【教学设计】《生态系统的稳定性》（人教）.docx

生态系统的稳定性甘肃省高台一中罗福海老师 教材分析本节课是必修3第5章第5节的内容，任何一个生态系统，都具有一种维持和恢复自身结构和功能相对稳定的能力，这就是生态系统的稳定性。生态系统自身所具备的自我调节能力是生态系统稳定性的保障机制。生态系统的稳定性实质是一种适应能力，生态系统的结构是生态系统的自我调节能力的载体。本节课教材正好紧紧围绕着这两个方面展开，同时也是对上一节学习内容的深化和拓展，还是下节课的理论基础。 教学目标【知识与能力目标】（1）阐明生态系统的自我调节能力；（2）举例说明抵抗力稳定性和恢复力稳定性；（3）简述提高生态系统稳定性的措施。【过程与方法目标】设计并制作生态缸，观察其稳定性。【情感态度价值观目标】（1）关注影响生态系统稳定性的因素；（2）认同人与自然和谐发展的意义，提高环境保护的意识。 教学重难点【教学重点】阐明生态系统的自我调节能力。【教学难点】抵抗力稳定性和恢复力稳定性的概念。 课前准备 1、多媒体课件；2、学生完成相应预习内容；3、学生课前查阅相关背景资料，搜集有关的资料。 教学过程【引入新课】PPT投影：少量砍伐森林中的树木，森林的结构功能不会破坏。草原上适量放养牲畜，草原不至于破坏。适度捕捉生态系统中的动物，也不会导致种群严重减小，更不会灭绝。师：生态系统中的生物既有出生也有死亡，既有迁入也有迁出；阳光、温度、水分等无机环境因素也在不断地改变。生态系统在不断地发展变化生态系统的发展趋势：生物种类多样化；结构复杂化；功能完善化着。但对于一个相对成熟的生态系统来说，系统中的各种变化只要不超出一定限度，生态系统的结构与功能就不会发生大的改变。一、生态系统稳定性的概念生态系统具有保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力，叫生态系统的稳定性（稳态）。【提问】为什么生态系统能维持相对稳定？二、生态系统的自我调节能力1、实例阐述：请同学们看课本当河流受到轻微的污染时，能通过物理沉降、化学分解和微生物的分解，很快消除污染，河流中的生物种类和数量不会受到明显的影响。在森林中，当害虫数量增加时，食虫鸟类由于食物丰富，数量也会增多，这样，害虫种群的增长就会受到抑制。教师归纳：以上列举的实例，都说明生态系统之所以能维持相对稳定，是由于生态系统具有自我调节的能力。2、原因：自我调节能力讲述：生态系统的自我调节能力。生态系统总是随着时间的变化而变化的，并与周围的环境有着很密切的关系。并且这种自我调节能力是建立在一定基础之上的。展示PPT课件：草原生态系统兔与草的数量存在什么关系呢？根据学生回答出“负反馈”的概念。讲述：大家刚才列举的实例中，在调节机制上有很多与此类似，调节的结果都是抑制和减弱最初发生的变化，这种调节机制叫做负反馈调节。负反馈调节在生态系统中普遍存在，通过它的作用能使生态系统达到和保持稳定，因此我们说负反馈调节生态系统自我调节能力的基础。生态系统中同样也有正反馈，例如，有一个湖泊受到了过度的污染，超出了自身调节能力范围，鱼类的数量就会大量死亡，鱼类死亡的尸体腐烂，又会进一步加重污染，引起更多的鱼类的死亡。这就生态系统的正反馈调节。3、基础：负反馈调节（设问）：刚才讲了负反馈调节它是维持生态系统稳定性的基础，那么在生态系统中这种自我调节的能力是不是无限大呢？实例分析：苏州-江南水乡，小桥流水人家。话说乾隆下江南时，到了江苏苏州。看到水乡人家上游淘米洗菜，下游洗澡洗衣，可是即便如此，水仍然很清澈。苏州虎丘外围的河流被众多染坊流出的废水污染得肮脏不堪、臭气熏天，于是他立即下令严禁商贾平民在虎丘一带开设染坊。