北方地区中学生物课程资源开发与利用成果

我国基础教育课程改革从开始实施以来，经历了准备、启动、推进、总结、调整等阶段。1992—1999年，我国刚刚开始发展校本课程。1992年，部分地区开始实施地方课程，为校本课程开发奠定了基础。1996年，允许学校开设选修学科科目，学校获得了部分自主权。1999年，试行国家课程、地方课程和学校课程三级课程管理体制，校本课程作为新的课程类型被独立提出。2000年，校本课程开发权力下放至高中阶段。就北方地区而言，2004年9月，在山东、宁夏率先开始实行普通新课程实验，有着较扎实的基础，从北方地区生物校本课程实践内容来看，大多以研究型或探索型课题的形式进行，不局限于课堂教学，也逐步走向社会，走向实践。多数通过讨论、提出问题、电子查阅、社会调查等手段，收集与问题相关的信息，具有初步收集、分析、综合信息的能力，因而改变了学生知识和能力获得的单向性，是在一种开放的系统中进行的。作为课程或研究型课题的实施者的教师在实践层面上考虑到了不同需要，设计和开发适合学生差异的课题，激发学生的内在智力因素和非智力因素，促进学生主动地、生动活泼地发展。以下以实例列举北方地区生物校本课程资源的开发与利用。

长白山地区生物课程资源的开发与利用

（一）长白山地区课程资源的分析

1.长白山地区的区位特征分析

长白山地区位于吉林省的东南部，地跨延边朝鲜族自治州的安图县和浑江地区的抚松县、长白县，东南与朝鲜毗邻，地图上位于E127°42’55”—W128°16’48”，N41°41’49”—S42°51’18”。长白山是我国少见的、比较典型的火山地貌区域。保护区最高峰海拔为2770m，为东北地区第一峰。区内分布着河谷、沼泽、台地、山坡、高原、高山湖泊、火山口等地貌类型。复杂的生境条件，构成了植物分布的垂直地带性和多样性，这在整个东亚地区是非常少见的。丰富的自然资源，得天独厚的自然环境，使长白山成为一座天然的自然博物馆。

2.长白山动植物资源种类分析

长白山自然保护区植物种类十分丰富，目前已知有野生植物2277种，分属于73目246科。其中真菌类植物15目37科430种；地衣类植物2目22科200种；苔藓类植物14目57科311种；蕨类植物7目19科80种；裸子植物2目3科11种；被子植物33目108科1325种。长白山自然保护区野生动物种类繁多、资源丰富，目前已知有1225种，分属于73目189科。其中森林昆虫害虫6目48科387种，森林昆虫天敌7目29科94种；园口类1目1科3种；鱼类2目4科11种；两栖类2目6科13种；爬行类1目3科11种；鸟类18目48科277种另4亚种；哺乳类6目19科51种；脊椎动物30目61科370种。基于长白山地区有这么丰富多样的动植物资源可以开发与利用到生物教学中来，无疑将为死板和生硬的教学过程带来更多的生机与活力，引发学生的学习热情和兴趣。

3.长白山生态特有的垂直分布植被及土壤类型资源

长白山保护区的植被分布随着气候、地势、海拔高度、土壤成分的不同而不同，海拔从低到高垂直分布着4种类型的植被带：海拔700～1600m属于暗棕色森林土，1100～1700m分布着棕色针叶土（山地棕色森林土），1700～2000m为山地草甸森林土，2000m以上为山地苔原土。暗棕色森林土其地貌为熔岩台地，植被以阔叶红松林为主，以及白桦、椴木等；棕色针叶林土其地貌属倾斜熔岩高原，受河流的切割，河谷多呈U型隘谷。植被以云杉、冷杉和鱼鳞松为主，土层厚度达30～40m。

