念中所说的生态系统指的是什么？②生物圈内碳元素的主要存在形式有哪些？它们主要分布在什么地方？③碳在生物群落的各类生物体之间如何流动？以什么形式流动？④无机环境中的碳主要通过什么生理过程进入生物群落？以什么形式？通过什么样的生理过程？⑤碳在生物群落的存在形式？传递形式是什么？生物体内的碳以何种形式进入无机环境？有关的生理过程是什么？⑥生物死亡后，碳的去向？⑦古代的生物遗体被埋入地下，变成化石燃料，这部分的碳如何返回无机环境？⑧碳循环的范围怎样？⑨人类活动对碳循环的有什么影响？大气中的CO2浓度是如何变化？⑩如何从生物学稳态的角度思考：生态系统的物质循环受阻导致的后果等等？

根据学生的问题汇总情况，我把所有的问题进行分类为：①探寻生物圈内碳元素存在；②追踪生物圈内碳流动过程；③构建生物圈的碳循环模型；④从生态系统的功能的角度思考能量流动与物质循环的关系等四个方面进行备课。

2教学的过程

2.1课堂导入明确目标

引言：上一节中我们学习了生态系统的能量流动，那么大家回忆一下，它有什么特点？这些能量的最终来源是什么？生态系统的能量是单向不循环的，在流动过程中逐级递减。那大家是否发现，能量流动的同时也伴随有物质的变化，比如呼吸作用，在呼吸过程中，能量大部分以热能的形式散失，同时，在物质方面，有机物被氧化分解，形成CO2和水。可见，生态系统中能量的流动与物质的变化是相伴随的。那么，物质的变化是否也像能量一样，是不可逆转，逐级递减的？

引导启发学生对物质循环概念的理解：概念中的物质不是指由C、H、O、N元素组成的糖类、脂肪和蛋白质等生物体内所特有的物质。生态系统的物质循环是指组成生物体的基本元素在生物群落与无机环境之间的往返运动，正因为物质可以重复利用，所以物质是永恒的（物质不灭定律）。

2.2问题解决展示提升

2.2.1探寻生物圈内碳元素存在

展示“成长小组”的问题：物圈内碳元素的主要存在形式有哪些？它们主要分布在什么地方？课件投影喀斯特地貌和森林照片，引导学生小组讨论与思考。碳元素的存在形式：①在无机环境中以碳酸盐和CO2的形式。②在生物群落中以含碳有机物的形式。

学生在探究与讨论的过程中提出了“煤炭、石油等资源难道不能被耗尽吗？”等问题。我引导学生解决这一认知冲突：（1）煤炭、石油等是人类从事现代工业活动的物质资源，而非生态系统中生命活动所需的物质资源；（2）煤炭、石油等资源是有限的，这些资源的形成需要相当长的时间，而消耗它们所需的时间却要短得多。

2.2.2追踪生物圈内碳流动过程；

展示“自强小组”的问题：①无机环境中的碳主要通过什么生理过程进入生物群落？以什么形式？通过什么样的生理过程？②碳在生物群落的存在形式？传递形式是什么？生物体内的碳以何种形式进入无机环境？有关的生理过程是什么？③生物死亡后，碳的去向？④古代的生物遗体被埋入地下，变成化石燃料，这部分的碳如何返回无机环境？

事实上，物质循环时时刻刻发生在我们身边。因此，可以让学生联系自身感受物质循环的存在。基于已学的知识，学生并不难理解“碳循环”的内容，但教师应把握：（1）生产者合成的含碳有机物被各级消费者所利用；（2）碳在生物群落与无机环境之间的循环主要是以二氧化碳的形式进行的；（3）碳循环具有全球性；（4）通过碳循环的实例，提示学生注意，“生态系统的物质循环”中的“生态系统”是指生物圈，其中的物质循环带有全球性，所以又叫生物地球化学循环。

2.2.3构建生物圈的碳循环模型

展示“格式化”学习小组设计的碳循环模型，由学生来评价和纠正。同学们发现了其中的问题：①图中植物与大气中CO2库的方向与生理过程是错误的。②动植物与煤石油之间缺少联系。③煤石油缺少是如何返回大气中CO2库的④整体感觉有点乱，不好理解和记忆。

我与学生又重新分析、学习和回顾有关知识：（1）碳元素进入生物群落的方式：CO2进入生物群落是通过自养型生物完成的，主要是绿色植物的光合作用，也有化能合成作用。（2）碳元素返回无机环境的方式①动植物的呼吸作用。②分解者的分解作用。③化石燃料的燃烧。

