由“食物链箭头的方向”引发的思考通州区中山街小学高春秀2011年10月12日阅读次数:1080内容提要：中国科学技术协会2010年11月25日对外发布第8次中国公民科学素养调查结果称，2010年中国大陆具备基本科学素养的公民比例为3.27%，相当于日本、加拿大、欧盟等主要发达国家和地区20世纪80年代末、90年代初的水平。可见，提升公民科学素养迫在眉睫，而培养小学生的科学素养更是重中之重。本文以《猫头鹰和农田》一课为例，通过对三次教学进行分析阐述，得出结论：教师进行教学时，必须考虑具体教学内容中所蕴含的科学本质，并通过相应的教学行为将这种科学本质转化为学生的理解。教师只有对科学概念有深入认识，提升自身的科学素养，才能不偏离正确的教学方向，才能很好地调控教学过程，从而培养学生的科学素养。主题词：食物链箭头方向科学本质中国科学技术协会2010年11月25日对外发布第8次中国公民科学素养调查结果称，2010年中国大陆具备基本科学素养的公民比例为3.27%，其中，了解必要科学知识的公民比例为14.67%，掌握基本科学方法的公民比例为9.75%，崇尚科学精神的公民比例为64.94%。目前中国公民科学素养水平相当于日本、加拿大、欧盟等主要发达国家和地区20世纪80年代末、90年代初的水平。
看到这组数字，我的心情很沉重，我们国家公民的科学素养比起邻居日本竟落后了将近三十年。作为科学教师，我本应成为提高学生科学素养的培养者，但由于自身科学知识的局限，差点成为学生科学素养的扼杀者。这还要从教学《猫头鹰与农田》一课说起。《猫头鹰与农田》是首师大版科学课六年级（上册）“生物与环境”单元的内容。这一课在课标中的位置是这样的:生命世界生命的共同特征多样的生物健康生活生物与环境进化现象生物对环境的适应本课教学内容之一是认识食物链，了解食物链的特点。食物链反映了一个生态系统中食物和能量的传递关系。这种关系好似一个食物的链条，我们称其为食物链（或营养链）。每一个食物链都包括几个环节，每个环节都可作为一个营养级。能量和食物从生产者到初级消费者，再到次级消费者，都是通过食物链进行的。在认识食物链概念中，食物链的书写不光体现了“谁被谁吃”的食物关系，更为重要的是箭头的表示方向体现了一个能量的传递过程，这是科学的本质。遗憾的是在第一次教学时，我并没有认识到这种科学本质，而是匆匆走上讲台。下面是一班的部分实录：师：农田中生活着各种各样的生物，你能举几个例子吗？这些生物之间有什么关系呢？师：那你能不能按照谁被谁吃的关系把这些生物按顺序排列出来。
（学生并没有按照谁被谁吃的关系排列）师：我再重复一遍，不要按照谁吃谁的顺序排列，而是按照谁被谁吃的关系排列。（在多次强调下，学生勉强将顺序排列出来，我迫不及待地板书：小麦蝗虫麻雀猫头鹰）师：那么怎样才能更清楚地表示出它们谁被谁吃的关系呢？师：你认为哪一种方法更直观、更简洁？（老师在黑板上示范）师：农田中还有哪些生物存在着谁被谁吃的关系？请你也用这种方法写下来。师：注意箭头的方向，谁是被吃的，箭头就从谁指出来，谁是吃的，箭头就指向谁。有了第一节课的教训，我改变了教学策略。下面是二班的部分实录：师：同学们，你们喜欢猜谜语吗？那这两个谜语你们猜得出来吗？出示谜语：草地上来了一群羊（板书：草生：草莓（草没）师：草为什么没了？生：草被羊吃了。（师板书：草羊）师：看来第二个谜语也难不倒大家了：然后又来了一群狼。（板书：草羊生异口同声：杨梅（羊没）师：羊为什么也没了？生：羊被狼吃了。（板书：草羊狼）师：这些生物之间有什么关系呢？生：食物关系。师指着板书提示：那你能用“谁被谁吃”的方式来表示这种食物关系吗？师：下面做一个游戏，请几位同学到前面来扮演这几种生物，你被谁吃就把你的手臂放在谁的肩膀上，同时吃的同学张大嘴巴做吃状。