长白山自然保护区的土壤分布规律是伴其地貌、植被、气候等自然因素的变化而不同，大体可分为暗棕色森林土、棕色针叶林土、山地生草森林土、山地苔原土和沼泽土、草甸土等。

暗棕色森林带：海拔在720～1100m，地貌为熔岩台地。土壤为白浆化暗棕色森林土。植被以阔叶红松林为主，除红松外，还有椴树、大青杨、水曲柳、蒙古柞、春榆、白桦和少量灌木，草本植物主要是山茄子、透骨草等。在二道白河东侧，海拔在800m阶地的剖面是：0～5 cm，暗棕色，团块状，浅灰色，砂壤，无结构，植物根系渐少；30～40 cm，浅棕色，块状结构，植物根系少；40 cm以下，棕色或褐色的火山喷出物。

棕色针叶林带：海拔在1100～1700m，地貌属倾斜熔岩高原。岩底有多孔的玄武岩、黑曜石、粗面岩等，上部都覆盖有火山灰，部分地区有火山砾和火山弹。受河流的切割，河谷多呈U型隘谷。土壤为棕色针叶林土。植被以云、冷杉和鱼鳞松为主，混有臭冷杉、岳桦及长白落叶松。草本层的盖度约40%，这些含有单宁物质的森林残落物在表层，引起了真菌的分解，使土壤进行灰壤化过程。一般土层较薄，大约在20～30 cm，最厚不超过1m。虽然土层较薄，但土壤剖面层次较清楚。在海拔115m阶地的剖面是：0～1.5 cm，枯枝落叶为未分解的针叶；1.5～3 cm，灰色，无结构，有根系并有真菌；3～13 cm，灰白色，砂质，无结构，存在根系；13 cm以下，黑色火山灰夹碎石。

山地生草森林带：海拔在1700～2000m，平均坡度20°以上的白头山火山锥体下部。地貌为火山锥体。土壤属山地生草森林土。植被以岳桦矮曲林为主，并有少量耐寒的长白落叶松，低洼及沟谷处有赤杨分布。地被物主要有牛皮杜鹃、笃斯越橘、贝加尔野豌豆及禾本科植物和藓类。这种土壤土层薄，腐殖质含量比长白山其他几种土壤略高。

山地苔原带：海拔在2000m以上，火山锥体的中、上部，为岳桦林以上的无林处。土壤系山地苔原土，土壤母质主要是火山灰。植被有高山罂粟、圆叶柳、仙女木、松毛翠、笃斯越橘、各种杜鹃和地衣、苔藓等。每逢盛夏，这些植物争芳吐艳，但好景不长。由于秋风、霜冻摧残，月余时光，大量植物落叶集聚在地表面上。每当春夏之交，积雪融化时，此地的冰层尚未解冻，地被物较厚，使土壤温度增加较慢，严重影响着地被物的生长。植被生长期短，微生物分解被低温和高湿所抑制，有机物质分解特别缓慢，大量积累，则形成泥炭质。

土壤剖面的特性是：土层薄，剖面层次不明显，有厚薄程度不同的泥炭层存在，腐殖质含量呈酸性反应。全剖面均夹有火山喷出的岩碎石。长白山自然保护区的土壤，除上述有规律的、成垂直地带性分布外，还复区（局部低洼地区）分布着沼泽土和草甸土等。

沼泽土：其所在的地形部位和植被类型有两种情况。一种是分布在落叶松甸子和莎草甸子的较高处，土层一般较薄。这种土壤层次发育不好，并有潜育化的现象。

草甸土：分布在岳桦、落叶松疏林之间，地形多为缓坡的平坦地域。气温较低，降水丰富。植被以小叶樟、山牛蒡等为主。土壤剖面特点，生草作用较明显，剖面夹有碎石，母质是玄武岩和火山砾等，并有微度潜育化影响。土层总厚度，一般在20～30 cm。植物根系较为密结，淀积层呈棕黄色，质地从中壤到砂壤，结构是小团粒到粒状。

针阔混交林带：于长白山下部，分布在海拔1100m下的玄武岩台地上。

红松阔叶林带：地势平缓、气候温和湿润，森林下发育着比较好的山地棕色森林土。森林生长茂密、树木种类繁多，形成“长白林海”的壮丽景观。林分结构复杂，灌木和草本植物层次分明，以红松为主的常绿针叶树和落叶阔叶树混交是主要代表类型。在水湿地上生长着成片的落叶林。在长白山北坡局部地带还生长有长白松（美人松）的小片纯林，这里还有许多古老的植物，如红松、紫松、黄菠萝、春榆等。

