2019版 北师大版 高中生物学 选择性必修2 生物与环境《第1章 生物与环境的关系》大单元整体教学设计2020课标

版北师大版高中生物学选择性必修2生物与环境《第1章生物与环境的关系》大单元整体教学设计[2020课标]一、内容分析与整合二、《普通高中生物学课程标准（2017年版2020年修订）》分解三、学情分析四、大主题或大概念设计五、大单元目标叙写六、大单元教学重点七、大单元教学难点八、大单元整体教学思路九、学业评价十、大单元实施思路及教学结构图十一、大情境、大任务创设十二、单元学历案十三、学科实践与跨学科学习设计十四、大单元作业设计十五、“教-学-评”一致性课时设计十六、大单元教学反思一、内容分析与整合（一）教学内容分析本次大单元教学设计围绕2019版北师大版高中生物学选择性必修2《生物与环境》的第1章《生物与环境的关系》展开，具体包括第一节“环境对生物的影响”（分为非生物因素对生物的影响和生物因素对生物的影响）和第二节“生物对环境的适应”。这一章节是高中生物学课程中的重要组成部分，旨在引导学生深入理解生物与环境之间的相互关系，形成系统的生态学观念。第一节环境对生物的影响非生物因素对生物的影响：主要探讨光、温度、水、空气等非生物因素如何影响生物的生长、发育、繁殖和分布。通过实例分析，学生可以了解到不同环境因素对生物体形态、生理和行为等方面的具体影响。生物因素对生物的影响：分析种内关系和种间关系（如竞争、捕食、共生、寄生等）对生物种群和群落结构的影响。学生将学习如何通过食物链和食物网理解生物群落中的能量流动和物质循环。第二节生物对环境的适应本节内容探讨生物如何通过各种机制（如形态结构、生理机能、行为习性等）适应不同的环境条件。学生将学习生物适应的多样性和复杂性，理解生物进化在适应环境过程中的作用。通过这两节内容的学习，学生不仅能够掌握生物与环境相互作用的基本原理，还能够培养观察、分析和解决问题的能力，形成科学的生态观和环境保护意识。（二）单元内容分析核心概念生物与环境的关系：理解生物体与其生存环境之间的相互作用，包括生物对环境的适应和环境对生物的影响。非生物因素：识别并分析光、温度、水、空气等非生物因素对生物生存和分布的影响。生物因素：理解种内关系和种间关系对生物种群和群落结构的影响，掌握食物链和食物网的概念。生物适应：探讨生物如何通过形态结构、生理机能和行为习性适应不同的环境条件。重要概念生态因子：影响生物生存和分布的环境因素，包括非生物因子和生物因子。生态位：一个物种在生物群落中的地位和作用，包括其占据的空间位置、利用的资源以及与其他物种的关系。生物群落：在一定空间内，具有直接或间接联系的多种生物种群的有规律组合。生态系统：生物群落与其生存环境相互作用而形成的统一整体，包括生物部分和非生物部分。教学目标生命观念：形成结构与功能相适应、生物与环境相统一的生命观念，理解生物体如何通过适应环境来维持生存和繁衍。科学思维：运用归纳与概括、演绎与推理等方法，分析生物与环境相互作用的复杂关系，培养科学思维能力和问题解决能力。科学探究：通过观察、实验、调查等科学探究活动，收集并分析数据，验证生物与环境相互作用的假设，提高科学探究能力。社会责任：树立环境保护意识，理解人类活动对生物环境的影响，积极参与生态保护行动，培养社会责任感。（三）单元内容整合为了使学生更全面地理解生物与环境的关系，本单元将教学内容进行整合，形成一个有机的整体。具体整合方式如下：知识整合将非生物因素对生物的影响和生物因素对生物的影响相结合，形成对生物与环境相互作用的全面认识。将生物适应机制与生物群落和生态系统的概念相联系，理解生物如何在不同环境条件下生存和繁衍。能力整合通过科学探究活动，培养学生的观察、实验、分析和解决问题的能力。通过小组讨论和合作学习，培养学生的沟通能力和团队协作能力。情感态度与价值观整合引导学生树立环境保护意识，理解人类活动对生物环境的影响，培养社会责任感。激发学生对生物学的兴趣和热爱，培养探索自然奥秘的好奇心和求知欲。二、《普通高中生物学课程标准（2017年版2020年修订）》分解高中生物学学科核心素养根据《普通高中生物学课程标准（2017年版2020年修订）》的要求，本次大单元教学设计将围绕生命观念、科学思维、科学探究和社会责任四个维度展开。（一）生命观念生命观念是指对观察到的生命现象及相互关系或特性进行解释后的抽象，是人们经过实证后的观点，是能够理解或解释生物学相关事件和现象的意识、观念和思想方法。在本单元教学中，生命观念的培养主要体现在以下几个方面：结构与功能相适应通过分析生物体形态结构与其功能之间的关系，引导学生理解生物体如何通过特定的结构来适应不同的环境条件。例如，通过观察不同植物叶片的形态结构，理解它们如何适应不同的光照条件。生物与环境相统一强调生物体与其生存环境之间的相互作用和相互依赖关系。通过分析生物体如何适应环境以及环境对生物体的影响，引导学生理解生物与环境之间的统一关系。例如，通过探讨气候变化对生物分布的影响，理解生物与环境之间的相互作用。进化与适应观引导学生理解生物进化在适应环境过程中的作用。通过分析不同物种在进化过程中形成的适应机制，理解生物多样性和生物适应性的来源。例如，通过探讨恐龙灭绝的原因和哺乳动物兴起的过程，理解生物进化在适应环境变化中的作用。（二）科学思维科学思维是指尊重事实和证据，崇尚严谨和务实的求知态度，运用科学的思维方法认识事物、解决实际问题的思维习惯和能力。在本单元教学中，科学思维的培养主要体现在以下几个方面：归纳与概括引导学生通过观察和分析大量生物与环境相互作用的实例，归纳出一般性的规律和结论。例如，通过分析不同环境因素对生物体生长和发育的影响，归纳出非生物因素对生物体生长和发育的一般性规律。演绎与推理引导学生根据已知的生物学原理和规律，推导出新的结论或预测未来的发展趋势。例如，根据生物适应机制的原理，推导出新物种在特定环境条件下可能出现的适应特征。模型与建模引导学生通过构建模型来模拟生物与环境之间的相互作用关系。例如，通过构建生态系统模型来模拟不同环境因素对生物群落结构的影响。批判性思维鼓励学生对生物学原理和规律进行批判性思考，提出自己的见解和观点。例如，引导学生对现有的生物适应机制理论进行批判性思考，提出新的假设和观点。创造性思维激发学生的创造性思维，鼓励他们在解决生物学问题时提出新的思路和方法。例如，在探讨生物对环境的适应机制时，鼓励学生提出新的适应策略和方法。（三）科学探究科学探究是指能够发现现实世界中的生物学问题，针对特定的生物学现象，进行观察、提问、实验设计、方案实施以及对结果的交流与讨论的能力。在本单元教学中，科学探究的培养主要体现在以下几个方面：问题发现引导学生从现实生活中发现生物学问题，提出具有探究价值的问题。例如，通过观察校园内的生物群落结构变化，提出关于生物与环境相互作用的问题。实验设计指导学生设计科学合理的实验方案来验证自己的假设和观点。例如，设计实验来探究温度对植物光合作用的影响。数据收集与分析教会学生如何收集和分析实验数据，得出科学结论。例如，通过分析不同温度下植物光合作用的数据，得出温度对植物光合作用的影响规律。结果交流与讨论鼓励学生将自己的实验结果与他人进行交流和讨论，分享自己的发现和见解。例如，组织学生进行小组讨论或班级汇报活动，分享自己关于生物与环境相互作用的研究成果。（四）社会责任社会责任是指基于生物学的认识，参与个人与社会事务的讨论，作出理性解释和判断，解决生产生活问题的担当和能力。在本单元教学中，社会责任的培养主要体现在以下几个方面：环境保护意识引导学生树立环境保护意识，理解人类活动对生物环境的影响。例如，通过分析人类活动对生物多样性的影响案例，引导学生认识到环境保护的重要性。参与生态保护行动鼓励学生积极参与生态保护行动，为保护生物多样性做出贡献。例如，组织学生参与校园绿化活动或社区环保宣传活动。理性判断与决策培养学生运用生物学知识对生产生活问题进行理性判断和决策的能力。例如，引导学生运用生态学原理对农业生产中的环境问题进行分析和决策。