同学们看一看在它们之间建立起了一种食物关系，谁强大谁就张大嘴巴，箭头就指向谁。谜语暗含着生物之间的食物联系，两个提问有效地避免了学生将生物之间的食物关系用“谁吃谁”的方式表示，而是直接用“谁被谁吃”的方式展示，板书也一步步由食物链的雏形到正确的书写，这一切都为以下建立食物链概念并正确书写做好铺垫。后面的游戏也比较巧妙地将箭头的指示方向暗含于游戏之中。正在我以为大功告成时，却有一名学生站起来说：“老师，食物链必须这样写吗？我用谁吃谁的方法表示为什么不行呢？”学生的这一突然提问，倒把我问住了。我只能掩饰一下自己的不安，然后轻描淡写地说：“这是科学家们的一种约定俗成的写法，不过大家一定要这样写，听明白了吗？”下课后，我狂奔回办公室，对学生提出的问题，我自己都觉得不能自圆其说。幸好，上午的课结束了，三班的课在下午。我利用中午时间查了资料，这才恍然大悟。下面是三班的部分实录：师：在农田里住着许多有趣的生物，看这是什么？（出示图片：玉米、虫子、麻雀、猫头鹰）师：它们之间有没有食物关系？是怎样构成这种食物关系的？选择你自己喜欢的方式，用箭头、文字或者图画的方式把它写清楚。（将学生的不同想法展示在黑板上）师：想知道老师是怎样表达的吗？（玉米虫子麻雀猫头鹰）师：为什么要这样表达呢？老师的想法不仅仅说明玉米被虫子吃了，还说明玉米给虫子提供了食物营养。
所以我们用“玉米虫子麻雀猫头鹰”这种方法来充分表达这样的关系。师：在生活中还有好多相类似的环境，有更多不同的生物，它们之间有没有这样的食物联系呢？老师给你们准备了另外一组材料，你们能不能也把它们梳理出来。师：花蚜虫瓢虫麻雀，这里的箭头既表示谁被谁吃了，还表示了什么？师：这是一种能量的流动，箭头表示了流动的方向，所以我们不能把箭头的方向搞反了。请再次修正你们的书写方式。前两节课，我都是生搬硬套地告诉学生：食物链一定要按照“谁被谁吃”的顺序来写，箭头一定要向右，第二节课还有意识地将谁吃谁规避掉。但学生并不理解为什么这样要求，总觉得规定这样一种形式根本没有必要。细细思考，学生之所以不能正确书写食物链，是并没有真正认识食物链的本质。这节课，从能量的传递出发，让学生明白为什么箭头要指向右边，让学生既知其然又知其所以然。当然，这节课也有缺点，那就是讲解过多，有点像初中的《生物》了。后来我又从浙江小学科学教育网上看到特级教师彭香老师执教《食物链》的课堂实录，彭老师：**回答这个问题，让我们先解决一个简单的问题：早餐你们吃的什么？人为什么吃饭？接着追问：虫子吃玉米是不是也是为了这个原因？彭老师从“人为什么要吃饭”这个简单的问题出发，引出为什么要用这种方式表示食物链，把细节做得更为精致，体现了科学的本质，真不愧为特级教师。
现在想想我还心有余悸，如果不是二班学生的一个大胆提问，如果我没有将这个提问放在心上，而采取置之不理的态度，那将是一个多么严重的后果啊。第二天，我就将一班二班缺少的课补上了。《科学（3-6年级）课程标准》明确指出：科学教育要注重培养学生良好的科学素养，使学生逐步领会科学的本质。教师进行教学时，必须考虑具体教学内容中所蕴含的科学本质观，并通过相应的教学行为将这种科学本质转化为学生的理解。只有对科学概念有深入认识，提升教师自身的科学素养，才能不偏离正确的教学方向，才能很好地调控教学过程，才能培养学生的科学素养。 第8次中国公民科学素养调查结果报告中国科学技术协会网 彭香老师执教的《食物链》教学实录浙江小学科学教育网
