高中生物人教版 (2019)选择性必修2群落的结构教案

这是一份高中生物人教版 (2019)选择性必修2群落的结构教案，共11页。教案主要包含了复习导入，自主学习，实验成果展示，素能提升，归纳总结，训练巩固，情感升华等内容，欢迎下载使用。
教材分析
本章承接第1章种群的相关知识,也是之后要学习生态系统及生态工程的基础。
本章内容体现了生命的系统观、结构与功能观、稳态与平衡观、进化和适应观、生态观等。“群落的结构”一节介绍了群落的结构和季节性,生物具有适应环境的特征,正是长期地适应形成了每种群落特定的物种组成和种间关系,使群落呈现特定的外貌和结构,表现出不同方向的演替。这些内容体现了稳态与平衡观、进化与适应观,以及这些生命观念之间的联系。此外,本章所研究的问题,如群落的结构、群落中生物的适应性、群落的演替等,都是以群落为整体来研究的,也体现了生命的系统观。
学情分析
在前面的学习中,学生已经掌握了种群的相关知识,这为本节的学习奠定了基础。但学生存在学习基础和其他方面的差异,因此要进行因材施教。从疑问的设置到问题的回答要适合不同层次的学生;从基础知识的掌握,再到能力的培养,包括探索创新能力、学习兴趣等,教师要对不同层次的学生进行相应点拨。
重点难点
重点
(1)群落的物种组成与种间关系。
(2)群落的空间结构。
(3)不同群落中的生物具有与环境相适应的形态、结构和生理特征。
(4)群落的演替过程。
难点
(1)群落的结构特征和生态位。
(2)群落生物的适应性。
(3)群落的演替过程。
主要的考查点包括以下三方面:群落的特征、种间关系、群落演替。
课时安排
本章三节内容建议4课时完成。
第1课时学习群落的结构。
第2课时为实验课,完成土壤中小动物类群丰富度的调查。
第3课时利用视频课,学习总结群落的类型。
第4课时学习群落的演替。
第2章 群落及其演替
第1节 群落的结构
教学分析
教学目标
1.说出群落水平研究的问题,认同探究视角的重要性,尝试从不同视角提出新问题。
2.分析群落内的物种组成、种间关系和空间结构等,说明群落是物种通过复杂的种间关系形成的。
3.通过分析当地自然群落中某种生物的生态位,说出生态位的概念及生态位分化的意义。
4.尝试运用取样调查的方法研究土壤中小动物类群的丰富度。
评价目标
1.尝试运用取样调查的方法研究土壤中小动物类群的丰富度。
2.群落内的物种组成、种间关系和空间结构等的判断。
教学重难点
重点:1.群落的物种组成与种间关系。
2.群落的空间结构。
难点:1.群落的结构特征和生态位。
2.实施土壤中小动物类群的丰富度的研究活动。
教学方法
1.这节课的知识点比较抽象,主要采取多媒体辅助教学。
2.模拟实验,指导学生完成土壤中小动物类群的丰富度的研究活动。
课时安排
2课时。
教学准备
多媒体,白板,学案,PPT等。
教学设计
一、复习导入
【师】生活中处处有生物学,只要你留意观察,认真思考,就会发现形形色色的生物学问题。比如“大鱼吃小鱼,小鱼吃小虾,小虾吃滓泥”这样的谚语,描绘的就是各种生物之间的关系,那么它们之间到底有什么样的关系?在这个区域内生活的所有生物又构成了生命系统的哪个层次呢?现在我们就带着这个问题走进“群落的结构”一起探讨学习。首先请大家以动物为例回忆一下:生命系统的结构层次包括哪些?
【生】细胞,组织,器官,系统,个体,种群,群落,生态系统,生物圈(引导学生回忆归纳)。
【师】沿着生命系统的结构层次的轨迹,我们已经将种群的相关内容学完了,接下来我们将共同进入群落层次进行学习。
(设计意图:创设问题情境,激发学生的探究欲望,使学生主动参与学习。)
二、自主学习
【师】我国思想家、教育家、理学家朱熹认为,读书时应该做到“眼到,口到,心到”。你们今天达到这个要求了吗?首先检查一下大家的课前自学情况,通过以下三个问题进行。(学生通过自学可以从教材归纳出答案)
1.说出群落的概念要点。
【生】在相同时间聚集在一定地域中各种生物种群的集合。
2.群落水平研究的问题有哪些?