传播科学知识鼓励学生将所学的生物学知识传播给更多的人，提高公众的科学素养。例如，组织学生开展科普宣传活动或制作科普海报等。通过本次大单元教学设计，旨在全面培养学生的生命观念、科学思维、科学探究和社会责任等生物学学科核心素养，为学生的终身发展奠定坚实的基础。学情分析（一）已知内容分析在进入《普通高中生物学课程标准（2017年版2020年修订）》下选择性必修2《生物与环境》的第一章《生物与环境的关系》教学之前，学生已经完成了必修模块的学习，对生物学的基本概念、生命系统的结构层次、细胞的分子组成与功能、遗传与变异等基础内容有了较为系统的理解。特别是在必修模块中，学生已经接触到了生态系统的基本概念，如生物群落、生态系统、食物链和食物网等，这些内容为理解生物与环境之间的相互作用奠定了基础。在日常生活和学习中，学生对自然环境有一定的观察和体验，对生物与环境的关系有一定的直观感受。例如，学生可能了解到某些植物在干旱季节会落叶以减少水分蒸发，动物会根据季节变化迁徙以寻找更适宜的生活环境等。这些生活经验虽然零散，但为学习《生物与环境的关系》提供了感性认识和兴趣点。在先前的学习中，学生还通过探究活动、实验观察和案例分析等方式，培养了基本的科学探究能力和科学思维能力。他们能够提出问题、设计简单的实验方案、收集和分析数据，并尝试用生物学知识解释自然现象。这些技能和方法对于本章内容的学习至关重要。（二）新知内容分析本章《生物与环境的关系》主要探讨生物与非生物环境、生物与生物环境之间的相互关系，以及生物如何适应环境。具体内容分为两节：第一节“环境对生物的影响”包括非生物因素对生物的影响（如光照、温度、水分、土壤等）和生物因素对生物的影响（如种内关系、种间关系等）；第二节“生物对环境的适应”则探讨生物如何通过形态结构、生理机能和行为习性等方面的改变来适应环境。本节内容的新知主要体现在以下几个方面：非生物因素对生物的影响：学生需要深入理解光照、温度、水分等非生物因素如何影响生物的分布、生长和繁殖。例如，不同植物对光照的需求不同，有的喜阳，有的耐阴；温度的变化会影响酶的活性，进而影响生物体的代谢速率。生物因素对生物的影响：学生需要了解种内关系和种间关系对生物生存和繁衍的影响。种内关系包括种内互助（如蜜蜂采蜜）和种内竞争（如同种植物争夺阳光、水分和养分）；种间关系则更为复杂，包括竞争、捕食、寄生和共生等。生物对环境的适应：学生需要理解生物如何通过形态结构、生理机能和行为习性等方面的改变来适应环境。例如，骆驼的驼峰储存脂肪以适应干旱环境，变色龙改变体色以适应不同环境背景等。本节内容不仅要求学生掌握生物与环境相互作用的基本概念和原理，还要求学生能够运用这些知识和原理分析实际问题，如解释某种生物现象的原因、预测环境变化对生物种群的影响等。（三）学生学习能力分析科学探究能力：经过必修模块的学习，学生已经具备了一定的科学探究能力。他们能够提出问题、设计简单的实验方案、收集和分析数据，并尝试用生物学知识解释自然现象。在本章学习中，学生将运用这些能力进行探究性学习，如设计实验探究非生物因素对植物生长的影响、分析生物因素对种群动态的影响等。科学思维能力：学生已经掌握了归纳与概括、演绎与推理等科学思维方法，能够运用这些方法分析生物学问题。在本章学习中，学生将运用科学思维方法分析生物与环境之间的相互作用关系，如从具体案例中概括出生物适应环境的一般规律、预测环境变化对生物种群的可能影响等。信息处理能力：在信息爆炸的时代，学生需要具备良好的信息处理能力。他们能够从多种渠道获取生物学信息，如教材、教辅资料、网络资源等，并对这些信息进行筛选、整理和分析。在本章学习中，学生将运用信息处理能力查找相关文献和资料，以支持自己的观点和论证。合作学习能力：合作学习是培养学生团队协作能力和社会交往能力的重要途径。在本章学习中，学生将通过小组讨论、合作探究等方式完成学习任务，培养合作学习能力。例如，在探究非生物因素对植物生长的影响时，学生可以分组设计实验方案、收集数据并分析结果。（四）学习障碍突破策略概念理解障碍：生物学中有些概念较为抽象和复杂，学生可能难以理解。例如，“生态系统稳定性”、“种间竞争”等概念需要学生具备一定的抽象思维能力和逻辑推理能力。为了突破这一障碍，教师可以采用直观教学手段，如多媒体演示、实物模型展示等，帮助学生形成直观认识；通过案例分析、讨论交流等方式引导学生深入理解概念内涵和外延。知识应用障碍：学生虽然掌握了生物学知识，但在实际应用中可能遇到困难。例如，在面对一个具体的生物问题时，学生可能不知道如何运用所学知识进行分析和解决。为了突破这一障碍，教师可以设计一些贴近生活的实际问题或情境模拟题供学生练习；鼓励学生将所学知识应用于日常生活和实践中去解决问题。探究学习障碍：探究性学习要求学生具备较高的自主学习能力和创新思维能力。在实际操作中，学生可能会遇到各种困难和挑战，如实验设计不合理、数据收集不准确等。为了突破这一障碍，教师可以提供必要的指导和支持，如提供实验设计模板、数据收集方法等；鼓励学生相互交流和合作，共同解决问题并分享经验。情感态度障碍：学生对生物学学习的兴趣和态度也会影响学习效果。如果学生对生物学缺乏兴趣或存在抵触情绪，那么他们在学习过程中可能会缺乏积极性和主动性。为了突破这一障碍，教师可以采用多种教学方法和手段激发学生的学习兴趣和积极性；关注学生的情感需求和心理变化，及时给予鼓励和支持以增强他们的自信心和学习动力。针对以上学习障碍，教师可以采取以下具体策略：多样化教学方法：采用讲授法、讨论法、探究法等多种教学方法相结合的方式进行教学；利用多媒体技术、网络资源等现代化教学手段提高教学效果和趣味性。分层次教学：根据学生的实际情况和学习需求进行分层次教学；对于基础较差的学生可以提供更多的辅导和支持；对于学有余力的学生可以提供更具挑战性的学习任务和拓展资源。鼓励自主学习：鼓励学生自主学习和探究性学习；提供必要的学习资源和指导支持；定期组织学生进行学习成果展示和交流分享活动以促进相互学习和提高。注重情感教育：关注学生的情感需求和心理变化；及时给予鼓励和支持以增强他们的自信心和学习动力；建立良好的师生关系和课堂氛围以促进学生的全面发展。通过深入分析学情并制定针对性的教学策略和措施，教师可以有效帮助学生克服学习障碍并提高学习效果。在《生物与环境的关系》这一章的教学中，教师应注重培养学生的科学探究能力、科学思维能力、信息处理能力和合作学习能力；同时关注学生的情感态度和价值观的培养以促进学生的全面发展。四、大主题或大概念设计本单元的大主题设计为“生物与环境的相互作用与平衡”。围绕这一主题，通过深入探讨“生物与环境的关系”，具体聚焦“环境对生物的影响”和“生物对环境的适应”两大核心议题，旨在帮助学生理解生物与环境之间的复杂互动关系，形成“生物与环境相互依存、相互影响”的大概念。这一大概念不仅涵盖了生物学的基本原理，还涉及生态学的重要观点，有助于培养学生的生态学思维，为理解全球环境变化和可持续发展奠定基础。五、大单元目标叙写高中生物学学科核心素养：（一）生命观念学生能够理解并解释生物体与环境之间的相互关系，形成“生物体是环境的一部分，其生存和繁衍受到环境制约”的生命观念。学生能够运用生物体结构与功能相适应的观点，分析不同生物在特定环境下的生存策略，如形态结构、生理特性和行为模式的适应性变化。学生能够识别并阐述生物多样性的重要性，以及生物多样性与环境稳定性之间的内在联系。（二）科学思维学生能够基于事实和证据，运用归纳与概括、演绎与推理等科学方法，分析环境因子（如光照、温度、水分、土壤等）对生物生存和繁衍的影响。学生能够构建生物因素（如种间关系、种内竞争、共生关系等）对生物种群动态影响的模型，并通过逻辑推理预测生物种群的变化趋势。学生能够批判性地评估不同生物适应环境策略的优劣，提出改进或创新的适应性策略。（三）科学探究学生能够针对特定的生物与环境关系问题，设计并实施探究实验或调查方案，收集和分析数据，得出结论。学生能够运用模拟实验、模型构建等科学方法，探究生物对环境的适应机制，如保护色、拟态、迁徙等。