高中生物人教版高中必修3稳态与环境第4章种群和群落基于概念教学的“群落的演替”教学设计

1、基于概念教学的“群落的演替”教学设计 葛方金 （四川省自贡市蜀光中学 四川自贡 64300）摘 要 以退耕还林、还湖、还草为教学情境，通过设计问题串、建构模型、分析与比较、归纳与概括，揭示规律、促进知识构建和概念生成，实现“群落的演替”有效概念教学。关键词 群落的演替 教学设计 概念教学1 教材分析与设计思路11 教材分析“ 群落的演替”是人教版必修3第4章第4节的内容，教材呈现的主要内容是演替的过程。而对演替过程的分析可以逐一了解演替的概念、类型及影响演替的因素等。在章节关系上,上一节群落结构中的物种组成、种间关系、群落的空间结构等概念是学习本节的基础；在课程目标上，强调不同种群的生物在长期

2、适应环境和彼此相互适应的过程中形成动态的生物群落，群落演替是生命系统在群落层次上发生的优势取代，是一个动态发展的过程。12 设计思路群落是一个动态系统,它时时刻刻都在发生着生物与生物之间、生物与环境之间的相互作用，基于此，本节应紧紧抓住“动态发展观”实施教学。事实上，学生对群落演替的现象并不陌生，只是没有建立起概念与现象之间的联系；在教学中，从学生熟悉的退耕还林、还湖、还草出发，始终围绕怎样能够确保退耕后成功地还林、还草、还湖?通过设计问题串、建构模型、分析与比较、归纳与概括，着力于生物之间、生物与环境之间的联系与相互作用，引发学生对演替的本质进行思考，构建群落演替的概念，阐明群落的演替过程，

3、比较初生演替和次生演替，归纳导致群落发生演替的因素，总结群落演替的趋势，认识到人类活动对群落演替的影响，培养学生核心素养。2 教学目标依据课程标准并围绕培养学生核心素养的要求，制定了如下教学目标：知道群落一般都会演替到相对稳定的森林阶段，了解群落演替的趋势，培养学生稳态与平衡的生命观念。阐明群落的演替过程，培养学生归纳与概括、比较与分析、模型与建模的科学思维。说明人类活动对群落演替的影响，关注我国实行退耕还林、还草、还湖，退牧还草的政策，落实学生珍爱自然、保护环境的社会责任。3 教学过程31 导入 以“绿水青山就是金山银山”和自贡市退耕还林工程、江苏洪泽湖大堤湿地自然保护区经过近年来的退耕还湖

4、逐步恢复自然环境和湿地功能、内蒙古乌兰布统草原全面退耕还草等生动的实践，激发学生学习兴趣，引发学生思考：怎样能够确保退耕后成功地还林、还草、还湖? 要解决这个问题，就要研究群落演替的过程和规律。32 群落演替的概念和类型环节1：提供学习资料，探究弃耕农田上群落的变化。资料1：草本植物一般都很矮小，多数在生长季节终了时地上部分或整株植物体死亡；有些多年生草本植物还长着块根、块茎、球茎、鳞茎等，地上部分死亡后，待第二年春又从地下部分长出新枝。 灌木：喜光，喜凉爽干燥的气候，耐寒、耐旱、耐瘠薄，适应性强，生长较快。 乔木：喜欢肥沃土地以及温暖区域。资料2：某弃耕农田随时间推移植物种类数的变化（如表1

5、 ）表1 弃耕农田中植物种类数的变化时间(年)草本灌林乔木总计12800284273030152640302530714514031192373的植物是什么？为什么？随着时间的推移，植物种类(优势种群)会发生什么样的变化？为什么？除植物的变化外，其他生物（如植食性动物、小型肉食动物、大型肉食性动物、土壤微生物）会发生怎样的变化？总结弃耕农田上的演替过程，构建群落演替的概念。强调：“演”即连续的动态变化；“替”即物种间优势地位的取代。环节2：观看火山喷发以及发生在裸岩上的演替视频，阅读教材79图414，自主探究： “发生在裸岩上的演替”填图（如图1，每个阶段的优势种群用3个图示，其余用1个图示。

6、）阶段祼岩阶段阶段阶段阶段阶段图1 发生在裸岩上的演替思考并回答：光裸的岩地上首先定居的生物为什么不是苔藓和草本植物，而是地衣？ 地衣阶段为苔藓的生长提供了怎样的基础？为什么苔藓能够取代地衣？ 在森林阶段，群落中还能找到地衣、苔藓、草本植物和灌木吗？为什么？ “弃耕农田上的演替”和“发生在裸岩上的演替”在变化的起始条件（如植物体的有无、土壤条件的有无）上有何不同？ 通过构建“发生在裸岩上的演替”的模型和问题串，让学生感受群落演替的动态变化，总结发生在裸岩上的演替过程，并比较“弃耕农田上的演替”和“发生在裸岩上的演替”的起始条件构建初生演替和次生演替的概念。环节3：分组讨论，团队合作，比较初生演