【生】种群多少与优势种;种群之间的相互关系;群落的空间结构;群落的演替;各种群占据的位置等。
3.什么是丰富度?
【生】一个群落中的物种数目,称为物种丰富度。
(设计意图:通过学生自主学习,帮助学生建立知识上的联系。加深学生对群落概念的理解。)
三、实验成果展示
【师】上节课给大家布置的作业:探究校园草坪土壤中小动物类群的丰富度的研究,哪个组愿意来为大家做个示范并展示一下你们组的实验成果呢?
(以自愿或随机抽查的形式,让一个或两个小组展示他们的调查报告,根据时间确定抽查几个组,并找学生给予点评)
【师】“学贵有疑”,问题是学习、思考的结果。在实验过程中大家都发现了哪些问题?
(根据学生所发现的问题,组织小组讨论,引导学生设计方案,并预测可能的实验结果,最终将问题解决)
【师】最后注意:做完实验请将小动物放生,不然它们的妈妈会想它们的!
(设计意图:培养学生的动手能力,提高学生的自信心,通过放生加强情感价值教育。)
四、素能提升
1.群落的物种组成及丰富度
【师】要认识一个群落,首先要分析该群落的物种组成。群落的物种组成是区别不同群落的重要特征。请大家观察教材P23图2-1和图2-2,从物种组成上分析,你可以发现什么现象?
【生】温度高、湿度大的地区物种丰富度大;越靠近热带地区,单位面积内的物种越丰富等。(答案不唯一,言之有理即可)
【师】哪位同学可以根据这些图片提出问题呢?(鼓励学生自己找出答案)
例如:我国由南向北,物种丰富度减少。
2.种间关系
【师】一个群落中的物种不论多少,都不是随机地聚集在一起的,而是通过复杂的种间关系,形成一个有机的整体。研究群落的结构,不仅需要研究物种组成,还需要研究不同物种之间的关系。根据初中所学内容请大家思考:种间关系主要有哪些?
【生】原始合作、捕食、种间竞争、互利共生和寄生等。
【师】现在请大家以小组为学习单位,参考教材P25“思考·讨论”,每组至少尝试绘制出一种种间关系数量坐标图。
(各小组尝试展示讨论结果,并给予简单讲解)
3.群落的空间结构
【师】由于各生物之间存在着复杂的种间关系,各生物种群在群落中占据了不同的空间,于是群落就形成了一定的空间结构。请欣赏池塘生物在垂直结构上明显的分层现象的图片,根据图片总结出群落的垂直结构的概念、特点和影响因素。
引导学生讨论:
(1)引起植物分层分布的主要因素是什么?
【生】光照。
【师】(2)引起动物分层分布的主要原因是什么?
【生】受其食物条件、栖息空间的制约。
【师】(3)水平结构的影响因素有哪些?
【生】地形的变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同、生物自身生长特点的不同以及人与动物的影响等。
4.群落的季节性
【师】展示因季节变化后阳光、温度、水分的变化导致的群落外貌和结构的变化情况,引导学生分析图片,总结得出群落的季节性。
5.生态位
【师】前面我们提到了群落中的优势种,它数量多,对其他物种影响大。其实群落中的每一个物种都有一定的地位和作用,包括所处的空间位置,占用资源的情况,以及与其他物种的关系,这就是生态位。
对于动植物来说,生态位的研究内容一样吗?分别包括哪些内容?生态位会随意改变吗?