学生能够在探究过程中，与他人合作，有效沟通，共同解决问题，提高团队协作能力。（四）社会责任学生能够基于生物学知识，参与讨论和制定保护生物多样性的措施，提高环保意识和社会责任感。学生能够识别并解释人类活动对生物环境的影响，提出减少环境破坏、促进可持续发展的建议。学生能够积极参与社区或学校的环保活动，如植树造林、垃圾分类、节能减排等，将生物学知识应用于实际生活中。六、大单元教学重点环境对生物的影响：非生物因素（如光照、温度、水分、土壤等）对生物生存和繁衍的直接影响。生物因素（如种间关系、种内竞争、共生关系等）对生物种群动态和群落结构的影响。生物对环境的适应：生物体在形态结构、生理特性和行为模式上的适应性变化，以适应特定环境。生物多样性与环境稳定性之间的内在联系，以及生物多样性保护的重要性。科学探究能力的培养：设计并实施探究实验或调查方案，收集和分析数据，得出结论。运用模拟实验、模型构建等科学方法，探究生物对环境的适应机制。社会责任感的提升：基于生物学知识，参与讨论和制定保护生物多样性的措施。识别并解释人类活动对生物环境的影响，提出减少环境破坏、促进可持续发展的建议。七、大单元教学难点环境因子对生物影响的复杂性：环境因子对生物的影响往往不是单一的，而是多种因子相互作用的结果。学生需要理解这种复杂性，并能够综合分析多种环境因子对生物的共同影响。生物适应机制的多样性：不同生物在适应环境时采取了多种多样的策略。学生需要理解这些适应机制的多样性，并能够运用生物学知识解释这些适应机制的形成和演化。科学探究能力的培养：科学探究需要学生具备提出问题、设计实验、收集数据、分析结果和得出结论的能力。这对于部分学生来说可能是一个挑战，需要教师在教学过程中给予足够的指导和支持。社会责任感的内化：将生物学知识转化为实际行动，参与环保活动，需要学生具备强烈的社会责任感。这种责任感的培养不是一蹴而就的，需要教师在日常教学中不断渗透和强化。具体教学策略与方法情境教学：创设真实或模拟的生物与环境相互作用的情境，引导学生身临其境地感受生物与环境的复杂关系。例如，通过模拟实验、实地考察、视频资料等方式，让学生直观感受不同环境因子对生物的影响。问题导向学习：提出问题，引导学生围绕问题进行探究和学习。例如，提出“为什么某些植物在干旱地区能够生存？”等问题，引导学生探究植物对干旱环境的适应机制。合作学习：组织学生进行小组合作，共同设计实验、收集数据、分析结果和得出结论。通过合作学习，培养学生的团队协作能力和沟通能力。案例分析：选取典型的生物与环境相互作用的案例，引导学生进行深入分析。例如，分析某地区生物多样性下降的原因和后果，提出保护生物多样性的措施。社会实践：组织学生参与社会实践活动，如环保宣传、植树造林、垃圾分类等。通过社会实践，让学生将生物学知识应用于实际生活中，提高环保意识和社会责任感。评估与反馈过程性评价：关注学生在学习过程中的表现，如参与度、合作能力、探究能力等。通过课堂观察、小组讨论、实验报告等方式，及时给予反馈和指导。结果性评价：通过考试、作业、项目等方式，评估学生对生物与环境相互作用的理解和掌握程度。根据评估结果，调整教学策略和方法，提高教学效果。自我评价与同伴评价：引导学生进行自我评价和同伴评价，培养学生的自我反思能力和批判性思维能力。通过自我评价和同伴评价，让学生更加全面地了解自己的学习情况，明确改进方向。通过以上教学策略与方法以及评估与反馈机制的实施，旨在帮助学生深入理解生物与环境之间的相互作用与平衡关系，培养学生的生物学学科核心素养，提高环保意识和社会责任感。八、大单元整体教学思路在高中生物学选择性必修2《生物与环境》的教学中，《第1章生物与环境的关系》是一个核心章节，旨在通过探究生物与环境之间的相互作用，帮助学生深入理解生物圈中的复杂关系，进而培养学生的生物学学科核心素养。本节内容分为两节：第一节“环境对生物的影响”（包括非生物因素和生物因素对生物的影响），第二节“生物对环境的适应”。以下是针对这两节内容的大单元整体教学思路，包括教学目标设定及具体的教学实施策略。一、教学目标设定（一）生命观念理解生物与环境的基本关系：学生能够认识到生物与环境之间存在着密切的相互作用，理解环境是生物生存的基础，生物必须适应环境才能生存和繁衍。形成生态位概念：学生能够理解生态位的概念，即每种生物在生物群落中都有其特定的位置和功能，这种位置和功能是由生物与环境的相互作用决定的。理解生物多样性与环境的关系：学生能够认识到生物多样性是生物长期适应环境的结果，也是维持生态系统稳定性和功能的关键。（二）科学思维运用归纳与概括的方法：学生能够根据具体案例，归纳出非生物因素和生物因素对生物影响的一般规律。运用批判性思维：学生能够分析并批判性地评价不同生物对环境适应策略的优劣，理解生物适应环境的多样性和复杂性。运用模型与建模的方法：学生能够利用生态系统模型，模拟生物与环境之间的相互作用，预测环境变化对生物种群的可能影响。（三）科学探究提出探究问题：学生能够根据生物与环境的关系，提出具有探究价值的问题，如“某种生物如何适应极端环境？”或“环境变化对特定生物种群数量的影响？”。设计并实施探究方案：学生能够设计并实施探究方案，收集并分析数据，以验证或反驳关于生物与环境关系的假设。交流与合作：学生能够与他人合作，共同完成探究任务，通过交流和讨论，完善探究方案，提高探究效率。（四）社会责任关注环境问题：学生能够关注当前的环境问题，如气候变化、生物多样性丧失等，理解这些问题对生物生存和繁衍的潜在影响。参与环保行动：学生能够积极参与环保行动，如垃圾分类、节能减排等，为保护环境贡献自己的力量。宣传环保知识：学生能够利用所学知识，向他人宣传环保知识，提高公众的环保意识，共同推动可持续发展。二、教学实施策略（一）第一节环境对生物的影响1.非生物因素对生物的影响教学引入：通过展示不同生态系统中生物多样性的图片或视频，引导学生思考：为什么不同的生态系统中生活着不同的生物种类？这些生物是如何适应各自环境的？核心概念讲解：详细讲解非生物因素（如光照、温度、水分、空气等）对生物生存和繁衍的影响。利用具体案例，如北极熊的厚脂肪层和白色皮毛如何帮助它们适应极寒环境，让学生深入理解非生物因素对生物的重要性。探究活动：实验探究：设计实验，探究不同光照强度对植物光合作用的影响。学生分组进行实验，记录数据，分析实验结果，讨论光照强度与植物生长的关系。案例分析：选取典型案例，如沙漠植物如何适应干旱环境（如仙人掌的肉质茎和刺状叶），引导学生分析这些植物如何通过形态结构和生理机制适应极端环境。总结与拓展：总结非生物因素对生物影响的一般规律，引导学生思考：人类活动如何改变非生物因素，进而影响生物生存和繁衍？鼓励学生提出自己的见解，并讨论可能的解决方案。2.生物因素对生物的影响教学引入：通过展示生物群落中不同物种之间的相互作用（如捕食、竞争、共生等），引导学生思考：生物因素如何影响生物的生存和繁衍？核心概念讲解：详细讲解生物因素（如种内关系、种间关系等）对生物生存和繁衍的影响。利用具体案例，如狼群如何通过捕食控制鹿群的数量，保持生态平衡，让学生深入理解生物因素对生物的重要性。探究活动：模型构建：引导学生构建生态系统模型，模拟不同生物之间的相互作用。通过调整模型中的参数（如捕食者数量、猎物数量等），观察生物种群数量的变化，理解生物因素对生态平衡的影响。角色扮演：组织学生进行角色扮演活动，模拟不同生物在生态系统中的角色和相互作用。通过亲身体验，加深学生对生物因素重要性的理解。总结与拓展：总结生物因素对生物影响的一般规律，引导学生思考：人类活动如何改变生物因素，进而影响生态平衡？鼓励学生提出自己的见解，并讨论可能的解决方案。引导学生关注生物多样性保护的重要性，理解保护生物多样性对于维持生态平衡和人类福祉的意义。（二）第二节生物对环境的适应教学引入：通过展示不同生物对环境的适应策略（如形态结构适应、生理机制适应、行为适应等），引导学生思考：生物是如何适应环境的？这些适应策略对生物生存和繁衍有何意义？核心概念讲解：详细讲解生物对环境的适应策略及其机制。