高中二年級(jí)下學(xué)期生物《生態(tài)系統(tǒng)概念和結(jié)構(gòu)模型構(gòu)建》教學(xué)設(shè)計(jì)

生態(tài)系統(tǒng)概念及結(jié)構(gòu)模型構(gòu)建教學(xué)設(shè)計(jì)授課班級(jí)級(jí)班年月日課題《選擇性必修2生物與環(huán)境》生態(tài)系統(tǒng)概念及結(jié)構(gòu)模型構(gòu)建教學(xué)目標(biāo)利用教材問題探討提供的素材，層層設(shè)問，逐步引導(dǎo)學(xué)生在探究中得出生物與環(huán)境、生物與生物之間相互作用、相互影響，密不可分的結(jié)論；啟發(fā)學(xué)生總結(jié)出生態(tài)系統(tǒng)的概念、明確生態(tài)系統(tǒng)的范圍及類型。理解生物圈繁衍著各種各樣的生物，每種生物生活在特定環(huán)境中，它們利用環(huán)境資源滿足自身生長發(fā)育的需要，使種群得到延續(xù)，同時(shí)與其他生物相互作用構(gòu)成變化中的群落，影響環(huán)境。課堂采取探究式教學(xué)，向?qū)W生傳遞系統(tǒng)科學(xué)的研究方法，使得模型構(gòu)建系統(tǒng)化、整體化。教學(xué)重點(diǎn)①生態(tài)系統(tǒng)概念和類型②生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)教學(xué)難點(diǎn)運(yùn)用結(jié)構(gòu)與功能觀構(gòu)建生態(tài)系統(tǒng)概念模型和結(jié)構(gòu)模型教學(xué)方法講授、討論、探究學(xué)法指導(dǎo)自主學(xué)習(xí)法、任務(wù)驅(qū)動(dòng)法、系統(tǒng)科學(xué)法教具（資料）課件、學(xué)案板書設(shè)計(jì)生態(tài)系統(tǒng)概念及結(jié)構(gòu)模型構(gòu)建1、概念2、類型3、結(jié)構(gòu)模型教學(xué)后記本節(jié)課借助教材篇首的問題探討，采取探究式教學(xué)，指導(dǎo)學(xué)生分析生物與環(huán)境、生物與生物的關(guān)系，啟發(fā)學(xué)生由淺到深，層層遞進(jìn)的思考生態(tài)系統(tǒng)的組成和結(jié)構(gòu)。教學(xué)采用互動(dòng)討論的形式，即教學(xué)巧設(shè)不同場(chǎng)景的環(huán)境和優(yōu)勢(shì)物種，在平等、活躍、民主的氣氛下展開師生活動(dòng)，調(diào)動(dòng)學(xué)生的熱情和積極性，讓學(xué)生思考問題、提出問題、解決問題等模式中參與教學(xué)活動(dòng)的全過程，教師利用圖片、文字啟發(fā)學(xué)生思考，有目的、有計(jì)劃的引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建概念模型。教學(xué)過程組織教學(xué)：一、情境問題導(dǎo)入教師活動(dòng)——借助教材引導(dǎo)學(xué)生思考無機(jī)環(huán)境和生物、生物與生物之間的關(guān)系。任務(wù)驅(qū)動(dòng)：學(xué)生結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)、交流討論情境材料：大豆是發(fā)源于我國的重要糧食作物。大豆田里生長著稗(bài)草、苘(qǐnɡ)麻、鴨趾草等多種雜草，分布著七星瓢蟲、大豆蚜等動(dòng)物，土壤里還有蚯蚓、線蟲，以及多種微生物。每公頃大豆與共生根瘤菌每年固氮可以超過100kg。討論1.大豆根系會(huì)給土壤帶來哪些變化？討論2.大豆與其他生物之間存在什么關(guān)系？學(xué)生：……1、教師展示大豆與根瘤菌、和大豆根尖結(jié)構(gòu)圖示啟發(fā)學(xué)生，并引導(dǎo)歸納總結(jié)：教師講述：大豆細(xì)胞時(shí)刻進(jìn)行細(xì)胞呼吸，將植物有機(jī)物分解為無機(jī)物并釋放熱量。所以大豆根能改變土壤的哪些性質(zhì)？