生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)教學(xué)設(shè)計

PAGEPAGE6《生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)》教學(xué)設(shè)計賀云燕一、教學(xué)內(nèi)容內(nèi)容選自人教版生物必修三《穩(wěn)態(tài)與環(huán)境》第五章生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性第1節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)二、教學(xué)分析在傳統(tǒng)的授課過程中，習(xí)慣于“教師講，學(xué)生聽”的教學(xué)模式，較少地考慮到學(xué)生的參與、學(xué)法和學(xué)生的情感、能力及發(fā)展方面的需求。比較地偏重于知識的傳授而忽視了知識的發(fā)生、發(fā)展和變化。致使學(xué)生疏于觀察，難于發(fā)現(xiàn)，更無法解決實際問題。如何在現(xiàn)代的課堂教學(xué)中，利用生物學(xué)科教學(xué)中知識性、實驗性較強的特點，適度地引入“引導(dǎo)—探究式”教學(xué)方式，充分激發(fā)學(xué)生的參與熱情，調(diào)動學(xué)生的積極思維，滿足學(xué)生的求知需求，尋求課堂教學(xué)方式中主動學(xué)習(xí)和接受式學(xué)習(xí)之間的一種互補，一種結(jié)合，實現(xiàn)既打好學(xué)生的基礎(chǔ)，又開發(fā)學(xué)生的潛能、激活學(xué)生的創(chuàng)造力的目的，使基礎(chǔ)教育適應(yīng)時代對人才培養(yǎng)的要求。基于上述的教學(xué)理念，本課從教學(xué)目標要求和學(xué)生需求兩個方面出發(fā)，組織學(xué)生參與有關(guān)課堂教學(xué)過程中的問題探究，讓學(xué)生參與對課本知識的形成和實驗設(shè)計的實踐活動，在過程中體驗和感悟生命現(xiàn)象和生命的奧秘。三、學(xué)情分析本節(jié)內(nèi)容學(xué)習(xí)目標的達成較高,學(xué)生在初中生物、地理中已經(jīng)涉及到相關(guān)內(nèi)容。從教學(xué)內(nèi)容上看通俗易懂，學(xué)生通過自學(xué)也能基本掌握教材的重點。但是，要深入領(lǐng)會生態(tài)系統(tǒng)（系統(tǒng)）在結(jié)構(gòu)上具有密切的聯(lián)系，理解“生態(tài)系統(tǒng)是一個有機的統(tǒng)一整體”；并能領(lǐng)會“結(jié)構(gòu)與功能相統(tǒng)一”的學(xué)科觀點是有較大的難度。因此，在教學(xué)中要提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，應(yīng)制定較高的教學(xué)目標。四、教學(xué)目標1知識與技能（1）識記生態(tài)系統(tǒng)的組成成分及生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)；（2）理解生態(tài)系統(tǒng)四種組分的功能地位及相互關(guān)系；（3）掌握營養(yǎng)級的概念以及營養(yǎng)級與食物鏈的關(guān)系。2過程與方法通過指導(dǎo)學(xué)生觀察、歸納生態(tài)系統(tǒng)的組成成分及分析生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)，培養(yǎng)學(xué)生觀察能力、分析綜合和推理的思維能力。3情感態(tài)度與價值觀目標認同生物與環(huán)境是一個統(tǒng)一的整體，從而樹立“人與自然”和諧統(tǒng)一的觀點；培養(yǎng)普遍聯(lián)系和對立統(tǒng)一的辯證思維能力。