2019版 沪科教版 高中生物学 选择性必修2 生物与环境《第三章 生态系统是具有一定结构和功能的统一体》大单元整体教学设计2020课标

版沪科教版高中生物学选择性必修2生物与环境《第三章生态系统是具有一定结构和功能的统一体》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《生态系统是具有一定结构和功能的统一体》是高中生物学选择性必修2《生物与环境》的第三章内容。本章内容深入探讨了生态系统的基本概念、组成成分、营养结构、能量流动、物质循环以及信息传递等核心知识，旨在帮助学生全面理解生态系统的复杂性及其运作机制。通过本章的学习，学生能够建立起对生态系统的宏观认识，理解生物与环境之间的相互作用关系，以及这些相互作用如何影响生态系统的稳定性和可持续性。本章内容包括以下几个主要部分：生态系统的基本概念：介绍生态系统的定义、组成成分（生物因素和非生物因素）以及它们之间的紧密联系。食物链和食物网：阐述生物之间的营养关系，包括捕食、竞争、共生等相互作用，以及食物链和食物网的概念。能量流动：分析能量在生态系统中的传递过程，包括能量的输入、传递、转化和散失，以及生态金字塔的概念。物质循环：探讨生态系统中物质的循环利用过程，特别是碳循环和水循环等重要循环过程。信息传递：解释生态系统中信息的种类、传递方式以及信息传递在生态系统中的调节作用。（二）单元内容分析本单元内容围绕生态系统的结构和功能展开，每个部分都紧密相连，共同构成了生态系统的完整图景。以下是各部分的详细分析：生态系统的基本概念生态系统的定义：生态系统是由生物群落与其无机环境相互作用而形成的统一整体，具有特定的结构和功能。组成成分：生态系统由生物因素（包括生产者、消费者和分解者）和非生物因素（如光、温度、水等）组成。这些因素相互依存、相互作用，共同维持着生态系统的稳定。生物因素与非生物因素的紧密联系：生物因素通过摄取、转化和释放能量和物质来影响非生物因素，而非生物因素则为生物提供生存所需的环境条件。食物链和食物网生物之间的营养关系：生物之间通过捕食、竞争、共生等相互作用形成复杂的营养关系。这些关系决定了生物在生态系统中的角色和地位。食物链和食物网的概念：食物链是生物之间通过食物关系形成的一种链状结构，而食物网则是由多个食物链相互交织形成的复杂网络。食物链和食物网反映了生态系统中生物之间的营养关系和能量流动路径。能量流动能量的输入：生态系统中的能量主要来源于太阳辐射，通过光合作用等过程被生产者转化为化学能。能量的传递：能量在生态系统中通过食物链和食物网逐级传递，每一级生物只能利用前一级生物所固定能量的一部分，其余部分则散失到环境中。能量的转化和散失：生物在摄取、转化和释放能量的过程中，部分能量以热能的形式散失到环境中，而其余部分则转化为生物体的化学能或用于生命活动。生态金字塔：生态金字塔是一种表示生态系统中生物数量、生物量或能量流动关系的图形，包括数量金字塔、生物量金字塔和能量金字塔。物质循环物质的循环利用：生态系统中的物质（如碳、氮、磷等）在生物群落和无机环境之间不断循环利用，维持着生态系统的稳定。碳循环：碳是生物体最重要的组成元素之一，碳循环涉及大气、海洋、陆地生态系统等多个方面，是地球上最重要的物质循环之一。水循环：水循环是地球上水分不断循环的过程，包括蒸发、凝结、降水等环节，对维持生态系统的水分平衡和生物多样性具有重要意义。信息传递信息的种类：生态系统中的信息包括物理信息、化学信息和行为信息等，它们通过不同的方式在生物之间传递。信息的传递方式：信息传递的方式多种多样，包括视觉、听觉、嗅觉等感官传递方式以及化学信号、电信号等物理传递方式。信息传递的调节作用：信息传递在生态系统中具有重要的调节作用，它可以帮助生物适应环境变化、调节种群数量、维持生态平衡等。（三）单元内容整合本单元内容涵盖了生态系统的基本概念、组成成分、营养结构、能量流动、物质循环以及信息传递等多个方面，这些内容相互联系、相互依存，共同构成了生态系统的完整图景。在教学过程中，应注重各部分内容之间的内在联系和逻辑关系，帮助学生建立起对生态系统的宏观认识和理解。具体来说，可以通过以下方式进行内容整合：以生态系统的基本概念为切入点：首先介绍生态系统的定义和组成成分，帮助学生建立起对生态系统的初步认识。然后逐步引入食物链和食物网、能量流动、物质循环以及信息传递等概念，引导学生深入理解生态系统的结构和功能。注重各部分内容之间的逻辑关系：在教学过程中，应明确各部分内容之间的逻辑关系，如食物链和食物网是能量流动和物质循环的基础，而信息传递则对生态系统的稳定性和可持续性具有重要影响。通过揭示这些逻辑关系，帮助学生建立起对生态系统的全面认识。