學(xué)生歸納：①大豆根的呼吸作用會(huì)增加土壤中CO2教師講述：大家看這是根尖的成熟區(qū)，有什么作用？（學(xué)生：……）對(duì)，根系吸收土壤水和無機(jī)鹽后，土壤顆粒理化性質(zhì)改變，增強(qiáng)了土壤從地表吸收水的能力保水能力進(jìn)一步增強(qiáng)。學(xué)生歸納：②大豆根會(huì)吸收土壤中的水和無機(jī)鹽，使土壤的水和無機(jī)鹽減少，增強(qiáng)土壤吸水保水能力。教師講述：當(dāng)根瘤菌入侵大豆根部，會(huì)刺激大豆根部膨大形成瘤狀物，根瘤菌的代謝反應(yīng)有什么特點(diǎn)？（學(xué)生：……）對(duì)，根瘤菌可將空氣中N2經(jīng)固氮作用轉(zhuǎn)變?yōu)镹H3，NH3在其他土壤微生物作用下最終轉(zhuǎn)化為NO3-，所以在大豆和根瘤菌的共同作用下，土壤營養(yǎng)得到改善。學(xué)生歸納：③大豆與根瘤菌互利共生固氮，增加土壤氮肥。教師講述：在細(xì)胞分裂分化共同作用下，大豆根會(huì)生長延伸使土壤松動(dòng)；當(dāng)根枯死后，枯死根組織會(huì)增加土壤中有機(jī)物的含量，增加腐殖質(zhì)，在微生物作用下，土壤肥力得到較大改善。學(xué)生歸納：④大豆根生長延伸、使土壤松動(dòng)；枯死根組織會(huì)增加土壤中有機(jī)物的含量2、教師依次展示稗草、苘麻等農(nóng)田雜草、大豆蚜、根瘤菌等示意圖，引導(dǎo)學(xué)生歸納總結(jié)：稗草苘麻大豆蚜教師講述：這是稗草、苘麻等農(nóng)田常見雜草，大豆與雜草共同生存在農(nóng)田，爭奪環(huán)境空間陽光、水肥等資源。故兩者之間的種間關(guān)系是什么？學(xué)生歸納：種間競(jìng)爭教師講述：蚜蟲，豆科作物的重要害蟲，會(huì)啃食葉片，嚴(yán)重危害農(nóng)民收成。故兩者之間的種間關(guān)系是什么？學(xué)生歸納：捕食教師講述：入侵大豆根部的根瘤菌，在和其他微生物共同作用下增加土壤氮肥，有利于豆科植物含氮有機(jī)物的合成。大豆植物通過光合作用將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能并儲(chǔ)存在有機(jī)物中，保證了根瘤菌的生長和繁殖。故兩者之間的種間關(guān)系是什么？學(xué)生歸納：互利共生教師總結(jié)：環(huán)境中的生物不是單獨(dú)存在，彼此間有著復(fù)雜的關(guān)系?，F(xiàn)在請(qǐng)大家用一句話概括生物與環(huán)境的關(guān)系。學(xué)生：……教師依次展示示意圖并引導(dǎo)歸納：環(huán)境決定了哪些生物可以在這里生存，生物反過來會(huì)影響和改變環(huán)境；如駿馬在草原馳騁、靈活猴子能在森林攀援，這都是環(huán)境決定的特定生物才能在此生存；蚯蚓能疏通土壤，改善環(huán)境。這就是生物能影響環(huán)境的表現(xiàn)。那同學(xué)們還能用更簡單的語句來總結(jié)生物與環(huán)境的關(guān)系嗎？學(xué)生討論后回答：生物與環(huán)境是統(tǒng)一的整體。過度：生物與環(huán)境相互作用，不可分割，形成了統(tǒng)一整體，這個(gè)整體就是生態(tài)系統(tǒng)。教材這樣定義生態(tài)系統(tǒng)的。（PPT展示概念）生態(tài)系統(tǒng)的概念及其概念概念：在一定空間內(nèi)，由生物群落與它的非生物環(huán)境相互作用而形成的統(tǒng)一整體。任務(wù)驅(qū)動(dòng)——啟發(fā)思維：引導(dǎo)學(xué)生將文字轉(zhuǎn)變?yōu)楦拍钅Ｐ?，結(jié)合生命系統(tǒng)結(jié)構(gòu)層次完善拓展概念模型，并引出生物圈概念。概念模型：教師解釋：群落和非生物環(huán)境相互作用構(gòu)成統(tǒng)一整體為生態(tài)系統(tǒng)。同一時(shí)間一定空間內(nèi)所有種群的結(jié)合構(gòu)成了群落，而同一區(qū)域同種生物所有個(gè)體構(gòu)成了種群。如果我們把地球上所有個(gè)體及地球這個(gè)無機(jī)環(huán)境看成一個(gè)整體，這個(gè)整體就構(gòu)成了地球上最大的生態(tài)系統(tǒng)，我們也稱之為生物圈?？