运用简易材料评价学生对食物网概念的理解
2022-06-08
摘 要 描述了一个教学活动，利用活动评价学生对食物网和能量流动等概念的理解。学生以小组为单位，根据教师事先设定的标准，运用一些简易材料尝试构建食物网模型;然后，参照教师提供的指南，学生之间对作品质量进行相互评价。
教育期刊网http://www.jyqkw.com/
关键词 食物网 能量流动 营养级 简易材料
中图分类号 G633.91 文献标识码 B
《普通高中生物课程标准（实验）》中提到：“在生态系统中，物质和能量是沿着食物链和食物网流动的，能量单方向流动，从绿色植物经食草动物、食肉动物再到分解者”，从而解释了生命科学中“生物间的相互依存”。然而，在教学过程中，许多学生往往对食物网的概念存在诸多误解，例如，不能正确地理解能量流动的方向，不能够明确地区分食物链和食物网的概念等。
针对于上述问题，笔者设计了一个简单的教学活动。该活动呈现了一个使用简易操作材料的例子，可将材料组装成模型，代表抽象的生物学概念，从而向学生们展示食物网中能量流动的相关知识，以期评价和加强学生对食物网和能量流动等重要概念的理解。关于能量流动和营养级的重要概念和术语，教师要事先进行介绍;然后，学生以小组为单位进行活动，建构对食物网和能量流动等概念理解的具体模型;最后，参照教师提供的指南，学生之间对作品质量进行相互评价。
1 活动目的
通过学生主动构建食物网模型，教师评价和加强学生对食物网等相关概念，如能量流动、能量散失、营养级等的理解。
2 活动材料
至少4张木盘，4根黄色木棒，1根绿色木棒，2根蓝色木棒，黄色彩泥，如图1所示。
3 活动流程
3.1 活动准备
学生2人一组，每组利用一套材料，活动时间约30 min。以下信息借助于投影机投射在大屏幕上：
木盘=生物体;黄色棒子=化学能;绿色棒子=光能;蓝色棒子=热能;黄色彩泥=太阳。
3.2 活动步骤
（1） 教师事先介绍关于能量流动和营养级等重要概念和术语，之后学生进行活动。
（2） 从太阳开始，学生将材料进行连接，制作食物链模型，使其终止于次级消费者，如图2所示。
（3） 可增加一个三级消费者。
（4） 可在食物链上增加一条代表能量散失的路径。
（5） 组与组之间进行合作，连接原材料，调整食物链的结构使它成为食物网，最多有三个营养级，如图3所示。在制作过程中，教师要提醒学生最大限度地使用所提供的材料。
（6） 学生可选择的挑战：增加三级消费者和热量散失的路径。
当小组完成步骤2～4的时候，提醒学生检查他们的模型，并让学生使用一些相关的术语，如营养级的概念、能量流动和散失的种类等来解释他们的模型。当学生制作完成步骤5中的食物网模型后，让他们交换模型，相互之间进行评价，以下指导性的问题可作为评价的重点（投影到大屏幕上）：
（1） 食物网模型符合设定的标准吗？如果不符合，那么存在什么具体的问题？
（2） 能量流动的方向都是正确的吗？
（3） 在食物网模型中，每一个营养级有多少种代表性的生物？
评价完成之后，小组之间共同交流各自的反馈信息。
4 评价与建议
该活动能够有效地检验学生对于食物网中相关内容的理解程度。对于表达能力较弱的学生来说，通过构建适当的模型来体现他们对于知识的理解，帮助学生搭建一座更好的表达桥梁;对于具有较强语言能力的学生来说，能够有机会通过相互交流展示他们对于知识的理解力。当然，在活动过程中，教师要能够对学生在概念理解上的进一步给予一个肯定性的评价。
建议教师在该活动的基础上增加一些拓展活动，如建议学生把分解者添加到食物网模型中，因为分解者在食物网中的作用是非常重要的;让学生去研究食物网模型中代表营养级的真实生物体，可将生物体的照片贴在食物网模型中的木盘上;考虑使用同样的材料，来做养分循环的模型，例如碳循环和氮循环，木盘将会代表循环中的营养物质，木棒代表成分之间营养物质的流动路径，但必须强调食物网中营养物质是循环流动的而能量是单向流动的。最后，该活动若能结合传统的课堂教学方法，将会起到更好的教学效果。
参考文献：
[1] 中华人民共和国教育部.普通高中生物课程标准（实验）[S].北京：人民教育出版社，2003.
[2] 周玲.运用生活中的简易材料制作“基因的表达”教具[J].中学生物学，2012（10）：42-43.