结合实例进行教学：通过引入具体的生态系统实例（如农田生态系统、森林生态系统等），帮助学生更好地理解生态系统的结构和功能。实例教学不仅可以使学生更加直观地理解理论知识，还可以激发学生的学习兴趣和积极性。强调生态系统的整体性和动态性：在教学过程中，应强调生态系统的整体性和动态性。生态系统是一个复杂的整体，其各个组成部分之间相互依存、相互作用；生态系统也是一个动态的系统，其结构和功能会随着时间的推移和环境条件的变化而发生变化。通过强调这些特点，帮助学生建立起对生态系统的深入认识和理解。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（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，是经过实证后的想法或观点，有助于理解或解释较大范围的相关事件和现象。在本单元的教学中，应注重培养学生的生命观念，帮助学生理解生态系统的复杂性和多样性，以及生物与环境之间的相互作用关系。具体来说，可以通过以下方式培养学生的生命观念：引导学生观察和分析生态系统：通过观察和分析不同类型的生态系统（如农田生态系统、森林生态系统等），帮助学生理解生态系统的结构和功能以及生物与环境之间的相互作用关系。强调生态系统的整体性和动态性：通过强调生态系统的整体性和动态性，帮助学生认识到生态系统是一个复杂的整体，其各个组成部分之间相互依存、相互作用；生态系统也是一个动态的系统，其结构和功能会随着时间的推移和环境条件的变化而发生变化。运用生命观念解释生命现象：引导学生运用生命观念解释生命现象，如生物群落的演替、种群的波动等。通过这一过程，帮助学生加深对生命观念的理解和应用能力。（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。在本单元的教学中，应注重培养学生的科学思维，帮助学生学会运用科学的思维方法分析和解决生态系统相关的问题。具体来说，可以通过以下方式培养学生的科学思维：注重证据和逻辑：在教学过程中，应注重证据和逻辑的运用。通过引导学生收集和分析证据，运用逻辑推理等方法解决问题，培养学生的科学思维能力。鼓励学生提出问题：鼓励学生提出问题并尝试通过科学方法解决问题。通过这一过程，帮助学生培养探究精神和创新能力。运用科学模型解释现象：引导学生运用科学模型（如生态金字塔、能量流动模型等）解释生态系统中的现象和规律。通过这一过程，帮助学生加深对科学模型的理解和应用能力。（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。在本单元的教学中，应注重培养学生的科学探究能力，帮助学生学会运用科学探究方法解决生态系统相关的问题。具体来说，可以通过以下方式培养学生的科学探究能力：设计探究性问题：设计具有探究性的问题，引导学生通过观察、实验等方式寻找答案。通过这一过程，帮助学生培养观察能力和实验设计能力。实施探究方案：鼓励学生设计并实施探究方案，收集和分析数据，得出结论。通过这一过程，帮助学生培养实验操作能力和数据分析能力。交流与讨论：组织学生交流和讨论探究结果，分享经验和体会。通过这一过程，帮助学生培养表达能力和团队协作能力。（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。在本单元的教学中，应注重培养学生的社会责任意识，帮助学生认识到生态学知识在解决社会实际问题中的重要性。具体来说，可以通过以下方式培养学生的社会责任意识：引入社会热点问题：将社会热点问题（如环境污染、生态破坏等）引入课堂教学，引导学生运用生态学知识分析和解决这些问题。通过这一过程，帮助学生认识到生态学知识在解决社会实际问题中的重要性。开展社会实践活动：组织学生开展社会实践活动，如环保宣传、生态调查等。通过这一过程，帮助学生将理论知识应用于实践中，培养社会责任感和使命感。培养环保意识：在教学过程中注重培养学生的环保意识，引导学生关注环境问题并采取积极行动。通过这一过程，帮助学生形成正确的价值观和行为习惯。本单元的教学设计应紧密围绕高中生物学学科核心素养展开，注重培养学生的生命观念、科学思维、科学探究和社会责任意识。通过实施这一教学设计，旨在帮助学生全面理解生态系统的结构和功能以及生物与环境之间的相互作用关系，为未来的学习和生活奠定坚实的基础。学情分析（一）已知内容分析在高中生物学的学习过程中，学生在必修课程模块中已经对生物学的基础知识有了较为全面的掌握，包括细胞的结构与功能、遗传的基本规律、生物的进化历程以及生物与环境的相互关系等。这些内容为学生学习选择性必修2《生物与环境》第三章《生态系统是具有一定结构和功能的统一体》奠定了坚实的基础。