《某些有害物質(zhì)沿食物鏈而富集》教學(xué)設(shè)計(jì)

《某些有害物質(zhì)沿食物鏈而富集》教學(xué)設(shè)計(jì)一、教材分析1、教材版本與章節(jié)本課程教材為滬教版（2019）高中生物選擇性必修2《生物與環(huán)境》第三章第二節(jié)的內(nèi)容。2、教材內(nèi)容主旨這部分內(nèi)容主要講述食物鏈和食物網(wǎng)是生態(tài)系統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)，而某些有害物質(zhì)會(huì)沿食物鏈而富集這一重要生態(tài)現(xiàn)象。通過(guò)學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠深入理解生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部的物質(zhì)和能量傳遞關(guān)系，以及人類活動(dòng)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)可能產(chǎn)生的影響，為后續(xù)學(xué)習(xí)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性等內(nèi)容奠定基礎(chǔ)。二、學(xué)情分析1、知識(shí)基礎(chǔ)學(xué)生在之前的學(xué)習(xí)中已經(jīng)了解了生態(tài)系統(tǒng)的基本概念，包括生態(tài)系統(tǒng)的組成成分等知識(shí)。但對(duì)于食物鏈和食物網(wǎng)在生態(tài)系統(tǒng)中的具體作用以及有害物質(zhì)的富集現(xiàn)象還缺乏深入的認(rèn)識(shí)。2、學(xué)習(xí)能力高中學(xué)生具備一定的邏輯思維能力和自主學(xué)習(xí)能力，但對(duì)于抽象的生態(tài)概念和復(fù)雜的生態(tài)關(guān)系，可能還需要通過(guò)具體的實(shí)例和直觀的教學(xué)方法來(lái)幫助理解。3、學(xué)習(xí)興趣學(xué)生對(duì)于與生活實(shí)際相關(guān)的生態(tài)問(wèn)題，如環(huán)境污染和生物體內(nèi)有害物質(zhì)的積累等話題比較感興趣，這可以作為激發(fā)他們學(xué)習(xí)本部分內(nèi)容的切入點(diǎn)。三、教學(xué)目標(biāo)1、知識(shí)目標(biāo)學(xué)生能夠準(zhǔn)確說(shuō)出食物鏈和食物網(wǎng)的概念，并能舉例說(shuō)明不同生態(tài)系統(tǒng)中的食物鏈和食物網(wǎng)結(jié)構(gòu)。理解某些有害物質(zhì)沿食物鏈富集的原理，能夠解釋為什么處于食物鏈頂端的生物體內(nèi)有害物質(zhì)濃度最高。2、能力目標(biāo)通過(guò)分析實(shí)際案例，培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析和歸納總結(jié)的能力。讓學(xué)生學(xué)會(huì)繪制簡(jiǎn)單生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈和食物網(wǎng)，提高學(xué)生的動(dòng)手能力和對(duì)知識(shí)的整合能力。3、情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)使學(xué)生認(rèn)識(shí)到生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)統(tǒng)一的整體，人類活動(dòng)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響深遠(yuǎn)，從而增強(qiáng)學(xué)生保護(hù)生態(tài)環(huán)境的意識(shí)。