7、替和次生演替（如表2）。 表2 比较初生演替和次生演替初生演替次生演替起点时间速度影响因素实 例33 群落演替的内因和趋势思考与讨论，合作探究下列问题：导致“弃耕的农田由草本演替为森林”和“光裸的岩地上长出森林”这些变化的主要因素有哪些？ “弃耕的农田由草本演替为森林”和“光裸的岩地上长出森林” 过程中，生物种类数量、群落结构复杂和稳定程度、功能完善程度、群落的有机物含量等的变化是怎样的？总结群落演替的内因和群落演替的趋势。34 人类活动对群落演替的影响怎样保证退耕后能够成功还林、还草、还湖? 例举过度放牧、过度砍伐、污水排放、填湖造地、捕杀动物、外来物种入侵和封山育林、治理沙漠、管理草原、建

8、立人工群落等鲜活的事例，使学生知道人类既可以推动或加速演替的进程，也可以干扰或阻碍群落的发展，总结人类活动对群落演替的影响和群落演替的外因。展示我国恢复和改善生态环境的行为和效果，并探讨在当前社会和经济发展状况下继续努力的措施和方向，以促进知识的迁移和应用。35 课堂小结，构建概念图发生在裸岩上的演替弃耕农田上的演替会发生群落群落演替概念随着群落时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程实例实例初生演替类型次生演替过程过程裸岩阶段地衣阶段苔藓阶段草本植物阶段灌木阶段森林阶段森林阶段灌木阶段草本阶段趋势生物种类增加，群落结构更加复杂和稳定、功能更加完善，群落的有机物增加。导致人类活动内因外因种内

9、关系、种间关系，以及生物与环境的相互作用图2 群落的演替概念图用节点代表概念，连线和连接词表示概念间关系，梳理概念的层次，构建概念图（如图2），促进知识体系的形成和内化。36 达标检测，深化概念关于群落演替的叙述，错误的是( )。A围湖造田活动对群落演替有影响图3 群落演替过程中物种丰富度的变化B演替过程中群落的物种组成不断变化C初生演替形成的群落不存在竞争现象D弃耕农田上发生的演替属于次生演替图3表示两个群落演替过程中物种丰富度的变化，下列叙述不正确的是（ ）A、甲可表示火灾后的草原上进行的演替 B 、甲中 两处的物种组成相同 C、甲的演替速度比乙快、历时短 D、若气候条件适宜，甲乙均可演替

10、成森林请回答关于群落演替的问题：在光裸的岩石上开始的演替和从森林被全部砍伐的地方开始的演替中，哪个属于初生演替，哪个属于次生演替？一般来说，若要演替到相对稳定的森林阶段，上述两个演替中次生演替所需的时间短，分析其主要原因。据调查，近5万年以来，某地区由于气候越来越干燥，森林逐渐被灌丛取代，这也是自然界存在的一种演替类型。近50年来，由于人类过度开垦，导致局部灌丛出现了荒漠化，该现象表明：与该地区具有的自然演替相比，人类的开垦活动使得该地区群落的演替速度_（填“未发生改变”、“变慢”或“变快”），演替的方向 _（填“发生改变”或“未发生改变”）。4 教学反思课程标准对本节内容的要求水平是“阐明一

11、个群落替代另一个群落的演替过程，包括初生演替和次生演替两种类型”。“阐明”属于理解水平的认知层次，怎样才算“阐明”?通过现象、事实归纳概括演替的过程和趋势，揭示群落演替的机制，形成演替的概念，才能支持“阐明”的要求，进而构建不同种群的生物在长期适应环境和彼此相互适应的过程中形成动态的生物群落这一重要概念。因此，通过资料分析、设计问题串、建构模型、分析与比较、归纳与概括，始终围绕着生物与生物之间、生物与环境之间的联系与相互作用，引发学生对演替的本质进行思考，认识到群落演替是生命系统在群落层次上发生的优势取代，是一个动态发展的过程，凸显生命系统是动态发展的，培养学生稳态与平衡的生命观念，归纳与概括、比较与分析、模型与建模的科学思维，落实珍爱自然、保护环境的社会责任，充分发挥教学内容的教育价值。部分学生由于还没有形成“群落中的生物具有与该群落环境相适应的形态结构、生理特征和分布特点”的观点，在上课过程中难以理解随环境改变，群落的优势种群会发生变化，即群落演替是生命系统在群落层次上发生的优势取代，是一个动态发展的过程，因此上课过程中的引导需要更加严密；构建概念图的过程中，部分学