“四度六步”教学法在高中生物课堂中的应用研究

［摘 要］文章以人教版生物学选择性必修2中的“生态系统的信息传递”为例，阐述“四度六步”教学法在高中生物课堂中的应用策略，目的是打造高效精彩的生物课堂，促进学生更有效地学习高中生物。

［关键词］“四度六步”教学法；高中生物；生态系统；信息传递

［中图分类号］    G633.91        ［文献标识码］    A        ［文章编号］    1674-6058（2024）23-0073-05

“四度六步”教学法是特级教师戴启猛经过多年的教学实践经验总结并通过成功的教学案例论证，最终提炼出的一种能提高课堂效率的教学方法[1］。其中，“四度”是教学主张，即要建构“有温度、有梯度、有深度、有宽度”的课堂；“六步”是教学实施的基本环节，即“温故”“引新”“探究”“变式”“尝试”“提升”。大量数据表明，“四度六步”教学法是一种能体现以学生为主体、以教师为主导，能激发学生学习兴趣，全面落实学科素养和促进师生共同发展的教学方法。这一点正好与新课标、新教材和新高考改革对教学的要求相吻合。王枬教授认为，“四度六步”教学法不仅适用于初中数学教学，还适用于高中的数学、物理、化学、生物学等各个学科的教学[2］。本文以人教版生物学选择性必修2中的“生态系统的信息传递”为例，浅谈如何运用“四度六步”教学策略构建高效的生物课堂。

一、教学目标

1.通过对案例的分析与讨论，概述生态系统中信息的类型和信息传递的过程。（生命观念）

2.通过学习生态系统中的信息传递，了解生态系统的功能还包含物质循环及能量流动。（科学思维）

3.通过与同学们分享生活实例来说明信息传递在生态系统中的作用。（科学探究）

4.通过了解信息传递在农业生产中应用的原理，尝试用学到的知识去提出一些提高农畜牧产量的建议。（社会责任）

本节课运用“四度六步”教学法，解决核心问题，突破教学难点，以精彩的课堂环境，提升学生解决实际问题的意识和能力。

二、教学过程

（一）复习提问，温故知新

师：前面我们学习了生态系统的结构、能量流动和物质循环，那么生态系统有什么功能？

生：生态系统的功能有能量流动和物质循环。

师：它们有什么关系？

生：物质承载着能量，能量是动力，能使物质不断地在生态系统中循环往返。

师：生态系统除了这两个功能，还有什么功能呢？带着这个问题，我们一起来观看一段视频。

评析：本节课是对生态系统的第三个功能 “信息传递”的学习，是在前面学习的生态系统的物质循环和能量流动的基础上的延伸。通过复习导入，既能对上节课的内容起到复习的效果，又能为本节课的学习埋下伏笔，自然推进教学进程。

（二）创设情境，引入课题

［播放视频］蜜蜂找到蜜源后，通过一定的方式向同伴传递蜜源信息。

师：蜜蜂找到蜜源后，为什么要跳舞？

生：这是蜜蜂在向同伴传递蜜源信息。

师：蜜蜂向同伴传递蜜源信息时跳了多少种舞？

生：两种，圆圈舞和摆尾舞。

师：这两种舞传递的信息有什么不同吗？

生：圆圈舞表示蜜源在100米以内，摆尾舞表示蜜源在100米以外，距离的远近与摆尾的速度有关。

师：信息传递一般要经历哪些过程？

生：要经历信息的发出、信息的输入和信息的接收等过程。

师：蜜蜂通过跳舞来传递蜜源的位置信息，那其他生物有没有类似的信息传递方式呢？

生1：有，蚂蚁搬家。

生2：孔雀开屏。

生3：向日葵开花。

师：看来课前大家都做了功课，收集了不少相关的信息资料。那么，我们应如何理解“信息”和“信息流”这两个概念呢？生态系统的信息种类都有哪些？它们在生态系统中有什么作用？请大家带着这些问题认真阅读教材第68、69页的内容。

评析：通过播放蜜蜂向同伴传递蜜源信息的视频创设情境，激发学生的好奇心，让学生在轻松而有趣的情境中学习和探究，体现了精彩课堂应有的温度和梯度。

（三）合作探究，活动领悟

师：通过阅读教材的相关内容，你们知道什么是生态系统的信息了吗？

生：公鸡打鸣，狗拉尿，向日葵向着太阳开花……

师：大家一起来读一下信息的概念。（学生读完后）那什么是信息流呢？

生：在生物种群之间，有信息的产生与交换就能够形成信息传递，这应该就是信息流。

师：同学们概括得很全面。你们是否注意过以下场景呢？一只昆虫撞上了蜘蛛网，引起了蜘蛛网的振动，马上就会有蜘蛛爬来。

师：蜘蛛收到了什么信息？

生：蜘蛛网的振动。

师：在茂密的森林里，一只头狼爬上高坡，昂首向空中长嚎，不久，分散在森林中的狼群成员便陆续赶来，开始集体猎食。头狼是如何向狼群成员传递信息的？

生：发出嚎叫声。

师：生态系统中的信息有哪几种？

生：物理信息、化学信息和行为信息。

［幻灯片展示］①萤火虫发出的荧光；②蛇通过热感受器发现鼠；③蜘蛛网的振动；④宠物狗之间通过嗅闻肛门腺辨识身份和健康状况；⑤狒狒相互梳理毛发；⑥孔雀开屏；⑦雌蛾分泌性外激素吸引雄蛾。