利用具体案例，如北极狐的厚毛皮和白色皮毛如何帮助它们适应极寒环境，以及某些鸟类如何通过迁徙逃避严冬，让学生深入理解生物对环境的适应性和多样性。探究活动：案例分析：选取典型案例，如某些鱼类如何通过改变体色逃避天敌捕食，引导学生分析这些生物如何通过行为适应策略提高生存机会。实地考察：组织学生进行实地考察活动，观察不同生态系统中生物对环境的适应策略。通过亲身体验和观察，加深学生对生物适应性多样性的理解。总结与拓展：总结生物对环境适应的一般规律及其机制，引导学生思考：人类活动如何影响生物的适应性？鼓励学生提出自己的见解，并讨论可能的解决方案。引导学生关注生物适应性的多样性和复杂性，理解生物适应环境是一个长期进化的过程。三、教学评估与反馈评估方式：采用多元化评估方式，包括课堂表现、实验报告、案例分析报告、角色扮演表现、实地考察报告等。通过综合评估学生的知识掌握情况、科学思维能力、科学探究能力和社会责任感等方面的发展水平。反馈机制：建立有效的反馈机制，及时了解学生的学习情况和困难。针对学生的问题和困惑，提供个性化的指导和支持。鼓励学生之间的相互交流和合作，共同提高学习效果和兴趣。四、教学反思与改进教学反思：在教学过程中，及时反思教学效果和存在的问题。通过收集学生的反馈意见和观察学生的学习情况，分析教学过程中的优点和不足。教学改进：根据教学反思的结果，及时调整教学策略和方法。针对存在的问题和不足，制定具体的改进措施和计划。不断关注生物学领域的最新研究成果和发展动态，及时更新教学内容和方法，保持教学的先进性和科学性。通过以上教学思路的实施，旨在帮助学生全面理解生物与环境的关系，培养学生的生物学学科核心素养。通过多元化的评估方式和反馈机制，及时了解学生的学习情况和需求，为学生的学习提供有力的支持和保障。九、学业评价一、教学目标设定根据《普通高中生物学课程标准（2017年版2020年修订）》的要求，结合2019版北师大版高中生物学选择性必修2《生物与环境》第1章《生物与环境的关系》的教学内容，本节教学目标设定如下：生命观念：学生能够理解非生物因素（如光、温度、水、空气等）和生物因素（如种内关系、种间关系等）对生物生存和分布的影响，形成生物与环境相互依存、相互影响的观念。学生能够认识到生物体通过适应环境来维持生存和繁衍，理解生物适应的多样性和复杂性。科学思维：学生能够基于生物与环境的相互作用关系，运用归纳与概括、演绎与推理等科学思维方法，分析具体案例，探讨生物如何适应环境变化。学生能够运用模型与建模的方法，构建生物与环境关系的概念模型，解释生物适应环境的现象。科学探究：学生能够针对生物与环境关系的具体问题，设计并实施探究实验或调查活动，收集和分析数据，得出科学结论。学生能够在探究过程中，学会观察、提问、假设、实验设计、数据收集与分析、结论交流与讨论等科学探究的基本步骤。社会责任：学生能够基于生物学知识，关注环境问题，参与生态保护活动，形成环境保护意识和社会责任感。学生能够运用生物学知识，对现实生活中与生物环境相关的问题进行理性分析和判断，提出合理的解决方案或建议。二、学习目标设定基于上述教学目标，本节学习目标具体设定如下：生命观念：学生能够列举并解释非生物因素（如光照强度、温度、水分、空气成分等）对生物生长、发育、繁殖等生命活动的影响。学生能够描述生物因素（如竞争、捕食、共生、寄生等种间关系，以及种群密度、性别比例等种内关系）对生物种群动态和分布的影响。学生能够理解生物体如何通过形态结构、生理机能、行为习性等方面的适应，来应对环境变化。科学思维：学生能够通过分析具体案例（如骆驼适应沙漠环境、北极熊适应极地环境等），运用科学思维方法，归纳出生物适应环境的一般规律。学生能够利用模型与建模的方法，构建生物与环境关系的概念模型（如生态位模型、种群增长模型等），解释生物适应环境的现象和机制。科学探究：学生能够针对生物与环境关系的具体问题（如不同光照条件下植物的光合作用效率、不同温度条件下动物的代谢速率等），设计并实施探究实验或调查活动。学生能够在探究过程中，学会使用科学仪器和工具（如显微镜、分光光度计、温度计等），收集和分析数据，得出科学结论，并以口头或书面形式进行交流与讨论。社会责任：学生能够关注环境问题（如生物多样性丧失、生态破坏、环境污染等），参与生态保护活动（如植树造林、垃圾分类、节能减排等），形成环境保护意识和社会责任感。学生能够运用生物学知识，对现实生活中与生物环境相关的问题（如转基因作物的安全性、生物入侵的危害等）进行理性分析和判断，提出合理的解决方案或建议，并向他人宣传环保知识和理念。三、评价目标设定为了全面评价学生在本节学习中的表现，达成上述教学目标和学习目标，本节评价目标具体设定如下：生命观念评价：通过课堂问答、小组讨论、案例分析等方式，评价学生是否理解非生物因素和生物因素对生物生存和分布的影响，是否形成生物与环境相互依存、相互影响的观念。通过作业批改、测试卷分析等方式，评价学生是否能够列举并解释非生物因素和生物因素对生物生命活动的影响，是否能够描述生物体如何适应环境变化。科学思维评价：通过课堂观察、探究实验报告批改等方式，评价学生是否能够在分析具体案例时，运用归纳与概括、演绎与推理等科学思维方法，探讨生物适应环境的现象和机制。通过模型制作与展示、概念图绘制等方式，评价学生是否能够利用模型与建模的方法，构建生物与环境关系的概念模型，解释生物适应环境的现象。科学探究评价：通过探究实验设计方案的审阅、实验过程的观察、实验数据的收集与分析、实验报告的撰写与批改等方式，评价学生是否能够针对生物与环境关系的具体问题，设计并实施探究实验或调查活动，收集和分析数据，得出科学结论。通过小组合作探究活动的组织与实施、课堂交流与讨论等方式，评价学生是否能够在探究过程中学会观察、提问、假设、实验设计、数据收集与分析、结论交流与讨论等科学探究的基本步骤。社会责任评价：通过参与生态保护活动的记录与反馈、环保知识宣传活动的组织与实施等方式，评价学生是否能够关注环境问题，参与生态保护活动，形成环境保护意识和社会责任感。通过现实生活中与生物环境相关问题的分析与讨论、解决方案或建议的提出等方式，评价学生是否能够运用生物学知识对现实问题进行理性分析和判断，提出合理的解决方案或建议，并向他人宣传环保知识和理念。四、学业评价实施为了达成上述评价目标，全面评价学生在本节学习中的表现，将采取以下评价方法和策略：课堂问答与小组讨论：在课堂教学过程中，通过提问和讨论的方式，了解学生对非生物因素和生物因素对生物影响的理解程度，以及他们对生物适应环境现象和机制的认识水平。鼓励学生积极参与小组讨论，分享自己的观点和想法，促进他们之间的交流与合作，提高他们的思维能力和表达能力。案例分析与作业批改：选择具有代表性的生物与环境关系的案例（如骆驼适应沙漠环境、北极熊适应极地环境等），引导学生进行分析和讨论，评价他们的科学思维能力和问题解决能力。布置相关作业（如撰写案例分析报告、绘制生物与环境关系的概念图等），通过批改作业的方式了解学生的学习情况和掌握程度，及时给予反馈和指导。探究实验与模型制作：设计并实施与生物与环境关系相关的探究实验（如不同光照条件下植物的光合作用效率、不同温度条件下动物的代谢速率等），通过观察学生的实验设计、实验过程、数据收集与分析以及实验报告的撰写等方面，评价他们的科学探究能力和实践能力。引导学生利用模型与建模的方法构建生物与环境关系的概念模型（如生态位模型、种群增长模型等），通过模型制作与展示的方式评价他们的创新思维和建模能力。社会实践与环保宣传：组织学生参与生态保护活动（如植树造林、垃圾分类、节能减排等），通过记录与反馈的方式评价他们的社会责任感和实践能力。鼓励学生运用生物学知识对现实生活中与生物环境相关的问题进行理性分析和判断，提出合理的解决方案或建议，并向他人宣传环保知识和理念，通过社会调查、宣传活动等方式评价他们的社会影响力和环保意识。测试卷与综合评价：编制与本节内容相关的测试卷（包括选择题、填空题、简答题等题型），通过测试的方式全面了解学生的学习情况和掌握程度。