五、教學(xué)重點1、生態(tài)系統(tǒng)的成分及各成分的關(guān)系；2、生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)：食物鏈與食物網(wǎng)。六、教學(xué)難點營養(yǎng)級的概念及初、次級消費者的概念。七、教學(xué)方法本節(jié)課借助多媒體課件，運用“引導(dǎo)—探究式”的方法，采取講授與討論相結(jié)合，融比較、歸納等多種教學(xué)方法，并配以多媒體輔助教學(xué)手段，將抽象的理論變得形象、生動。組織學(xué)生根據(jù)課程設(shè)計逐步深入教材的內(nèi)容，達到學(xué)生進行主動學(xué)習(xí)的目的。八教學(xué)設(shè)計思路1.首先復(fù)習(xí)生態(tài)系統(tǒng)的概念，把生態(tài)系統(tǒng)的概念與生物群落的概念加以區(qū)分，突出生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能特點，指出生態(tài)系統(tǒng)的研究中心就是它的結(jié)構(gòu)和功能，由此引出生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)課題。并引導(dǎo)學(xué)生分析：研究生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，首先要研究清楚生態(tài)系統(tǒng)的組成成分，然后還要研究各組成成分之間的聯(lián)系（即營養(yǎng)結(jié)構(gòu)）。

2.學(xué)習(xí)生態(tài)系統(tǒng)的成分時，首先結(jié)合教材中一個池塘生態(tài)系統(tǒng)的示意圖，引導(dǎo)學(xué)生觀察分析該生態(tài)系統(tǒng)中的各種無機環(huán)境要素和生物組成，列舉出這些成分；再引導(dǎo)學(xué)生從各成分在生態(tài)系統(tǒng)中的功能的角度對這些成分進行分類，給出生產(chǎn)者、消費者及分解者的名稱。最后以板書的形式總結(jié)歸納出生態(tài)系統(tǒng)的成分（如下）。3.對于生物成分的教學(xué)，注意引導(dǎo)學(xué)生分析三大功能類群在生態(tài)系統(tǒng)的地位。生產(chǎn)者是生態(tài)系統(tǒng)的主要成分，因為綠色植物固定太陽能，進行初級生產(chǎn)，是消費者和分解者獲得能量的源泉，也是生態(tài)系統(tǒng)存在和發(fā)展的基礎(chǔ)；分解者在生態(tài)系統(tǒng)占有重要地位，因為大約90％的陸地初級生產(chǎn)量都需分解者的分解功能歸還給無機環(huán)境，供生產(chǎn)者再吸收；消費者則不會影響到生態(tài)系統(tǒng)的根本性質(zhì)。

4.對于生態(tài)系統(tǒng)營養(yǎng)結(jié)構(gòu)的教學(xué)，可以引導(dǎo)學(xué)生首先從分析生態(tài)系統(tǒng)各成分之間的關(guān)系入手研究，生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部最重要的聯(lián)系是生物之間的營養(yǎng)聯(lián)系，由此引出食物鏈的概念，闡明食物鏈是生態(tài)系統(tǒng)中各種生物之間由于食物關(guān)系而形成的一種聯(lián)系。然后引導(dǎo)學(xué)生觀察教材“溫帶草原生態(tài)系統(tǒng)的食物網(wǎng)簡圖”，一方面觀察食物鏈之間彼此相互交錯連結(jié)的復(fù)雜營養(yǎng)關(guān)系，引出食物網(wǎng)的概念，另一方面讓學(xué)生觀察圖中有多少條食物鏈，并列舉出最長及最短的食物鏈，由此來強化對食物鏈和食物網(wǎng)概念的理解。

