高中二年級下學(xué)期生物《初生演替過程》教學(xué)設(shè)計

初生演替過程教學(xué)設(shè)計授課班級級班年月日課題《選擇性必修2生物與環(huán)境》群落的演替-初生演替過程教學(xué)目標(biāo)通過對裸巖實例的分析和討論，運用結(jié)構(gòu)與功能觀、進化與適應(yīng)觀闡明群落演替的概念、初生演替的調(diào)查方法、過程、和規(guī)律。教學(xué)重點①群落演替的概念、初生演替的過程、調(diào)查方法和規(guī)律②理性看待人類活動對演替的影響，增強使群落演替朝著對人類有益的方向發(fā)展的責(zé)任感。教學(xué)難點運用結(jié)構(gòu)與功能觀、進化與適應(yīng)觀分析群落演替的過程、調(diào)查方法和規(guī)律教學(xué)方法講授法、討論法、演示法學(xué)法指導(dǎo)自主學(xué)習(xí)法、任務(wù)驅(qū)動法教具（資料）課件、視頻、學(xué)案板書設(shè)計群落的演替概念類型①初生演替（起點：無生命）②次生演替（起點：有生命）初生演替的過程初生演替的調(diào)查方法當(dāng)堂檢測詳見教學(xué)過程（四）教學(xué)后記新高考背景下，新教材的編寫更貼近時代。在教學(xué)過程中，教師需翻轉(zhuǎn)課堂，以學(xué)生為主題，設(shè)置探究任務(wù)，激發(fā)學(xué)生思維，培養(yǎng)學(xué)生探索和遷移技能，尤其注重引導(dǎo)學(xué)生思考生物學(xué)事件本質(zhì)，合理拓展，主動構(gòu)建模型的習(xí)慣和能力。教學(xué)過程組織教學(xué)：一、復(fù)習(xí)式導(dǎo)入和情境導(dǎo)入1、學(xué)生活動——復(fù)習(xí)回顧群落概念、重要特征、特點：學(xué)生思考后回答：①在相同時間聚集在一定地域中各種生物種群的集合，叫作群落。②區(qū)別不同群落的重要特征——物種組成及豐富度③特點：物種組成不是固定不變的總結(jié)：受自然環(huán)境中多種因素影響，特定時間特定空間中群落的物種組成并不是一成不變的，教師拋出問題：若外界環(huán)境變化過于劇烈，群落會怎么變化呢？2、觀看視頻——喀拉喀托火山爆發(fā)及影響3、歸納概念 教師闡述PPT展示有關(guān)圖文：喀拉喀托火山爆發(fā)、巖漿導(dǎo)致生物死亡、群落消失；1883年到1934年該地植被和動物不斷發(fā)展變化，歸納總結(jié)概念。群落演替的概念：隨著時間的推移，一個群落被另一個群落代替的過程，叫作群落演替。教師展示圖片并舉例：①火山爆發(fā)后光禿裸巖發(fā)展到綠樹成蔭②滄海變成桑田這都屬于群落演替，兩者演替起點、速度等屬性不同。前者是初生演替的典型案例，后者屬于次生演替。今天我們學(xué)習(xí)的主要對象是初生演替。過渡：從火山爆發(fā)后的光禿裸巖到而今的綠樹成蔭，群落是如何發(fā)展的，有何規(guī)律可循呢？請同學(xué)們依據(jù)教材、小組討論后完成學(xué)案探究學(xué)習(xí)（一）分析裸巖上的演替過程 任務(wù)驅(qū)動1：自主學(xué)習(xí)、探索教材。找出裸巖上植物群落演替依次經(jīng)歷哪些階段，并利用文字和箭頭構(gòu)建相關(guān)模型。學(xué)生代表1：……教師歸納：任務(wù)驅(qū)動2：小組合作、談?wù)摻涣?、嘗試作答：問題①：光裸的巖地上首先定居的生物為什么不是苔蘚和草本植物，而是地衣？嘗試介紹地衣的形態(tài)結(jié)構(gòu)與功能。問題②：地衣階段為苔蘚的生長提供了怎樣的基礎(chǔ)？苔蘚能取代地衣嗎？問題③：苔蘚階段為什么依次被草本植物、灌木階段、森林階段取代？問題④：從裸巖到森林，物種豐富度、群落結(jié)構(gòu)是怎么變化的？問題⑤：在森林階段，群落中還能找到地衣、苔蘚、草本植物和灌木嗎？這說明群落的演替是什么的取代？學(xué)生活動：小組討論交流，表達(dá)觀點教師歸納：問題①：光裸的巖地上首先定居的生物為什么不是苔蘚和草本植物，而是地衣？嘗試介紹地衣的形態(tài)結(jié)構(gòu)與功能。地衣可以通過分泌有機酸而從裸巖中獲取養(yǎng)分，而苔蘚和草本植物無法直接從裸巖中獲取養(yǎng)分；地衣分泌地衣酸可腐蝕巖面，使巖石表面逐漸龜裂和破碎，加之自然的風(fēng)化作用，逐漸在巖石表面形成了土壤層，為其他高等植物的生長創(chuàng)造了條件。因此.地衣常被稱為“植物拓能者"或先鋒植物”。在共生復(fù)合體中，藻類含有光合色素能進行光合作用，為真菌提供營養(yǎng)；真菌能為藻類提供水分和無機鹽，并將藻體包被在其中，避免強光直射導(dǎo)致藻類干燥死亡。