结合课堂问答、小组讨论、案例分析、作业批改、探究实验、模型制作、社会实践等多个方面的评价结果，对学生进行综合评价，给出具体的评价意见和建议，帮助他们明确自己的优点和不足，制定个性化的学习计划和发展目标。通过以上评价方法和策略的实施，可以全面评价学生在本节学习中的表现，达成教学目标和学习目标，促进学生的全面发展。也可以为教师的教学提供有益的反馈和指导，帮助教师不断改进教学方法和策略，提高教学质量和效果。十、大单元实施思路及教学结构图1.大单元实施思路《普通高中生物学课程标准（2017年版2020年修订）》强调，生物学教学应以学生核心素养的养成为核心，通过探究性学习、实践活动等方式，帮助学生形成生命观念、科学思维、科学探究和社会责任。针对2019版北师大版高中生物学选择性必修2《生物与环境》中的第1章《生物与环境的关系》教学内容，本大单元的实施思路如下：1.1总体目标设定本单元旨在通过探究生物与环境之间的相互作用关系，使学生理解非生物因素和生物因素对生物的影响，以及生物如何适应环境，从而培养学生的生命观念、科学思维、科学探究和社会责任。1.2内容整合与分解将第1章《生物与环境的关系》分为两个主要部分：第一部分为“环境对生物的影响”，包括非生物因素对生物的影响和生物因素对生物的影响；第二部分为“生物对环境的适应”。通过这两个部分的学习，学生可以全面了解生物与环境之间的复杂关系。1.3教学方法与策略探究式学习：设计一系列探究性问题，引导学生通过实验、观察、数据分析等方式，主动探索生物与环境之间的关系。案例分析：选取生活中的实际案例，如气候变化对生物多样性的影响、生物入侵等，让学生分析讨论，加深对知识的理解。合作学习：组织学生进行小组合作，共同完成任务，培养学生的团队协作能力和沟通能力。信息技术应用：利用多媒体、网络等资源，提供丰富的学习材料和互动平台，提高学生的学习兴趣和效率。1.4学业评价采用多元化的评价方式，包括课堂表现、实验操作、小组讨论、书面作业、期末测试等，全面评估学生的核心素养达成情况。2.教学目标设定（一）生命观念水平一：学生能够认识到生物体与其生存环境之间的相互作用关系，理解非生物因素（如光、温度、水等）和生物因素（如种间关系、种内关系等）对生物生存和繁衍的影响。水平二：学生能够运用生命观念分析生物如何适应环境，理解生物体在进化过程中形成的各种适应机制（如保护色、拟态、迁徙等）。水平三：学生能够基于生命观念，预测环境变化对生物种群和生态系统可能产生的影响，并提出相应的保护措施。水平四：学生能够运用生命观念指导实践，参与环境保护和生物多样性保护的行动，形成人与自然和谐共处的观念。（二）科学思维水平一：学生能够认识到生物学概念都是基于科学事实经过论证形成的，能够用这些概念解释简单的生物与环境之间的关系。水平二：学生能够以特定的生物学事实为基础，形成关于生物与环境关系的简单概念，并用文字或图示的方式正确表达，进而用其解释相应的生命现象。水平三：学生能够从不同的生物与环境关系的案例中，基于事实和证据，运用归纳的方法概括出生物学规律，并在某一给定情境中，运用生物学规律和原理，对可能的结果或发展趋势作出预测或解释。水平四：学生能够在新的问题情境中，基于事实和证据，采用适当的科学思维方法揭示生物与环境关系的规律或机制，并选用恰当的方式表达、阐明其内涵。在面对生活中与生物学相关的问题并作出决策时，能够利用多个相关的生物学大概念或原理，通过逻辑推理阐明个人立场。（三）科学探究水平一：学生能够使用简单的实验器具，基于给定的实验方案完成关于生物与环境关系的简单实验，记录相关数据，并以书面的形式将实验结果记录下来。水平二：学生能够正确使用工具进行观察，提出关于生物与环境关系的生物学问题，在给出的多个方案中选取恰当的方案并实施；选用恰当的方法如实记录和分析实验结果；能与他人合作完成探究，以口头或书面的形式与他人展开交流。水平三：学生能够熟练运用工具展开观察，针对特定情境提出可探究的关于生物与环境关系的生物学问题或工程学需求；基于给定的条件，设计并实施探究实验方案或工程学实践方案；运用多种方法如实记录和分析实验结果；在小组学习中能主动合作，推进探究方案或工程实践的实施，并运用科学术语报告实验结果。水平四：学生能够恰当选用并熟练运用工具展开观察，针对日常生活的真实情境提出清晰的、有价值的、可探究的关于生物与环境关系的生命科学问题或可达成的工程学需求；基于对相关资料的查阅，设计并实施恰当可行的方案；运用多种方法如实记录，并创造性地运用数学方法分析实验结果；能够在团队中起组织和引领作用，运用科学术语精确阐明实验结果，并展开交流。（四）社会责任水平一：学生能够知道社会热点中的关于生物与环境关系的议题，认同环境保护的必要性和重要性，认同地球是人类唯一的家园。水平二：学生能够关注并参与社会热点中的关于生物与环境关系的议题的讨论，接受科学、健康文明的生活建议，珍爱生命，远离对环境有害的行为；了解生物入侵、气候变化等环境问题的危害与防控知识；养成环保意识与行为，参与绿色家庭、绿色学校、绿色社区等行动；关注生物学技术在环境保护中的应用。水平三：学生能够基于生物学的基本观点，辨别关于生物与环境关系的迷信和伪科学；制订适合自己的环保行动计划；珍爱生命，远离对环境有害的行为；主动运用生物学知识保护自身健康和环境；参与社区生物多样性保护以及环保活动的宣传和实践，积极参与绿色家庭、绿色学校、绿色社区等行动；具有通过科学实践解决生活中环境问题的意识和想法。水平四：学生能够针对现代生物技术在环境保护中的应用，基于生物学的基本观点，辨别并揭穿关于生物与环境关系的伪科学；制订并践行环保行动计划；向他人宣传环境保护的重要性和具体措施；参与当地环保建议的讨论，积极参与绿色家庭、绿色学校、绿色社区等行动；能通过科学实践，尝试解决现实生活中的生物与环境问题。3.教学结构图生物与环境的关系├──环境对生物的影响│├──非生物因素对生物的影响││├──光││├──温度││├──水││├──空气││└──土壤│└──生物因素对生物的影响│├──种间关系││├──竞争││├──捕食││├──共生││└──寄生│└──种内关系│├──种群密度│├──性别比例│└──年龄结构└──生物对环境的适应├──形态结构适应├──生理机能适应├──行为习性适应└──遗传变异适应4.具体教学实施步骤4.1导入新课（1课时）活动设计：通过展示一组关于生物与环境相互作用的图片或视频，引导学生思考生物与环境之间的关系，激发学生的学习兴趣。教师引导：介绍本单元的学习目标和内容框架，让学生对本单元的学习有一个整体的了解。4.2环境对生物的影响（4课时）4.2.1非生物因素对生物的影响（2课时）第一课时：光对生物的影响活动设计：引导学生观察不同光照条件下植物的生长情况，记录并分析数据。讨论光周期对动物行为（如迁徙、繁殖）的影响。教师引导：总结光对生物生长、发育、行为等方面的影响。引导学生思考光污染对生物可能产生的危害。第二课时：温度、水、空气和土壤对生物的影响活动设计：分组实验，探究不同温度条件下种子的发芽率。讨论水分胁迫（干旱、淹水）对植物生长的影响。分析空气污染（如酸雨）对生物的危害。探讨土壤污染（如重金属污染）对植物生长的影响。教师引导：总结温度、水、空气和土壤等非生物因素对生物的影响。引导学生思考如何减少这些非生物因素对生物的危害。4.2.2生物因素对生物的影响（2课时）第三课时：种间关系活动设计：通过案例分析，讨论不同种间关系（竞争、捕食、共生、寄生）对生物种群的影响。角色扮演活动，模拟不同种间关系下的生物行为。教师引导：总结种间关系对生物种群和生态系统的影响。引导学生思考如何维护生态平衡，减少种间冲突。第四课时：种内关系活动设计：分析不同种群密度、性别比例和年龄结构对生物种群动态的影响。讨论过度捕捞、性别比例失衡等人为因素对生物种群的影响。教师引导：总结种内关系对生物种群的影响。引导学生思考如何合理利用生物资源，保护生物种群。