生物与环境关系是生物学相关课程的主要内容之一,对该内容的理解和掌握有助于提升学生自觉保护生态环境的意识和培养他们的可持续发展观。传授该方面知识的方式有很多种,例如课堂教学、室内和野外的实验教学、生产实践等。为了让学生准确快速地理解掌握该知识,并在掌握知识的过程中有意识地培养热爱自然的情感、保护生态环境的意识、树立可持续发展观,本文以美国roject Learning Tree(PLT)培训项目中的案例为基础,开发出“生物与环境”关系内容的游戏教学。

    下面以“制作树木的年轮”的游戏来让学生理解国家课程标准所规定的中学生物学课程标准中“生物与环境”关系的相关内容。

    生物所要生存的环境条件多种多样,简单可以概括为光照、温度、水分、土壤、人的干预等方面。树木的年轮承载着树木生长全过程的信息,这种信息无不打下环境要素影响的烙印。如何通过游戏的实践活动方式让大家深刻理解这种复杂的生物与环境关系呢?本游戏的设计思想是在理解掌握生物与环境关系的基础上,进行对学生的生态环境意识教育。具体可以概括为是理解植物与环境密不可分,离开它生活的环境就会走向灭亡,不健康的环境不利于其成长。认识自然界中存在竞争,只有在竞争中争取所需的环境要素,才能够立足于不败之林。在掌握植物与环境知识的同时,注重学生之间对知识的理解与交流。

    1教学素材

    一次性的纸碟子(20cm左右),铅笔,红、黄和蓝色等塑料币(各50枚),分别代表植物生长所需要的光照、温度、水分等环境要素(根据教学区域或需要也可以多设计一些其他颜色的塑料币,因影响植物生长的要素有很多且有很大的区域差异性)。

    2实施步骤

    (1)提出问题。例如,树木的重要性是什么?树木的生长需要什么?什么要素可以代表树木的生长动态?是否见过或者接触过树木的年轮,在哪里?是什么样的?……(2)请用铅笔勾勒出树木的年轮到纸碟子上。(3)小组成员之间交换自己的作品,分享并解释为何要这样描绘(例如,可以就稠密度、均匀度、是否有方向差异等展开讨论)。(4)集体到室外有树木生长的开阔的地方(校园绿地),讨论植物生长所需要的环境要素。(5)拿出事先准备的彩色的塑料币,给大家解释几种颜色所代表的环境要素(例如,光、温、水等)。(6)找一片空地或草坪,画一个10~15m直径的圆,请大家到圆内,各自站在自己所分发的纸碟子上(每人代表一棵树,不能移动)。(7)由组织者拿着一个装有各色塑料币的容器,随机抓出其中的塑料币去撒,直到撒完为止。(8)发令让每个参与者在自己的身体所及的范围内去拾这些塑料币(鼓励他们在遵守游戏规则的前提下拾取尽可能多的各色塑料币),直到所有的塑料币全部被拾起。(9)让每个人清点自己所得的各色塑料币的个数,并记录到纸上。如果有参与者没有捡到其中任何一个颜色的塑料币就要被淘汰,因为缺少任何其中一个环境要素树木都不可能生存。(10)重复(7)~(9)步骤4~7次,每一次代表一年,形成一圈树木的年轮。(11)整理这几轮的数据,一个塑料币代表可以生长0.1cm的宽度。不同环境因素对树木生长贡献的比重各不相同。例如,干旱区水分的重要性可能要大于气温,贡献率大。寒冷地区温度的贡献可能大于水分,总之根据情况而定,但总和是100%。例如,假设游戏中有三种因子影响树木生长,包括光照、土壤、水分。它们的贡献率分别可以是30%、30%、40%,也可以是15%、45%、40%。(12)依据步骤(11)的数据,计算自己树木年轮的宽度,重新修订自己树木的年轮,并在组内交换新的作品,探讨前后的差异性及其产生的原因。(13)在整个参与活动的人群中讨论分享实验心得,理解植物与环境的关系。

    3注意事项

    其一,游戏开始前要引导学生理解地球上光照、温度、水分等环境要素及其在地球上分布的特征;其二,注意在游戏过程中,对中间出局学生的精神安抚,说明这是游戏,实际自然界的生物就是有生长、衰老、死亡的过程,并理解自然过程有其哲学含义;其三,游戏过程中引导学生享受分享知识和信息的快乐。

    本游戏在实践教学中已经应用了三轮,每次在课堂互动、知识掌握方面都收到较好的效果。该教学模式是一种“体验式学习”的教学方法,使书本上“生物与环境关系”这一相对抽象、乏味、枯燥的知识点变得生动、形象、容易理解[1]。同时,通过学生的形象扮演一棵树的角色,不仅强调了活动的“感悟”,还促进了学生情感的分享。学生一致认为这是一个全新的体验,提高了学习该方面知识的热情。本游戏使他们对身边枝繁叶茂的植物不再熟视无睹,而是深刻认识到了植物生长的艰辛。在理解光、温、水等生态因子对植物生长起重要作用的基础上,也深刻认识到自然界存在着竞争,存在着适者生存。

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