师：每个实例传递的信息分别属于什么信息类型？请同学们对上述实例中的信息进行归类。

［成果展示］小组成果分享（如表1）。

表1 小组成果

[例子 具体信息 信息类别 实例① 光 物理信息 实例② 热 物理信息 实例③ 振动 物理信息 实例④ 肛门腺分泌物 化学信息 实例⑤ 相互梳理毛发 行为信息 实例⑥ 开屏 行为信息 实例⑦ 性外激素 化学信息 ]

师：看来同学们都掌握了生态系统中信息的种类。我们来回顾一下蜜蜂跳圆圈舞和摆尾舞是如何传递信息的。请同学们用图解表示信息传递的基本过程。（组织学生完成生态系统信息传递的基本过程图解，如图1）

师：生物可以同时通过多种类型的信息进行交流吗？

生1：可以。如公鸡既可以通过展翅追逐母鸡进行求偶，也可以通过鸣叫与其他同类交流。

生2：当草原返青时，食草动物先在远处通过识别植物的颜色（物理信息）来搜寻食物，然后在近处通过植物的气味（化学信息）来辨别和摄取食物。

师：生态系统中的信息传递仅仅发生在同种生物之间吗？

生：不是的，生态系统中的信息传递既发生在同种生物之间，也发生在不同种生物之间。

师：可以举个例子吗？

生：比如在非洲大陆上，犀牛与牛椋鸟之间有频繁的信息交流，鸟的鸣叫与跳跃可以提醒犀牛附近有危险情况。

师：在生物与非生物环境之间是否也有信息传递？可以举个例子吗？

生：生态系统的信息传递也可以发生在生物与非生物环境之间。如向日葵开花总是向着太阳升降的方向。

师：同学们可以尝试用图解完善生态系统的信息传递过程吗？

［成果展示］小组成果分享（如图2）。

师：经过交流讨论，我们已经了解了生态系统的信息传递过程。请同学们再想一想生态系统的信息传递与物质循环、能量流动存在哪些差异，一个完整的信息传递过程由哪些环节构成。

生：能量是物质循环的动力，物质承载着能量，信息传递可以告诉我们物质和能量往哪个方向流动……

师：请同学们分组讨论，并派代表上讲台分享成果。

［成果展示］小组成果分享（如表2）

师：生态系统中的信息传递有什么作用呢？（引导学生阅读第70、71页的“思考与讨论”，并通过幻灯片展示教材资料1、2、3、4）

师：信息传递与个体生命活动的正常进行有什么关系？请举例说明。

生：莴苣的种子必须接受某种光信息才能萌发生长。

师：信息传递在种群的繁衍中起什么作用？

生：生物种群的繁衍离不开信息传递。如很多昆虫的雌雄个体凭借信息素相互识别，完成交配，从而保证种群的延续。

师：结合资料中的烟草、蛾、蛾幼虫的天敌三者，说说信息传递在群落和生态系统中发挥着什么作用。

生：信息传递可以帮助协调种间关系。

师：谁能总结一下信息传递对维持生态系统平衡和稳定的重要性？

生：信息传递可以为生态系统的稳定存在和发展提供保障。

师：在人们的生产和生活中，能否利用信息传递规律来提高农畜产品的产量呢？（引导学生阅读教材第71、72页的内容，同时展示教材中的图3-17、图3-18）

生1：养鸡时，在增加营养的基础上，适当延长光照时间可以提高产蛋量。

生2：可以利用光照、声音信号、昆虫信息素等诱捕有害昆虫。

师：大多数被子植物的传粉是由动物完成的，怎样提高果树的传粉效率和结果率呢？

生：可以利用人工合成的动物信息素吸引同种动物来传粉。

师：某地的板栗树上挂满了栎掌舟蛾护囊。假如你是种植板栗的老板，你会如何利用信息传递来控制栎掌舟蛾的数量以提高板栗产量？

生1：利用成虫的趋光性，在危害较集中的林地设诱虫灯诱杀。

生2：还可以利用一些性外激素，把栎掌舟蛾的天敌引诱过来，将栎掌舟蛾杀掉。

评析：给足学生时间和空间，让学生自主阅读课文，亲身经历小组合作探究，从而发现问题，解决问题。同时，引导学生评价在实践中应用信息传递规律的科学性，学以致用，进而落实社会责任核心素养。

（四）师生互动，变式深化

师：某地茶园中，小绿叶蝉的存在严重危害茶树的生长，现在需要除掉小绿叶蝉。

师：小叶蝉的外表通常呈绿色，请同学们思考一下，绿色在生态系统中属于什么信息类型？

生：物理信息。

师：小绿叶蝉与茶树属于什么种间关系？

生：寄生。

师：该采取什么样的措施除掉小绿叶蝉？

生1：用灯光诱捕法。

生2：可是你不知道这种虫趋不趋光啊？

生3：喷施农药。

生4：喷药会污染环境。

……

师：大家可以从生态系统的信息传递角度去思考。

生1：我觉得可以利用昆虫信息素诱捕小绿叶蝉。

生2：也可以用音乐把小绿叶蝉的天敌引过来。

师：利用昆虫信息素诱捕小绿叶蝉，属于生物防治还是化学防治？

生：生物防治。

师：生物防治的最大优点是什么？

生：不污染环境。

评析：教师在设计“变式”环节时应注意三个方面：一是“变式”应符合教学的实际；二是“变式”应把握设计的梯度；三是“变式”应指向知识的本质。“变式”环节给学生提供了思考的空间，是落实科学思维、科学探究和社会责任核心素养的重要环节。为此，本环节除指向新知识的巩固外，还丰富了题型和结构，让“变式”更有层次，让学生的学习由浅入深、由低到高、由易到难，呈螺旋上升，学生的逻辑思维能力和归纳表达能力由此达到了一个新的高度。

（五）尝试练习，巩固提高