暗针叶林带：暗针叶林带分布于倾斜玄武岩高原上。土壤主要是山地棕色泰加林土。这里湿冷，冬寒夏凉，常年云遮雾罩。森林结构比较简单，云杉占据优势，树高林密，四季常青。由于林冠遮天蔽日，林下潮湿冠木的杂草生长稀疏。本带植物种类比较单纯，野生动物的分布也比较少，东北“三宝”之一的紫貂，集中分布在本带，这是垂直分布带兽类动物的代表种。鸟类有三趾啄木鸟等。

岳桦林景观带：分布在海拔1800～2100m，地处长白山火山锥体的下部，坡度较陡，一般超过20°以上。气候处在针叶林气候型与山地苔原气候之间。

长白山地区这种特有自然奇观可以使学生增强对家乡的热爱和自豪感，激发他们对家乡生态环境的保护意识。同时在教学中可以引导学生意识到森林生态系统在整个生态圈中的作用及其原理。

4.长白山濒危物种资源分析

国家重点保护植物25种。其中，人参为国家一级保护植物；刺人参、岩高兰、对开蕨、山楂海棠、狭叶瓶儿小草为国家二级保护植物；长白松、长白柳、钻天柳、水曲柳、朝鲜崖柏、黄菠萝、胡桃楸、天麻、玫瑰、黄芪、野大豆、刺五加、草苁蓉、平贝母、松毛翠、天女木兰、牛皮杜鹃、苑叶杜鹃为国家三级保护植物；红松、偃松、崩松、长白松、钻天柳、东北红豆杉、西伯利亚刺柏为吉林省一级保护植物（《长白山自然保护区管理局志》，1990）。同时，植物区系成分复杂。在这些植物中，不仅有生存衍化几千万年的第三纪孑遗种，如红松、云杉、冷杉、紫杉、水曲柳、黄菠萝、胡桃楸、椴、榆等；又有第三纪末第四纪初随大陆冰川南移而滞留的极地和西伯利亚植物种，如高山笃斯、越橘、圆叶柳、倒根蓼、赤杨等；有在冰期由欧洲东移的植物种，如石松、林奈草；有间冰期随暖温带北移而遗存的植物种，如小花木兰、北五味子、山葡萄、猕猴桃等；有的属于朝鲜和日本等东洋植物种。还有许多为长白山特有的植物种，如挺拔秀丽、婀娜多姿的长白松；被人们誉为爬山冠军、一直分布到长白山最上部的高山罂粟；有柳树世界的“侏儒”长白柳。这些孑遗的“本地种”和南下的、北上的、东进的、特有的众多植物种类、各区系成分交汇在一起，构成了长白山特有的绿色植物世界，使其成为难得的生物遗传基因贮存库。国家重点保护动物59种，其中，东北虎、金钱豹、梅花鹿、紫貂、黑鹳、白鹳、金雕、白肩雕、丹顶鹤、中华秋沙鸭为国家一级保护动物；豺、麝、黑熊、棕熊、水獭、猞猁、马鹿、青关（斑羚）、鹗、鸢、蜂鹰、苍鹰、乌雕、秃鹫、鹊鹞、游隼、燕隼、红隼、雕、鹰、白琵鹭、大天鹅、小天鹅、松雀鹰、白尾鹞、白头鹞、灰背隼、红脚隼、黄爪隼、黑琴鸡、蓑羽鹤、花田鸡、红角、领角、褐角、乌林、长耳、短耳、赤颈、黄嘴白鹭、黑脸鹭、灰脸鹰、长尾林、花尾榛鸡、斑头秋沙鸭为国家二级保护动物。

通过对长白山地区拥有这么多的濒危品种生物的了解和认识，引发学生对家乡的自豪感的同时，意识到危机，激发他们对濒危品种生物的热爱和保护。教师可以通过生物教学让学生了解到这些物种数量减少的原因和灭绝后的严重性，激发学生热爱这些物种的情怀；通过生物课的学习，知道如何去珍惜和保护这些资源。