培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，讓學(xué)生在探究有害物質(zhì)富集現(xiàn)象的過(guò)程中尊重科學(xué)事實(shí)。四、教學(xué)重難點(diǎn)1、教學(xué)重點(diǎn)食物鏈和食物網(wǎng)的構(gòu)建與分析。有害物質(zhì)沿食物鏈富集的過(guò)程和機(jī)制。2、教學(xué)難點(diǎn)理解有害物質(zhì)沿食物鏈富集的量化關(guān)系，例如在不同營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物體內(nèi)有害物質(zhì)濃度的倍數(shù)變化。引導(dǎo)學(xué)生從食物鏈和食物網(wǎng)的角度分析生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性以及人類活動(dòng)對(duì)其的影響。五、教學(xué)方法1、講授法對(duì)于食物鏈、食物網(wǎng)和有害物質(zhì)富集等基本概念，通過(guò)清晰、準(zhǔn)確的講授，讓學(xué)生快速獲取知識(shí)要點(diǎn)。2、案例分析法引入實(shí)際的生態(tài)污染案例，如汞污染在水生生態(tài)系統(tǒng)中的傳播，讓學(xué)生分析有害物質(zhì)是如何沿著食物鏈富集的，提高學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。3、小組討論法在探討生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性與食物鏈、食物網(wǎng)關(guān)系時(shí)，組織學(xué)生進(jìn)行小組討論，鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)表自己的觀點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神和批判性思維。4、直觀教學(xué)法利用多媒體展示食物鏈和食物網(wǎng)的動(dòng)態(tài)圖、有害物質(zhì)富集的動(dòng)畫(huà)等，將抽象的知識(shí)直觀化，幫助學(xué)生更好地理解。六、教學(xué)過(guò)程（一）導(dǎo)入（5分鐘）1、故事導(dǎo)入老師開(kāi)始講故事：“同學(xué)們，在一個(gè)美麗的湖泊里，生活著許多小魚(yú)小蝦，還有一些水鳥(niǎo)。這個(gè)湖泊周邊有一個(gè)小工廠，工廠排放的污水中含有一種很難分解的化學(xué)物質(zhì)。慢慢地，漁民們發(fā)現(xiàn)捕到的魚(yú)體內(nèi)有奇怪的異味，而且水鳥(niǎo)的數(shù)量也在減少。這是怎么回事呢？今天我們就來(lái)學(xué)習(xí)食物鏈和食物網(wǎng)構(gòu)成生態(tài)系統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)，特別是某些有害物質(zhì)沿食物鏈而富集的知識(shí)，來(lái)解開(kāi)這個(gè)謎團(tuán)?！?、提問(wèn)引導(dǎo)接著老師提問(wèn)：“大家猜猜看，魚(yú)體內(nèi)的異味和水鳥(niǎo)數(shù)量的減少可能與工廠排放的污水有什么關(guān)系呢？”鼓勵(lì)學(xué)生大膽猜測(cè)，然后引出本節(jié)課的主題。（二）新課講授（30分鐘）1、食物鏈和食物網(wǎng)的概念（10分鐘）首先，老師在黑板上畫(huà)出一個(gè)簡(jiǎn)單的草原生態(tài)系統(tǒng)圖，圖中有草、野兔、狐貍等生物。然后講解：“同學(xué)們，像這樣，在生態(tài)系統(tǒng)中，生物之間由于食物關(guān)系而形成的一種聯(lián)系，就叫做食物鏈。比如在這個(gè)草原生態(tài)系統(tǒng)里，草被野兔吃，野兔被狐貍吃，我們就可以寫(xiě)成一條食物鏈：草→野兔→狐貍。那大家想一想，在我們周圍的生態(tài)系統(tǒng)中，還有哪些食物鏈呢？”讓學(xué)生舉例，如農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中的小麥→蝗蟲(chóng)→青蛙→蛇等食物鏈。