细胞与分子基础：学生已经了解了细胞是生物体结构与功能的基本单位，掌握了细胞膜的选择透过性、细胞器的功能以及细胞代谢等基础知识。这些知识有助于学生理解生态系统中生物个体的生理活动，以及这些活动如何影响整个生态系统的能量流动和物质循环。遗传与进化：通过必修课程的学习，学生理解了遗传信息的传递与表达，以及生物进化的基本原理。这些知识对于分析生物群落中物种的多样性、适应性和竞争关系具有重要意义，也有助于学生理解生态系统中的食物链和食物网结构。生物与环境：在必修课程中，学生已经初步接触了生物与环境之间的相互作用，包括生物对环境的适应、种群和群落的概念等。这些知识为学生进一步学习生态系统的结构和功能提供了必要的背景信息。科学实验与探究：通过必修课程中的实验活动，学生已经掌握了一定的科学探究方法和实验操作技能。这些技能对于本章中的调查农田生态系统中的能量流动、构建生态瓶等实践活动具有重要的支撑作用。（二）新知内容分析本章《生态系统是具有一定结构和功能的统一体》主要介绍了生态系统的组成、结构、功能和动态变化。学生将在新知识的学习过程中，深入理解生物群落与其无机环境之间的相互关系，掌握食物链和食物网的概念，以及能量在生物群落中的流动和物质在生物群落与无机环境之间的循环规律。具体的新知内容分析如下：生态系统的组成：学生将学习生态系统由生物因素（生产者、消费者、分解者）和非生物因素（阳光、空气、水、土壤等）组成，以及这些组成成分在生态系统中的功能和作用。食物链和食物网：学生将理解生态系统中生物之间存在复杂的营养关系，掌握食物链和食物网的概念，以及它们在生态系统中的重要作用。学生还将了解某些有害物质如何通过食物链富集，对生物体造成危害。能量流动：学生将学习能量在生物群落中的流动规律，包括能量沿食物链的传递、生态金字塔的表征以及能量流动规律在指导生产实践中的应用。通过实践活动，如调查农田生态系统中的能量流动，学生将亲身体验能量流动的过程和特点。物质循环：学生将理解物质在生物群落与无机环境之间的循环规律，包括水循环、碳循环等基本过程。学生还将学习如何利用物质循环规律提高资源的利用率，实现可持续发展。信息传递：学生将了解生态系统中信息的种类和传递方式，以及信息传递在生态系统中的调节作用。通过案例分析，学生将深入理解信息传递在生态系统中的重要性。（三）学生学习能力分析根据学生的学习经历和认知发展水平，我们可以对学生的学习能力进行以下分析：抽象思维能力：高中学生已经具备了一定的抽象思维能力，能够理解和分析较为复杂的概念和现象。在本章的学习中，学生需要运用抽象思维能力来理解生态系统的组成、结构和功能等抽象概念。观察与分析能力：通过必修课程中的实验活动，学生已经掌握了一定的观察与分析能力。在本章的学习中，学生需要运用这些能力来观察和分析生态系统中的生物群落、食物链和食物网等现象。实践操作能力：学生已经具备了一定的实验操作能力，能够独立完成一些简单的生物学实验。在本章的学习中，学生将有机会参与调查农田生态系统中的能量流动、构建生态瓶等实践活动，进一步提升他们的实践操作能力。综合运用能力：高中学生已经具备了一定的综合运用能力，能够将所学知识运用到实际问题的解决中。在本章的学习中，学生需要将所学知识综合运用到生态系统的分析和评估中，提出合理的保护和管理建议。自主学习能力：高中学生已经具备了一定的自主学习能力，能够主动获取信息和解决问题。在本章的学习中，学生需要通过自主学习来深入了解生态系统的组成、结构和功能等知识点，并积极参与课堂讨论和实践活动。（四）学习障碍突破策略为了帮助学生克服在学习过程中可能遇到的学习障碍，提高学习效率和质量，我们可以采取以下策略：创设情境，激发兴趣：通过创设与生态系统相关的情境，如展示生态系统的图片、视频等多媒体资料，激发学生的学习兴趣和好奇心。引导学生关注身边的生态环境问题，提高他们的环保意识和责任感。分解难点，逐步突破：针对本章中的难点知识，如生态系统的组成、食物链和食物网的分析等，我们可以采取分解难点的策略，将复杂的知识点分解成若干个小问题或子任务，逐步引导学生进行深入思考和探究。通过逐步突破难点，帮助学生建立自信心和成就感。实践操作，加深理解：通过设计一系列实践活动，如调查农田生态系统中的能量流动、构建生态瓶等，让学生在实践中加深对生态系统组成、结构和功能的理解。通过实践操作，培养学生的动手能力和团队合作精神。案例分析，拓展思维：通过引入与生态系统相关的案例分析，如生态系统破坏导致的环境问题、生物入侵对生态系统的影响等，引导学生进行深入思考和拓展思维。通过案例分析，帮助学生理解生态系统的重要性和脆弱性，提高他们的环保意识和责任感。合作学习，共同进步：通过组织小组合作学习和讨论活动，鼓励学生之间的交流与合作。