高中生物人教版 (2019)选择性必修2生态系统的结构教案设计

这是一份高中生物人教版 (2019)选择性必修2生态系统的结构教案设计，共10页。
教材分析
“生态系统及其稳定性”是人民教育出版社高中生物学选择性必修2《生物与环境》的第3章,主要讲述了生态系统的组成、结构与功能,这一内容是前两章知识的延续。对生态系统进行研究可以从整体上理解生态系统的组成、结构与功能;认识如何将生态系统的物质循环、能量流动和信息传递原理应用于生产实践,理解维持生态平衡、提高生态系统稳定性的意义和做法,有助于学生进一步形成生态观、系统观、物质与能量观、信息观等生命观念,并为学习第4章“人与环境”打好基础。
学情分析
新课改后,纯文字叙述的教材也发生了翻天覆地的变化,
尤其是其图文并茂的特点吸引了学生们的眼球。学生在初中阶段对生态系统的结构有了很浅的认识,高一阶段在第1章第1节学习生命系统的结构层次已对生态系统有了一定的了解。学生喜欢观察,喜欢交流,有一定的独立思考问题、分析问题的能力。他们对新鲜事物有强烈的好奇心和探究欲望,喜欢色彩斑斓的事物,对身边的事物比较感兴趣,表现欲望强,期望得到别人的鼓励和赞赏。教师在教学时,可以利用学生初中的知识基础,通过恰当的教学策略,实现知识的迁移,使新知识有效地整合进学生原有的知识网络中,使学生头脑中的知识体系得到丰富和发展,学生可以轻松构建自己的知识体系。
重点难点
重点
(1)生态系统成分的判断、食物网结构的分析。
(2)生态系统的能量流动特点和相关计算、碳循环途径。
(3)生态系统稳定性的原理和分析。
难点
能量流动特点和相关计算、碳循环途径的案例分析。
主要的考查热点包括以下三方面:第一,主要考查生态系统成分的判断、食物网结构的分析;第二,生态系统的功能是高考考查的重点,尤其是生态系统的能量流动特点和相关计算、碳循环途径是命题的热点,常结合生态系统的案例进行考查;第三,生态系统的稳定性则重点考查稳定性的原理和分析。复习时应通过构建和分析模型加深对生态系统结构和功能的理解,并且结合实例深入分析能量流动和碳循环的过程,以提升综合运用能力。
课时安排
本章5节内容建议用10课时完成。
第1节用PPT课件展示不同的生态系统图片,同时观看螳螂捕蝉的动画片,指导学生初步建构生态系统的结构模型,侧重思维训练及概念建构。2课时。
第2节观看PPT上的一条食物链的图片,理解流经一个营养级的能量的输入及输出。利用PPT课件完成能量流动的概念、研究方法、过程和特点等内容的教学,完成生态金字塔研究能量流动的实践意义和思维训练等内容的教学,侧重对过程的理解。2课时。
第3节完成建构生态系统的物质循环的概念以及阐释能量流动和物质循环的关系等内容的教学。通过案例引导学生运用所学的物质循环原理解释现象和解决问题。2课时。
第4节完成生态系统的信息传递的教学。通过案例分析了解生态系统中信息的种类的教学。根据生态系统的组成与结构,了解信息传递在生态系统中的作用,尤其了解信息传递在农业生产中的应用。2课时。
第5节完成生态平衡与生态系统的稳定性的教学。完成抵抗力稳定性和恢复力稳定性及提高生态系统的稳定性的教学。2课时。
第3章 生态系统及其稳定性
第1节 生态系统的结构
教学分析
教学目标
1.举例说明什么是生态系统。
2.通过分析生态系统的结构,归纳生态系统的组分,建构生态系统的结构模型。
3.阐明生态系统是一个统一的整体。
评价目标
1.通过对生态系统的结构模型的分析,让学生总结生态系统的组成成分之间的关系,检测学生的知识掌握情况。
2.通过对食物链和食物网的举例分析,检测学生是否能对所学生态系统的组成成分及营养结构理解并应用。
