高中生物生态系统教材教法分析省公开课一等奖新名师获奖课件

《生态系统》教材教法分析第1页

《课程标准》在介绍“必修3：稳态与环境”时，指出：

“有利于学生认识发生在生物体内部和生物与环境之间相互作用，了解生命系统稳态，认识生命系统结构和功效整体性；领悟系统分析、建立数学模型等科学方法及其在科学研究中应用；形成生态学观点和可连续发展观念。”一.设计思想及教育价值第2页详细内容标准活动提议◆讨论某一生态系统结构。

◆分析生态系统中物质循环和能量流动基本规律及其应用。

◆举例说出生态系统中信息传递。

◆说明生态系统稳定性。◆设计并制作生态瓶。

◆调查或探讨一个农业生态系统中能量流动。二、课标要求第3页北京市生物学科教学指导意见对本章要求1．举例说明生态系统结构生态系统成份生态系统营养结构2．分析生态系统中物质循环和能量流动基本规律及其应用物质循环概念碳循环过程物质循环特点能量流动概念能量流动过程能量流动特点研究能量流动方法物质循环与能量流动关系研究能量流动实践意义3．举例说出生态系统中信息传递信息传递在生态系统中作用*4．说明生态系统稳定性生态系统稳定性概念生态系统稳定性形成生态系统稳定性调整第4页内容要求生态系统生态系统结构生态系统能量流动和物质循环生态系统稳定性生态农业人类活动与环境保护ⅠⅡⅠⅠⅠ三、高考说明要求第5页四、知识体系生态系统组成成份生态系统功效食物网食物链生态系统营养结构生态系统稳态信息传递物质循环能量流动反馈调整第6页五、课时安排教学内容课时第一节生态系统营养结构1课时

第二节能量流动和物质循环2课时第三节生态系统稳态及其调整1课时第7页六、详细教学过程第8页第1节教学提议教学目标：知识：举例说明生态系统成份，概述生态系统营养结构；能力：能依据生态系统成份与营养结构探究生态系统中各类生物作用；情感态度价值观：初步形成生态学观点。教学重点：生态系统营养结构。教学难点：生态系统营养结构。第9页主要教学步骤1.引入新课：以群落演替过程中受环境影响引出生态系统概念。2.依据经典生态系统（如池塘）分析引出生态系统成份，并经过分析各成份之间关系构建结构模型图；3.分析生态系统中生物间主要是经过什么发生联络，引出生态系统营养结构——食物链和食物网概念。4.明确食物链类型、起点与终点、食物链营养级。5.分析食物网中不一样生物之间关系，及某种生物数量改变引发动态改变与稳定第10页1.回想原生演替过程，从裸岩开始经历了哪些阶段？2.为何苔藓没能在地衣之前首先定居裸岩？3.苔藓以后取代地衣优势种地位主要原因是什么？一：生态系统定义：第11页学生分析：◆有哪些生物？◆这些生物代谢上有什么特点？◆这些生物相互间有什么关系？◆除生物外还有哪些影响生物原因？二：生态系统成份第12页初步建立起“生态系统结构”概念模型

经过讨论使学生认识到生态系统中各种生物和非生物成份繁多且关系复杂，无法逐一研究它们在生态系统中结构和功效，所以，将营养功效相同生物类群看成一个整体结构，引入生产者、消费者和分解者概念，进而归纳总结生态系统组成成份、各成份在生态系统中作用及关系。第13页非生物物质能量生产者消费者分解者生物群落二：生态系统成份第14页生态系统假如缺乏了一些成份会怎样？第15页三天后一周后第16页生态系统中生物间主要是经过什么发生联络呢？经过“螳螂捕蝉，黄雀在后”这首古诗分析生态系统中各成份之间关系。第17页三：生态系统营养结构之食物链：蝉螳螂黄雀植物生产者消费者初级次级三级生产者与消费者之间关系第18页草三：生态系统营养结构之食物网：第19页

食物链中一个个步骤称营养级，它是指处于食物链同一步骤上全部生物总和。四、营养级：第20页蝉螳螂黄雀植物生产者消费者初级次级三级第一营养级第二营养级第三营养级第四营养级第21页下列图食物网中哪些动物占有两个以上营养级？第22页小结:1、生态系统结构含义：（1）组成成份（2）营养结构：食物链和食物网2、对营养级再认识:

食物网中同一步骤上全部生物总和3、食物链和食物网是生态系统能量流动和物质循环渠道第23页第2节教学提议教学目标：知识：分析生态系统能量流动过程和特点；概述研究能量流动实践意义；说明能量流动和物质循环关系。关注碳循环平衡失调与温室效应关系。举例说出生态系统中信息传递。能力：尝试定量分析某个详细生态系统能量流动过程和特点；

以碳循环为例，分析生态系统中物质循环，同时构建碳循环模型；第24页情感态度价值观目标：

认同物质和能量是统一整体，确立辩证唯物主义自然观；教学重点：能量流动过程和特点。教学难点：能量流动特点及其形成原因。第25页主要教学步骤1：以能量流动为例

能量流动分析是从理论上先做出定性分析，是否真实存在这一过程与规律必须基于科学试验，用试验数据来说明，由此引出林德曼研究，把对能量流动分析上升到定量分析。演示赛达伯格湖能流图数据，重点应放在怎样整理数据、分析数据，经过计算得出能量传递效率大约在10%-20%之间，进而得出科学结论：能量是单向流动、逐层递减。从自然中学习规律并将学习到规律应用于生产生活实践，经过生态农业和生物放大等经典案例分析，掌握能量流动应用和意义。第26页对一片海域生态系统中各营养级生物体内有机物总质量作了统计：三级消费者（吃大鱼鱼）

3万吨;次级消费者（吃小鱼虾大鱼）

17万吨；初级消费者（吃大叶藻小鱼虾)1200万吨；

生产者（大叶藻）

4800万吨。第27页1.生物体生长发育（细胞分裂和分化）等生命活动是否需要能量？2.生产者怎样取得生命活动所需能量？3.消费者怎样取得能量？5.生物取得能量怎样被利用？4.分解者如细菌、真菌怎样取得能量？第28页尝试以“能量”为根本，将生态系统中各种成份联络起来（用箭头图示）太阳能生态系统中能量输入、传递、转化和散失过程，称为能量流动。第29页2.生态系统中能量能否从后一个营养级逆着流向前一个营养级？1.输入生态系统能量起源是什么，在生态系统中能量流动路径是什么？思索两个问题：第30页1942年，生态学家林德曼对一个天然湖泊——赛达伯格湖能量流动进行了定量分析。生态学家林德曼第31页资料分析：依据下列图所提供数据，完成以下分析1.用表格形式，将图中数据进行整理。比如，能够将每一营养级上能量“流入”和“流出”整理成为一份清单（“流出”能量不包含呼吸作用散失能量）。2.计算“流出”该营养级能量占“流入”该营养级能量百分比。3.流入某一营养级能量，为何不会百分之百地流到下一个营养级？4.经过以上分析，你能总结出什么规律？第32页营养级流入能量流出能量

（输入后一个营养级）出入比（传递效率）生产者植食性动物肉食性动物

分解者

62.812.6×100％=20.06％62.8464.6×100％=13.52％464.662.812.662.812.613.52%20.06%14.6第33页3.流入某一营养级能量，为何不会百分之百地流入下一个营养级？能量去向：①呼吸作用散失了；②遗体、遗物被分解者利用；③未被捕食4.为何一个生态系统普通不会超出五个营养级？再思索两个问题：第34页能量流动特点：单向流动，逐层递减。传递效率仅为10%-20%植食性动物

62.862.8太阳能未固定生产者464.6分解者12.5呼吸作用96.3未利用2932.118.829.312.6肉食性动物

12.6微量7.55.0327.3122.614.6第35页林德曼效率：在次级生产过程中，后一营养级所取得能量大约只有前一营养级能量10%，大约90%能量损失掉了，这就是著名百分之十定律。第36页林德曼效率适用前提：1.处于平衡状态生态系统是应用林德曼效率前提。

1942年林德曼在发表论文《生态学营养动力论》中指出：生态系统中能量与物质流动在不一样营养级之间存在定量关系是维持全部生态系统稳定主要原因。第37页林德曼效率适用前提：2.营养级是林德曼效率适用对象。

林德曼效率明确指出：在一个稳定生态系统中，后一营养级取得能量约为前一营养级能量10%。第38页能量金字塔---依据单位时间内各个营养级所得到能量数值绘制而成。第39页能量金字塔低高低高营养级能量ABCD第一营养级第二营养级第三营养级第四营养级40第40页能不能改变生态系统能量流动规律？