梢娚鷳B(tài)系統(tǒng)的空間大可大到整個(gè)地球，小可小到一個(gè)生態(tài)瓶。地球上的一片森林、一個(gè)湖泊、一片草原、一條河流、一座城市、一片農(nóng)田都能構(gòu)成一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)，都可以獨(dú)自構(gòu)成一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)。過度：地球上有著多種多樣的生態(tài)系統(tǒng)。為了方便分析，我們可以將地球上的生態(tài)系統(tǒng)予以歸類。現(xiàn)在我們來嘗試構(gòu)建分類的概念模型。生態(tài)系統(tǒng)的類型（1）任務(wù)驅(qū)動(dòng)——依據(jù)人為管理程度，我們可以將生態(tài)系統(tǒng)分為自然生態(tài)系統(tǒng)和人工生態(tài)系統(tǒng)，那自然生態(tài)系統(tǒng)、人工生態(tài)系統(tǒng)又分別包括哪些子生態(tài)系統(tǒng)呢？請(qǐng)同學(xué)們結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)依據(jù)教材介紹來完善概念模型的構(gòu)建。（2）學(xué)生動(dòng)手建模，教師指導(dǎo)完善（3）拋磚引玉，啟發(fā)思維提問：不同生態(tài)系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)種有哪些？嘗試說出不同生態(tài)系統(tǒng)特點(diǎn)、功能教師：我以森林生態(tài)系統(tǒng)為例，分析優(yōu)勢(shì)種、特點(diǎn)、功能。優(yōu)勢(shì)種為高大的喬木，森林生態(tài)系統(tǒng)中物種豐富，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，能夠調(diào)節(jié)氣候，涵養(yǎng)水分，防風(fēng)固沙，能夠?yàn)槿祟惿钐峁┠静馁Y源?，F(xiàn)在請(qǐng)同學(xué)們各自挑選一個(gè)喜歡的生態(tài)系統(tǒng)，說出優(yōu)勢(shì)種，特點(diǎn)，功能。學(xué)生：……教師：通過同學(xué)們的歸納，我們?cè)俅胃惺芰说厍蛏隙喾N多樣的生態(tài)系統(tǒng)。不同生態(tài)系統(tǒng)類型多樣、結(jié)構(gòu)卻大致相似，生態(tài)系統(tǒng)有著什么樣的結(jié)構(gòu)呢？接下來我們以池塘生態(tài)系統(tǒng)為例進(jìn)行分析。三、生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及模型（一）任務(wù)驅(qū)動(dòng)1（1）按照不同種類生物的營養(yǎng)方式（利用有機(jī)物方式），將生物進(jìn)行歸類學(xué)生看圖說話：……教師引導(dǎo)歸納：①生產(chǎn)者：柵藻、團(tuán)藻、水草、荷花、睡蓮等自養(yǎng)生物②消費(fèi)者：水蚤、草履蟲、田螺、蝦、草魚、黑魚、青魚等異養(yǎng)生物③分解者：細(xì)菌、真菌等異養(yǎng)生物教師強(qiáng)調(diào)：依據(jù)生物生長所需營養(yǎng)物質(zhì)來源不同，可把異養(yǎng)生物分為消費(fèi)者和分解者；魚蝦等往往以活的動(dòng)植物為物質(zhì)來源，我們稱之為消費(fèi)者；部分細(xì)菌、真菌往往以死亡的動(dòng)植物遺體和動(dòng)物排遺物為物質(zhì)來源，我們稱之為分解者。過渡：生態(tài)系統(tǒng)中還有什么成分呢？圖示中還有陽光、水等，為生物生存提供資源和空間，這就是生態(tài)系統(tǒng)的第4種成分——非生物物質(zhì)和能量。這四種組成成分的作用各是什么呢？請(qǐng)同學(xué)們依據(jù)教材結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)歸納總結(jié)。