在合作学习中，学生可以相互借鉴、相互帮助，共同解决学习中遇到的问题。通过合作学习，培养学生的沟通能力和团队协作精神。及时反馈，调整策略：在教学过程中，教师要及时关注学生的学习进展和反馈情况，根据学生的学习情况和反馈意见及时调整教学策略和方法。通过及时反馈和调整策略，确保教学过程的针对性和有效性。通过深入分析学情和制定针对性的教学策略，我们可以帮助学生克服学习障碍，提高学习效率和质量。通过激发学生的学习兴趣和好奇心，培养他们的实践能力和创新精神，为他们的未来发展奠定坚实的基础。四、大主题或大概念设计大主题：探索生态系统的奥秘：结构与功能、能量流动与物质循环大概念：生态系统是一个由生物群落与其无机环境相互作用而形成的统一整体，具有一定的结构和功能。生物群落由生产者、消费者和分解者组成，它们通过食物链和食物网相互连接，形成复杂的营养结构。能量在生物群落中单向流动并逐级递减，生态金字塔表征了营养级之间的数量关系。物质在生物群落和无机环境之间循环，具有不同的循环路径，是生态系统维持稳定的基础。信息在生态系统中双向传递，对生物种群的繁衍、种间关系的调节和生态系统的稳定具有重要作用。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生态系统是一个动态平衡的系统，认识到生物群落与其无机环境之间的相互作用是生态系统稳定的基础。学生能够形成生态系统的整体观，理解生物群落内部各组分之间的联系，以及生物群落与无机环境之间的相互依赖关系。学生能够运用物质与能量观，分析生态系统中物质循环和能量流动的过程和规律，理解它们在维持生态系统稳定中的作用。（二）科学思维学生能够通过观察、实验和模型构建等活动，形成基于证据的科学推理能力，解释生态系统中的现象和问题。学生能够运用归纳与概括、演绎与推理等科学方法，分析生态系统中的生物因素和非生物因素之间的相互作用，预测生态系统可能发生的变化。学生能够利用数学模型（如生态金字塔、能量流动模型等）表征生态系统中的数量关系，理解数学方法在生态学研究中的应用。（三）科学探究学生能够针对生态系统中的具体问题，设计并实施探究实验方案，收集和分析数据，得出科学结论。学生能够运用科学探究的方法，调查农田生态系统中的能量流动，分析影响农作物产量的主要因素，提出提高作物产量的方案。学生能够在科学探究过程中，培养团队合作精神和沟通能力，共同解决问题。（四）社会责任学生能够认识到人类活动对生态系统的影响，形成保护生态环境的意识和责任感。学生能够参与社区或学校的环保活动，宣传环保知识，提高公众的环保意识。学生能够运用所学的生态学知识，分析和解决现实生活中与生态环境相关的问题，为可持续发展贡献自己的力量。六、大单元教学重点生态系统的组成与结构：重点讲解生态系统的定义、组成成分（生产者、消费者、分解者、非生物因素）以及生态系统的营养结构（食物链和食物网）。通过实例分析，帮助学生理解生物群落与其无机环境之间的相互作用。能量流动与生态金字塔：重点讲解能量在生物群落中的流动过程、传递效率和生态金字塔（能量金字塔、数量金字塔、生物量金字塔）的构建和应用。通过模型构建和数据分析，帮助学生理解能量流动在生态系统中的重要性。物质循环与资源利用：重点讲解物质在生物群落和无机环境之间的循环过程、循环路径和物质循环在生态系统稳定中的作用。通过案例分析，帮助学生理解如何利用物质循环规律提高资源的利用率。信息传递与生态系统稳定：重点讲解信息在生态系统中的类型、传递方式和信息传递在生态系统中的作用。通过实例分析，帮助学生理解信息传递对生物种群繁衍、种间关系调节和生态系统稳定的重要性。生态系统与人类活动：重点讲解人类活动对生态系统的影响、环境保护的重要性和可持续发展策略。通过讨论和案例分析，帮助学生形成保护生态环境的意识和责任感。七、大单元教学难点生态系统复杂性的理解：生态系统是一个复杂的系统，涉及多种生物因素和非生物因素的相互作用。学生需要理解这些因素之间的复杂关系，形成生态系统的整体观。这要求学生具备较强的抽象思维能力和综合分析能力。能量流动与物质循环的定量分析：能量流动和物质循环是生态系统中的两个基本过程，涉及大量的定量分析和数学模型构建。学生需要掌握相关的数学方法和模型构建技巧，准确分析和解释数据。这要求学生具备较强的数学素养和科学探究能力。信息传递机制的深入理解：信息在生态系统中的传递机制涉及多种类型和方式，学生需要理解这些机制在生态系统中的作用和相互关系。这要求学生具备较强的信息处理和逻辑思维能力。人类活动对生态系统影响的评估：评估人类活动对生态系统的影响需要综合考虑多种因素，包括人类活动的类型、强度和生态系统的脆弱性等。学生需要运用所学的生态学知识，进行综合分析和评估。这要求学生具备较强的综合应用能力和解决问题的能力。