思索：传统农业对农作物秸秆是怎样处理呢？研究能量流动实践意义

人们即使不能改变能量流动客观规律，但可设法调整能量流动方向，使能量连续高效地流向对人类最有益部分。第41页第42页第43页粮食农作物人类秸杆饲料粪沼气池一级利用二级利用沼液沼渣养猪三级利用排泄物牛羊当代生态农业：思索：与传统农业有何不一样？生态农业：降低物质外流、实现能量多级利用第44页桑基鱼塘当代生态农业第45页“桑基鱼塘”农业生态系统蚕桑猪鱼稻塘泥粪尿（饲料）鱼粉粪尿粪（饲料）粪尿茎叶、糠加工场粪研究能量流动实践意义第46页第47页帮助人们科学规划、设计人工生态系统，使能量得到最有效利用

降低物质外流多级利用能量秸秆做饲料喂牲畜，牲畜粪便进入沼气池，沼气做燃料，沼渣做肥料。如:生态农业研究能量流动实践意义第48页鸟兽运动和人类食用，使得DDT全球都有，连从没有使用过DDT南极企鹅体内都发觉有DDT存在。浮游生物农药（DDT）→鱼→鸟、兽第49页第50页生物放大：

化学杀虫剂和有害物质经过食物链逐层积累和浓缩，在生物体内高度富集，造成危害现象。第51页1.什么是信息？由生活中信息入手引出生态系统中信息2.生态系统中有哪些种类信息？实例分析各种信息后进行归纳信息种类3.信息传递有什么作用？实例分析信息传递在从生物与环境之间、同种之间、不一样种之间所起作用4.信息传递在整个生态系统中有何意义？说明信息传递与维持稳态关系5.结合生活实际，分析信息传递在实际生产生活中应用。主要教学步骤2：以信息传递为例第52页一：生态系统中信息蝙蝠回声定位物理信息第53页

萤火虫则以闪光来告诉同伴自己位置、现在是否有交配要求等。物理信息一：生态系统中信息第54页

戴胜是一个漂亮鸟，但其臭无比，因为它们尾部能分泌一个极臭物质，这么能够将它们巢穴弄得臭气熏天，普通蛇鼠和其它肉食性鸟类及盗蛋鸟都不愿光临。

化学信息一：生态系统中信息第55页

黄鼠狼肛门附近有一对臭腺，是种独特化学武器。当黄鼠狼遭到猎狗紧紧追捕，难以脱身时，在猎狗靠近一瞬间，黄鼠狼会突然施放出一股臭液来，臭味难闻。猎狗经常给臭得发呆，黄鼠狼就乘机溜跑了。一个臭屁救了黄鼠狼命，人们叫它“救命屁”化学信息一：生态系统中信息第56页蜜蜂舞蹈行为信息一：生态系统中信息第57页物理信息

—生态系统中光、声、温度、温度、磁力等经过物理

过程传递信息。化学信息—生物产生一些能够传递信息化学物质，如植物生物碱、有机酸、性外激素等。行为信息—动物特殊行为，向同种或异种生物传递特定信息。定义：任何能引发生物生理、生化和行为改变信号小结：信息传递分类：第58页二：信息传递在生态系统中作用资料1资料2莴苣种子萌发率与光波长关系有利于正常生命活动进行假如没有信息传递，蝙蝠对周围环境识别，取食和飞行都会受到影响。第59页当烟草植物受到蛾幼虫攻击后，能产生和释放一个信息素，该化学物质在白天能够吸引蛾幼虫天敌——捕食者，夜间又能够驱赶雌蛾，使它们不能停留在叶片上产卵。调整生物种间关系，以维持生态系统稳定。

二：信息传递在生态系统中作用第60页

许多动物都能在特定时期释放用于吸引异性信息素，用来传递性信号。

经过信息传递，雌雄个体能相互识别、交配，有利于确保种群繁衍。

二：信息传递在生态系统中作用第61页生态系统是物质、能量和信息统一体建立了生态系统中秩序维持生态系统稳定性三：信息传递意义第62页利用雌鸟鸣声诱捕鸟类四：信息传递应用第63页性信息素诱捕害虫第64页资料：

在苹果园里放置一个电子仪器，产生与蜜蜂跳圆圈舞或摆尾舞相同频率或声音。当蜜蜂感受到电子仪器发出信息后，就会受到诱惑，飞到苹果园去采蜜。这就有利于苹果更加好传粉，从而提升产量。四：信息传递应用第65页四：信息传递应用第66页1.提升农产品或畜产品产量2.对有害动物进行控制小结：信息传递应用第67页第3节教学提议教学目标：知识：说明生态系统自我调整能力。举例说明抵抗力稳定性和恢复力稳定性。简述提升生态系统稳定性办法。能力：设计并制作生态缸，观察其稳定性情感态度价值观：