教学重难点
重点:分析生态系统的结构,归纳生态系统的组分,建构生态系统的结构模型。
难点:1.建构生态系统的结构模型。
2.阐明生态系统是一个统一的整体。
教学方法
1.这节课的知识点比较抽象,主要采取PPT辅助教学,用动画的方式展示生态系统的组成成分,变抽象为直观。
2.学生通过观看图片以及初中所掌握的生态系统知识,讨论总结生态系统的组成成分以及食物链和食物网的有关知识。
3.采用直观教学法、讲述法、启示法、讨论法等教学方法,准备PPT、视频等教学用具。
课时安排
2课时。
教学准备
相关视频及图片,白板,学案,PPT等。
教学设计
导入新课
通过播放螳螂捕蝉的视频以及各生态系统的图片,引导学生得出:生态系统的组成成分包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者。
(设计意图:利用视频创设情境激发学生学习的兴趣,帮助学生进一步认识生态系统的成分及各成分之间的联系,形成整体,初步理解生态系统。)
【师】种群是在一定的空间范围内,同种生物所有个体形成的集合,而群落是在相同时间聚集在一定地域中各种生物种群的集合。看了视频后,你认为生态系统是什么?
【生】在一定空间内,由生物群落与它的非生物环境相互作用而形成的统一整体。
【师】很好,这就是我们这节课要学习的第3章第1节“生态系统的结构”。(板书)
讲授新课
探究一:生态系统的范围
【师】对于生态系统的概念,同学们要理解,不能死记硬背。大家能不能说说,要成为生态系统,必须具备什么条件?
【生】生物和无机环境;有相互作用的有机整体。(可让学生适当举例)
【师】大家想一下,动物园里饲养着各种动物,栽培了各种植物,那么动物园能称为一个生态系统吗?为什么?
【生】不能,因为不同动物是分开饲养的,彼此之间没有内在联系和相互影响,不是一个有机整体。
【师】非常正确。生态系统的空间范围有大有小,一个池塘、一片草地、一块农田、一片森林,一条河流甚至一个鱼缸等,都可以各自成为一个生态系统。地球上最大的生态系统是什么呢?
【生】生物圈。
【师】你都知道哪些生态系统呢?生态系统如何分类呢?(阅读教材P48小字部分)
【生】学生回答。
【师】利用PPT演示,同时给出各生态系统的示例图片。
(设计意图:通过老师设计的问题引导,让学生带着疑问来学习,增强求知欲。)
【生】完成学案的以下问题,巩固对生态系统的理解。
将序号所示生态系统的类型进行归类:
①海洋生态系统 ②草原生态系统 ③森林生态系统 ④农田生态系统 ⑤果园生态系统 ⑥冻原生态系统 ⑦淡水生态系统 ⑧人工林生态系统 ⑨荒漠生态系统 ⑩城市生态系统
提示:①⑦ ②③⑥⑨ ④⑤⑧⑩
(设计意图:让学生自己对生态系统的类型进行归类,培养学生的阅读能力和归纳能力,并通过练习,巩固学生对生态系统的理解。)
探究二:生态系统具有一定的结构
【师】PPT展示某池塘生态系统的示意图。通过观看图片,让同学们总结池塘生态系统中有哪些成分?
(设计意图:由于观看静态图片时不受时间限制,学生可以将细节的内容看得很清楚。同时,池塘是每一个学生在生活中都见到过的一个生态系统。因此,学生可以清楚地回答出池塘生态系统的成分。)
【生】池塘生态系统包括生物部分和非生物部分。生物部分包括生产者、消费者和分解者,非生物部分包括阳光、水、空气、土壤等。
【师】很好,除生物以外的部分,就是非生物的物质和能量,其中能量包括光、热;物质包括空气、水、无机盐等。物质和能量是生物维持生命活动最基本的条件,非生物物质还是生物赖以生存的环境。生物是怎样从无机环境中获得物质和能量的呢?
