生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性教學設(shè)計

1、 生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性教學設(shè)計教材分析任何一個生態(tài)系統(tǒng)，都具有一種維持和恢復自身結(jié)構(gòu)和功能相對穩(wěn)定的能力，這就是生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。生態(tài)系統(tǒng)自身所具備的自我調(diào)節(jié)能力是生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的保障機制。生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性實質(zhì)是一種適應能力，生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)是生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力的載體。本節(jié)課教材正好緊緊圍繞著這兩個方面展開，同時也是對上幾節(jié)學習內(nèi)容的深化和拓展。教學策略和方法自主學習策略、小組合作學習策略、學生角色扮演策略。以資料閱讀、問題討論和角色扮演法為基本方法，努力營造師生互動的課堂氛圍;課堂組織形式以學生自主學習和合作學習為主線，提問、講解、活動、課件輔助等多種形式相結(jié)合，引導學生進行閱讀資料、合作交

2、流、角色扮演等學習活動，并進行評價。教學目標1.理解生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的概念，理解生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的原因，理解破壞生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的因素及其關(guān)系，了解保持生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的重要意義。2.通過指導學生分析生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的概念，培養(yǎng)學生分析問題的思維能力;通過指導學生分析生態(tài)系統(tǒng)的自動調(diào)節(jié)能力，培養(yǎng)學生分析綜合和推理的思維能力。3.通過理解生態(tài)系統(tǒng)的自動調(diào)節(jié)能力，滲透普遍聯(lián)系的辯證觀點 以及系統(tǒng)論和控制論觀點;通過理 解各種人為因素對生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響和破壞，滲透人和自然和諧發(fā)展的生態(tài)觀點。教學重點、難點教材重點：闡明生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力，生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的概念教材難點：通過資料分析概括出生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)

3、能力的含義抵抗力穩(wěn)定性和恢復力穩(wěn)定性的概念重點、難點分析1.生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的概念和自動調(diào)節(jié)能力是本節(jié)教學內(nèi)容的重點知識，因為：(l)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性概念的內(nèi)涵是對一個成熟的生態(tài)系統(tǒng)特征的高 度概括，它既涉及三大功能類群之間的相互聯(lián)系，如生物種類組成及數(shù)量比例，營養(yǎng)結(jié)構(gòu)聯(lián)系和物質(zhì)與能量流動的相對穩(wěn)定性;又涉及到生物群落與無機環(huán)境之間的相互作用，如物質(zhì)和能量的輸入和輸出呈現(xiàn)持久的周期性動態(tài)平衡。生態(tài)系統(tǒng)的自動調(diào)節(jié)機制也同樣涉及到生態(tài)組成、結(jié)構(gòu)和功能等諸方面，如多樣性導致穩(wěn)定性實質(zhì)上是強調(diào)生物功能類群間的協(xié)調(diào)關(guān)系;天災人禍 的外界干擾導致生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性失調(diào)則是強調(diào)生物群落與無機環(huán)境之間的關(guān)系。所以這部

4、分知識具有 很強的綜合性。(2)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的概念和生態(tài)系統(tǒng)的自動調(diào)節(jié)能力的教學內(nèi)容中，滲透著普遍聯(lián)系的觀點以及生態(tài)系統(tǒng)整體性的觀點，是進行觀點教育的極好素材。同時，生態(tài)系統(tǒng)自動調(diào)節(jié)能力的教學內(nèi)容中，隱含著負反饋調(diào)節(jié)的規(guī)律，利于對學生分析、綜合思維能力的培養(yǎng)。2.生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性概念的內(nèi)涵和生態(tài)系統(tǒng)的自動調(diào)節(jié)能力同時也是本節(jié)教學內(nèi)容的難點。如上所述，這部分知識的 綜合性很強，學生普遍難于全面理解和掌握。在教學中，教師一方面要注意引導學生全面挖掘有關(guān)概念和原理中包含的知識要素，另一方面也要注意引導學生從感性材料上升到理性認識。因此這部分知識的教學也是組織教學的難點，教師可借助感性材料引導學生分析