（二）教学案例：长白山生物多样性保护——东北虎的保护

1.理论指导思想

生物多样性是珍贵的自然遗产，是人类赖以生存的条件。认识和保护生物多样性已纳入全民素质教育和青少年终身发展需求的重要内容。本节选自普通高中课程标准实验教科书生物（3）第6章《生态环境的保护》的第二节《保护我们共同的家园》，“角色扮演——辩论和协商怎样保护东北虎”。通过此项活动，帮助师生了解生物多样性面临着的威胁及保护生物多样性的意义，以及人类应该采取的对策、方法和措施。运用角色扮演活动，提高其解决实际问题的决策能力；积极热情地参与生物多样性的活动，培养参与意识和实践能力。形成爱护生物、关爱生命的情感，以及保护生态环境的意识。从而体现新课程教学理念：面向全体学生，着眼于学生全面发展和终身发展；千方百计地给学生创造提高生物科学素养，实际参与社会生活、经济活动和个人决策所需的生物科学概念和科学探究能力的机会；利用生物多样性考察和实践等机会，引导学生主动参与、乐于探究，逐步培养学生多渠道、多角度获取新知识的能力，分析问题和解决问题的能力，以及交流与合作、思考与辨析、创新与实践的能力。

2.教学设计背景

东北虎产于我国东北长白山以及大兴安岭部分地区。分布地点狭窄，数量稀少，是我国一级保护动物，除了俄罗斯外别的国家还没有发现过活的野生东北虎品种。东北虎是现存最大的猫科动物，平均体长为2.8m，尾长约1m，体重的350 kg，最大的为780 kg，长4m，是在俄罗斯发现的。东北虎主要分布于中国的东北地区。体色夏毛棕黄色，冬毛淡黄色。背部和体侧具有多条横列黑色窄条纹，通常2条靠近呈柳叶状。头大而圆，前额上的数条黑色横纹，中间常被串通，极似“王”字，故有“丛林之王”之美称（另一说法：汉字“王”，是根据虎头斑纹之状所造的象形文字）。耳短圆，背面黑色，中央带有1块白斑。栖居于森林、灌木和野草丛生的地带，独居，无定居，具领域行为，夜行性。感官敏锐，性凶猛，行动迅捷，善游泳。捕食大中型哺乳动物，偶食小型哺乳动物和鸟。

（1）野生老虎是一种珍贵的自然遗产。野生老虎是生物长期自然演化过程中的产物，在地球上可能比人类出现还早，它们应该有继续生存的机会。野生老虎已经濒临灭绝，一旦灭绝就永远不可能再创造出来。

（2）保护野生老虎就是保护整个生态系统的健康。野生老虎处于食物链的顶端，在维持其栖息地生态系统的健康与平衡中起着不可缺少的作用。保护野生老虎也就维护着它们栖息地中森林生态系统的稳定平衡，保护了人类赖以生存的自然环境，如森林、水源、清新的空气和野生生物资源。野生虎的存在又能有效地控制食草动物的数量，保证整个生态系统的平衡和健康。(www.xing528.com)

（3）保护野生老虎、它们的猎物以及森林，就是保护能够给我们人类提供食物、燃料、纤维和药物的生态家园。各种野生动植物，以我们人类尚未全部了解的方式相互关联着，它们之间的和谐共存和相互作用构成了一个稳固和健康的生态环境。野生老虎的栖息地像一座奇妙的、充满未知的自然宝库，从中我们得以学习和受益。为了眼前的蝇头小利破坏野生虎的栖息地，恰如烧毁一座珍藏有众多稀世财富的宝库。破坏性的利用只能短期获利，保护性的开发，追求人与野生动物和谐共处才是长久之策，即保护人与野生虎共存的生态家园，发展生态旅游，从而长期并是可持续性地为当地居民提供大量的工作机会和良好的生活保障。