對于營養(yǎng)級的教學(xué)內(nèi)容，教師引導(dǎo)學(xué)生注意生態(tài)系統(tǒng)的每一條食物鏈都包括幾個環(huán)節(jié)，同一環(huán)節(jié)上所有生物的總和，可作為一個營養(yǎng)級。然后以一條食物鏈為例，分析該食物鏈上各個環(huán)節(jié)的生物屬于哪一營養(yǎng)級；再引入食物網(wǎng)（同上）中判斷某種生物所處的營養(yǎng)級，使學(xué)生認識到有些生物（如雜食、肉食動物）可以同時占有幾個營養(yǎng)級別；同時指出一條食物鏈的營養(yǎng)級一般不超過五個，為后面生態(tài)系統(tǒng)功能的教學(xué)打下一個伏筆。

5.最后總結(jié)指出食物鏈和食物網(wǎng)是生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)，是生態(tài)系統(tǒng)功能的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，生態(tài)系統(tǒng)的能量流動和物質(zhì)循環(huán)就是順著這種渠道流動的。九、教學(xué)過程一）復(fù)習(xí)導(dǎo)入前面我們講了《生態(tài)系統(tǒng)的概念和類型》，請大家回憶下面幾個問題：什么叫生態(tài)系統(tǒng)？生態(tài)系統(tǒng)可以分為哪幾大類？舉例說明。各種生態(tài)系統(tǒng)有什么共同特點？設(shè)問切入正題：1、這些生物與無機環(huán)境之間是如何相互作用的？2、生物與生物之間的內(nèi)在聯(lián)系是什么？要解決這兩個問題，我們必須研究“生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)”。生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)包括兩個方面：一、生態(tài)系統(tǒng)的成分二、生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)，即食物鏈和食物網(wǎng)。新授一、生態(tài)系統(tǒng)的成分下面我們就以池塘生態(tài)系統(tǒng)為例，來分析生態(tài)系統(tǒng)的成分。觀察與思考：（1）找出池塘中有哪些成分是沒有生命的？答：陽光、水、空氣、沉積在池底的有機物、無機鹽、溶解在水中的氧氣和養(yǎng)料，熱能、溫度、石子等。再思考：這些成分都沒有生命，那么它們能不能不存在呢？答：不能。引導(dǎo)回答：陽光為生態(tài)系統(tǒng)提供源源不斷的能量，水、空氣等為生物提供必須的物質(zhì)。所以，這些沒有生命的成分為生態(tài)系統(tǒng)中的生物提供物質(zhì)和能量，我們把這些成分稱為“非生物物質(zhì)和能量”。它們是生態(tài)系統(tǒng)必須的成分之一。（2）請同學(xué)們從池塘中找出自養(yǎng)型生物？溫故知新：什么是自養(yǎng)型生物？新陳代謝過程包括同化作用和異化作用兩個方面，同化作用根據(jù)能不能利用無機物制造有機物，將新陳代謝分為自養(yǎng)型和異養(yǎng)型兩種。異化作用根據(jù)是否需要氧，分為需氧型和厭氧型兩種。答：硅藻、柵藻、團藻，以及其他水草等。它們能夠進行光合作用，將無機物制造有機物，同時將光能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能，儲存在有機物中。歸納：整個生態(tài)系統(tǒng)中的生物所需的有機物和能量幾乎都有綠色植物制造出來。所以把綠色植物稱為“生產(chǎn)者”。思考：假如生態(tài)系統(tǒng)中沒有這些生產(chǎn)者，那么對這個生態(tài)系統(tǒng)會有什么影響？答：其他生物也將會死亡。歸納：所以說生產(chǎn)者是整個生態(tài)系統(tǒng)中最重要、最主要的一種成分，是必不可少的一種成分。延伸：只有綠色植物才是自養(yǎng)型生物嗎？引導(dǎo)回答：只要能夠?qū)o機物制造成有機物的生物都稱為自養(yǎng)型生物。