3.3生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)教學(xué)設(shè)計(jì)-高二上學(xué)期《生物》人教版選擇性必修2

第第頁(yè)教學(xué)設(shè)計(jì)

課程基本信息學(xué)科生物學(xué)年級(jí)高二學(xué)期秋季課題生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)教學(xué)目標(biāo)通過(guò)分析碳元素在生物群落和非生物環(huán)境之間的傳遞過(guò)程，構(gòu)建碳循環(huán)模型，概述生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)的功能，發(fā)展模型和建模的科學(xué)思維。2.根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)的規(guī)律，分析“雙碳”政策并提出相應(yīng)的實(shí)施建議，提升思維能力。3.通過(guò)分析鉛富集產(chǎn)生毒害效應(yīng)的案例，闡明生物富集的成因和危害，提出合理的防治措施，形成生態(tài)意識(shí)，樹(shù)立社會(huì)責(zé)任。4.在生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，通過(guò)圖示比較物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)的過(guò)程，深化結(jié)構(gòu)和功能的生命觀念。教學(xué)內(nèi)容教學(xué)重點(diǎn)：分析碳循環(huán)的過(guò)程，概述生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)過(guò)程

2.案例分析，概述生物富集的成因和危害3.比較生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)的聯(lián)系和區(qū)別