接著老師說(shuō)：“但是啊，生態(tài)系統(tǒng)中的生物之間的食物關(guān)系是非常復(fù)雜的，很多生物的食物來(lái)源不止一種，這就形成了食物網(wǎng)。”再用多媒體展示一個(gè)復(fù)雜的森林生態(tài)系統(tǒng)食物網(wǎng)圖，讓學(xué)生觀察并找出其中的食物鏈。2、有害物質(zhì)沿食物鏈富集（20分鐘）老師繼續(xù)講述：“回到我們開(kāi)始講的那個(gè)湖泊的故事。工廠排放的污水中的化學(xué)物質(zhì)是一種有害物質(zhì)，我們假設(shè)它叫汞。汞在生態(tài)系統(tǒng)中是很難分解的。”然后用多媒體展示汞在水生生態(tài)系統(tǒng)中的傳播動(dòng)畫(huà)。動(dòng)畫(huà)中，汞隨著污水進(jìn)入湖泊，被浮游生物吸收，浮游生物被小魚(yú)吃，小魚(yú)被大魚(yú)吃，大魚(yú)又被水鳥(niǎo)吃。老師解釋：“在這個(gè)過(guò)程中，汞這種有害物質(zhì)不會(huì)被生物排出體外，而是隨著食物鏈一級(jí)一級(jí)地傳遞。而且，每傳遞一級(jí)，汞在生物體內(nèi)的濃度就會(huì)增加。比如說(shuō)，浮游生物體內(nèi)汞的濃度是1ppm（這里的ppm是濃度單位，百萬(wàn)分之一），小魚(yú)吃了很多浮游生物，小魚(yú)體內(nèi)汞的濃度可能就變成了5ppm，大魚(yú)吃了很多小魚(yú)，體內(nèi)汞濃度可能達(dá)到20ppm，到了水鳥(niǎo)體內(nèi)，汞濃度可能高達(dá)100ppm。這就是有害物質(zhì)沿食物鏈而富集的現(xiàn)象。大家思考一下，為什么會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象呢？”引導(dǎo)學(xué)生討論，然后總結(jié)：“這是因?yàn)橛泻ξ镔|(zhì)難以分解和排出，處于較高營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物會(huì)攝入大量含有有害物質(zhì)的低營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物，所以有害物質(zhì)在它們體內(nèi)積累得越來(lái)越多?！保ㄈ┱n堂活動(dòng)（20分鐘）1、小組活動(dòng)一：構(gòu)建食物鏈和食物網(wǎng)（10分鐘）將學(xué)生分成小組，每個(gè)小組4~5人。給每個(gè)小組發(fā)放一套寫(xiě)有不同生物名稱的卡片，這些生物來(lái)自一個(gè)特定的生態(tài)系統(tǒng)，如草原生態(tài)系統(tǒng)（生物有草、羊、狼、老鼠、貓頭鷹、蛇等）。要求小組同學(xué)合作，根據(jù)生物之間的食物關(guān)系構(gòu)建食物鏈和食物網(wǎng)，然后派一名代表到黑板上畫(huà)出他們小組構(gòu)建的食物鏈和食物網(wǎng)。其他小組的同學(xué)進(jìn)行評(píng)價(jià)，指出正確的地方和可能存在的錯(cuò)誤。老師最后進(jìn)行總結(jié)和點(diǎn)評(píng)，強(qiáng)調(diào)構(gòu)建食物鏈和食物網(wǎng)時(shí)的注意事項(xiàng)，如箭頭的方向表示能量流動(dòng)方向，從被捕食者指向捕食者等。2、小組活動(dòng)二：有害物質(zhì)富集分析（10分鐘）老師給出一個(gè)新的生態(tài)污染案例，例如在一片受到農(nóng)藥污染的果園生態(tài)系統(tǒng)中，農(nóng)藥在食物鏈中的富集情況。小組同學(xué)討論并計(jì)算在這個(gè)食物鏈（果樹(shù)→害蟲(chóng)→小鳥(niǎo)→猛禽）中，假設(shè)農(nóng)藥在果樹(shù)中的初始濃度為0.1ppm，每經(jīng)過(guò)一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)，農(nóng)藥濃度增加5倍，那么猛禽體內(nèi)農(nóng)藥的濃度是多少。