4.3生物对环境的适应（3课时）第五课时：形态结构适应活动设计：观察并比较不同生物（如沙漠植物、极地动物）的形态结构特点。讨论这些形态结构特点如何帮助生物适应特定的环境。教师引导：总结形态结构适应在生物适应环境中的作用。引导学生思考生物形态结构适应的局限性。第六课时：生理机能适应和行为习性适应活动设计：分析不同生物（如骆驼、蝙蝠）的生理机能特点，讨论它们如何帮助生物适应环境。观察并记录不同动物的行为习性（如迁徙、冬眠），讨论它们如何帮助生物适应环境。教师引导：总结生理机能适应和行为习性适应在生物适应环境中的作用。引导学生思考人类活动如何影响生物的生理机能适应和行为习性适应。第七课时：遗传变异适应活动设计：介绍自然选择和遗传变异的基本原理。通过案例分析，讨论遗传变异如何帮助生物适应环境（如抗药性细菌、耐寒植物等）。教师引导：总结遗传变异适应在生物适应环境中的作用。引导学生思考如何利用遗传变异适应的原理进行生物育种和环境保护。4.4总结与拓展（1课时）活动设计：组织学生进行小组讨论，总结本单元的学习内容和收获。引导学生思考如何将所学知识应用于实际生活中，提出环境保护的建议和措施。教师引导：对本单元的学习内容进行总结和评价。鼓励学生关注社会热点中的生物与环境议题，积极参与环境保护行动。通过以上教学实施步骤，学生将全面理解生物与环境之间的关系，形成生命观念、科学思维、科学探究和社会责任等核心素养。通过实践活动和案例分析等方式，学生将提高分析问题和解决问题的能力，为未来的学习和生活打下坚实的基础。十一、大情境、大任务创设一、教学目标设定（一）生命观念水平一：学生能够认识到非生物因素（如光、温度、水等）和生物因素（如种间关系、种内关系等）对生物生存和繁衍的影响，理解生物体与其生存环境之间的相互作用关系。水平二：学生能够运用生命观念分析非生物因素和生物因素如何共同作用于生物体，理解生物体在进化过程中形成的各种适应机制（如保护色、拟态、迁徙等），以及这些适应机制如何帮助生物在特定环境中生存和繁衍。水平三：学生能够基于生命观念，预测环境变化（如气候变化、污染加剧等）对生物种群和生态系统可能产生的影响，理解生物多样性的重要性，并意识到保护生态环境对于维持生物多样性和生态平衡的必要性。水平四：学生能够运用生命观念指导实践，参与环境保护和生物多样性保护的行动，形成人与自然和谐共处的观念，理解人类活动对生态环境的影响，并具备在日常生活中采取环保措施的意识。（二）科学思维水平一：学生能够认识到生物学概念都是基于科学事实经过论证形成的，能够用这些概念解释简单的生物与环境之间的关系，如光周期对动物行为的影响。水平二：学生能够以特定的生物学事实为基础，形成关于生物与环境关系的简单概念，并用文字或图示的方式正确表达，进而用其解释相应的生命现象，如温度对种子发芽率的影响。水平三：学生能够从不同的生物与环境关系的案例中，基于事实和证据，运用归纳的方法概括出生物学规律，如生物种群在特定环境下的数量变化规律，并在某一给定情境中，运用生物学规律和原理，对可能的结果或发展趋势作出预测或解释。水平四：学生能够在新的问题情境中，基于事实和证据，采用适当的科学思维方法揭示生物与环境关系的规律或机制，如分析特定地区生物多样性的丧失原因，并选用恰当的方式表达、阐明其内涵。在面对生活中与生物学相关的问题并作出决策时，能够利用多个相关的生物学大概念或原理，通过逻辑推理阐明个人立场，如讨论转基因生物的安全性问题。（三）科学探究水平一：学生能够使用简单的实验器具，基于给定的实验方案完成关于生物与环境关系的简单实验，如观察不同光照条件下植物的生长情况，记录相关数据，并以书面的形式将实验结果记录下来。水平二：学生能够正确使用工具进行观察，提出关于生物与环境关系的生物学问题，如探究温度对动物行为的影响，在给出的多个方案中选取恰当的方案并实施；选用恰当的方法如实记录和分析实验结果；能与他人合作完成探究，以口头或书面的形式与他人展开交流。水平三：学生能够熟练运用工具展开观察，针对特定情境提出可探究的生物与环境关系的生物学问题或工程学需求，如设计实验探究空气污染对植物生长的影响；基于给定的条件，设计并实施探究实验方案或工程学实践方案；运用多种方法如实记录和分析实验结果；在小组学习中能主动合作，推进探究方案或工程实践的实施，并运用科学术语报告实验结果。水平四：学生能够恰当选用并熟练运用工具展开观察，针对日常生活的真实情境提出清晰的、有价值的、可探究的关于生物与环境关系的生命科学问题或可达成的工程学需求，如调查当地河流污染对水生生物的影响；基于对相关资料的查阅，设计并实施恰当可行的方案；运用多种方法如实记录，并创造性地运用数学方法分析实验结果；能够在团队中起组织和引领作用，运用科学术语精确阐明实验结果，并展开交流，提出有效的环保建议。（四）社会责任水平一：学生能够知道社会热点中的关于生物与环境关系的议题，如气候变化、生物多样性丧失等，认同环境保护的必要性和重要性，认同地球是人类唯一的家园。水平二：学生能够关注并参与社会热点中的关于生物与环境关系的议题的讨论，如参与学校组织的环保宣传活动，接受科学、健康文明的生活建议，珍爱生命，远离对环境有害的行为；了解生物入侵、气候变化等环境问题的危害与防控知识；养成环保意识与行为，参与绿色家庭、绿色学校、绿色社区等行动；关注生物学技术在环境保护中的应用，如生物修复技术。水平三：学生能够基于生物学的基本观点，辨别关于生物与环境关系的迷信和伪科学，如识别并抵制关于生物多样性的虚假宣传；制订适合自己的环保行动计划，如减少塑料使用、节约用水等；珍爱生命，远离对环境有害的行为；主动运用生物学知识保护自身健康和环境，如了解并传播正确的传染病防控知识；参与社区生物多样性保护以及环保活动的宣传和实践，积极参与绿色家庭、绿色学校、绿色社区等行动；具有通过科学实践解决生活中环境问题的意识和想法，如参与校园绿化项目。水平四：学生能够针对现代生物技术在环境保护中的应用，基于生物学的基本观点，辨别并揭穿关于生物与环境关系的伪科学，如正确看待转基因生物的安全性问题；制订并践行环保行动计划，如发起或参与环保公益活动；向他人宣传环境保护的重要性和具体措施，如在学校或社区开展环保讲座；参与当地环保建议的讨论，为政府或企业提出环保建议；积极参与绿色家庭、绿色学校、绿色社区等行动，成为环保的倡导者和实践者；能通过科学实践，尝试解决现实生活中的生物与环境问题，如参与河流污染治理项目。二、大情境创设（一）情境背景在一个虚构的“生态小镇”中，居民们享受着大自然赋予的丰富资源和美丽环境。随着工业化和城市化的快速发展，小镇面临着一系列环境问题：河流污染、空气质量下降、生物多样性丧失等。居民们开始意识到环境保护的重要性，并决定采取行动来改善环境状况。（二）情境任务任务一：调查与分析子任务1：河流污染调查学生分成小组，对小镇的河流进行实地考察，记录河流的水质、水生生物种类和数量、河岸带植被等情况。收集河流沿岸企业的排污数据，分析污染来源和主要污染物。查阅相关资料，了解河流污染对水生生物和人类健康的影响。子任务2：空气质量监测使用便携式空气质量监测仪对小镇不同区域的空气质量进行监测，记录PM2.5、PM10、二氧化硫、氮氧化物等污染物的浓度。分析空气质量与工业排放、汽车尾气、建筑扬尘等因素的关系。探讨空气质量下降对居民健康和生活质量的影响。任务二：实验探究子任务1：非生物因素对生物的影响实验设计实验探究光、温度、水等非生物因素对植物生长的影响。例如，设置不同光照强度、温度梯度和水分胁迫条件，观察并记录植物的生长情况。分析实验结果，总结非生物因素对植物生长的影响规律。子任务2：生物因素对生物的影响实验通过模拟实验探究种间关系（如竞争、捕食、共生、寄生）对生物种群的影响。例如，设置不同密度的草食动物和植物种群，观察并记录种群数量的变化。分析实验结果，总结种间关系对生物种群和生态系统的影响。任务三：方案设计子任务1：河流污染治理方案基于河流污染调查结果，设计一套切实可行的河流污染治理方案。方案应包括污染源控制、水质改善、生态修复等措施。评估不同治理方案的成本和效益，选择最优方案并向当地政府或环保部门提出建议。