第四章高中生物新课程中的STS教育

高中生物新课程的跨学科综合

东山区教育发展中心吴幸萍

当代科学发展的一个新趋势是综合化，即各门相关学科在纵向深入的同时，又横向渗透和结合，形成跨学科（interdisciplinarity）的研究。因此，我们有必要对传统的分科型课程加以改革，使之既有相对完整的学科知识体系，又更加有利于人们对事物的整体认识。

广大教师在实施中感到困难重重，如何引导学生选择适当的问题实现跨学科的综合？如何为跨学科学习设定教学目标？如何制定跨学科授课计划？

第一节跨学科综合概述

学科之间相互交叉、相互渗透的现象主要有三种，即社会学科之间的交叉、渗透，自然学科之间的交叉、渗透以及社会学科与自然学科之间的交叉、渗透。社会的发展直接要求科学技术来解决人类所面临的各种重大问题，诸如能源危机、环境污染、人口危机等等。实施跨学科教学是时代潮流，大势所趋。

一、科学的综合性

科学的综合性或科学发展的综合趋势，是当代科学前进的不可抗拒的潮流。这种综合性大体表现在以下各方面：

1．各学科间的纵横综合和整体化的速度、强度远远超过学科的分化。各类学科概念、理论、方法和观点的交汇、渗透和融合，涌现了一批交叉科学、横断科学、综合科学。

2．数学向各学科的渗透，发生了某种程度的科学数学化，以“整理宇宙的秩序”为任务的数学科学，在催化整个科学的综合化。

3．自然科学和社会科学的交融，即文科和理科的综合趋势。这是科学发展中最大的最令人激动的综合。

除上述三方面之外，还有已经发生和正在深化的科学和技术的一体化，科学技术化、技术科学化是现代科学技术发展的鲜明特征。

随着当代科学的发展，人们愈来愈认识到科学作为一个系统，它不仅存在着单一的学科，而且还存在着由单一学科相互作用所形成的交叉学科或者说是跨学科，它是作为科学系统的子系统而存在着的，并呈现出与单一学科同步发展的趋势。跨学科研究从它被提出后就受到人们的重视。这是因为：它融合了不同学科的范式，推动了以往被专业学科所忽视的领域的研究，打破了专业化的垄断现象；增加了学科之间的交流，形成了许多新的学科；创造了以“问题解决”研究为中心的研究模式，推动了许多重要实践问题的解决。

二、跨学科知识的基本特征

跨学科知识的最基本特征，就是它的学科交叉性，它的多学科和跨学科性。跨学科知识相应于单一学科知识具有如下特征。

1．实践性。跨学科研究是适应科技、经济和社会综合发展需要的产物。它能卓有成效地解决现实发展中所提出的已经或可能面临的综合性问题。它主要是为解决实际问题的决策服务的。

2．复杂性。跨学科研究的对象大都不是某一单独的自然现象与社会现象，而是一个复杂系统，其中还包括系统的运行、宏观管理和决策等一系列的复杂问题，并由此而规定了研究任务与研究手段的复杂性。

3．协同性。多学科研究协同效应产生的是新知识突变，而不是知识的线性加和。这就是所谓的“协同作用放大原理”。

4．主体性。跨学科研究实现了研究主体的变革，使研究主体从个体发展到群体主体。群体将产生群体效应，“为各学科和工程的发展提供一个综合的方法”。研究主体的变化必将产生新的认识论、方法论与价值观。

三、跨学科教学的必要性

1．人才培养的需要

当代关于“科学素养”的内涵已经发生深刻变化，它不仅仅是指掌握有关科学理论和知识，更重要的是要具备解决社会实际问题的能力。在目前和未来，我们将接触到许多新事物、新问题，如核能是否应该发展，环境污染怎样防止或消除，世界人口怎样控制，非再生能源的消耗怎样限制等等，这些问题都需要进行综合研究与治理。实施跨学科教学，有利于为未来从事综合治理的人才打好必要的基础。

当今和未来社会不仅需要具有各种专业知识与才干的“专才”，而且非常需要通晓多门学科并融会贯通的，具有综合解决问题能力的“通才”。实施跨学科教学将在这方面发挥其相当重要的作用。

