高中生物 人教版 選修二《生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性》 《生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性》單元教學設計

《生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性》單元教學設計一、單元基本信息學科生物學實施年級高二設計者柳旺課程標準模塊生物與環(huán)境使用教材人民教育出版社高中生物學選擇性必修2《生物與環(huán)境》單元名稱生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性單元性質(zhì)新授單元復習單元單元課時9課時二、單元特征分析1.課標要求本單元的教學內(nèi)容選自人教社高中生物學選擇性必修2《生物與環(huán)境》第3章《生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性》。對應課程標準中的課程內(nèi)容見下表：核心概念重要概念次位概念教學活動提示學業(yè)要求教材內(nèi)容2.生態(tài)系統(tǒng)中的各種成分相互影響，共同實現(xiàn)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)、能量流動和信息傳遞，生態(tài)系統(tǒng)通過自我調(diào)節(jié)保持相對穩(wěn)定的狀態(tài)2.2生物群落與非生物的環(huán)境因素相互作用形成多樣化的生態(tài)系統(tǒng)，完成物質(zhì)循環(huán)、能量流動和信息傳遞2.2.1闡明生態(tài)系統(tǒng)由生產(chǎn)者、消費者和分解者等生物因素以及陽光、空氣、水等非生物因素組成，各組分緊密聯(lián)系使生態(tài)系統(tǒng)成為具有一定結(jié)構(gòu)和功能的統(tǒng)一體；通過書本思考討論進行概念模型建構(gòu)；1.使用圖示等方式表征和說明生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)循環(huán)、能量流動和信息傳遞的過程和特征，并對相關(guān)的生態(tài)學實踐應用作出合理的分析和判斷（生命觀念、科學思維、社會責任）；第1節(jié)生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（第一課時）2.2.2討論某一生態(tài)系統(tǒng)中生產(chǎn)者和消費者通過食物鏈和食物網(wǎng)聯(lián)系在一起形成復雜的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)；依據(jù)一個具體的食物網(wǎng)構(gòu)建模型；第1節(jié)生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（第二課時）2.2.3分析生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)在生物群落與無機環(huán)境之間不斷循環(huán)、能量在生物群落中單向流動并逐級遞減的規(guī)律；依據(jù)模型從定性和定量的角度分析能量流動過程；第2節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動（第一課時）2.2.4舉例說明利用物質(zhì)循環(huán)和能量流動規(guī)律，人們能夠更加科學、有效地利用生態(tài)系統(tǒng)中的資源；總結(jié)歸納能量流動的實踐意義；第2節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動（第二課時）2.2.5解釋生態(tài)金字塔表征了食物網(wǎng)各營養(yǎng)級之間在個體數(shù)量、生物量和能量方面的關(guān)系；模型建構(gòu)展示三種生態(tài)金字塔；第2節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動（第二課時）2.2.6闡明某些有害物質(zhì)會通過食物鏈不斷地富集的現(xiàn)象；構(gòu)建碳循環(huán)模式圖；第3節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)（第一課時）2.2.7舉例說出生態(tài)系統(tǒng)中物理、化學和行為信息的傳遞對生命活動的正常進行、生物種群的繁衍和種間關(guān)系的調(diào)節(jié)起著重要作用；第4節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞2.2.8分析特定生態(tài)系統(tǒng)的生物與非生物因素決定其營養(yǎng)結(jié)構(gòu)。嘗試以具體食物網(wǎng)進行分析；第1節(jié)生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（第二課時）2.3生態(tài)系統(tǒng)通過自我調(diào)節(jié)能力抵御和消除一定限度的外來干擾，保持或恢復自身結(jié)構(gòu)和功能的相對穩(wěn)定2.3.1解釋生態(tài)系統(tǒng)具有保持或恢復自身結(jié)構(gòu)和功能相對穩(wěn)定，并維持動態(tài)平衡的能力。2.從生態(tài)系統(tǒng)具備有限自我調(diào)節(jié)能力的視角，預測和論證某一因素對生態(tài)系統(tǒng)的干擾可能引發(fā)的多種潛在變化（生命觀念、科學探究、社會責任）。第5節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性（第一課時）2.3.2舉例說明生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性會受到自然或人為因素的影響，如氣候變化、自然事件、人類活動或外來物種入侵等設計制作生態(tài)缸，觀察其穩(wěn)定性。