可持续发展策略的制定：制定可持续发展策略需要综合考虑经济、社会和生态等多方面因素，提出切实可行的解决方案。学生需要具备较强的创新思维和决策能力，以及较强的沟通能力和团队合作精神。为了突破这些教学难点，教师可以采用多种教学方法和手段，如案例分析、模型构建、实验探究、小组讨论等。教师还可以利用信息技术手段，如多媒体教学、虚拟实验等，提高教学效果和学生的学习兴趣。通过这些教学方法和手段的应用，帮助学生深入理解生态系统的奥秘，培养生物学学科核心素养。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《第三章生态系统是具有一定结构和功能的统一体》教学中，我们旨在通过一系列精心设计的教学活动，引导学生深入理解生态系统的结构、功能及其相互关系，培养学生的生物学学科核心素养。以下是大单元整体教学思路，包括教学目标设定、教学内容组织、教学策略与方法和教学评价等方面。（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版沪科教版高中生物学选择性必修2的教学内容，本单元的教学目标设定如下：1.生命观念结构与功能观：学生能够理解生态系统的组成成分（生产者、消费者、分解者及非生物因素）及其相互作用，认识到生态系统的结构复杂性与其功能的多样性密切相关。稳态与平衡观：学生能够认识到生态系统通过自我调节维持其结构和功能的相对稳定，理解生态平衡的重要性和脆弱性。物质与能量观：学生能够理解物质在生物群落与无机环境之间的循环以及能量在生物群落中的单向流动和逐级递减规律，认识到这些规律对生态系统稳定性的影响。进化与适应观：学生能够理解生物在生态系统中通过进化适应环境，形成复杂的营养关系，以及某些有害物质沿食物链富集的现象。2.科学思维归纳与概括：学生能够基于生态系统的组成成分和营养结构，归纳出生态系统的一般特征和功能。演绎与推理：学生能够运用生态系统的能量流动和物质循环规律，推理出不同生态系统中生物种群的数量变化和物质循环路径。模型与建模：学生能够构建生态系统结构模型、能量流动模型和物质循环模型，通过模型分析生态系统的稳定性和可持续性。批判性思维：学生能够批判性地分析生态系统中各种生物因素和非生物因素的相互作用，评价不同因素对生态系统稳定性的影响。3.科学探究提出问题：学生能够针对生态系统中的具体问题（如能量流动效率、物质循环路径、信息传递机制等）提出科学问题。设计并实施探究方案：学生能够设计并实施调查农田生态系统能量流动的实验方案，收集和分析数据，得出科学结论。交流与合作：学生能够在小组内合作完成探究任务，交流探究结果和心得，共同解决探究过程中遇到的问题。结果分析与评价：学生能够运用科学方法对探究结果进行分析和评价，提出改进建议和优化方案。4.社会责任环境保护意识：学生能够认识到人类活动对生态系统的影响，形成环境保护意识，积极参与生态文明建设。科学实践与社会议题：学生能够运用生物学知识参与社会议题的讨论和决策，如生物入侵防控、生物多样性保护等。健康生活方式：学生能够理解生态平衡与健康生活方式的关系，倡导绿色消费和可持续生活方式。科普宣传与教育：学生能够向他人宣传生态系统保护的重要性，提高公众对生物多样性的认识和保护意识。（二）教学内容组织本单元的教学内容围绕生态系统的结构、功能及其相互关系展开，具体组织如下：1.第一节生物群落与其无机环境形成生态系统生态系统由生物因素和非生物因素组成：介绍生态系统的概念、组成成分及其相互作用，强调生物群落与无机环境之间的紧密联系。生态系统的组成成分紧密联系：通过构建池塘生态系统的结构模型，直观展示生态系统各组成成分之间的关系和相互作用。2.第二节食物链和食物网构成生态系统的营养结构生态系统的生物之间存在复杂的营养关系：介绍食物链和食物网的概念，分析生态系统中生物之间的营养关系和能量流动路径。某些有害物质沿食物链而富集：通过案例分析（如DDT在生态系统中的富集），理解有害物质在食物链中的传递和富集现象。3.第三节能量在生物群落中单向流动并逐级递减能量沿食物链流动：介绍能量在生物群落中的单向流动和逐级递减规律，分析不同营养级之间的能量传递效率。生态金字塔表征了营养级之间的数量关系：通过构建能量金字塔、数量金字塔和生物量金字塔，直观展示营养级之间的数量关系。能量流动规律可用于指导生产实践：结合农业生产实践，分析能量流动规律在农业生态系统中的应用和优化策略。4.第四节物质在生物群落和无机环境之间循环生态系统中的物质可以循环利用：介绍物质在生物群落与无机环境之间的循环过程，强调物质循环对生态系统稳定性的重要性。物质循环具有不同路径：分析水循环、气体型循环和沉积型循环等不同类型的物质循环路径和特点。