教學(xué)難點(diǎn)：1.說(shuō)明生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)過(guò)程，及其與能量流動(dòng)的關(guān)系教學(xué)過(guò)程一、生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)11.創(chuàng)設(shè)情境，提出問(wèn)題以“碳達(dá)峰和碳中和”政策導(dǎo)入課堂，解釋碳達(dá)峰和碳中和的含義。此政策是在應(yīng)對(duì)溫室效應(yīng)的背景下提出的，以減少全球二氧化碳對(duì)氣候的影響，其生態(tài)學(xué)意義在于維持大氣二氧化碳含量的恒定。物質(zhì)的含量取決于它的來(lái)源和去路，引出探究問(wèn)題：大氣二氧化碳的來(lái)龍去脈。設(shè)計(jì)意圖：以國(guó)家政策導(dǎo)入新課，使學(xué)生明白國(guó)之政策的提出是以自然科學(xué)規(guī)律作為依據(jù)的，鼓勵(lì)學(xué)生積極學(xué)習(xí)自然科學(xué)、關(guān)注時(shí)事。為探究碳循環(huán)規(guī)律創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)背景。2、分析問(wèn)題，構(gòu)建模型提出思考問(wèn)題：假如你在操場(chǎng)上運(yùn)動(dòng)，呼出一口氣，許多CO2分子就離開(kāi)你的身體。想象一下，這些CO2分子離開(kāi)你之后，會(huì)開(kāi)始怎樣的旅行？提出任務(wù)：利用文字和箭頭繪制“碳先生”的旅行圖。學(xué)生按照已有知識(shí)儲(chǔ)備和生活經(jīng)驗(yàn)構(gòu)建“碳先生”的旅行圖，教師點(diǎn)評(píng)。設(shè)計(jì)意圖：學(xué)生在初中科學(xué)的學(xué)習(xí)中，已具備一定的生態(tài)學(xué)知識(shí)，再結(jié)合自身的生活經(jīng)驗(yàn)，初步構(gòu)建碳循環(huán)模型。結(jié)合教材第61頁(yè)思考?討論欄目，利用問(wèn)題驅(qū)動(dòng)學(xué)生進(jìn)一步完善“碳先生”的旅行圖。問(wèn)題1：結(jié)合生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，請(qǐng)問(wèn)碳在非生物環(huán)境和生物體內(nèi)分別主要以什么形式存在？問(wèn)題2：碳是如何進(jìn)出生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者的（以什么形式、通過(guò)哪些生命活動(dòng)、形成哪些產(chǎn)物等）？解決兩個(gè)問(wèn)題后，提出任務(wù)：用關(guān)鍵詞、線段、箭頭、方框等完善“碳先生”的旅行圖。教師對(duì)內(nèi)容進(jìn)行補(bǔ)充。設(shè)計(jì)意圖：將難度較大的問(wèn)題分解成幾個(gè)小問(wèn)題，按照學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律逐步引導(dǎo)，得出結(jié)論。使學(xué)生在理解的基礎(chǔ)上修改并得出碳循環(huán)的模型。3.形成概念，學(xué)以致用展示氮、硫元素在生態(tài)系統(tǒng)中循環(huán)的模式圖，比較碳、氮、硫三種物質(zhì)循環(huán)模型圖中的共同點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生概括出生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)的概念：組成生物體的碳、氫、氧、氮、磷、硫等元素，都在不斷進(jìn)行著從非生物環(huán)境到生物群落，又從生物群落到非生物環(huán)境的循環(huán)過(guò)程。教師對(duì)生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)概念的理解進(jìn)行拓展并總結(jié)生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)的特點(diǎn)。設(shè)計(jì)意圖：引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)比較分析三種物質(zhì)的循環(huán)過(guò)程，通過(guò)不完全歸納法形成生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)的概念。從模型中可以看出三種物質(zhì)在循環(huán)過(guò)程中以不同的形式存在，理解物質(zhì)循環(huán)中的“物質(zhì)”指的是元素。利用生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)的規(guī)律分析“雙碳”政策并提出相應(yīng)的實(shí)施建議，提出思考問(wèn)題，問(wèn)題1：若只實(shí)現(xiàn)了碳達(dá)峰是否意味著就可以降低環(huán)境CO2的濃度？問(wèn)題2：從碳循環(huán)的角度，結(jié)合模型，舉例說(shuō)明國(guó)家和個(gè)人層面分別可以做些哪些努力，以早日實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰和碳中和的目標(biāo)？學(xué)生思考問(wèn)題答案。設(shè)計(jì)意圖：利用所學(xué)自然科學(xué)知識(shí)解讀政策問(wèn)題，使學(xué)生在學(xué)習(xí)知識(shí)后獲得成就感。為雙碳政策的實(shí)施獻(xiàn)計(jì)獻(xiàn)策，形成生態(tài)意識(shí)，增強(qiáng)學(xué)生作為社會(huì)主義事業(yè)接班人的社會(huì)責(zé)任感。生物富集與生物放大1、分析案例，形成概念問(wèn)題導(dǎo)入案例：溫室效應(yīng)是由于碳在循環(huán)過(guò)程中，從生物群落到非生物環(huán)境到的傳遞速率大于非生物環(huán)境到生物群落的傳遞速率，于是在非生物環(huán)境中積累濃度上升所導(dǎo)致的，那么有沒(méi)有物質(zhì)在循環(huán)過(guò)程中積累于生物群落而對(duì)生物造成危害的？引出鉛積累于人體造成毒害現(xiàn)象的案例。提出任務(wù)：請(qǐng)閱讀教材P63-64頁(yè)的內(nèi)容，建構(gòu)鉛積累于人體的流程圖。從流程圖概括出生物富集的概念：生物體從周?chē)h(huán)境吸收、積蓄某種元素或難以降解的化合物。使其在機(jī)體內(nèi)濃度超過(guò)環(huán)境濃度的現(xiàn)象。分析水體生態(tài)系統(tǒng)中水體和各種水生生物體內(nèi)的鉛含量，得出鉛富集于人體的原理是生物放大。提出任務(wù)：模擬自然界中的生物放大和生物富集現(xiàn)象。學(xué)生計(jì)算并得出數(shù)據(jù)結(jié)論。設(shè)計(jì)意圖：學(xué)生自主閱讀教材，建構(gòu)流程圖，培養(yǎng)學(xué)生查找資料，獲取信息的能力。通過(guò)自主整理信息，了解鉛積累于生物體的原因。通過(guò)數(shù)據(jù)分析和模擬活動(dòng)，使學(xué)生直觀、深刻地理解生物放大是形成生物富集的成因之一。應(yīng)用概念，學(xué)以致用設(shè)問(wèn)：生物富集是在物質(zhì)循環(huán)過(guò)程中所產(chǎn)生的，請(qǐng)從生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)的角度，思考哪些措施可有效地減少生物富集造成的危害？學(xué)生思考并作出回答。設(shè)計(jì)意圖：學(xué)以致用既是對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)成果的檢測(cè)，又能加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解。使學(xué)生從生物富集和生物放大的角度理解垃圾分類(lèi)政策的意義。生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)的聯(lián)系在碳循環(huán)模型的基礎(chǔ)上，提出任務(wù)：請(qǐng)結(jié)合已學(xué)的生態(tài)系統(tǒng)能量的流動(dòng)內(nèi)容，在碳循環(huán)模型中用虛線繪制能量流動(dòng)的過(guò)程，可以額外增加能量流動(dòng)的相關(guān)概念。學(xué)生完成任務(wù)并根據(jù)圖示總結(jié)物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)的聯(lián)系和區(qū)別。設(shè)計(jì)意圖：在碳循環(huán)模型中繪制能量流動(dòng)過(guò)程，直觀比較了兩者之間的聯(lián)系和區(qū)別，理解生態(tài)系統(tǒng)的各基本組分通過(guò)營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)聯(lián)系在一起形成緊