【生】绿色植物通过光合作用把无机物转化成有机物,把太阳能转化成稳定的化学能。
【师】非常好。其中能够进行光合作用的绿色植物,称为生产者。生产者的作用是把太阳能转化为稳定的化学能,把无机物转化成有机物。从同化作用来看,生产者属于自养型还是异养型?
【生】自养型。
【师】所有的生产者都是植物吗?植物都是生产者吗?不一定,如:生产者还有蓝细菌、硝化细菌等。植物也不一定是生产者,如菟丝子是植物,但不是生产者。生产者能把太阳能固定在有机物中,被其他生物利用,可以说生产者是生态系统的基石。除生产者外,生态系统中还存在一些不能直接制造有机物,必须直接或间接摄入植物来补充物质和能量的动物,称为消费者。从同化作用来看,消费者属于自养型还是异养型?
【生】异养型。
【师】消费者是异养生物,以活体生物的现成有机物为食。
组成:1.主要是植食性动物、肉食性动物和杂食性动物。
2.寄生植物:菟丝子。
3.寄生细菌:大肠杆菌、肺炎链球菌等。
4.病毒:噬菌体、烟草花叶病毒等。
动物都是消费者吗?
【生】不都是。
【师】蚯蚓、蜣螂、秃鹫等不属于消费者。(同时图片展示,增加学生的学习兴趣)
生态系统中还有一个厉害的角色,它能够把动植物残骸、粪便中的有机物分解成无机物,这一重要的角色是分解者。分解者属于异养生物,主要是细菌和真菌等营腐生生活的微生物,也包括某些腐食性动物(如蜣螂、秃鹫、蚯蚓等),能将死亡的有机体分解为简单的无机物并释放出能量,其中无机物能再为植物所利用。大家可以想象,如果没有分解者会怎样?
【生】动植物的遗体和动物的排遗物会堆积如山,生态系统就会崩溃。
【师】因此,生态系统中的各个成分都是紧密联系,缺一不可的。
(设计意图:通过观察大自然中的生物和了解各种生物的作用,学生更加热爱大自然、培养对生物现象探究的兴趣。)
【师】请同学们根据教材P51图3-2生态系统的结构模型,理清生态系统四个组成成分之间的关系。
【师】教材P51图3-3中的生物是生态系统中的什么成分?他们之间是以什么关系联系在一起的?
【生】1.写出这条食物链中的每种生物的成分。
2.各生物之间通过捕食关系联系在一起:蝗虫吃玉米,蛙吃蝗虫,蛇吃蛙,鹰吃蛇。(强调:箭头方向由被捕食者指向捕食者。)
【师】归纳:一条食物链上有几种生物就有几个环节,每个环节即为一个营养级。玉米到鹰总共有五个营养级。
【师】那么怎样确定食物链中的营养级呢?
【生】生产者总是对应第一营养级,初级消费者对应第二营养级,次级消费者对应第三营养级,三级消费者对应第四营养级等等。
【师】归纳:一条完整的食物链必须包括生产者和消费者两部分,没有分解者。
谚语:“螳螂捕蝉,黄雀在后。”这是否构成一条完整的食物链?为什么?