第5節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性（第二課時）2.3.3闡明生態(tài)系統(tǒng)在受到一定限度的外來干擾時，能夠通過自我調(diào)節(jié)維持穩(wěn)定。第5節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性（第一課時）2.內(nèi)容結(jié)構(gòu)三、單元學習目標結(jié)合對課程標準、教材及學情的分析，圍繞發(fā)展學生的核心素養(yǎng)要求，確立本單元學習目標如下：目標維度具體內(nèi)容生命觀念通過資料分析、建構(gòu)概念模型，理解生態(tài)系統(tǒng)是由生物群落與非生物環(huán)境組成的統(tǒng)一整體，包含多種組分，一切生命活動都離不開能量，能量在生態(tài)系統(tǒng)中流動，伴隨物質(zhì)的變化，而信息在其中起重要的調(diào)控作用，生態(tài)系統(tǒng)處于動態(tài)平衡中，物種數(shù)目越多、營養(yǎng)結(jié)構(gòu)越復雜，生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)能力越強。形成生命的系統(tǒng)觀、穩(wěn)態(tài)與平衡觀、物質(zhì)與能量觀、信息觀等?？茖W思維通過構(gòu)建概念模型，如：生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模型、能量流動模型、金字塔模型、碳循環(huán)模型等，學會將生態(tài)系統(tǒng)作為一個整體進行分析；再結(jié)合課本的思考討論活動，分析捕食者和獵物在循環(huán)因果現(xiàn)象背后的負反饋機制。科學探究通過調(diào)查、探究和制作等不同形式的活動，以及分析生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、分析生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動、分析碳循環(huán)的過程、設計提高生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的方案等，學生進一步提高探究能力和實踐能力，增強團隊合作精神、探究精神等。社會責任對生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的了解，對碳循環(huán)過程、生物富及危害的認識，有助于樹立生態(tài)意識，形成生態(tài)文明和建設美麗中國的信念。確定課時學習目標如下：教學內(nèi)容關(guān)鍵問題課時安排學習目標生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)1.為什么說生態(tài)系統(tǒng)是一個統(tǒng)一的整體？第1課時1.舉例說明什么是生態(tài)系統(tǒng)。2.通過分析生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，歸納生態(tài)系統(tǒng)的組分，建構(gòu)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模型。3.闡明生態(tài)系統(tǒng)是一個統(tǒng)一的整體。2.構(gòu)建生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模型第2課時1.通過數(shù)據(jù)分析總結(jié)，嘗試畫出生態(tài)系統(tǒng)中的食物鏈，由食物鏈進一步繪制食物網(wǎng)，總結(jié)食物網(wǎng)的概念；（生命觀念）2.通過資料分析總結(jié)生態(tài)系統(tǒng)中各組成成分的聯(lián)系和重要意義，嘗試完善生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模型；（科學思維）3.結(jié)合食物鏈食物網(wǎng)分析生物滅絕的原因，形成保護環(huán)境、保護生物多樣性的意識。（社會責任）生態(tài)系統(tǒng)的能量流動3.理解能量流動的過程和特點第3課時1.能量流動的過程-科學思維（歸納與概括）2.能量流動的特點-科學思維（批判性思維，演繹與推理）4.如何結(jié)合具體的實例理解能量流動的實踐意義第4課時1.通過數(shù)據(jù)分析總結(jié)，得出生態(tài)金字塔的概念；（生命觀念）2.通過分析某一具體生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動等數(shù)據(jù)，嘗試建構(gòu)生態(tài)金字塔模型，用生態(tài)金字塔表征生態(tài)系統(tǒng)中各營養(yǎng)級間的能量、生物量或數(shù)量等關(guān)系；（科學思維）3.嘗試設計方案并調(diào)查當?shù)啬成鷳B(tài)系統(tǒng)的能量流動情況；（科學探究）4.運用生態(tài)系統(tǒng)的能量流動規(guī)律為生產(chǎn)實踐提出合理建議，認同研究能量流動具有實踐意義。（社會責任）生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)5.分析物質(zhì)循環(huán)的模式圖，對比歸納能量流動和物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系。第5課時1.通過模型建構(gòu)分析生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)的過程及特點，并概述生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)過程。（生命觀念）2.通過分析物質(zhì)循環(huán)的模式圖，對比歸納能量流動和物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系，培養(yǎng)運用理性思維分析問題、解決問題的能力。（科學思維）3.通過分析溫室效應產(chǎn)生的原因及減緩措施，培養(yǎng)環(huán)保意識；通過分析生物富集的過程，說明生物富集的危害，認同應采取措施減少危害。