每個(gè)小組匯報(bào)他們的計(jì)算結(jié)果和分析過(guò)程，老師進(jìn)行講解和糾正，進(jìn)一步加深學(xué)生對(duì)有害物質(zhì)沿食物鏈富集原理的理解。（四）課堂總結(jié)（10分鐘）1、知識(shí)總結(jié)老師和學(xué)生一起回顧本節(jié)課的主要內(nèi)容。老師提問(wèn)：“同學(xué)們，誰(shuí)能來(lái)說(shuō)說(shuō)食物鏈和食物網(wǎng)的概念？”“有害物質(zhì)沿食物鏈富集的原理是什么？”讓學(xué)生積極回答，然后老師進(jìn)行補(bǔ)充和完善。2、重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)有害物質(zhì)沿食物鏈富集現(xiàn)象對(duì)生態(tài)系統(tǒng)和人類的影響，如處于食物鏈頂端的人類如果食用了含有大量有害物質(zhì)的生物，會(huì)對(duì)健康產(chǎn)生嚴(yán)重危害。同時(shí)，強(qiáng)調(diào)生態(tài)系統(tǒng)中食物鏈和食物網(wǎng)的復(fù)雜性和重要性，任何一個(gè)環(huán)節(jié)的破壞都可能影響整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。（五）課堂練習(xí)（15分鐘）1、選擇題（5分鐘）老師在黑板上或通過(guò)多媒體展示以下選擇題：在一個(gè)草原生態(tài)系統(tǒng)中，食物鏈為草→野兔→狼。如果狼體內(nèi)發(fā)現(xiàn)了一種有害物質(zhì)，這種有害物質(zhì)最有可能來(lái)源于（）。A.狼自身產(chǎn)生的B.野兔C.草D.空氣讓學(xué)生思考并回答，然后老師講解答案：因?yàn)橛泻ξ镔|(zhì)沿食物鏈富集，最開(kāi)始的來(lái)源是生產(chǎn)者，所以答案是C。2、簡(jiǎn)答題（10分鐘）給出這樣一道簡(jiǎn)答題：“請(qǐng)簡(jiǎn)要說(shuō)明在一個(gè)湖泊生態(tài)系統(tǒng)中，汞污染是如何通過(guò)食物鏈影響到水鳥(niǎo)的，并解釋為什么水鳥(niǎo)體內(nèi)汞的濃度最高?！睂W(xué)生在紙上作答，然后老師選擇部分同學(xué)的答案進(jìn)行展示和講解，指出優(yōu)點(diǎn)和不足之處，幫助學(xué)生掌握正確的答題方法和知識(shí)要點(diǎn)。（六）布置作業(yè)（5分鐘）1、書(shū)面作業(yè)讓學(xué)生回去后繪制一個(gè)自己熟悉的生態(tài)系統(tǒng)（如校園生態(tài)系統(tǒng)）的食物鏈和食物網(wǎng)圖，并分析如果這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)受到一種新的有害物質(zhì)污染，哪些生物可能受到的影響最大。2、拓展作業(yè)要求學(xué)生查閱資料，了解目前全球范圍內(nèi)有哪些重大的生態(tài)污染事件是與有害物質(zhì)沿食物鏈富集有關(guān)的，并用自己的話寫(xiě)一篇300~500字的小報(bào)告。七、教學(xué)反思1、教學(xué)方法有效性在本節(jié)課的教學(xué)中，通過(guò)多種教學(xué)方法的結(jié)合，如講授法、案例分析法、小組討論法和直觀教學(xué)法等，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性較高，對(duì)知識(shí)的理解和掌握情況較好。尤其是小組活動(dòng)環(huán)節(jié)，學(xué)生能夠積極參與，提高了他們的合作能力和動(dòng)手能力。但是，在小組討論過(guò)程中，部分小組可能存在個(gè)別學(xué)生主導(dǎo)討論，其他學(xué)生參與度不高的情況，在今后的教學(xué)中需要加強(qiáng)對(duì)小組討論的引導(dǎo)和監(jiān)督。2、教學(xué)內(nèi)容難易度對(duì)于食物鏈和食物網(wǎng)的概念以及有害物質(zhì)沿食物鏈富集的原理，大部分學(xué)生