教师总结:研究某种动物的生态位,通常要研究它的栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等。研究某种植物的生态位,通常要研究它在研究区域内的出现频率、种群密度、植株高度等特征,以及它与其他物种的关系等。生态位其实是相对稳定的,因为这是群落中物种之间及生物与环境之间协同进化的结果,有利于不同生物充分利用环境资源。
6.探究实验——研究土壤中小动物类群的丰富度
【师】对于探究实验,首先要明确实验原理、调查方法、调查对象、统计方法,并制定可行的操作步骤,利用生物社团课时间进行实验,分析结果并得出结论。
【生】根据教材P30~31,以小组为单位进行探究实验。
(设计意图:对核心知识进行精讲精练,帮助学生突破重难点。)
五、归纳总结
(引导学生共同归纳总结以下知识点)
1.种间关系比较
2.本节核心概念
(1)群落是指在相同时间聚集在一定地域中各种生物种群的集合。
(2)一个群落中的物种数目,称为物种丰富度。
(3)生物的种间关系主要有原始合作、捕食、种间竞争、寄生和互利共生等。
(4)群落的空间结构包括垂直结构和水平结构。影响植物分层的主要因素是阳光,影响动物分层的主要因素是栖息空间和食物条件。
(5)一个物种在群落中的地位或作用,包括所处的空间位置,占用资源的情况,以及与其他物种的关系等,称为这个物种的生态位。
(6)常用的统计物种相对数量的方法有记名计算法和目测估计法。
(设计意图:通过总结,随堂消化,强化知识巩固。)
六、训练巩固
1.(多选题)下图甲、乙、丙分别表示在有限空间内培养(或饲养)两种生物的实验结果,下列叙述正确的是( )
A.它们分别呈互利共生(甲)、捕食(乙)、种间竞争(丙)关系
B.豆科植物和根瘤菌种群数量的消长关系如图甲所示
C.噬菌体与细菌的种群数量变化关系如图乙所示
D.丙实验过程中,两种生物之间的竞争强度由弱到强再到弱
答案:ABD
2.大鲈鱼以小鲈鱼为食,是捕食还是种间竞争关系?为什么?
答案:都不是,应该为种内竞争,因为是同一物种。
3.在某栎林中,植物和动物的分布如下表:
(1)上表体现了生物群落的 。
(2)此栎林中,上层、中层、下层的植物种类不同,这种分布的差异主要与哪种环境因素有关? 。
(3)栎林中动物的分布取决于植物的分布,这是因为植物能为动物的生存提供 ,而且动物的这种分布有利于缓解不同物种之间的 。
答案:(1)垂直结构 (2)光照 (3)食物条件和栖息空间 竞争
(设计意图:掌握基础知识是学好生物学的前提,除了通过温习教材、查看笔记来巩固知识外,教师还可以通过设置典型例题来进行巩固。)
七、情感升华
【师】鹰击长空、鱼翔浅底、万木争荣、百花竞秀……这些蓬勃的生命活动正是大自然鲜活的诗、奋激的歌和创造的美,我们也是大自然的一份子,地球是我们生存的唯一家园。用我们的双手栽下满地的绿植,用我们的心灵守望五彩的家园。爱青山、绿水,爱蓝天、白云,让生命在爱中每时每刻都充满活力。
本节课设计意图
发展学生的生物学核心素养,形成解决生物学真实情境中的实际问题所具备的关键能力、必备品格与价值观,是实施新课标的根本宗旨。所以,“引导—探究式”教学法更适用于本节教学,以培养学生的科学思维、科学方法、科学精神等生物科学素养。该教学法以问题解决为中心,本节教学设计采用多媒体辅助教师引导学生主动参与,通过问题—探讨—整合的模式加以完成。引入课题时,通过剖析生活谚语中涉及的各种生物,引出群落水平上所研究的问题和群落结构的话题,建立起“个体→种群→群落”这条主线,从而引出群落的概念。然后过渡到图片、实例、概念模型和数学模型,从而落实到对群落结构理解的教学重点上。该教学设计在引导学生理解群落的同时,还注重促进学生形成生命系统是一个统一整体的观念。
课堂小结
布置作业
1.巩固本节课所学知识。
2.完成学案中的核心素养专练。
教学反思
“第1节群落的结构”主要包括群落的概念、举例说明物种的种间关系等。之前已经有种群相关知识作基础,学习群落概念相对容易,但同时也有弊端,就是容易将种群与群落的概念混淆。为帮助学生分清两者的区别,对两者概念进行了比较,同时加以举例,如种群是同一区域同种生物的全部个体,而群落强调的是同一区域所有的生物个体,如一片森林中所有动物、植物、微生物,范围比种群要广。