利用物质循环规律可以提高资源的利用率：结合农业生产实践，探讨如何利用物质循环规律提高农业资源的利用率和可持续性。5.第五节信息在生态系统中双向传递生态系统中的信息有多种类型：介绍生态系统中物理信息、化学信息和行为信息等不同类型的信息及其作用。信息通过传递发挥作用：分析信息在生态系统中的传递过程和机制，理解信息传递对生态系统稳定性和生物种群调节的重要性。信息传递在生态系统中具有调节作用：通过案例分析（如蜜蜂的舞蹈语言、萤火虫的闪光求偶等），理解信息传递在生态系统中的调节作用。（三）教学策略与方法为了实现上述教学目标和内容组织，本单元将采用以下教学策略与方法：1.情境教学法通过创设真实或模拟的生态系统情境（如农田生态系统、池塘生态系统等），引导学生身临其境地感受生态系统的结构和功能，激发学生的学习兴趣和探究欲望。2.模型建构法引导学生构建生态系统结构模型、能量流动模型和物质循环模型等，通过模型分析生态系统的稳定性和可持续性，培养学生的模型思维和科学探究能力。3.实验探究法组织学生设计并实施调查农田生态系统能量流动的实验方案，收集和分析数据，得出科学结论。通过实验探究，培养学生的实验操作能力和科学思维能力。4.案例分析法通过案例分析（如DDT在生态系统中的富集、蜜蜂的舞蹈语言等），引导学生深入理解生态系统的组成成分、营养结构、能量流动和物质循环等核心概念，培养学生的批判性思维和问题解决能力。5.小组讨论法组织学生进行小组讨论和交流活动，分享探究结果和心得，共同解决探究过程中遇到的问题。通过小组讨论，培养学生的合作精神和交流能力。6.信息技术融合法充分利用现代信息技术手段（如多媒体课件、在线学习资源、虚拟实验平台等），丰富教学手段和内容形式，提高教学效果和学生的学习兴趣。（四）教学评价为了全面评估学生的学习成效和教学目标达成情况，本单元将采用以下教学评价方式：1.过程性评价通过观察学生在课堂讨论、实验操作、模型建构等活动中的表现，评估学生的参与程度、合作精神和探究能力。通过课堂提问和随堂测验等方式，及时了解学生的学习进展和困惑点，给予针对性的指导和帮助。2.结果性评价通过单元测试和期末考试等方式，评估学生对生态系统结构、功能及其相互关系等核心概念的掌握程度和应用能力。通过学生提交的实验报告、模型作品等成果展示，评估学生的科学探究能力和创新能力。3.表现性评价通过组织学生进行生态系统保护主题的科普宣传、社会实践等活动，评估学生的社会责任意识和实践能力。通过学生的自我评价和同伴评价等方式，促进学生的自我反思和相互学习。本单元的教学思路以培养学生的生物学学科核心素养为核心目标，通过精心组织的教学内容、多样化的教学策略与方法以及全面的教学评价方式，引导学生深入理解生态系统的结构、功能及其相互关系，为未来的学习和生活打下坚实的基础。九、学业评价一、引言在《普通高中生物学课程标准（2017年版2020年修订）》的指导下，对于2019版沪科教版高中生物学选择性必修2《生物与环境》中《第三章生态系统是具有一定结构和功能的统一体》的教学内容进行学业评价设计，旨在全面评估学生在本章学习过程中的生物学学科核心素养发展情况。本章内容围绕生态系统的组成、结构、功能及其相互关系展开，通过调查研究农田生态系统中的能量流动，深入探讨生物群落与无机环境之间的相互作用，以及食物链、食物网、能量流动、物质循环和信息传递等核心概念。以下将从生命观念、科学思维、科学探究和社会责任四个方面设定教学目标、学习目标和评价目标。二、教学目标设定（一）生命观念理解生态系统的基本组成与结构：学生能够阐述生态系统由生物群落（生产者、消费者、分解者）和非生物环境（阳光、空气、水等）组成，理解各组分之间的相互联系和相互作用，形成生态系统的整体观念。认识生态系统中的物质循环与能量流动：学生能够解释物质在生物群落与无机环境之间的循环路径，理解能量在食物链中的单向流动和逐级递减规律，认识到这些过程是维持生态系统稳态的基础。理解生态系统中的信息传递：学生能够识别生态系统中不同类型的信息（物理信息、化学信息、行为信息），理解信息传递在生态系统中的调节作用，认识到信息在生物种群间、生物与环境间的相互作用中的重要性。（二）科学思维运用模型与建模方法：学生能够运用生态系统模型（如食物链模型、能量流动模型）来分析和解决生态学问题，通过建模过程加深对生态系统结构和功能的理解。运用归纳与演绎推理：学生能够从具体的生态学案例中归纳出一般性的生态学规律，如能量流动逐级递减的规律，并能够运用这些规律演绎推理出未知生态系统的可能特征。批判性思维与问题解决：学生能够批判性地评估生态学信息，识别并纠正错误观念，能够针对具体的生态学问题提出解决方案，并评估其可行性和潜在影响。