如：硝化細菌能夠利用化學(xué)能將無機物制造成有機物，它也是生產(chǎn)者。（3）池塘中還有哪些其他生物？答：魚、蝦、小甲殼動物、螃蟹以及其他一些浮游動物等等。思考：這些動物從同化作用角度來看，屬于哪一種新陳代謝類型？答：異養(yǎng)型生物。因為它們不能將無機物制造成有機物，必須直接或間接以植物為食。歸納：動物只能吃現(xiàn)成的有機物，自己不能制造，所以我們把它稱為“消費者”。啟發(fā)：根據(jù)消費者直接或間接地利用植物制造有機物的次序，又可以將消費者分為若干個級別。舉例：有句諺語“大魚吃小魚，小魚吃蝦米，蝦米吃泥巴。”（其實蝦米吃的是浮游植物）歸納：蝦米吃浮游植物，蝦米直接以綠色植物為食的動物稱為植食性動物，叫“初級消費者”。小魚吃蝦米，小魚以植食性動物為食的動物稱為肉食性動物，叫“次級消費者”。大魚吃小魚，大魚以次級消費者為食的大型肉食性動物，叫“三級消費者”。隨著捕食關(guān)系的逐漸上升，消費者的級別也逐漸增高。練習(xí)：蟲吃植物，雞吃蟲，人吃雞。這一種關(guān)系中，分別說出消費者的級別？思考：消費者在生態(tài)系統(tǒng)中有什么重要作用呢？引導(dǎo)歸納：像蜜蜂采蜜，可以將幫助植物完成花粉傳播和受精工作。有些消費者也可以傳播種子。這就是消費者的一些重要作用。（4）思考：生老病死是生物的一種自然現(xiàn)象，那么，在這個池塘中，各種動植物的遺體以及一些殘枝敗葉都去哪了呢？引導(dǎo)回答：被細菌、真菌等微生物分解了。歸納：我們?nèi)庋劭床坏降恼婢?、細菌等把動植物遺體、排出物和殘落物中所含的有機物分解成無機物，回歸到無機環(huán)境中，被綠色植物中重新利用。我們把這些細菌和真菌稱為“分解者”。假如說沒有這些分解者的話，那動植物遺體就會堆積如山。（5）請學(xué)生起來歸納生態(tài)系統(tǒng)的成分以及相應(yīng)的代謝類型和作用。完成表格。（6）我們根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)各成分之間的作用來分析，生產(chǎn)者、消費者、分解者三者之間的關(guān)系。生態(tài)系統(tǒng)各成分間的作用和關(guān)系如何？（教師引導(dǎo)學(xué)生回歸課本）如何驗證生態(tài)系統(tǒng)各成分間的作用呢？（實驗）教師在引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計實驗驗證一下生態(tài)系統(tǒng)中某一成分（如：生產(chǎn)者）的地位如何？（學(xué)生設(shè)計、交流）師生共同歸納：生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模型，并指出生態(tài)系統(tǒng)的整體性原理。二、食物鏈與食物網(wǎng)試著練習(xí)：1、根據(jù)下列生物之間的捕食關(guān)系：兔子吃草，狐貍吃兔子，老虎吃狐貍，用箭頭寫出他們的關(guān)系。（強調(diào)：箭頭方向由被捕食者指向捕食者。）2、寫出這條食物鏈中的每種生物的成分。3、這條食物鏈總共有幾種生物？歸納：一條食物鏈上有幾種生物就幾個環(huán)節(jié)，每個環(huán)節(jié)即為一個營養(yǎng)級。草到老虎總共有四個“營養(yǎng)級”。設(shè)問：那么怎樣確定食物鏈中的營養(yǎng)級呢？答：生產(chǎn)者總是對應(yīng)第一營養(yǎng)級，初級消費者對應(yīng)第二營養(yǎng)級，次級消費者對應(yīng)第三營養(yǎng)級，三級消費者對應(yīng)第四營養(yǎng)級等等。歸納：一條完整的食物鏈必須包括生產(chǎn)者和消費者兩部分，沒有分解者。舉例：有句諺語：“螳螂捕蟬，黃雀在后。”這是否構(gòu)成一條完整的食物鏈？為什么？練習(xí)：下面我們來看一個生態(tài)系統(tǒng)簡圖，數(shù)出圖中有幾條食物鏈？分別一一列出。答：9條。