2．科学体系发展的需要

科学的研究对象和研究内容，从低级到高级、从简单到复杂、从线性到非线性、从个体到整体，是现代科学发展的主要特征。各学科的相互交叉、综合，各学科之间传统界限的不断消失，新学科的不断出现、是当代科学发展的一个趋势。任何一门科学要有突破性进展,都必须借助于其他学科的理论、方法、工具、手段。如生物工程是由生物、化学、数学等学科的综合。现代社会和未来社会,科学分化越来越细,科学的综合也越来越明显。

3．弥补分科课程的不足

分科课程强调学科的分门别类和知识的系统性，强调知识发展的纵向逻辑结构，它在知识的传授方面起到了不可小视的作用。但是，不同科目的知识系统之间较少关联，忽视了不同学科之间的横向联系，忽视了不同学科之间的相互交叉、相互渗透的事实，从而在学科设置上出现了知识的重复和割裂，同时分科课程也不利于学生综合分析问题、解决问题能力的培养。

通过跨学科教学，可以克服学科教学中知识支离破碎等问题，使学生学到比较完整的知识；可以有效解决知识变化与更新问题，使学生学到更有价值的学问；可以在学生积极参与，运用知识解决问题的过程中加深对知识的理解，有利于知识的巩固。

四、跨学科教学内容的组织

跨学科教学内容的组织包括横向组织和纵向组织两个方面。

1．横向组织

首先，需详细分析各学科知识间的联系。自然科学各学科的知识存在着广泛的联系，主要表现在以下几个方面。第一，各学科的研究对象存在着交叉重叠之处，如水、大气等。第二，自然科学领域的一些概念具有普遍的适用性，如能源、资源、运动等。第三，自然界的物质虽千变万化，运动方式虽多种多样，其本质和规律相同，如遵循质量守恒、能量守恒定律等。第四，各学科的研究方法存在一致之处，如都有观察、分类、测量等方法。此外，人口、环境等社会问题本身就具有跨学科的特点，这些往往是内容综合的切入点。根据这些切入点可以建立知识的网络结构图。其次，根据知识网络结构图，组成一些具有内在联系的知识模块。在不同的知识块中，内容综合的层次可以不同，如用能量的概念综合机械能、电能、化学能和生物能等。这种结构化的学习内容可能更利于学生对知识的学习、理解、记忆和保持，更利于他们实现知识的迁移，也更利于他们学会分析、解决重大的综合性的社会问题。

2．纵向组织

纵向组织就是按一定的层次或线索将知识模块组织起来。教学内容的纵向组织应注意两点一是同一段时间内知识和技能的反复学习，以及随着时间的推移不断重复，二是在重复过程中，一些知识要不断深入和拓展。这需要对各学科知识进行分类整理。各学科知识大致可分为六个方面：一是自然界的形态和结构方面的知识，如地形地貌、生物体的形态与结构、分子和原子；二是自然现象方面的知识，如声现象、热现象；三是运动规律方面的知识，如物质的运动、生物体的运动、大气层的运动；四是物质转化方面的知识，如各类化学反应、生物体内的物质转化；五是能量及其转化的知识；六是人与环境关系方面的知识。

随着教学内容的纵向组织，还应渗透一条科学方法训练的线索。按照学生的接受能力，可以逐步进行如下的科学方法训练：一是观察、分类、测量等；二是实验、分析、归纳、收集信息和处理信息、解释实验结果并应用、交流科学研究的成果等；三是设计实验、调查并安全实施、提出假说、模型化、综合、演绎等。在组织的过程中，要兼顾知识和科学方法两条线索。最后，再根据具体内容及科学方法训练要求，设计学生实验。

五、跨学科教学中值得注意的几个问题

1．学科间的联系要自然

跨学科综合要求教师不仅要发现学科知识和目标所具有的内在关联性或共同性，而且还应使学生以自然的方式去认识学科间的这种内在关联；在学生没有发现或认识到这种关联时，教师不能将自己建构的关于学科间的关联强加给学习者，否则学习者对这种关联的认识就是勉强的、非自然的。