子任务2：空气质量改善计划根据空气质量监测结果，制定一套空气质量改善计划。计划应包括减少工业排放、推广清洁能源、增加绿化面积等措施。评估计划的可行性和实施效果，提出持续改进的建议。任务四：宣传与教育子任务1：环保知识宣传制作环保知识宣传册、海报和短视频，向小镇居民普及环保知识和环保行动的重要性。组织环保知识讲座和互动活动，提高居民的环保意识和参与度。子任务2：环保教育课程结合生物学课程内容，设计一套环保教育课程。课程应包括生物与环境的关系、环境问题的成因和解决方案、环保行动的实践等内容。在学校或社区开设环保教育课程，培养更多具有环保意识和行动力的青少年和成人。三、大任务实施步骤（一）准备阶段组建团队：将学生分成若干小组，每组负责一个子任务。每个小组选举一名组长，负责协调组内成员的工作和进度。制定计划：各小组根据任务要求制定详细的工作计划，包括时间安排、任务分工、所需资源等。培训指导：教师对学生进行必要的培训和指导，包括实验操作技能、数据收集和分析方法、方案设计原则等。（二）实施阶段任务一：调查与分析各小组按照计划进行实地考察和数据收集工作。对收集到的数据进行整理和分析，形成初步的调查报告。在班级内分享调查成果，讨论存在的问题和改进措施。任务二：实验探究各小组根据实验设计进行实验操作和数据记录工作。对实验数据进行处理和分析，总结实验结论。在班级内展示实验结果和结论，讨论实验过程中遇到的问题和解决方案。任务三：方案设计各小组基于调查和分析结果设计相应的治理方案或改善计划。对方案或计划进行可行性评估和成本效益分析。在班级内汇报方案或计划的内容和实施步骤，接受老师和同学的建议和意见。任务四：宣传与教育各小组制作宣传册、海报和短视频等宣传材料。组织环保知识讲座和互动活动，向居民普及环保知识和环保行动的重要性。在学校或社区开设环保教育课程，培养学生的环保意识和行动力。（三）总结与反思阶段成果展示：各小组展示任务完成的成果和收获，包括调查报告、实验报告、治理方案、宣传材料等。经验分享：学生分享在任务完成过程中的经验和教训，讨论如何更好地开展类似的活动。反思改进：教师和学生对整个任务完成过程进行反思和总结，提出改进建议和措施。鼓励学生将所学知识和技能应用到日常生活中去，为环境保护贡献自己的力量。通过这样的大情境和大任务创设，学生不仅能够深入理解生物与环境之间的关系以及环境问题的成因和解决方案，还能够在实践中锻炼科学探究能力、团队协作能力和社会责任感等核心素养。这样的教学活动也有助于激发学生的学习兴趣和积极性，提高教学效果和学习质量。十二、单元学历案（一）单元主题与课时单元主题：生物与环境的关系课时设计：导入新课（1课时）主题：生物与环境相互作用的初探目标：通过展示生物与环境相互作用的图片或视频，引导学生思考生物与环境之间的关系，激发学生的学习兴趣，并介绍本单元的学习目标和内容框架。环境对生物的影响（4课时）第1课时：光对生物的影响主题：光照条件与生物生长、发育、行为的关系活动：引导学生观察不同光照条件下植物的生长情况，记录并分析数据；讨论光周期对动物行为（如迁徙、繁殖）的影响。第2课时：温度、水、空气和土壤对生物的影响主题：非生物因素对生物生存的综合影响活动：分组实验，探究不同温度条件下种子的发芽率；讨论水分胁迫（干旱、淹水）对植物生长的影响；分析空气污染（如酸雨）对生物的危害；探讨土壤污染（如重金属污染）对植物生长的影响。第3课时：种间关系主题：不同种间关系对生物种群的影响活动：通过案例分析，讨论不同种间关系（竞争、捕食、共生、寄生）对生物种群的影响；角色扮演活动，模拟不同种间关系下的生物行为。第4课时：种内关系主题：种内关系对生物种群动态的影响活动：分析不同种群密度、性别比例和年龄结构对生物种群动态的影响；讨论过度捕捞、性别比例失衡等人为因素对生物种群的影响。生物对环境的适应（3课时）第5课时：形态结构适应主题：生物形态结构与环境适应的关系活动：观察并比较不同生物（如沙漠植物、极地动物）的形态结构特点；讨论这些形态结构特点如何帮助生物适应特定的环境。第6课时：生理机能适应和行为习性适应主题：生物生理机能与行为习性对环境的适应活动：分析不同生物（如骆驼、蝙蝠）的生理机能特点，讨论它们如何帮助生物适应环境；观察并记录不同动物的行为习性（如迁徙、冬眠），讨论它们如何帮助生物适应环境。第7课时：遗传变异适应主题：遗传变异与生物环境适应的关系活动：介绍自然选择和遗传变异的基本原理；通过案例分析，讨论遗传变异如何帮助生物适应环境（如抗药性细菌、耐寒植物等）。总结与拓展（1课时）主题：生物与环境关系的总结与应用活动：组织学生进行小组讨论，总结本单元的学习内容和收获；引导学生思考如何将所学知识应用于实际生活中，提出环境保护的建议和措施。（二）学习目标教学目标（即学习目标的设定，涵盖高中生物学学科核心素养的四个方面）：（一）生命观念水平一：学生能够认识到生物体与其生存环境之间的相互作用关系，理解非生物因素（如光、温度、水、空气、土壤）和生物因素（如种间关系、种内关系）对生物生存和繁衍的影响。水平二：学生能够运用生命观念分析生物如何适应环境，理解生物体在进化过程中形成的各种适应机制（如保护色、拟态、迁徙、生理机能调节、行为习性改变、遗传变异等）。水平三：学生能够基于生命观念，预测环境变化对生物种群和生态系统可能产生的影响，并提出相应的保护措施。水平四：学生能够运用生命观念指导实践，参与环境保护和生物多样性保护的行动，形成人与自然和谐共处的观念。（二）科学思维水平一：学生能够认识到生物学概念都是基于科学事实经过论证形成的，能够用这些概念解释简单的生物与环境之间的关系。水平二：学生能够以特定的生物学事实为基础，形成关于生物与环境关系的简单概念，并用文字或图示的方式正确表达，进而用其解释相应的生命现象。水平三：学生能够从不同的生物与环境关系的案例中，基于事实和证据，运用归纳的方法概括出生物学规律，并在某一给定情境中，运用生物学规律和原理，对可能的结果或发展趋势作出预测或解释。水平四：学生能够在新的问题情境中，基于事实和证据，采用适当的科学思维方法揭示生物与环境关系的规律或机制，并选用恰当的方式表达、阐明其内涵。在面对生活中与生物学相关的问题并作出决策时，能够利用多个相关的生物学大概念或原理，通过逻辑推理阐明个人立场。（三）科学探究水平一：学生能够使用简单的实验器具，基于给定的实验方案完成关于生物与环境关系的简单实验，记录相关数据，并以书面的形式将实验结果记录下来。水平二：学生能够正确使用工具进行观察，提出关于生物与环境关系的生物学问题，在给出的多个方案中选取恰当的方案并实施；选用恰当的方法如实记录和分析实验结果；能与他人合作完成探究，以口头或书面的形式与他人展开交流。水平三：学生能够熟练运用工具展开观察，针对特定情境提出可探究的关于生物与环境关系的生物学问题或工程学需求；基于给定的条件，设计并实施探究实验方案或工程学实践方案；运用多种方法如实记录和分析实验结果；在小组学习中能主动合作，推进探究方案或工程实践的实施，并运用科学术语报告实验结果。水平四：学生能够恰当选用并熟练运用工具展开观察，针对日常生活的真实情境提出清晰的、有价值的、可探究的关于生物与环境关系的生命科学问题或可达成的工程学需求；基于对相关资料的查阅，设计并实施恰当可行的方案；运用多种方法如实记录，并创造性地运用数学方法分析实验结果；能够在团队中起组织和引领作用，运用科学术语精确阐明实验结果，并展开交流。（四）社会责任水平一：学生能够知道社会热点中的关于生物与环境关系的议题，认同环境保护的必要性和重要性，认同地球是人类唯一的家园。水平二：学生能够关注并参与社会热点中的关于生物与环境关系的议题的讨论，接受科学、健康文明的生活建议，珍爱生命，远离对环境有害的行为；了解生物入侵、气候变化等环境问题的危害与防控知识；养成环保意识与行为，参与绿色家庭、绿色学校、绿色社区等行动；关注生物学技术在环境保护中的应用。