(1)草─→兔─→狐(2)草─→兔─→貓頭鷹(3)草─→鼠─→貓頭鷹(4)草─→鼠─→狐(5)草─→鼠─→蛇─→貓頭鷹(6)草─→昆蟲→吃蟲鳥→貓頭鷹(7)草─→昆蟲→蜘蛛→吃蟲鳥→貓頭鷹(8)草─→昆蟲→青蛙─→蛇─→貓頭鷹(9)草─→昆蟲→蜘蛛→青蛙─→蛇→貓頭鷹觀察：1、貓頭鷹在不同的食物鏈占有幾個營養(yǎng)級？答：第三、第四、第五、第六歸納：各種生物處的營養(yǎng)級的級別，并不是一成不變的。同一種生物，在不同的食物鏈中可以是不同的營養(yǎng)級。同種生物，所屬消費者級別和所處的營養(yǎng)級級別一定是不同的。2、貓頭鷹可以吃哪些食物？答：兔、鼠、蛇、吃蟲鳥3、昆蟲可以被哪些生物吃？答：吃蟲鳥、蜘蛛、青蛙4、青蛙和蜘蛛是什么關(guān)系？答：既是捕食關(guān)系，又是競爭關(guān)系。歸納：一種生物可以吃幾種不同的食物，同一種生物可以被幾中不同的生物吃。因此就使得各種食物鏈彼此交錯連接，形成網(wǎng)狀。提出食物網(wǎng)的概念：在一個生態(tài)系統(tǒng)中，許多食物鏈彼此相互連接的復(fù)雜的營養(yǎng)關(guān)系，就叫食物網(wǎng)。知識拓展：是不是只有通過捕食關(guān)系才能構(gòu)成食物鏈？草→兔→狐→虎（捕食鏈）馬→馬蛔蟲→原生動物（寄生鏈）植物落葉→蚯蚓→節(jié)肢動物（腐生鏈）歸納：捕食鏈、寄生鏈、腐生鏈都是食物鏈。總結(jié)：食物鏈和食物網(wǎng)是生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)，生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動就是沿著這種渠道進行的。思考：假如食物鏈中某個環(huán)節(jié)安生了變化，對其他生物有影響呢？例如：上圖中貓頭鷹減少了，會有什么樣的影響？引導(dǎo)回答：直接影響是鼠和兔，然后再間接影響其他生物?？偨Y(jié)：所以我們必須愛護我們的生態(tài)，愛護我們的家園。在生態(tài)系統(tǒng)中的生產(chǎn)者與消費者之間，由于食物關(guān)系而形成的聯(lián)系，我們稱之為食物鏈。請學(xué)生自己寫一組食物鏈。CAI課件（展示）后給予評價，并向?qū)W生闡述食物鏈中的初級消費者、次級消費者、三級消費者以及營養(yǎng)級的判斷。（讓學(xué)生建立完整的知識體系）判斷諺語“大魚吃小魚、小魚吃小蝦”是不是一條完整的食物鏈？（激發(fā)學(xué)生興趣，幽默課堂氣氛）。實際上，在一個生態(tài)系統(tǒng)中，食物鏈并不是單獨孤立的，而是許多條食物鏈彼此相互交錯連結(jié)成的復(fù)雜的營養(yǎng)關(guān)系，叫食物網(wǎng)。例如：引導(dǎo)學(xué)生討論：食物網(wǎng)上某一生物的增加或減少，對整個生態(tài)系統(tǒng)有何影響?在生態(tài)系統(tǒng)中，某一生物的增減會影響整個生態(tài)系統(tǒng)的種群變化。在生態(tài)系統(tǒng)中，生物的種類越多，個體的數(shù)量越大，食物網(wǎng)就越復(fù)雜，生態(tài)系統(tǒng)則相對穩(wěn)定。這又驗證了“結(jié)構(gòu)與功能相統(tǒng)一”的生物學(xué)基本觀點，我們要珍愛生物，特別是瀕臨滅絕的生物，確保生態(tài)系統(tǒng)平衡健康發(fā)展，也是我們常說的人與自然和諧相處，這也是建設(shè)和諧社會的重要組成部分，食物鏈和食物網(wǎng)構(gòu)成生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)，生態(tài)系統(tǒng)的能量流動和物質(zhì)循環(huán)就主要沿著這條渠道進行。課堂小結(jié)討論（學(xué)生）：①通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，請同學(xué)們談?wù)勀銓ι鷳B(tài)系統(tǒng)是