江苏省淮安市清河中学高中生物《5.1 生态系统的结构》学案 新人教版必修3.doc

生态系统的结构【教材分析】新人教版高中生物“生态系统的结构”是“稳态与环境”模块中的重要内容。本节是对不同类型生态系统的归纳与概括，又衍接生态系统的功能，循序渐进，遵循学生的认知规律。但内容比较抽象、理论性强，教学目标要求较高，在目标的达成上有一定的难度。【学情分析】 本节内容学习目标的达成较高,学生在初中生物(苏教版教材)中已经涉及到相关内容。从教学内容上看与生活实际联系密切通俗易懂，学生通过自学也能基本掌握教材的重点。但是，要深入领会生态系统（系统）在结构组成上具有密切的联系，理解“生态系统是一个有机的统一整体”；并能领会“结构与功能相统一”的学科观点是有较大的难度。因此，在教学中要提高学生的学习兴趣，应制定较高的教学目标。【教学目标】 1.知识目标理解生态系统的各成分之间的作用与关系；并能应用于实际问题的解决；理解生态系统中的食物链及食物网的关系，能合理的解释生态学上的实际问题。2.能力目标通过分析、归纳并总结生态系统各成分的关系，培养学生分析并解决生态学上的实际问题的能力；培养学生构建生物学上的结构模型的能力。3.情感目标树立“人与自然”和谐统一的观点；理解生物学“结构与功能相统一”的观点;培养学生普遍联系和对立统一的辩证思维能力。【教学重点】生态系统的成分及各成分的关系；生态系统的营养结构：食物链与食物网。【教学难点】营养级的概念及初、次级消费者的概念。【教学方法】本节课采用案例教学法，充分运用cai课件，比较、归纳与分析各种生态系统的共性，用系统论的观点诠释生态系统的结构。作为池塘生态系统,在物质上是自给自足（近乎封闭）的系统,能量上的开放系统林德曼对生态系统的能量流进行研究采用湖泊生态系统的原因也在于此;学法上采用讨论法，充分发挥学生的主动性，教师积极引导组织学生探讨问题，协助学生构建生态系统的结构模型。使教材中抽象的理论内容变得形象且容易理解的知识。【教学准备】 在上新课的前几天，组织学生在课余对学校内的池塘生态系统进行认真的观察和调查。【教学过程】导入（温故而知新）：cai课件演示湖泊和森林生态系统的生物景观。设疑：湖泊的底泥能作为稻田的肥料，森林的地表土可作用肥料的原因是什么？（来自农村的学生有深刻的感性认识）两种不同类型的生态系统共同特征是什么？（都有大量的动、植物与微生物还有非生物物质与能量。）3.1生态系统的成分展示cai课件，导出池塘生态系统中的各种生物：香蒲、莲、睡莲、浮萍、金鱼藻、剑水蚤、鱼类、螺蛳、水蛭、细菌、真菌、鲤鱼、黑鱼等。引导学生讨论：将池塘群落中各种生物进行归类，并指出划分类型的依据是什么？生态系统的各种成分其地位如何？各成分在生态系统中的具体作用是什么？通过对比、分析并归纳出池塘群落的生物可分为：生产者、消费者与分解者(按照代谢类型划分)。从植物光合作用（或硝化细菌的化能合成作用）引导学生理解，生产者完成物质与能量的第一次转变将无机物转变有机物，光能（或化学能）转变为有机物的化学能，是生态系统的主要成分。腐生细菌与真菌作为分解者能将动植物尸体分解成无机物。追问：自然界中作为分解者是否只有腐生细菌和真菌呢？（小分解者）cai课件（资料或图片）展示“中国屎克螂”（大分解者）在澳大利亚草原上的作用。学生归纳：分解者在生态系统中是必不可少的成分，完成了有机物转变成无机物返回到无机环境中的重要环节。设疑：一个生态系统如果只有生产者和分解者能正常运行吗？教师概括：在地球上的生命演化过程中，生态系统中曾经存在只有生产者与分解者的二极结构。渗透生物进化观点：地球上的生物群落从一极结构、二极结构向三极结构的进化演示录相：草原生态系统的动、植物的生命活动（各种植物开花、昆虫传粉、植食动物、肉食动物等）。设疑：生态系统中的消费者有何作用？（对植物的传粉、受精、种子的传播有重要的作用。）草原上的植食动物减少会影响到植物种类会变化吗？（植食动物的减少，引起植物的竞争加剧，使草原的植物多样性减少）。理解“存在便是合理，合理便会存在的”哲理的深刻含义。cai课件（演示）池塘群落内部生物成分（生产者、消费者与分解者）的关系图。师生共同归纳：生产者将无机物合成有机物，供给消费者，分解者将生产者与消费者的遗体分解成无机物返回到无机环境中。