2．跨学科教学的设计、开发和实施应该有计划地进行

教师必须考虑不同学科知识的关联性、重叠性，然后明确制定跨学科教学计划的目的，寻求跨学科教学的学习方式，选择对跨学科教学或学习实施评价的手段、方式和方法。总之，跨学科教学的设计、开发和实施应当有计划、有组织地进行。

3．应该注意资源的利用

跨学科教学必须有充分的教学资源作保障，决不可局限在教材和练习题等单一层面上，要引导学生利用诸如数据库、计算机网络、图书馆或者录象等各种资源来学习。离开各种资源就无法开展教学，因此，必须对所需的资源作一个规划，包括媒体设备、阅读材料、社区资源等。在教学前多花时间做准备，确保能够获得必要的材料、设备和其他的学习资源。

研究所、动物园、植物园、博物馆、建筑、社区成员、地理风貌、历史景点和学生生活所在地的资源，这些东西构成了一个可以想象得出的、最为丰富的教学实验室。为了利用社区这个丰富的资源宝库，为了建立学校和社区的合作关系，教师可以考虑建立一个社区资源的电子文件以备使用。

第二节在高中生物教学中如何实现跨学科综合

《普通高中生物课程标准（实验）》指出：自然界是一个统一的整体，自然科学中的物理学、化学、生物学等各门学科，其思想方法、基本原理、研究内容有密切的联系。同时，生物科学和数学、技术科学、信息科学相互作用，共同发展。此外，生物科学与人文社会学科也是相互影响的。加强学科间的横向联系，有利于学生理解科学的本质、科学的思想方法和统一的科学概念和过程，建立科学的自然观，逐步形成正确的世界观。

跨学科教学中，学生不是学习一堆互不关联的零碎知识和技能，而是围绕一个特定的问题或任务，学习多个相关学科领域的知识和技能，并利用它们解决问题、完成任务。跨学科教学应实现学习活动方式与学习内容的双重综合。

一、跨学科教学的设计原则

1．课程结构化原则

跨学科综合内容的设计应吸收课程结构化的思想，对新信息、新动态、新进展进行结构化的处理，不必侧重知识细节的介绍，而应注重理清基本原理和基本方法，并培养学生的探究精神和开放态度。未来社会里，信息、知识、技术加速更新，社会变化日新月异，教育不断地面临新课题，围绕主题组织跨学科教学应遵循课程内容结构化的原则，注重基本问题的探究，以更新学生的知识结构为目的，侧重培养学生分析解决问题的能力，不必过于强调具体知识的掌握。要选择自然科学各学科之间具有内在联系的知识，结合自然界与人类生活中的综合性问题，组成有机的知识体系。

2．联系现实生活原则

跨学科的学习内容应切近于社会生活，要多选择与重大的社会问题密切相关的主题作为课程学习内容的核心。如人口、能源、生态、环境、STS等，这些都是跨学科的并与现实联系十分密切的综合性的问题。这些问题所涉及的学习内容更加贴近学生生活和社会实际。可以考虑通过案例研究，专题探讨等灵活多样的方式促使学生学会运用知识和整体观念解决实际问题。

二、跨学科综合的主要模式

跨学科综合主要采用科际联系模式。科际联系模式是指不打破学科界限,不同学科之间相互联系或共同组织教学单元的模式。这一模式比较灵活,不必打破原有课程结构,容易纳入到现有体系中来,教师相对愿意接受,但必须组织跨学科教学小组,以便设计共同的教学单元。课程设计可以在学期开始进行,也可在教学过程中根据需要随时进行.科际联系模式又可以进一步分为相关模式、交叉模式、迁移性模式和主题教学模式。