水平三：学生能够基于生物学的基本观点，辨别关于生物与环境关系的迷信和伪科学；制订适合自己的环保行动计划；珍爱生命，远离对环境有害的行为；主动运用生物学知识保护自身健康和环境；参与社区生物多样性保护以及环保活动的宣传和实践，积极参与绿色家庭、绿色学校、绿色社区等行动；具有通过科学实践解决生活中环境问题的意识和想法。水平四：学生能够针对现代生物技术在环境保护中的应用，基于生物学的基本观点，辨别并揭穿关于生物与环境关系的伪科学；制订并践行环保行动计划；向他人宣传环境保护的重要性和具体措施；参与当地环保建议的讨论，积极参与绿色家庭、绿色学校、绿色社区等行动；能通过科学实践，尝试解决现实生活中的生物与环境问题。（三）评价任务课堂表现评价：观察学生在课堂上的参与度、合作情况、提问与回答问题的质量，评估学生的生命观念、科学思维和科学探究水平。实验操作评价：根据学生在实验活动中的操作规范性、数据记录准确性、实验结果分析能力，评价学生的科学探究能力和科学思维水平。小组讨论评价：通过小组讨论中的发言质量、合作情况、观点交流深度，评估学生的生命观念、科学思维和社会责任水平。书面作业评价：根据学生提交的书面作业（如实验报告、案例分析报告、学习心得等）的内容完整性、逻辑清晰度、观点创新性，评估学生的生命观念、科学思维、科学探究和社会责任水平。期末测试评价：通过期末测试，综合评估学生在生命观念、科学思维、科学探究和社会责任四个方面的学科核心素养达成情况。（四）学习过程导入新课（1课时）活动：展示生物与环境相互作用的图片或视频，引导学生思考并讨论生物与环境之间的关系。教师引导：介绍本单元的学习目标和内容框架，激发学生的学习兴趣和好奇心。环境对生物的影响（4课时）第1课时：光对生物的影响活动：观察实验：引导学生观察不同光照条件下植物的生长情况，记录并分析数据。讨论交流：讨论光周期对动物行为（如迁徙、繁殖）的影响。教师引导：总结光对生物生长、发育、行为等方面的影响，引导学生思考光污染对生物可能产生的危害。第2课时：温度、水、空气和土壤对生物的影响活动：分组实验：探究不同温度条件下种子的发芽率。讨论交流：分析水分胁迫（干旱、淹水）对植物生长的影响；讨论空气污染（如酸雨）对生物的危害；探讨土壤污染（如重金属污染）对植物生长的影响。教师引导：总结温度、水、空气和土壤等非生物因素对生物的影响，引导学生思考如何减少这些非生物因素对生物的危害。第3课时：种间关系活动：案例分析：讨论不同种间关系（竞争、捕食、共生、寄生）对生物种群的影响。角色扮演：模拟不同种间关系下的生物行为。教师引导：总结种间关系对生物种群和生态系统的影响，引导学生思考如何维护生态平衡，减少种间冲突。第4课时：种内关系活动：数据分析：分析不同种群密度、性别比例和年龄结构对生物种群动态的影响。讨论交流：讨论过度捕捞、性别比例失衡等人为因素对生物种群的影响。教师引导：总结种内关系对生物种群的影响，引导学生思考如何合理利用生物资源，保护生物种群。生物对环境的适应（3课时）第5课时：形态结构适应活动：观察比较：观察并比较不同生物（如沙漠植物、极地动物）的形态结构特点。讨论交流：讨论这些形态结构特点如何帮助生物适应特定的环境。教师引导：总结形态结构适应在生物适应环境中的作用，引导学生思考生物形态结构适应的局限性。第6课时：生理机能适应和行为习性适应活动：案例分析：分析不同生物（如骆驼、蝙蝠）的生理机能特点，讨论它们如何帮助生物适应环境。观察记录：观察并记录不同动物的行为习性（如迁徙、冬眠），讨论它们如何帮助生物适应环境。教师引导：总结生理机能适应和行为习性适应在生物适应环境中的作用，引导学生思考人类活动如何影响生物的生理机能适应和行为习性适应。第7课时：遗传变异适应活动：原理介绍：介绍自然选择和遗传变异的基本原理。案例分析：讨论遗传变异如何帮助生物适应环境（如抗药性细菌、耐寒植物等）。教师引导：总结遗传变异适应在生物适应环境中的作用，引导学生思考如何利用遗传变异适应的原理进行生物育种和环境保护。总结与拓展（1课时）活动：小组讨论：组织学生进行小组讨论，总结本单元的学习内容和收获。拓展思考：引导学生思考如何将所学知识应用于实际生活中，提出环境保护的建议和措施。教师引导：对本单元的学习内容进行总结和评价，鼓励学生关注社会热点中的生物与环境议题，积极参与环境保护行动。（五）作业与检测课堂作业：观察记录：在观察不同光照条件下植物的生长情况时，要求学生记录植物的生长数据，并撰写观察报告。实验报告：在完成分组实验（如探究不同温度条件下种子的发芽率）后，要求学生撰写实验报告，包括实验目的、方法、结果和结论。案例分析：针对种间关系和种内关系的案例分析，要求学生撰写案例分析报告，阐述自己的观点和见解。课后作业：知识梳理：要求学生梳理本单元的学习内容，制作思维导图或知识框架图。拓展阅读：推荐相关书籍或文章，要求学生阅读后撰写读书笔记或心得体会。社会实践：组织学生参与环境保护的社会实践活动，如校园绿化、垃圾分类宣传等，并撰写实践报告。单元检测：书面测试：设计一份涵盖本单元核心内容的书面测试卷，包括选择题、填空题、简答题和论述题等题型。实验操作考核：选择一到两个典型实验，要求学生重新进行实验操作，并考核其操作规范性和实验结果准确性。口头报告：要求学生选择本单元中的一个主题，进行口头报告，展示其学习成果和思考深度。（六）学后反思学生反思：知识掌握：反思自己对本单元核心概念的掌握情况，是否还存在疑惑或不清楚的地方。能力提升：反思自己在生命观念、科学思维、科学探究和社会责任四个方面的学科核心素养是否有所提升，具体体现在哪些方面。学习方法：反思自己在学习过程中的学习方法是否有效，是否存在需要改进的地方。学习态度：反思自己的学习态度是否积极，是否主动参与了课堂讨论、实验操作和社会实践活动。教师反思：教学目标达成情况：反思本单元的教学目标是否达成，学生在生命观念、科学思维、科学探究和社会责任四个方面的学科核心素养是否得到了提升。教学方法与策略：反思本单元采用的教学方法和策略是否有效，是否存在需要改进或创新的地方。学业评价：反思本单元的学业评价方式是否合理，是否全面评估了学生的核心素养达成情况。师生互动：反思课堂上的师生互动情况，是否营造了积极、和谐的学习氛围，是否激发了学生的学习兴趣和积极性。通过以上单元学历案的设计与实施，旨在帮助学生全面理解生物与环境之间的关系，培养学生的生命观念、科学思维、科学探究和社会责任等学科核心素养，同时提高学生的分析问题和解决问题的能力，为未来的学习和生活打下坚实的基础。十三、学科实践与跨学科学习设计一、引言《普通高中生物学课程标准（2017年版2020年修订）》明确指出，生物学教学应围绕学科核心素养，即生命观念、科学思维、科学探究和社会责任，通过实践活动和跨学科学习，培养学生的综合素养。本单元的教学内容为2019版北师大版高中生物学选择性必修2《生物与环境》的第1章《生物与环境的关系》，旨在通过一系列学科实践和跨学科学习活动，帮助学生深入理解生物与环境之间的相互作用关系，提升生物学学科核心素养。二、教学目标设定（一）生命观念水平一：学生能够认识到生物体与其生存环境之间的相互作用关系，理解非生物因素（如光、温度、水等）和生物因素（如种间关系、种内关系等）对生物生存和繁衍的直接影响。水平二：学生能够运用生命观念分析生物如何适应环境，理解生物体在进化过程中形成的各种适应机制（如保护色、拟态、迁徙等），并能举例说明这些适应机制在自然界中的应用。水平三：学生能够基于生命观念，预测环境变化对生物种群和生态系统可能产生的长远影响，并提出初步的保护措施。水平四：学生能够运用生命观念指导实践，参与环境保护和生物多样性保护的行动，形成人与自然和谐共处的观念，并能提出具有创新性的环保方案。（二）科学思维水平一：学生能够认识到生物学概念都是基于科学事实经过论证形成的，能够用这些概念解释简单的生物与环境之间的关系。水平二：学生能够以特定的生物学事实为基础，形成关于生物与环境关系的简单概念，并用文字或图示的方式正确表达，进而用其解释相应的生命现象。水平三：学生能够从不同的生物与环境关系的案例中，基于事实和