【生】不是,缺少生产者,即缺少第一营养级。
【师】鼠为杂食性动物,它能吃多种植物、动物,又能被多种动物所吃,这样它所在的食物链就相互交错在一起,形成了食物网。
练习:下面我们来看一个生态系统简图,数出图中有几条食物链,分别一一列出。
答案:12条。
草→兔→狐;草→鼠→狐;草→鼠→猫头鹰;草→鼠→蛇→猫头鹰;草→食草昆虫→吃虫的鸟→狐;草→食草昆虫→吃虫的鸟→猫头鹰;草→食草昆虫→吃虫的鸟→蛇→猫头鹰;草→食草昆虫→蜘蛛→吃虫的鸟→狐;草→食草昆虫→蜘蛛→吃虫的鸟→猫头鹰;草→食草昆虫→蜘蛛→吃虫的鸟→蛇→猫头鹰;草→食草昆虫→蜘蛛→青蛙→蛇→猫头鹰;草→食草昆虫→青蛙→蛇→猫头鹰。
(设计意图:引起学生的思考,同时起到承上启下的作用,还能起到巩固基础知识的作用。进一步反馈学生是否会数食物链的条数。)
【师】食物网中蛇和猫头鹰是什么关系?同一动物在不同食物链中所处的营养级相同吗?食物网越复杂,生态系统抵抗外界干扰的能力越强还是越弱?
【生】竞争和捕食;不一定相同;越强。
【师】归纳:
1.每条食物链的起点总是生产者,终点是不被其他动物所食的动物。
2.生产者总是为第一营养级,分解者不参与食物链的构成。
3.各种生物所处的营养级并不是一成不变的。
4.同种生物所处消费者级别和营养级级别一定是不同的,总是差一级。
5.食物链中箭头的含义:箭头方向代表能量流动的方向,同时也体现捕食与被捕食的关系。
(设计意图:主要是强化对食物链和食物网概念的理解,掌握重点。为后面学习生态系统的物质循环和能量流动打好基础。最重要的是让学生有保护生态系统的意识。)
评价反馈
让学生借助PPT所展示的各种生态系统的图片以及播放相关视频,寻找并理解生态系统中的各种成分及其之间的关系。问题式引导和强化学生对食物链和食物网的理解。
课堂小结
布置作业
完成学案中的核心素养专练。
教学反思
这一节内容理解性比较强,涉及的知识点比较多,既有生态系统的范围、类型,又有生态系统的组成成分、食物链和食物网,这些光靠记忆是绝对不行的。首先,我们可以运用PPT的各种表达元素,如图片、动画等,培养学生对生态系统中概念的理解能力。其次,举例说明,利用身边的环境和生物,让学生生动地理解记忆,这样我们就可以将不易理解的、枯燥无味的知识生动形象地呈现给学生。从而优化教学内容,提高教学效果。
教学中情感教育永远是重中之重!其特殊性在于情感教育不仅仅是语言的描述,更多的是行为上的潜移默化。一堂好的生物课,会让学生终身受益,也会让我们的生态系统多一分生机与活力。
板书设计
第1节 生态系统的结构
一、生态系统的范围
1.概念
2.范围
3.类型
二、生态系统的结构
(一)生态系统的组成成分
1.非生物的物质和能量
2.生产者
3.消费者
4.分解者
(二)营养结构——食物链和食物网
1.食物链
(1)概念
(2)特点
(3)环节:一般不会超过5个营养级
2.食物网
3.功能
备课资源
食物链亦称“营养链”。生态系统中各种生物为维持其自身的生命活动,必须以其他生物为食物的这种由生物联结起来的链锁关系。这种摄食关系,实际上是物质和能量通过食物链的方式流动和转换。一种食物链一般包括3~5个环节:一种植物、一种以植物为食的动物和一种或更多的肉食动物。食物链中不同环节的生物其数量相对稳定,以保持自然平衡。
捕食性食物链:
①青草→野兔→蛇→鹰。
②禾谷类植物→昆虫→青蛙→蛇。
③大鱼吃小鱼,小鱼吃虾米,虾米吃浮游动物,浮游动物吃绿藻。
碎食性食物链:
即腐食食物链,指以零碎食物为基础形成的食物链。如树叶碎片及小藻类→虾(蟹)→鱼→食鱼的鸟类。
寄生性食物链:
以大动物为基础,小动物寄生到大动物上形成的食物链。如哺乳类→跳蚤→原生动物→细菌→过滤性病毒。