1．相关模式

相关模式是指将不同学科的相关内容放在同一时间或连续时间内教授,从而帮助学生自觉地将不同学科的内容联系起来,形成更为广阔的知识网络。

2．交叉模式

交叉模式是指教师对不同学科重合和交叉的概念予以共同组织,在从各自学科角度教授的同时指出这种共同性,加强学科之间的联系。

3．迁移模式

迁移模式是指通过在不同学科间可以迁移的技能、技巧和能力促进课程一体化的方式,如记忆方法的培养,想象力的激发,问题解决技能的提高等在各科教学中都可进行。

4．主题教学模式

主题教学模式是科际联系模式的最高体现,是在相关模式和交叉模式的基础上发展起来,同时融入迁移模式的原理,围绕同一主题组织共同的教学单元.主题通过具有一定的普遍性与概括性,超越某一学科的局限性而涉及多门学科,从而为科际联系提供可能性.主题也可以是某一跨学科的现实问题,为综合学习提供焦点。

三、开发跨学科主题单元的基本步骤

开发跨学科主题单元包括以下基本步骤：

1．选择主题。选择一个概括性的主题，确定主题的最终题目及相关话题。主题选择应该满足以下两个准则：主题必须符合法定学习内容的范围和顺序；主题必须是学生感兴趣的。

2．写概述。写出单元概述或概要、有关目的、涉及到的主要概念、可能达到的最充分的教学目标。在实施过程中，随着单元的进展，这些内容可能会有变化，新的内容可以加进来。

3．确定教学资源。预先考虑和准备教学资源是必要的，这包括技术资源和社区资源。

4．组织学习内容。选择和组织学习内容，包括写一些问题，并设计学生的潜在经历和活动。这些经历和活动包括建构知识、讨论问题、评价、做实验、观察、角色扮演、实地考察等。

5．布置班级环境。用各种材料设计和布置教室环境，以吸引学生的兴趣和激发学生的求知欲。教室是教师工作和学生学习的地方，应给学生营造学习的氛围。

6．安排跨学科主题单元的结尾活动。与学生共同协作，计划一个单元的结束方式。引导学生总结自己从其他同学、父母、其他社区成员那里学到了什么。结束方式可以包括书面和口头陈述两种方式，并有学生制作的各种可视材料。

7．评价。可以采用以下的评价方法：

（1）诊断性评价。在单元开始前，对学生的知识和技能进行的评价。以了解学生已经知道什么，或者考察他们已知道的与主题有关的内容。

（2）形成性评价。在教学过程中对学习的评价，用以确定学生是如何做的。

（3）总结性评价。在教学结束后对学习的评价，用来发现学生从该单元中实际学到了什么。

四、教学案例

下面通过《种群和群落》单元教学案例，说明跨学科教学的实施，由于篇幅所限，案例着重于跨学科教学内容的陈述。

案例设计1 第四章种群和群落

本案例是生物必修3《稳态与环境》中的内容，在《普通高中生物课程标准（实验）》中的教学要求是：

1．列举种群的特征；

2．尝试建立数学模型解释种群的数量变动；

3．描述群落的结构特征；

4．阐明群落的演替。

课程标准还对本章提出以下的活动建议：

1．探究培养液中酵母种群数量的动态变化；

2．土壤中动物类群丰富度的研究；

3．调查当地自然群落中若干种生物的生态位；

4．探究水族箱（或鱼缸）中群落的演替。

第1节种群的特征

学习目标：

1．描述调查种群密度的方法；

2．尝试用样方法调查种群密度；

3．列举种群的特征。

学习过程

教学说明

问题引入：

学生思考和讨论：教材中的“问题探讨”——模拟草地。

教师简要说明：“估算”是一种重要的科学方法，在科学研究的许多领域中都要运用。“估算”存在着误差，运用科学方法进行估算可以缩小误差，最大限度地保证得到的结果符合客观事实。