认同生态系统稳定性主要性，关注人类活动对生态系统稳定性影响。第68页教学重点：说明生态系统自我调整能力。教学难点：了解抵抗力稳定性和恢复力稳定性。第69页主要教学步骤1.经过对生态系统适度利用和干扰不会造成生态系统破坏引出生态系统稳定性和其表现出两个方面。2.依据热带雨林和人工稀疏林生态系统比较，总结出抵抗力稳定性和恢复力稳定性关系；3.经过案例分析方式分析讲解两种调整机制。4.联络生活实际，小组讨论出维护生态系统稳定性办法。第70页一：生态系统稳定性适量砍伐森林中树木，森林结构功效不会破坏。第71页

草原上适量放养牲畜，草原不会被破坏一：生态系统稳定性第72页

适度捕捉生态系统中动物，也不会造成种群严重减小，更不会灭绝。一：生态系统稳定性第73页请思索：为何这些生态系统在受到干扰后，仍能保持相对稳定？生态系统中生物现有出生也有死亡，现有迁入也有迁出；阳光、温度、水分等无机环境原因也在不停地改变。生态系统在不停地发展改变着。但对于一个相对成熟生态系统来说，系统中各种改变只要不超出一定程度，生态系统结构与功效就不会发生大改变。

一：生态系统稳定性第74页定义：生态系统含有保持或恢复本身结构和功效相对稳定能力。一：生态系统稳定性第75页二：生态系统自我调整能力表现在两个方面：①抵抗力稳定性：生态系统抵抗外界干扰使本身结构功效维持原状能力②恢复力稳定性：生态系统受到外界干扰使本身结构功效破坏后恢复原状能力第76页第77页抵抗力稳定性与恢复力稳定性关系

生态系统组分越多，食物网越复杂，自我调整能力______，抵抗力稳定性_______，恢复力稳定性_________。越强越强越弱第78页

在美国西部落基山脉凯巴伯森林中约有4000只野兔，而与之相伴却是一群群凶残狐狸，威胁着野兔生存。

假如你是当地一名官员，你打算怎样处理这件事？

材料1：问题：第79页

为了这些野兔安宁，1906年，美国总统决定开展一场除狐狸行动，到1930年累计枪杀了6000多只狐狸。狐狸在凯巴伯林区不见踪影了。想象一下今后野兔命运会怎样？材料2：第80页

于是野兔在那里开始无忧无患“无计划”地生育了，很快野兔增加到10万余头。兴旺野兔群啃食一切可食植物，吃光野草，毁坏林木，并使以植物为食其它动物锐减，为此也使野兔群陷于饥饿和疾病困境。到1942年，凯巴伯森林中野兔下降到3000头，且病弱者居多，兴旺一时野兔家族急剧走向衰败。材料3：第81页兔数量增加兔吃大量植物植物降低兔因饥饿死亡兔数量下降兔吃少许植物植物增加狐狸食物增加狐狸增加狐狸吃较多兔狐狸食物降低狐狸降低狐狸吃较少兔***生态系统稳态调整——反馈调整第82页第83页讨论：生态系统稳态破坏原因是什么？

外来干扰超出了生态系统自我调整能力程度。第84页三、生态系统含有一定自我调整能力生态系统自我调整能力基础1、负反馈调整：抑制和减弱最初发生改变

2、正反馈调整:使生态系统远离稳态加速最初改变发生『』起主要作用第85页1、控制对生态系统干扰程度，对生态系统利用应该适度，不应超出生态系统自我调整能力。四、提升生态系统稳定性办法第86页

2、对人类利用强度较大生态系统，应实施对应物质、能量投入，确保生态系统内部结构与功效协调。3、保护生态系统生物多样性第87页1.认识到生态系统主要性，增强保护环境意识。2.感受各种各样生态系统美。第88页

恩格贝意为吉祥，地处鄂尔多斯市库布其沙漠腹地达拉特旗段，离包头60公里，历史上，这里曾绿草如茵，牛羊成群，后植被破坏，渐次沙化。第89页

农学博士日本远山正瑛20世纪80年代来中国种树，一直种到97岁，天天在中国恩格贝种树10小时。在他影响下，日本7300志愿者来恩格贝种树，种下树木300万棵，染绿黄沙4万亩。1个人，，让茫茫沙漠一角，奇迹般地冒出绿洲！第90页推荐：勃隆克沙漠