（4）保护野生老虎也是人类道德和文明的要求。野生老虎已经在地球上生活了几百万年，而我们人类的出现仅仅是在几十万年以前。作为后来者的我们是更加强大的物种，拥有进步的科技和发达的智慧。作为强者的我们更有义务去保护好包括老虎在内的所有濒临灭绝的物种。作为人类，在道义上我们不能将野生老虎——这个古老的地球伙伴赶尽杀绝。我们有义务为子孙后代珍惜和保护好包括野生老虎在内的所有自然资源。充分了解站在不同角度的当地农民、政府、科学家和环保部门、普通公民等对保护珍稀动物的真实想法和他们遇到的实际困难。

3.主要开展的形式

（1）书面谈论。

（2）班级演讲会。

（3）选择时机进行实地考察（长白山东北虎保护生态园、长白山自然博物馆）。

（4）观看关于长白山东北虎生活环境和科学家、政府、农民等保护东北虎所持观点的录像片。

（5）举办长白山特有珍稀动物图片展。

（6）形成书面报告文字，向当地政府的有关部门或新闻媒体反映保护珍稀动物或破坏生物多样性行为的调查研究情况。

4.教学方法设计

（1）探究性学习模式，亲身经历，亲自体验，访问、调查、考察、实践相结合。

（2）调查研究与书面报告相结合。

（3）角色扮演与辩论、协商相结合。

5.学情分析

本节的教学对象为高中二年级学生。在参与“辩论和协商怎么保护东北虎”的角色扮演之前，学生们已经运用教材这一载体，学习了“生物圈中的绿色植物；生物圈中的人；生物圈中的其他生物；生物的多样性及其保护等内容”，初步具备了基础的生物科学知识的技能，获得了一定的探究性学习的能力和科学方法。特别是随着学习方式的转变，学习态度更加主动，参与意识有所增强，在情感态度和价值观方面逐步得到改善和提高。初步具备了关注生物圈可持续发展的意识和公民的责任感。同时，由于生理和心理的不断成熟，他们的认识水平和接受能力有较大提高，渴望表达和被人认可。因此，采用由观察宏观世界入手，让学生亲身感悟、激发内心世界的深层情感是本次角色扮演活动的主要目的之一。

6.教学目标设计

（1）知识目标

①认识生物多样性面临着的威胁及其原因，了解保护生物多样性的意义、方法和措施。②理解保护生物多样性是可持续发展的重要内容，是为了更好地保护和合理利用。

（2）能力目标

①理解在实施保护生物多样性过程中所涉及的重大问题和各种错综复杂的利益关系，提高解决实际问题的决策能力。②小组成员之间合作和及时相互交流的能力。

（3）情感态度和价值观目标（此项目标是本节课的重点）

①形成爱护生物、关爱生命的情感，以及保护生态环境的意识。②真切感悟科学家、科学工作者热爱科学、热衷于生命科学研究的执着和奉献精神。③使学生具有更丰富的内心体验和心灵世界。启发学生形成乐观的生活态度、求是的科学态度、宽容的人生态度。树立人与自然和谐可持续发展的理念。

7.教学媒体设计

①延边长白山生态公园及考察东北虎生活环境的录像、录音和拍照。获取有关的视频、音频、图片或文字资料。②计算机。以Power Point的形式，适时地向全体学生展示科学考察的过程和科学工作者从事科学观察和研究工作的实况。使学生真切地感受科学工作者和科学家的人格魅力和坚持不懈、执着追求的科学探索精神。

8.教学过程

表10-3　“角色扮演”活动的教学过程设计

续表10-3

9.教学总结

“角色扮演”有一定的实施难度，但是，只要教师和学生有所准备，不仅能顺利完成，而且会明显提高中学生的科学素养，即学生能够合理地将所学到的科学知识运用到社会以及个人生活中。伴随着“角色扮演”的准备，特别是当学生进入到长白山东北虎生活的美丽家园的时候，探索自然的好奇心和求知欲油然而生；学生们对自然界中形形色色的生命现象充满了热情与珍爱；在与科学家的接触和交流中，了解了科学家的工作方法和思维方法、体会科学研究所需要的一些基本技能；有一定的充实感和兴奋感；加深了对科学、技术、社会的认识，对实际生活中的生物学问题能做出理性的科学性的分析及批评。