《普通高中生物学课程标准（2017年版2025年修订）》（以下简称《新课标》）提出“教学过程重实践”的课程理念，生物学学科核心素养是学生在解决真实情境中的实际问题时所表现出来的知识能力与情感态度等的综合体现[1]。用真实情境呈现问题，有利于帮助学生在解决问题的过程中活化知识，变事实性知识为解决问题的工具[2]。高中生物复习注重关键能力的培养，对真实情境问题解决的学习能使学生像从业者或专家一样进行有意义、有目的的活动，提高学生的主导地位，使学生把必备知识和关键能力有效迁移应用到解决社会生活问题中去[3]。      

1 教材分析及设计思路

选择性必修2《生物与环境》在《新课标》中重要概念为“不同种群的生物在长期适应环境和彼此相互适应的过程中形成动态的生物群落”[1]，本文选择“武汉东湖湿地生态修复”极具地域性的情境，通过层层问题引导和资料分析，让该概念在课堂中自然生成，使学生能够将大情景问题转化为不同角度的小问题，综合、整体地阐明局部与整体、生物与环境之间的复杂联系，并且能够将该素养迁移应用于其它各种生态情境中。

2 学情分析

学生对种群和群落的基础知识掌握较牢靠，但对这些内容和现实生活的关联建立较弱，在复杂情景中难以综合整体地阐明个体与群体、局部与整体、生物与环境之间的复杂联系，在解题过程中不能准确找到角度切入答题。

3 教学目标

1）基于对生态修复的分析，引导学生系统、整体地认识生态系统，树立适应观、稳态与平衡观。（生命观念）

2）尝试从生物与环境相互关系的角度去看自然界，综合、整体地阐明个体与群体、局部与整体、生物与环境之间的复杂联系。（科学思维）

3）能够借鉴科学家的研究思路和方法，针对挺水植物和沉水植物净化水质的效果提出实验方案。（科学探究）

4）分析人类活动对自然生态系统动态平衡的影响，确立环境保护意识及人与自然和谐共生的观念。（社会责任）

4 教学过程

4.1 创设情境，激发学习兴趣  视频播放《国际湿地公约》第14届缔约方大会中国主会场在武汉召开时的宣传片，展示“湿地城市——武汉”多年致力于生态修复的成效。

设计意图：创设极具地域性的真实情境，引入课题，使学生感受武汉生态修复的成果，增强城市生态环境保护意识。

4.2 分析原因，提出理论方法  资料展示东湖的现状和变迁史，提出问题：①如果不加以干预，东湖不能恢复自然状态，这个现象说明了什么问题？②东湖从“草型湖泊”转变为“藻型湖泊”主要原因是什么？针对学生提出的水体N、P元素增多和浮游藻类大量增殖两大问题，联系理论知识完成任务①：合作讨论，针对东湖水体污染采取相应的解决方法。

设计意图：学生通过东湖的演变历程理清生态系统崩溃的原因，并利用理论知识提出可行性的方法。说明非生物因素和生物因素都会影响生物的种群特征，强化知识应用的能力，树立稳态与平衡观，增强社会责任感。

4.3 联系实际，展开措施分析  展示生活实践所用的生态修复资料：生态浮床、种植沉水植物、放养鲢鳙、纳米曝气—生物膜—水生植物4个资料，引导学生分析生态修复措施的原理，让学生理解和应用生态学相关知识，从系统观、整体观认识生态系统。

4.3.1 资料分析“生态浮床”在生态修复中的应用  资料和图片介绍“生态浮床”，设置问题驱动：①挺水植物能够净化水质和抑制藻类繁殖的原因？②你还可以从其它角度谈一谈种植挺水植物的优点吗？③建立生态浮床，选择挺水植物的种类时需要注意哪些问题？

设计意图：引导学生通过对生态浮床中挺水植物对东湖生态系统的影响，从种群水平过渡到群落水平，再到经济价值、美观价值等等多维度思考，促进学生的发散性和创新性思维，综合、整体地阐明个体与群体、局部与整体的复杂联系。

4.3.2 生态修复中“沉水植物”和“挺水植物”的综合应用分析  资料和动画展示东湖“沉水植物”，设置问题①沉水植物能够抑制藻类繁殖的原因是什么？学生思考挺水植物和沉水植物在净化水质的效果上是否存在差异，学生提出不同的假说，针对该讨论设置任务驱动②：设计实验探究挺水植物（香蒲）和沉水植物（金鱼藻），哪种植物净化水质的效果更好。学生利用加法原理或减法原理对自变量进行处理，描述实验思路和预期结果，教师进行评价和完善。给出实际文献结果证实学生的推测，并提问②学生选择沉水植物的理论支撑是什么？

设计意图：引导学生像科学家一样，学会面对问题提出假说，并针对假说设计相关实验。激发学生的辩证性思维和探究性思维，进一步加深学生对种群和群落的理解，提高学生的科学探究能力。

4.3.3 资料分析鲢鳙和其它环境因素在生态修复中的应用  资料和图片展示“放养鲢鳙”、“纳米曝气—生物膜—水生植物”的措施，设置问题①人工投放鲢鳙等食藻动物，为什么有利于增加群落物种丰富度？②生物膜上固定光合细菌和硝化细菌，纳米曝气可产生细小气泡的作用。

设计意图：促进学生对所学知识的应用，多角度、多维度地分析东湖生态修复的措施及原理，抽丝剥茧，理清种群水平、群落水平、生态系统水平之间的联系，增强表述规范性和完整性。

4.4 回归教材，情境迁移应用  通过上述对东湖湿地生态修复的措施及原理分析，学生自然总结出生态修复的整体思路即围绕种群数量、群落丰富度、生态系统调节能力展开。然后迁移“黑土滩”生态情境，设置任务驱动③：学生合作讨论生态修复方案。学生总结发现不论是水体污染、草场退化、矿区废弃地、三角洲湿地保护、海洋污染、外来生物入侵与防控等生态情境，任何复杂的生态情境，都溯源本质。

设计意图：学生通过利用所学知识多角度解决实际问题，变事实性知识为解决问题的工具，充分构建生物与环境的知识框架并能够应用于各种生态修复情境。同时联系其它工程技术，提醒生态修复的实际操作难度，增强学生对生命系统与环境关系的认识，使学生充分树立保护自然的意识，培养社会责任感，增强可持续发展理念。

5 教学反思  真实情境问题解决的学习对培养学生生物学学科核心素养具有重要作用，后续可以以“东湖湿地生态系统”为大情景，继续从生态系统的结构、生态系统的物质循环、能量流动和信息传递三大功能的角度，设置问题导向和任务驱动。以该专题为起点，进行生物学单元教学实践与研究，基于真实的问题情境，建构“情境—问题—任务—活动”为主线的大概念单元教学设计模型。

主要参考文献

[1] 中华人民共和国教育部.普通高中生物学课程标准（2017版2025年修订）[M].北京:人民教育出版社,2025

[2] 刘恩山，曹保义.普通高中生物学课程标准（2017年版2020年修订）解读[M].北京:高等教育出版社，2018

[3] 蔡亚萍.基于真实情境问题解决的教学设计.课程与教学, 2011(6):73

• 【发布时间】2026/4/10 8:50:41
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