（三）科学探究设计并实施调查研究：学生能够设计并实施关于农田生态系统中能量流动的调查研究，包括确定研究目的、选择研究方法、收集和分析数据等步骤，展现出科学探究的基本素养。运用科学方法进行实验：学生能够运用控制变量、重复实验等科学方法，在实验室或野外环境中进行实验，探究生态系统中的特定问题，如食物链中能量传递的效率。交流与合作：学生能够在科学探究过程中有效地与他人交流和合作，分享自己的想法和实验结果，共同解决遇到的问题，提升团队协作能力。（四）社会责任参与环境保护活动：学生能够认识到人类活动对生态系统的影响，积极参与环境保护活动，如节能减排、垃圾分类、生态修复等，为维护生态平衡贡献自己的力量。传播生态学知识：学生能够运用所学的生态学知识，向他人传播环保理念，提高公众的环保意识，促进人与自然和谐共处。关注社会热点议题：学生能够关注与生态学相关的社会热点议题，如生物多样性保护、气候变化等，运用生物学知识理性分析这些议题，并作出自己的判断和建议。三、学习目标设定（一）生命观念描述生态系统的基本组成：学生能够详细描述生态系统的组成成分，包括生物群落中的生产者、消费者、分解者以及非生物环境中的阳光、空气、水等因素。绘制生态系统中的物质循环和能量流动图：学生能够根据所学知识，绘制出农田生态系统中的物质循环和能量流动图，清晰展示物质和能量在生态系统中的流动路径。解释信息传递在生态系统中的作用：学生能够举例说明信息传递在生态系统中的具体作用，如动物通过行为信息来警示同伴或吸引异性，植物通过化学信息来抵御病虫害等。（二）科学思维构建生态系统模型：学生能够运用所学知识，构建出简单的生态系统模型，如食物链模型或能量流动模型，用于分析和预测生态系统的动态变化。分析生态学案例：学生能够分析具体的生态学案例，如某一地区生物多样性的变化、某种生物种群数量的波动等，运用归纳与演绎推理方法总结出一般性的生态学规律。评估生态学信息的可靠性：学生能够批判性地评估生态学信息的可靠性，识别并纠正错误或误导性的信息，形成科学、客观的生态学观念。（三）科学探究设计调查方案：学生能够根据研究目的，设计出科学合理的调查方案，包括确定调查对象、选择调查方法、制定调查计划等步骤。实施实验并收集数据：学生能够按照实验方案，在实验室或野外环境中实施实验，准确收集实验数据，并运用适当的统计方法进行数据分析。撰写调查报告：学生能够根据调查数据和分析结果，撰写出完整、准确的调查报告，清晰阐述研究目的、方法、结果和结论。（四）社会责任参与环保志愿活动：学生能够积极参与环保志愿活动，如参与植树造林、清理河流垃圾等，为改善生态环境贡献自己的力量。宣传环保知识：学生能够运用所学的生态学知识，向家人、朋友或社区居民宣传环保知识，提高公众的环保意识。关注环保政策：学生能够关注国家和地方政府制定的环保政策，了解政策背景和实施效果，为环保政策的完善提供自己的意见和建议。四、评价目标设定（一）生命观念评价学生对生态系统组成的理解：通过选择题、填空题或简答题等形式，评估学生对生态系统组成成分的理解程度，包括生物群落和非生物环境的识别与描述。评价学生对物质循环和能量流动的理解：通过绘制物质循环和能量流动图、分析生态学案例等方式，评估学生对物质循环和能量流动规律的理解程度，以及运用这些规律解决实际问题的能力。评价学生对信息传递作用的理解：通过案例分析、讨论交流等方式，评估学生对信息传递在生态系统中作用的理解程度，以及识别和应用不同类型信息的能力。（二）科学思维评价学生的建模能力：通过观察学生构建的生态系统模型、分析模型的应用效果等方式，评估学生的建模能力和科学思维能力。评价学生的归纳与演绎推理能力：通过生态学案例分析、逻辑推理题等形式，评估学生的归纳与演绎推理能力，以及运用这些能力解决生态学问题的能力。评价学生的批判性思维能力：通过评估学生对生态学信息的可靠性评估、错误观念的识别与纠正等方式，评价学生的批判性思维能力和科学素养。（三）科学探究评价学生的调查设计能力：通过观察学生设计的调查方案、评估方案的科学性和可行性等方式，评价学生的调查设计能力和科学探究素养。评价学生的实验实施能力：通过观察学生在实验室或野外环境中的实验操作、数据收集和分析过程等方式，评价学生的实验实施能力和科学探究能力。评价学生的报告撰写能力：通过评估学生撰写的调查报告、分析报告的逻辑性、准确性和完整性等方式，评价学生的报告撰写能力和科学探究素养。（四）社会责任评价学生的环保参与度：通过观察学生参与环保志愿活动的次数、贡献度等方式，评估学生的环保参与度和社会责任感。评价学生的环保知识传播能力：通过评估学生向他人传播环保知识的次数、效果等方式，评价学生的环保知识传播能力和社会责任感。评价学生对环保政策的关注程度：通过问卷调查、讨论交流等方式，评估学生对环保政策的关注程度和理解程度，以及为环保政策完善提供意见和建议的能力。