自主学习：

1．种群密度的概念

2．样方法

学生阅读：

标志重捕法。

教师引导，学生演练：

运用数学方法估算某个种群的种群密度。

学生阅读，教师点拨：

学生阅读：出生率和死亡率。

教师点拨：死亡或迁出对种群来说不一定是坏事，因为一些个体死亡或迁出了，在种群中留下空间让新一代个体更好地成长，这样的种群往往生活力更强。

思考与讨论：

要控制人口过度增长，必须降低出生率，我国已经把计划生育列为一项基本国策。人口过度增长会带来哪些社会问题？

学生阅读：

迁入率和迁出率。

分析与讨论：

读图分析：种群的年龄组成：增长型、衰退型、稳定型

讨论：稳定型和衰退型的种群，种群数量在近期是否一定能保持原有的状态？

阅读：种群的性别比例和空间特征。

师生共同归纳：

总结本节的学习内容。

进一步探讨更多的跨学科内容：

1．讨论：目前，计划生育政策有效地控制了我国的人口增长。从长远来看，独生子女政策可能造成哪些负面影响？

2．举例说出在物理、化学哪些领域会应用到抽样调查方法？

3. 阅读英语资料：

population density

In many countries today,laws have been made to protect wild animals and plants．Because animal and plant population density is becoming less and less. Many creatures were killed by people. According to scientists,about a thousand kinds of animals will disappear from the world soon,and the speed of killing has increased．So the need to protect wild animals and plants is greater now than ever before．

探究活动：（可安排在课外完成）

教师指导学生探究“用样方法调查草地中某种双子叶植物的种群密度”。

引出本节学习的核心问题：种群密度；调查种群密度的方法。

跨学科内容：与数学学科的联系。

跨学科内容：与政治学科的联系。

通过具体事例让学生了解“抽样调查”在科学研究中应用的普遍性。

加强双语教学。

在已有知识基础上，提出进一步探究学习的内容。

第2节种群数量的变化

学习目标：

1．说明建构种群增长模型的方法；

2．通过探究培养液中酵母菌种群数量的变化，尝试建构种群增长的数学模型；

3．用数学模型解释种群的数量变化；

4．关注人类活动对种群数量变化的影响。

学习过程

教学说明

问题引入：

1．学生思考和讨论：教材中的“问题探讨”——细菌繁殖产生的后代数量。

2．学生完成教材66页上表格，并依据表中的数据，画出细菌种群的增长曲线。

教师讲述：

1．数学模型概念

教师强调：数学模型在生物学中越来越表现出强大的生命力，它通过建立可以表述生命系统发展状态等的数学系统，对生命现象进行量化，以数量关系描述生命现象，再运用逻辑推理、求解和运算等达到对生命现象进行研究的目的。

2．结合“问题探讨”的素材，介绍建立数学模型的一般步骤：

① 观察研究对象，提出问题

解释：这是建立数学模型的基础，在这一基础上运用数学方法将生物学问题转化为数学问题。

② 提出合理的假设

解释：这是数学模型成立的前提条件，假设不同，所建立的数学模型也不相同。

③ 根据实验数据，用适当的数学形式对事物的性质进行表达

解释：要认识到数学模型所蕴涵的生物学意义。

④ 通过进一步实验或观察等，对模型进行检验或修正

解释：在理想状态下细菌种群数量增长的数学模型是比较简单的，而生物学中大量现象与规律是极为复杂的，存在着许多不确定因素和例外的现象，需要通过大量实验或观察，对模型进行检验和修正。

学生阅读：

种群增长的“J”型曲线的实例。

分析思考：

根据历年来世界和我国人口增长的数据，分析人口增长是否呈“J”型曲线？

教师讲述：

“J”型增长的数学模型。

提出问题：

“J”型增长能一直持续下去吗？

自主学习：

学生阅读分析高斯实验，理解“S”型曲线和环境容纳量概念。

思考与讨论：

对家鼠等有害动物的控制，应该采取什么措施？从环境容纳量的角度思考，能得到什么启发？

教师引导，学生自主学习：

种群数量的波动和下降：

1．学生阅读分析教材中的实例，并总结出影响种群数量的主要因素。

2．讨论教材“与社会的联系”栏目。

进一步探讨更多的跨学科内容：

讨论：

1．16世纪以来，世界人口表现为指数增长，试分析其原因。

3．理科中有哪些知识应用到数学模型？

学生讨论基础上，教师归纳：

在科学史上，牛顿等很多伟大的科学家都是建立和应用数学模型的大师，他们将各个不同的科学领域同数学有机地结合起来，在不同的学科中取得了巨大的成就。如力学中的牛顿定律、电磁学中的麦克斯伟方程、化学中的门捷列夫周期表、生物学中的孟德尔遗传定律等，都是经典的应用数学模型的光辉典范。在当代，由于计算机得到运用，数学模型在生态、地质、航空等方面有了更加广泛和深入的应用。