5、，逐漸全面地上升到理性的認識教學過程(略)：關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性概念內(nèi)容的教學：教師可以利用以下的食物鏈中幾種生物的數(shù)量的變化來介紹生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的概念。如食物鏈：植物昆蟲食蟲鳥鷹，可以向?qū)W生提出這樣幾個問題：(1)這條食物鏈中的各種生物的相對數(shù)量關(guān)系如何為什么從總體的量上看，植物多于草食動物，草食動物多于肉食動物。(2)如果有人大量捕殺鷹，食物鏈中的其它生物的數(shù)量會發(fā)生什么變化若大量捕殺食蟲鳥，食物鏈中的其它生物的數(shù)量會不會發(fā)生變化為什么(3)這幾種生物是什么關(guān)系(4)森林生態(tài)系統(tǒng)中，狐和蛇大量遷出，會不會影響該生態(tài)系統(tǒng)中其它生物的數(shù)量為什么【小結(jié) 】：生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的概念：在生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展的過

6、程中，各種生物的數(shù)量是在不斷變化的。生物的生與死，遷人與遷出都會影響生物數(shù)量的變化。但是生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展到一定的階段，生態(tài)系統(tǒng)中各種生物的數(shù)量和所占的比例維持在相對穩(wěn)定的狀態(tài)，這種現(xiàn)象稱為生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性。結(jié)合錄像說明生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性被破壞后對環(huán)境的影響，特別是人類在生活與生產(chǎn)過程中造成的生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的破壞。一旦 生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性被破壞，即生物之間的相對穩(wěn)定的關(guān)系被破壞，生物與無機環(huán)境之間的關(guān)系被破壞，就會帶來不良后果，生活在該生態(tài)系統(tǒng)的各種生物以及人類自己將失去賴以生存的環(huán)境。關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力內(nèi)容教學：對于生態(tài)系統(tǒng)自動調(diào)節(jié)機制的教學，也可以引導學生通過分析實例加以說明。如通過對兔種群與植物

7、種群之間數(shù)量變化自動調(diào)節(jié)的分析，引導學生明確生態(tài)系統(tǒng)通過 負反饋方式進行自動調(diào)節(jié)。這一部分的教學，不但從兔種 群與植物種群之間的負反饋調(diào)節(jié)進行分析，還可引導學生從兔種群與兔的天敵種群(如狐、鷹)之間的負反饋調(diào)節(jié)進行分析，不僅滲透系統(tǒng)論、控制論的觀點，同時滲透生物之間普遍聯(lián)系的觀點。對于生態(tài)系統(tǒng)的自動調(diào)節(jié)能力的大小，決定于成分的多樣性即多樣性導致穩(wěn)定性的教學，也可通過引導學生分析具體的實例加以說明。如結(jié)合一個農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的圖解，引導學生分析多樣性導致穩(wěn)定性。最后讓學生分析哪種類型的生態(tài)系統(tǒng)相對來說最穩(wěn)定，強化學生對此內(nèi)容的理解。生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的破壞破壞生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性因素的教學，從生態(tài)系統(tǒng)的自動調(diào)

8、節(jié)能力有一定限度引入，如果外界干擾力超過這個限度，則導致生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性失調(diào)。然后讓學生分析有哪些因素可導致生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性失調(diào)，再引導學生對這些因素進行分類，即自然因素和人為因素。對于人為因素(植被的破壞、食物鏈的破壞、環(huán)境的污染)對于生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響，可以引導學生分組分析討論，重點分析這些因素是如何影響生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的。最后引導學生分析認識到，生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的破壞是自然因素與人為因素共同作用的結(jié)果，常常是人為因素強化自然因素的作用。并由此引發(fā)學生對人如何與自然相處的思考。保持生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的重要意義的教學，可以采用學生自由發(fā)表意見的方法，由學生自己談自己的認識，最后由教師總結(jié)到一方面利于人

9、與自然和諧地發(fā)展，另一方面使生態(tài)系統(tǒng)朝著有利于人類的方向發(fā)展。此教學中，注意人與自然協(xié)調(diào)發(fā)展觀點的滲透。關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)的反饋調(diào)節(jié)內(nèi)容教學：生態(tài)系統(tǒng)普遍存在著反饋現(xiàn)象。什么是反饋當生態(tài)系統(tǒng)中某一成分發(fā)生變化的時候，它必然會引起其它成分出現(xiàn)一系列的相應變化，這些變化最終又反過來影響最初發(fā)生變化 的那種成分，這個過程就叫做反饋。反饋有兩種類型，即負反饋和正反饋。負反饋是比較常見的一種反饋，它的作用是能夠使生態(tài)系統(tǒng)達到和保持平衡或穩(wěn)態(tài)，反饋的結(jié)果是抑制和減弱 最初發(fā)生變化的那種成分所發(fā)生的變化。例如，如果草原上的食草動物因為遷入而增加，植物就會因為受到過度啃食而減少，植物數(shù)量減少以后，反過來就會抑制動物