二者互相依存,不能分離。多數(shù)地衣是喜光植物，要求生境的空氣新鮮。不耐大氣污染，故大城市及工業(yè)園區(qū)很少有地衣生長。所以生活中地衣也在環(huán)保方面有著指導(dǎo)作用——用于大氣污染監(jiān)測問題②：地衣階段為苔蘚的生長提供了怎樣的基礎(chǔ)？苔蘚能取代地衣嗎？提供了土壤條件：地衣分泌的有機酸可加速巖石風(fēng)化形成土壤，并積累有機物。由于苔蘚比地衣長得高，能獲得更多的陽光，處于優(yōu)勢地位，更適應(yīng)這里的環(huán)境，逐漸取代了地衣。苔蘚階段還有地衣。問題③：苔蘚階段為什么依次被草本植物、灌木階段、森林階段取代？從環(huán)境角度而言：土壤水分和營養(yǎng)越來越多（環(huán)境更適宜）從植物自身而言:植物更為高大，在競爭陽光上更占優(yōu)勢（競爭優(yōu)勢）問題④：從裸巖到森林，物種豐富度、群落結(jié)構(gòu)是怎么變化的？物種豐富度逐漸加大，群落的結(jié)構(gòu)也越來越復(fù)雜穩(wěn)定問題⑤：在森林階段，群落中還能找到地衣、苔蘚、草本植物和灌木嗎？這說明群落的演替是什么的取代？可以找到；是優(yōu)勢種的代替（二）教師歸納總結(jié)環(huán)境在非生物因素和生物因素共同影響下不斷變化，變化后的環(huán)境對生物生存提出新的“挑戰(zhàn)”，新的適者具有更大的競爭力，替代了原有的優(yōu)勢種，可見，群落的形成和演替是有客觀規(guī)律的，“演”是動態(tài)的變化，“替”是優(yōu)勢取代。過渡：那下一階段的優(yōu)勢物種是誰？參考演替規(guī)律答案顯而易見，那這個規(guī)律是如何探索的呢？大家先看看這四幅圖，思考并討論如果你以后從事生態(tài)學(xué)工作，如何調(diào)查某個地區(qū)不同時間段生物的演替過程？演替研究方法任務(wù)驅(qū)動3：如何調(diào)查某個地區(qū)不同時間段生物的演替過程？學(xué)生活動：……教師歸納總結(jié)——常規(guī)研究方法：實地調(diào)查研究，建立永久樣地，持續(xù)觀察。教師提問：這種方法的優(yōu)點和不足各是什么呢？學(xué)生回答后教師完善教師提問：若一個人或一個團隊想要在有限的時間內(nèi)調(diào)查某地群落演替的規(guī)律，可以用什么方法呢？課堂引導(dǎo)：展示洋蔥根尖分生區(qū)細(xì)胞有絲分裂顯微觀察結(jié)果，并引導(dǎo)學(xué)生思考科學(xué)家是如何利用實驗結(jié)果探究細(xì)胞周期的（不同分裂時期細(xì)胞數(shù)量比例，轉(zhuǎn)化為細(xì)胞周期不同分裂期時長），拋出時間空間轉(zhuǎn)化法的概念?？偨Y(jié)：特殊研究方法：借鑒研究細(xì)胞有絲分裂的方法，通過觀察特定領(lǐng)域同一時間不同地點植被類型的特征，并遷移運用“空間代替時間法”，研究火山地區(qū)群落演替的過程。 課堂強化和拓展1、群落不斷發(fā)展變化，按照一定的規(guī)律進行著演替。下列關(guān)于演替的敘述正確的是（C）A.初生演替歷程短、速度慢B.在演替的不同階段，物種都不同C.初生演替和次生演替的主要區(qū)別是兩者的起始條件不同D.群落是一個靜態(tài)系統(tǒng)，只有受到外界干擾或破壞才會發(fā)生演替2、云杉林是我國北方針葉林中的優(yōu)良林，在云杉林被采伐后，一般要經(jīng)過下列階段才能恢復(fù)。下列說法錯誤的是（A）A.云杉林的恢復(fù)屬于初生演替，演替過程中的物種變化與環(huán)境有關(guān)B.云杉林恢復(fù)過程中物種豐富度增大，種間關(guān)系趨于復(fù)雜C.云杉林恢復(fù)過程中群落的垂直結(jié)構(gòu)、水平結(jié)構(gòu)均發(fā)生改變D.云杉林的恢復(fù)過程反映了自然界的協(xié)同進化改編變式訓(xùn)練——模型構(gòu)建：2-1構(gòu)建群.落演替過程中物種豐富度、群落結(jié)構(gòu)和種間關(guān)系復(fù)雜程度、光能利用率變化的數(shù)學(xué)模型3、“綠水青山就是金山銀山”，我國通過實施退耕還林、還草，退田還湖等生態(tài)治理措施創(chuàng)造了“沙漠變綠洲、荒原變林?！钡木G色傳奇。請回答下列問題：（1）隨著時間的推移，輔以有效的人為手段，棄耕的農(nóng)田逐漸變成了森林，這在生態(tài)學(xué)上稱為________。（2）在群落的變化過程中，灌木群落代替草本群落的原因是___________