数学模型是联系实际问题与数学的桥梁，具有解释、判断、预测等重要功能。在科学研究中，数学模型是发现问题、解决问题和探索新规律的有效途径之一。

探究活动：（可安排在课外完成）

教师指导学生探究“培养液中酵母菌种群数量的变化”。

让学生感受到生物现象和规律可用数学语言表达出来。

对数学模型适当展开，丰富其内涵。

提出问题，启发思考，使学生的思维活动向纵深发展。

跨学科内容：与历史、政治学科的联系。

跨学科内容：与物理、化学、生物等学科的联系。按照学生的接受能力，渗透数学模型的科学方法训练。

在已有知识基础上，提出进一步探究学习的内容。

第3节群落的结构

学习目标：

1．识别群落，说出群落水平上研究的问题；

2．描述群落的结构特征；

3．尝试进行土壤中小动物类群丰富度的研究。

学习过程

教学说明

问题引入：

学生思考和讨论：教材中的“问题探讨”。

学生阅读，教师点拨：

学生阅读：群落的概念。

教师强调：群落不是一定空间内各种生物简单的集合，而是通过种内的斗争或互助，种间的共生、竞争、捕食等关系建立起的有机整体。一个群落是共同生活在一个地区的生物大家庭，具有一定的组成和结构，其中的各种生物相互制约，又相互依存。

学生比较：

在群落水平上研究的问题与种群水平上研究的有什么不同？研究群落有什么意义？

教师归纳：

在种群水平上的研究对象是同一物种的生物集合体，而群落水平上研究的是不同物种的生物集合体。群落是从比种群层次更高、范围更广的角度来研究生物之间的关系和相互作用。

学生自主学习：

利用“问题探讨”中的素材，说明在群落水平上研究的一些问题。

学生分析比较：

分析群落的物种组成，比较新疆北部森林和福建武夷山的森林在物种组成上的不同。

教师归纳：

1．物种组成是区别不同群落的重要特征。

2．不同群落的物种数目有差别。

学生阅读：

丰富度的概念。

学生分析，教师点拨：

学生分析：反映种间关系的实例（教材资料1、资料2）

教师点拨：

1．竞争不仅是对食物的相互争夺，还包括对资源和空间的相互争夺。

2．捕食者与猎物的关系是在漫长的进化过程中形成的，在自然界中，捕食者种群将猎物种群捕食殆尽的事例是很少的，被捕食的往往是体弱患病的或遗传特征较差的个体，从而防止了疾病的传播和不利遗传因素的延续。

师生共同归纳：

种间关系包括：竞争、捕食、互利共生和寄生等。

学生自主学习，教师总结：

学生观看群落的垂直结构图片或录象，阅读教材。

教师总结：群落中植物的垂直结构直接影响群落中动物的垂直结构，动物种类的多少是随植物层次的多少而变化的。阳光、温度、水分等生态因素对动植物的分层有直接影响。

学生观看群落的水平结构图片或录象，阅读教材。

教师总结：群落的水平结构往往是由于地形的变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同、生物自身生长特点的不同，以及人与动物的影响等因素造成种群密度上的差别。

进一步探讨更多的跨学科内容：

阅读唐诗和短文：

北青萝

李商隐

残阳西入崦，茅屋访孤僧。
落叶人何在？寒云路几层？
独敲初夜磬，闲倚一枝藤。
世界微尘里，吾宁爱与憎。

（选自《唐诗三百首》）

在李商隐的这首五言律诗中，提到了“藤类植物”，它可以做成藤椅，是古人休闲散心的场所。在现实生活中，藤本植物也受到城市居民的欢迎，但是它和其它植物争夺空间的情况却不能不引起大家的重视：近日，华南植物园的多位植物专家在广州市龙眼洞林场筲基窝一带新发现了“森林杀手”——金钟藤。外表艳丽的金钟藤对森林来说心如蛇蝎，触者尽亡。它开出漂亮的钟状花朵，白色花冠，漫山遍野的金钟藤如一张网罩住灌木丛乃至高达10余米的大树，被纠缠者不日即“呜呼哀哉”。