10、的數(shù)量(如：教學過程設(shè)計中的負反饋圖解)。來另一種反饋叫正反饋，正反饋是比較少見的，它的作用剛好與負反饋相反，即生態(tài)系統(tǒng)中某一成分的變化所引起的其它一系列的變化，反過來不是抑制而是加速最初發(fā)生變化的成分所發(fā)生的變化，因此正反饋的作用常常使生態(tài)系統(tǒng)遠離平衡狀態(tài)或穩(wěn)態(tài)。在自然生態(tài)系統(tǒng)中正反饋的實例不多，下面我們舉出一個例子加以說明：如果一個湖泊受到了污染，魚類的數(shù)量就會因為死亡而減少，魚體死亡腐爛后又會進一步加重污染并引起更多魚類死亡。因此，由于正反饋的作用，污染會越來越重，魚類的死亡速度也會越來越快。從這個例子中我們可以看出，正反饋往往具有極大的破壞作用，但是它常常是爆發(fā)性的，所經(jīng)歷的時間也很短

11、。從長遠看，生態(tài)系統(tǒng)中的負反饋和自我調(diào)節(jié)將起主要作用。關(guān)于抵抗力穩(wěn)定性和恢復力穩(wěn)定性內(nèi)容教學1.抵抗力穩(wěn)定性要強調(diào)其核心是抵抗干擾，保持原狀。干擾是指破壞穩(wěn)定狀態(tài)的外界因素;保持是指與干擾同時表現(xiàn)的系統(tǒng)內(nèi)在的自動調(diào)節(jié)能力?；謴土Ψ€(wěn)定性要強調(diào)其核心是遭到破壞，恢復原狀。破壞是指受外界因素影響使生態(tài)系統(tǒng)較遠地偏離了原來的穩(wěn)定范圍;恢復是指外界因素消除后，生態(tài)系統(tǒng)重新建立穩(wěn)定狀態(tài)。2.以往以為,抵抗力穩(wěn)定性與恢復力穩(wěn)定性是相關(guān)的,抵抗力穩(wěn)定性高的生態(tài)系統(tǒng),其恢復力穩(wěn)定性低.也就是說,抵抗力穩(wěn)定性與恢復力穩(wěn)定性一般呈相反的關(guān)系.但是,這一看法并不完全合理。例如，熱帶雨林大都具有很強的抵抗力穩(wěn)定性，因為

12、它們的物種組成十分豐富，結(jié)構(gòu)比較復雜;然而，在熱帶雨林受到一定強度的破壞后，也能較快地恢復。相反，對于極地苔原(凍原)，由于其物種組分單一、結(jié)構(gòu)簡單，它的抵抗力穩(wěn)定性很低，在遭到過度放牧、火災等干擾后，恢復的時間也十分漫長。因此，直接將抵抗力穩(wěn)定性與恢復力穩(wěn)定性比較，可能這種分析本身就不合適。如果要對一個生態(tài)系統(tǒng)的兩個方面進行說明，則必須強調(diào)它們所處的環(huán)境條件。環(huán)境條件好，生態(tài)系統(tǒng)的恢復力穩(wěn)定性較高，反之亦然。教學過程及設(shè)計(略)本課題教學中應注意的問題：1.注意教學中要講理和聯(lián)系實際。本節(jié)教學內(nèi)容中，生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的概念是理很濃的內(nèi)容， 教師應注意說理，以強化學生對此內(nèi)容的理解：影響生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的因素與保持生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的意義，則更傾向于與實際的聯(lián)系，教師應注意引導學生聯(lián)系實際，在對實際情況的了解和分析基礎(chǔ)上，強化學生對此內(nèi)容的理解。2.教學中注意前后知識的聯(lián)系。本節(jié)教學內(nèi)容具有很強的綜合性，涉及到有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)的各個方面的知識，在教學中