在课堂上，我重新组织学生：两位同学到黑板上、其他同学在草稿纸上构建生物圈的碳循环模型。

构建好生物圈的碳循环模型后，在由班级的所有同学来分析生物圈的碳循环模型：①碳在无机环境与生物群落之间传递时，只有生产者与无机环境之间的传递时相互的，其他各成分之间的传递都是单向的。②造成温室效应的主要原因是化学染料的大量燃烧。③物质循环的范围是生物圈。

2.2.4从生态系统的功能的角度思考能量流动与物质循环的关系

引导启发：生态系统的能量流动和物质循环都是通过食物链和食物网的渠道实现的，物质是能量的载体，使能量沿着食物链（网）流动，而能量又作为动力，使物质能够不断地在生态系统和无机环境之间循环往复，两者密不可分。建构模型如下图。

但是，能量流动和物质循环又有本质上的区别：能量流经生态系统各个营养级时是逐级递减，而且流动是单向的、不是循环的，最终在环境中消失。物质循环是带有全球性的，在生物群落与无机环境间物质可以反复出现，反复利用，循环运动，不会消失。总之，能量流动与物质循环既有联系，又有区别，是相辅相承、密不可分的统一整体。[来源:学科网][来源:学+科+网]

2.2.5课堂延伸

展示“UFO小组”的问题：①如果大量森林被砍伐，会对碳的循环有什么影响？②化学燃料的大量燃烧，对生态系统的碳循环有何影响？③什么叫温室效应？引起温室效应的原因？④温室效应有何影响？如何减缓温室效应?如何解决“温室效应”？

（小组讨论，推荐同学回答）

2.2.6学以致用提高解题能力

“运用”是最能激发人的探索精神的。在学习时，要注意知识的重现率，加强新旧知识之间的联系和对比，及时巩固，尽量把当堂课学到的知识当天就予以掌握和巩固。

及时巩固：下图是生态系统中某元素循环状态的模式图，这种元素是按箭头方向运动的，然而，图中缺少了一个重要的箭头，根据此图，请回答下列问题：⑴图中所缺的箭头是__________。⑵这是______元素的循环。⑶A、B、C、D各是什么生物？A____B_____C____D____⑷由此可见，生态系统的物质循环具有如下特点：①______②______⑸参与过程⑤的生物种类有_________，这些生物的新陈代谢类型，从同化方式看应属于_________，从异化方式看应属于____________。A、寄生细菌B、腐生细菌C、真菌D、硝化细菌E、自养型F、异养型G、需氧型H、厌氧型⑹写出①～⑥所示过程的名称①______②_____③________④______⑤______⑥______

3教后的反思

“问题解决”教学的关键是如何激发学生独立提出问题和解决问题。本文结合我校生物教研组在研究和实施省教育学会“十二五”教育科研重点课题“情景、问题、探究、应用”四环节课堂模式以及自己的教学实践与思考，探讨了如何激发学生独立提出问题和解决问题策略，培养学生演绎或归纳的思维能力，产生假设和检验假设，允许学生发表独到的见解，促进学生自主解决问题等有效策略，培养学生的创造能力。

本节课我采用的教学模式是：“情境、问题、探究、应用”四环节课堂教学模式中，侧重以学生自己提出问题，合作探究，解决问题，当堂训练的教学模式。具体的教学环节是：“学习目标→创设情境：前置性作业→归纳学生提出的问题、分类→学生自主探究→展示提升→总结评价→分层检测”。

把“先学”扩展为学生对新问题的自主提出和探究，将“学”的方式由看书一种方式，扩展到小组合作学习、自主探究、尝试完成等多形式，把“后教”发展为学生与教师之间的互动交流，把“训练”变成课堂上的一种实践。

课堂教学的整体过程都体现了两个渠道：一是充分让学生学与练，这是主渠道，突出了学生的主体地位；环环相扣的解决碳循环过程，培养了学生自主探究、提高逻辑思维的能力。二是老师的分层指导，这是辅助渠道，体现了老师的主导作用。

在问题空间中进行搜索，以便使问题的初始状态达到目标状态的思维过程，个体对问题情境适当的反应学习过程，让原来带着的“问题”不再是问题。

参考文献：

[1]教育部修订.普通高中生物课程标准.人民教育出版社.,4

[2]汪忠主编.普通高中课程标准实验教科书生物3必修稳态与环境凤凰出版传媒集团.11

[3]李济英.“问题解决”让科学思维照亮校园.中国教育报，-2-20（6）.