迫于官府的法令，虎丘一带原有的数十家染坊不得不搬迁至远离虎丘的苏州远郊，从此以后虎丘重现绿水青山。【思考】1.水乡人在河流中淘米洗菜、洗澡洗衣，河水为何仍能保持清澈？2.虎丘外围河流在染坊废水污染下，还能保持稳定吗？这说明了什么问题？3.染坊停止排污后，虎丘外围的河流出现了什么变化，这说明了什么？【讲述】：这说明生态系统的自动调节是以内部生物群落为核心的，有着一定的承载力，因此生态系统的自我调节能力是有一定限度的。过渡：那么生态系统的自我调节能力的大小与什么因素有关呢？实例分析：草原生态系统和森林生态系统的比较学生思考回答：与生物种类有关，与无机环境有关教师总结：草原生态系统中生物种类少，营养结构简单，食物链单一，一种生物的死亡就会影响下一个营养级生物的生存，而森林生态系统食物网复杂，一种生物的死亡可以有同一营养级的其它生物代替，这样就不会影响下一个营养级生物的生存，因而稳定性就强。同时环境越好这种自动调节能力就越强。4、自我调节能力的大小：与生态系统的物种组成成正相关【过渡】：在生态系统中，只要干扰和破坏不超过自我调节能力，生态系统就能够维持相对稳定，这种稳定性表现为抵抗力稳定性和恢复力稳定性三、抵抗力稳定性和恢复力稳定性1、抵抗力稳定性：抵抗干扰、保持原状2、恢复力稳定性：遭到破坏、恢复原状 思考：不同生态系统的稳定性一样吗？比较北极苔原生态系统与热带雨林生态系统恢复力稳定性的不同学生回答：（1）各营养级的生物个体小，数量多，繁殖快。（2）生物种类较少，物种扩张受到的制约小。教师总结：一般来说，生态系统的成分越单纯，营养结构越简单，自动调节能力就越小，恢复力稳定性就越高；反之，生态系统各个营养的生物种类越繁多，营养结构越复杂，自动调节能力就越大，恢复力稳定性就越低。3、抵抗力稳定性与恢复力稳定性的关系对一个生态系统来说，抵抗力稳定性与恢复力稳定性存在相反关系。（利用曲线图说明）(a为抵抗力稳定性，b为恢复力稳定性)教师总结：北极苔原生态系统的抵抗力稳定性低，热带雨林生态系统的抵抗力稳定性高。比较恢复力稳定性时，除了考虑营养结构的复杂程度外，营养结构简单，遭到破坏后比较容易恢复，还生态系统所处的环境条件也是一个重要的考量因素。 过渡：通过今天的学习，我们知道了生态系统具有保持和恢复自身结构和功能相对稳定的能力。可是，这种能力也是有限的。因而我们要把所学的知识应用到实际生活中去解决一些实际问题四、提高生态系统稳定性的和措施1.破坏生态系统稳定性的因素：自然因素：地震、海啸、火山、泥石流、流行病等。人为因素：过度采伐、放牧、捕猎、环境污染等2.提高生态系统稳定性的措施（1）控制对生态系统干扰的程度,对生态系统的利用应该适度,不应超过生态系统的自我调节能力。（2）对人类利用强度较大的生态系统，应实施相应的物质、能量投入，保证生态系统内部结构与功能的协调。提问：谁能够举出两个方面的例子？学生：合理放牧，合理砍伐，合理捕鱼等；建立自然保护区，兴修水利，建防护林等。3. 提高生态系统的稳定性的意义人类的生存离不开一个适宜稳定的环境。人类的发展离不开一个适宜稳定的环境走持续发展的道路需要一个适宜稳定的环境。小结：生态系统的稳定性对于人类的生存与发展具有重要的意义。现在人们的生存面临了许多的危机，将知识和实际联系起来，才是最有意义的事。五、设计制作生态瓶（缸），观察其稳定性目标：通过动手自制小型生态瓶(缸)，认真观察记录这一人工生态系统的稳定性。实验材料：罐头瓶（透明的饮料瓶等 ），棕色瓶，柳条鱼，小田螺，小虾，水草，浮萍，砂土，池塘水足量,自来水足量。讨论：如何制作小型生态瓶，才能使它在较长时间内维持相对稳