[3] Richard Grumbine.Can You Build It？Using Manipulatives to Assess Student Understanding of Food-Web Concepts[J].The American Biology Teacher，2012（7）：518-520.
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关键词 食物网 能量流动 营养级 简易材料
中图分类号 G633.91 文献标识码 B
《普通高中生物课程标准（实验）》中提到：“在生态系统中，物质和能量是沿着食物链和食物网流动的，能量单方向流动，从绿色植物经食草动物、食肉动物再到分解者”，从而解释了生命科学中“生物间的相互依存”。然而，在教学过程中，许多学生往往对食物网的概念存在诸多误解，例如，不能正确地理解能量流动的方向，不能够明确地区分食物链和食物网的概念等。
针对于上述问题，笔者设计了一个简单的教学活动。该活动呈现了一个使用简易操作材料的例子，可将材料组装成模型，代表抽象的生物学概念，从而向学生们展示食物网中能量流动的相关知识，以期评价和加强学生对食物网和能量流动等重要概念的理解。关于能量流动和营养级的重要概念和术语，教师要事先进行介绍;然后，学生以小组为单位进行活动，建构对食物网和能量流动等概念理解的具体模型;最后，参照教师提供的指南，学生之间对作品质量进行相互评价。
1 活动目的
通过学生主动构建食物网模型，教师评价和加强学生对食物网等相关概念，如能量流动、能量散失、营养级等的理解。
2 活动材料
至少4张木盘，4根黄色木棒，1根绿色木棒，2根蓝色木棒，黄色彩泥，如图1所示。
3 活动流程
3.1 活动准备
学生2人一组，每组利用一套材料，活动时间约30 min。以下信息借助于投影机投射在大屏幕上：
木盘=生物体;黄色棒子=化学能;绿色棒子=光能;蓝色棒子=热能;黄色彩泥=太阳。
3.2 活动步骤
（1） 教师事先介绍关于能量流动和营养级等重要概念和术语，之后学生进行活动。
（2） 从太阳开始，学生将材料进行连接，制作食物链模型，使其终止于次级消费者，如图2所示。
（3） 可增加一个三级消费者。
（4） 可在食物链上增加一条代表能量散失的路径。
（5） 组与组之间进行合作，连接原材料，调整食物链的结构使它成为食物网，最多有三个营养级，如图3所示。在制作过程中，教师要提醒学生最大限度地使用所提供的材料。
（6） 学生可选择的挑战：增加三级消费者和热量散失的路径。
当小组完成步骤2～4的时候，提醒学生检查他们的模型，并让学生使用一些相关的术语，如营养级的概念、能量流动和散失的种类等来解释他们的模型。当学生制作完成步骤5中的食物网模型后，让他们交换模型，相互之间进行评价，以下指导性的问题可作为评价的重点（投影到大屏幕上）：
（1） 食物网模型符合设定的标准吗？如果不符合，那么存在什么具体的问题？
（2） 能量流动的方向都是正确的吗？
（3） 在食物网模型中，每一个营养级有多少种代表性的生物？
评价完成之后，小组之间共同交流各自的反馈信息。
4 评价与建议
该活动能够有效地检验学生对于食物网中相关内容的理解程度。对于表达能力较弱的学生来说，通过构建适当的模型来体现他们对于知识的理解，帮助学生搭建一座更好的表达桥梁;对于具有较强语言能力的学生来说，能够有机会通过相互交流展示他们对于知识的理解力。当然，在活动过程中，教师要能够对学生在概念理解上的进一步给予一个肯定性的评价。
建议教师在该活动的基础上增加一些拓展活动，如建议学生把分解者添加到食物网模型中，因为分解者在食物网中的作用是非常重要的;让学生去研究食物网模型中代表营养级的真实生物体，可将生物体的照片贴在食物网模型中的木盘上;考虑使用同样的材料，来做养分循环的模型，例如碳循环和氮循环，木盘将会代表循环中的营养物质，木棒代表成分之间营养物质的流动路径，但必须强调食物网中营养物质是循环流动的而能量是单向流动的。最后，该活动若能结合传统的课堂教学方法，将会起到更好的教学效果。
参考文献：
[1] 中华人民共和国教育部.普通高中生物课程标准（实验）[S].北京：人民教育出版社，2003.
[2] 周玲.运用生活中的简易材料制作“基因的表达”教具[J].中学生物学，2012（10）：42-43.
[3] Richard Grumbine.Can You Build It？Using Manipulatives to Assess Student Understanding of Food-Web Concepts[J].The American Biology Teacher，2012（7）：518-520.