教师诠释一个概念与本章节的内容密切相关,但不是重点概念系统-由若干相互作用、相互依存的组成部分结合成的，具有一定的结构与特定的功能的综合体。讨论（学生）：在池塘生态系中，系统内部的物质是自给自足的吗？（某种程度上可以认为物质上是自给自足的封闭的）；池塘生态系是个开放系统教师解释一个概念：开放系统系统不断与外界进行物质、能量与信息的交换（耗散结构）。它的正常运行还需要什么条件（输入）? 系统的输入是太阳能（动力），输出是呼吸热（机械能或化学能）。引出生态系统的另一重要成员是：能量（太阳能或化学能）。教师可以类比计算机存在硬件系统(确实存在的可见的组分,相当于生态系统的各成分)与软件系统(建立在硬件系统的基础上,相当于食物链与食物网);教师协助学生构建生态系统的结构模型。生产者消费者能量co2等植食性动物肉食性动物1肉食性动物2遗体、粪便等分解者无机物生态系统结构模型 3.2食物链与食物网（生态系统的营养结构）谚语“大鱼吃小鱼、小鱼吃小虾、小虾吃泥巴。”所蕴含的生物学意义？（激发学生兴趣，幽默课堂气氛）。设疑：系统内各组分（生产者、消费者与分解者）的物质联系如何？引出食物链（捕食食物链与腐食食物链）。师生共同归纳：捕食链是有机物质从生产者向消费者转移的过程捕食链的重要模式:生产者消费者；腐食链是有机物转变为无机物的过程（理解生态系统在物质上的自给自足）。教师播放录相：草原生物群落(录相);学生完成草原生态系统的食物链，并构建食物网。设疑：食物链与食物网有何关系？食物网是如何形成的？通过录相观察，学生很容易想到，由于一种生物往往以若干种生物为食，一种生物通常会被若干种生物捕食。教师讲述：营养级的概念，初、次级消费者的概念及其与营养级的关系（列表比较）。设置问题让学生进行讨论：一般的食物链有几个营养级？处于最高营养级的生物其食性如何？说明了什么？师生共同归纳：捕食链通常不会超过五个营养级，在这个生态系统中最长的捕食链是：草虫蜘蛛青蛙蛇鹰（见教材），但占据最高营养级的鹰食性复杂，占有多个营养级。教师追问学生：如果在一个生态系统中处于最高营养级的生物只占一个营养级能不能生存下来呢？教师解释这个现象：在自然界中处于较高营养级的生物数量比较少，比如:蛇的数量比蛙少得多，如果鹰只以蛇为食的话，捕食一条蛇所得到的能量为q1，而在捕捉蛇的过程中消耗能量为q2，当q2 q1时，鹰就无法生存下来。这样的话，学生就能深入的理解：处于最高营养级的生物,在生态系统中具有十分重要的作用。教师追问学生：如果人们对自然界中的鹰等猛禽（兽）大量的捕杀，这会引起环境的什么变化呢？举例：草鼠鹰;这样的一条食物链。师生共同归纳：鼠害将会泛滥，会引起草原的生态环境恶化；从捕食关系的数学模型（捕食曲线）讲述食物链的反馈调节过程。通过对最高营养级的猛禽（兽）的生态作用，进行环境教育的渗透，让学生清楚的认识到保护自然界中的这些生物（国家保护的野生动物）是非常重要的。通过对食物链及食物网的分析，使学生理解生态系统的食物链与食物网是物质与能量流动的渠道。思考（学生）：在这个草原生态系统中还有什么没有表示出来呢？（分解者与非生物物质与能量）3.3小结讨论（学生）：通过本节课的学习，请同学们谈谈你对生态系统是有机的统一的整体（系统）的理解？教师提示学生：从生产者、消费者与分解者三者的关系，从系统的物质与能量的角度来回答；开放学生的思维，使他们真正领会本节的内涵。人类作为生物圈（最大的生态系统）中重要的一员，人类应该怎样才能和自然界和谐共处？ 充分发挥学生的想象能力，把课堂解放出来，让学生思维的翅膀真正的飞翔起来。3.4课堂教学反馈紧扣本课教学内容，设计一些有梯度难度的思考题，学生完成练习，教师及时校对答案，对一些疑难问题及时点拨，查漏补缺并强化学生对知识的应运，使课堂教学更加有效。【板书设计】 生态系统的结构(一)生态系统的组成成分1.非生物的物质和能量：阳光、热能、水、无机盐等。2.生产者：自养生物，主要是绿色植物。3.消费者：动物，包括植食性动物、肉食性动物、杂食性动物和寄生动物等。4.分解者：能将动植物的遗体残骸中的有机物分解成无机物，主要是细菌和真菌。(二)食物链和食物网食物链：在生态系统中，各种生物之间由于食物关系而形成的一种联系。食物网：许多食物链彼此相互交错联结成的复杂营养结构。【教学后记】本节课以学生为出发点，运用案例教学法，采用问题式教学层层推进。学生通过对物质