请问：这种现象属哪一种种间关系？（答案：竞争）

探究活动：（可安排在课外完成）

教师指导学生探究“土壤中小动物类群丰富度的研究”

学习评价：

1．让学生收集有关描述生物种间关系的文学诗句。

2．让学生将旅游、考察中保存的有关群落的物种、群落的结构等方面的相片，和撰写的文章收集起来。

以上述两项内容出一期班报或手抄报等。

让学生树立生命系统是一个统一的整体的思想。

比较是学习生物学的一种重要方法，通过比较，使学生认识到不同群落有不同的物种组成。

抓住关键问题展开论述，加深学生对概念的理解。

提高学生的文学素养。

在已有知识基础上，提出进一步探究学习的内容。

提供相互学习的机会，提高学生对文学、艺术等方面的素养。

第4节群落的演替

学习目标：

1．阐明群落的演替过程；

2．说明人类活动对群落演替的影响；

3．关注我国实行退耕还林、还草、还湖，退牧还草的政策。

学习过程

教学说明

问题引入：

学生思考和讨论：教材中的“问题探讨”。

学生阅读：

演替的概念。

自主学习：

1．观看群落演替的录象资料片。

2．阅读教材“发生在裸岩上的演替”。

思考讨论：

1．光裸的岩地上首先定居的生物为什么不是苔藓和草本植物，而是地衣？

2．地衣阶段为苔藓的生长提供了怎样的基础？为什么苔藓能够取代地衣？

3．在森林阶段，群落中还能找到地衣、苔藓、草本植物和灌木吗？

阅读思考：

阅读弃耕农田上的演替，并与“发生在裸岩上的演替”过程相比较，分析共同点和不同点。

思考：农田是人类对自然群落进行改造的产物，在农田上群落的演替能否恢复为原有的自然群落呢？

师生共同归纳：

初生演替和次生演替的影响。

分析讨论：

分析讨论教材中“践踏对草地群落的影响”的素材。

讨论：

“其实地上本没有路，走的人多了，也便成了路”。这句话出自鲁迅先生的哪篇文章？这句话有什么含义？根据这句话谈谈人类活动对环境的影响。

分析与归纳：

学生观看图片、录象等相关资料，分析人类活动对草原、森林、水域生物群落的影响。

师生归纳：（1）人类活动往往是有目的、有意识地进行的，可以对生物之间、人类与其他生物之间以及生物与环境之间的相互关系加以控制，甚至可以改造或重建起新的关系；（2）人类可以砍伐森林、填湖造地、捕杀动物，也可以封山育林、治理沙漠、管理草原。人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行。

学生自主学习，教师点拨：

学生课前收集有关“退耕还林、还草、还湖”的资料，课堂上展示交流。

教师点拨：人类绝不能以牺牲环境和浪费资源为代价求得一时的发展，必须走可持续发展道路，处理好经济发展同人口、资源、环境的关系，致力于生活环境的改善。

进一步探讨——更多的跨学科内容：

1．思考：几十年前，我国曾提出“围湖造田”方针，该方针是在什么历史背景下提出的，在当时有什么意义？这样做违背了什么规律？有什么历史教训？

2．阅读资料：《岩石的形成》

在群落的演替中，光裸的岩石上可以长出森林，那么，岩石是怎样形成的呢？岩石的形成过程如下：在地壳中，约有3/4的岩石是由地球内部的岩浆冷却后凝结而成的，人们称它为岩浆岩。有少数的岩石是泥沙、矿物质和生物遗体等长期沉积在江湖和海洋底下，经过长期紧压胶结，以及在地球内部热的作用下，变成了岩石，人们称它为沉积岩，如砂岩、页岩和石灰岩等。岩浆岩和沉积岩形成之后，受地壳内部的高温高压的作用，改变了性质和结构，就形成了另一种岩石——变质岩，如石英岩、大理岩等。岩石正是经过长期的各种条件的作用，而由其它物质转变成的。（摘自2004年7月13日科学导报）

利用多媒体，使学生获得感性认识，进一步理解演替的概念。

利用学生已有的知识，层层深入地分析解决问题。