（社會責任）6.探究土壤微生物的分解作用。第6課時1.嘗試探究土壤微生物的分解作用，在探究過程中，逐步增強對自然現(xiàn)象的好奇心和求知欲，同時，掌握科學探究的基本思路和方法，提高理論結(jié)合實踐的能力。2.結(jié)合物質(zhì)循環(huán)的原理，探究土壤微生物分解作用的生態(tài)學意義并解決實際問題。生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞7.生態(tài)系統(tǒng)信息傳遞的種類及作用。第7課時1.舉例說出生態(tài)系統(tǒng)中的信息傳遞。2.概述信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用。3.描述信息傳遞在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應用。生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性8.生態(tài)系統(tǒng)保持穩(wěn)定性的本質(zhì)。第8課時1.理解生態(tài)平衡是指生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能處于相對穩(wěn)定的一種狀態(tài)。2.通過分析生態(tài)系統(tǒng)中的反饋調(diào)節(jié)過程，闡明生態(tài)系統(tǒng)具有自我維持或恢復生態(tài)平衡的能力。9.提高生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的措施。第9課時1.舉例說明抵抗力穩(wěn)定性和恢復力穩(wěn)定性。2.通過設計提高生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的方案，關(guān)注人類活動對生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響。3.設計并制作生態(tài)缸，觀察其穩(wěn)定性。四、單元學習活動課時任務活動第1課時任務:為什么說生態(tài)系統(tǒng)是一個統(tǒng)一的整體？1-1：根據(jù)問題探討概念生物與環(huán)境的關(guān)系1-2：分析思考與討論中兩種生態(tài)系統(tǒng)的組成成分1-3：構(gòu)建生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模型第2課時任務：構(gòu)建生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模型。2-1：分析生態(tài)系統(tǒng)的組成成分2-2：構(gòu)建生態(tài)系統(tǒng)各組分間的概念模型2-3：分析營養(yǎng)結(jié)構(gòu)對于維持生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的重要意義第3課時任務：理解能量流動的過程和特點3-1：開展對荒島求生策略的分析和討論3-2：分析個體中能量的來源和去路3-3：以食物網(wǎng)為主線分析能量流動的定義3-4：結(jié)合賽達伯格湖的實例分析能量流動的特點第4課時任務：如何結(jié)合具體的實例理解能量流動的實踐意義4-1：建構(gòu)生態(tài)金字塔模型4-2：通過具體的實例分析能量流動的實踐意義4-3：總結(jié)概述能量流動的實踐意義第5課時任務：分析物質(zhì)循環(huán)的模式圖，對比歸納能量流動和物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系。5-1：分析碳循環(huán)的過程5-2：構(gòu)建碳循環(huán)模型圖5-3：總結(jié)物質(zhì)循環(huán)的概念和特點5-4：能量流動和物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系5-5：生物富集的概念、成因、危害及特點第6課時任務：探究土壤微生物的分解作用。6-1:探究土壤微生物的分解作用6-2:探究土壤微生物分解作用的生態(tài)學意義第7課時任務：生態(tài)系統(tǒng)信息傳遞的種類及作用。7-1：信息的定義7-2：生態(tài)系統(tǒng)信息的種類7-3：信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用7-4：信息傳遞在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應用第8課時任務：生態(tài)系統(tǒng)保持穩(wěn)定性的本質(zhì)。8-1：理解生態(tài)平衡的概念8-2：理解生態(tài)平衡的調(diào)節(jié)機制8-3：概括生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的定義第9課時任務：提高生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的措施。9-1：理解抵抗力穩(wěn)定性和恢復力穩(wěn)定性的內(nèi)涵9-2：比較不同生態(tài)系統(tǒng)兩種穩(wěn)定性表現(xiàn)的差別9-3：嘗試設計提高生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的方案9-4：學習制作生態(tài)缸，并嘗試解決實際問題五、單元教學評價本單元的評價目標包括:①在實施“探究土壤微生物的分解作用”、“設計制作生態(tài)缸，觀察其穩(wěn)定性”等活動時，能依據(jù)實驗量規(guī)熟練完成實驗器具裝配、實驗試劑取用等實驗步驟，如實記錄實驗結(jié)果和分析實驗結(jié)果，并能自行調(diào)整、設計實驗改進方案。需要具備科學探究的四級水平。②在學習“生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)”、“生態(tài)系統(tǒng)的能量流動”、“生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)”時，能用模型、