（2）該生態(tài)系統(tǒng)中還有什么成分？不同成分在生態(tài)系統(tǒng)中的作用各是什么？學(xué)生看書討論：……教師引導(dǎo)歸納：①非生物物質(zhì)和能量：為生物提供物質(zhì)和能量，是群落生存和發(fā)展的基礎(chǔ)②生產(chǎn)者【基石】：通過光合作用，將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能并儲(chǔ)存在制造的有機(jī)物中，被其他生物所利用③消費(fèi)者：加快物質(zhì)循環(huán)，幫助植物完成傳粉和種子的傳播④分解者：將動(dòng)植物遺體和動(dòng)物排遺物分解為無機(jī)物，促進(jìn)物質(zhì)循環(huán)利用教師強(qiáng)調(diào)：可見生態(tài)系統(tǒng)的四種成分緊密聯(lián)系，缺一不可。正因?yàn)樗鼈兊木o密聯(lián)系將生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)成了一個(gè)特定的整體，有著特定的結(jié)構(gòu)和功能。任務(wù)驅(qū)動(dòng)2學(xué)生活動(dòng)：參照一般系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模式圖，嘗試畫出生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模型。教師引導(dǎo)：依據(jù)箭頭的單向和雙向，結(jié)合自然界中生物代謝類型和細(xì)胞代謝，可將生態(tài)系統(tǒng)的三種生物成分對(duì)號(hào)入座。過渡：當(dāng)然生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模型不是這幅簡單的模型圖能表示的，教材還有一幅更科學(xué)系統(tǒng)的模型圖，能反應(yīng)生態(tài)系統(tǒng)各成分組成及復(fù)雜聯(lián)系任務(wù)驅(qū)動(dòng)3：課外拓展：各箭頭代表的生理過程是什么？學(xué)生活動(dòng)：……過渡：請(qǐng)同學(xué)們利用課后時(shí)間，查閱資料，完善各箭頭代表的生理過程，接下來我們進(jìn)入課堂強(qiáng)化和拓展環(huán)節(jié)。四、課堂強(qiáng)化和拓展1、判斷常考語句，澄清易混易錯(cuò)（1）一個(gè)完整的生態(tài)系統(tǒng)應(yīng)包括生物群落及其非生物環(huán)境（）（2）所有的植物都是生產(chǎn)者，所有的動(dòng)物都是消費(fèi)者（）（3）細(xì)菌在生態(tài)系統(tǒng)中可能是生產(chǎn)者，也可能是消費(fèi)者或分解者（）（4）生產(chǎn)者都是自養(yǎng)生物，消費(fèi)者都是異養(yǎng)生物（）（5）生產(chǎn)者、分解者是聯(lián)系非生物的物質(zhì)和能量與生物群落的橋梁，其中生產(chǎn)者處于主導(dǎo)地位（）答案：√×√√√2、下列有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)及其結(jié)構(gòu)的敘述，正確的是（C）A.城市生態(tài)系統(tǒng)屬于自給自足的陸地生態(tài)系統(tǒng)B.動(dòng)物都是消費(fèi)者，可加快生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)C.光合作用是生態(tài)系統(tǒng)能量輸入的主要途徑D.營腐生生活的細(xì)菌不一定是分解者，也有可能是生產(chǎn)者或消費(fèi)者3、人的管理是果園生態(tài)系統(tǒng)的關(guān)鍵因素，離開人的管理，原有果樹將被野生樹種替代而演變?yōu)闃淞??；卮鹣铝袉栴}：（1）離開人的管理，原有果樹將被野生樹種替代而演變?yōu)闃淞?，稱為群落的__________（填“初生”或“次生”）演替。（2）從生態(tài)系統(tǒng)的組成成分上看，果園生態(tài)系統(tǒng)的蘑菇屬于__________，該成分的作用是______________________