本节另一个重要知识点是生物间的关系,补充说明生物关系包括种内关系和种间关系,种内关系又包括种内竞争(如同种生物个体争夺食物、空间资源等)和种内互助(如蜜蜂发现盗蜜者会飞舞告知同伴支援,蚂蚁巢穴中的分工,蚂蚁搬家等)。强调种内关系是发生在同种生物个体间。
板书设计
第1节 群落的结构
一、群落的概念
1.种群是研究群落的基础
2.群落水平研究的问题
二、群落的物种组成及丰富度
1.不同群落的重要差别
2.丰富度
三、种间关系
类型
四、群落的空间结构
空间结构垂直结构(分层)植物的分层与光照强度有关动物的分层与其食物条件及栖息空间有关水平结构:影响因素
五、群落的季节性
六、生态位
七、研究土壤中小动物类群的丰富度
备课资源
生态位
生态位(niche)是现代生态学的重要理论之一,生态位研究在理解群落结构和功能、群落内物种间关系、生物多样性、群落动态演替和种群进化等方面有重要的作用,因此得到了广泛的应用,并已取得了许多研究成果。这使生态位理论成为生态学研究的热点之一。
在生态学中最早将生态位(niche)一词流传开来的是Grinnel(1917),他把生态位定义为种的最后分布单位(ultimate distributinal unit ),而强调生态位的空间概念。1927年,Eltn把生态位确定为种在其群落中的功能作用和地位(functinal rle and psitin),强调一个种与其他种的营养关系。Hutchinsn(1957)利用数学上的点集理论,把生态位看成一个种生存条件的总合。Odum(1959)则认为生态位是一个种在其群落和生态系统中的地位和状况,而这种地位和状况取决于该生物的形态适应、生理反应和特有的行为。1973年,Pianka提出一个生物单位的生态位(包括个体、种群或物种生态位)就是该生物单位适应性的总合。生物环境(小生境)与生物生态位之间的差异仅仅在于:在生物生态位的概念中,包括生物开拓和利用其环境的能力,也包括生物与环境相互作用的各种方式。目前,生态位的概念与种间竞争密切联系在一起,而且越来越同资源的利用联系在一起。我们认为生态位概念必须与物种所生存的群落环境相联系,也就是一个种的生态位是指该种在群落中利用资源的能力,这种能力体现在该种个体在群落中的分布范围和生物量的占有上。一个种的生态位受群落内生物和非生物环境的影响,因此一个种在不同的群落中就有不同的生态位。
1990年我国学者刘建国和马世骏提出了扩展的生态位理论。他们认为以前的生态位概念有三点不足之处:一是只将物种(种群)作为生态位的利用者或占有者,而没有包括其他拥有生态位的生物组织层次(如群落、生态系统等);二是只考虑环境因子(食物、资源等)而忽略了时间因子;三是只谈生态位实际利用性,没有考虑生态位的潜在形式和非存在形式。他们认为所有的生物组织层次均可称作生态元(eclgical unit)。生态元包括细胞、组织、个体、种群、群落、生态系统及生物圈等,这些生态元均有相应的生态位。它们将生态位分为存在生态位和非存在生态位,前者又分为实际生态位和潜在生态位,在其生态位定义中均包含空间和时间因素,这一扩展的生态位理论具有较大的潜在应用价值,但目前这方面的研究尚有限。类型
数量坐标图
能量关
系图
特点
举例
捕食
图甲
数量上呈现出“先增加者先减少,后增加者后减少”的不同步性变化
羊与草;狼与兔;青蛙与昆虫
种间
竞争
图乙
图丙
数量上呈现出“你死我活”的同步性变化。两种生物生存能力不同时,如图乙;生存能力相同时,如图丙
牛与羊;农作物与杂草;大草履虫与双小核草履虫
寄生
图丁
A寄生生物
B宿主
如果分开,则寄生生物难以单独生存,而寄主会生活得更好
蛔虫与人;菟丝子与大豆;噬菌体与被侵染的细菌
互利
共生
图戊
数量上两种生物同时增加、同时减少,呈现出“同生共死”的同步性变化
豆科植物与根瘤菌
原始
合作
图己
双方互利,但分开后,各自也能独立生活
海葵与寄居蟹
生物类型
上层
中层
下层
植物
乔木
灌木
草本
动物
林鸽
长尾山雀
鹪鹩、昆虫