五、评价方式（一）过程性评价课堂观察：通过观察学生在课堂上的表现，如参与讨论的积极性、回答问题的准确性、实验操作的规范性等，评估学生的学习态度、科学探究能力和社会责任感。作业与练习：通过批改学生的作业和练习，评估学生对知识点的掌握程度、科学探究能力和问题解决能力。作业和练习的形式可以包括选择题、填空题、简答题、实验报告等。小组合作评价：通过观察学生在小组合作中的表现，如团队协作能力、沟通能力、领导能力等，评估学生的团队协作能力和社会责任感。（二）终结性评价纸笔测试：通过设计包含选择题、填空题、简答题、案例分析题等多种题型的纸笔测试，全面评估学生对生态系统组成、结构、功能及其相互关系的理解程度，以及科学探究能力和社会责任感。项目式学习评价：通过设计项目式学习任务，如调查农田生态系统中的能量流动、设计生态瓶等，评估学生的科学探究能力、问题解决能力和社会责任感。项目式学习评价的方式可以包括项目计划书、调查报告、实物作品等。表现性评价：通过观察学生在课堂展示、小组讨论、实验操作等环节中的表现，评估学生的口头表达能力、团队协作能力、实验操作能力和科学探究能力。表现性评价的方式可以包括口头报告、实验操作演示、小组讨论记录等。六、评价实施（一）准备阶段制定评价标准：根据教学目标和学习目标，制定详细的评价标准，明确各评价维度的具体要求和评分标准。设计评价工具：根据评价标准，设计合适的评价工具，如纸笔测试卷、项目式学习任务书、表现性评价记录表等。培训评价人员：对参与评价的教师或评价人员进行培训，确保他们熟悉评价标准、评价工具和评价流程，能够客观、公正地进行评价。（二）实施阶段收集评价数据：通过课堂观察、作业与练习、小组合作评价、纸笔测试、项目式学习评价和表现性评价等方式，全面收集学生的评价数据。分析评价数据：运用统计分析方法，对收集到的评价数据进行整理和分析，得出学生在各评价维度上的表现情况。反馈评价结果：及时向学生反馈评价结果，指出他们的优点和不足，提出改进建议，帮助他们明确努力方向。（三）改进阶段总结评价经验：对评价过程进行总结和反思，提炼出成功的经验和存在的问题，为今后的评价工作提供参考。调整教学策略：根据评价结果，分析学生在各评价维度上的表现情况，找出教学中存在的问题和不足，及时调整教学策略和方法，提高教学效果。优化评价方案：根据评价实践的经验和反馈意见，不断优化评价方案，完善评价标准、评价工具和评价流程，提高评价的针对性和有效性。七、结论通过本章节的学业评价设计，旨在全面评估学生在生态系统组成、结构、功能及其相互关系方面的理解程度，以及科学探究能力和社会责任感的发展情况。通过过程性评价和终结性评价相结合的方式，运用多种评价工具和方法，全面、客观地反映学生的学习成果和进步情况。通过评价结果的反馈和分析，帮助教师及时调整教学策略和方法，提高教学效果，促进学生在生物学学科核心素养方面的全面发展。十、大单元实施思路及教学结构图一、大单元实施思路针对《普通高中生物学课程标准（2017年版2020年修订）》中《生物与环境》模块下的第三章《生态系统是具有一定结构和功能的统一体》，本大单元的实施思路将围绕生态系统的结构与功能展开，通过五个主要部分（生物群落与无机环境、食物链与食物网、能量流动、物质循环、信息传递）的深入学习，使学生全面理解生态系统的基本原理及其在实际生活中的应用。以下是详细的实施思路：导入阶段：通过展示生态系统的图片或视频，引发学生对生态系统的兴趣和好奇心。简述生态系统的基本概念，为后续学习打下基础。生物群落与无机环境：生态系统组成：讲解生态系统的定义，介绍生物因素（生产者、消费者、分解者）和非生物因素（阳光、空气、水等）及其相互作用。生态系统类型：通过实例介绍不同类型的生态系统（如森林、草原、海洋等），并分析其特点。实践活动：构建池塘生态系统的结构模型，加深学生对生态系统组成的理解。食物链与食物网：营养关系：讲解食物链和食物网的概念，分析生物之间的捕食关系。生态金字塔：介绍能量金字塔、数量金字塔和生物量金字塔，并讨论其意义。实践活动：绘制校园生态系统的食物网，并分析其营养结构。能量流动：能量流动过程：讲解能量在生态系统中沿食物链单向流动并逐级递减的规律。能量传递效率：介绍林德曼的“百分之十定律”，并通过案例分析其应用。实践活动：调查农田生态系统中的能量流动，计算各营养级之间的能量传递效率。物质循环：物质循环类型：讲解水循环、气体型循环和沉积型循环的概念及其过程。碳循环：详细介绍碳循环的过程及其在全球气候变化中的作用。实践活动：分析当地农业系统中的物质循环，并提出改进建议。信息传递：信息类型：介绍生态系统中的物理信息、化学信息和行为信息。信息传递过程：讲解信息传递在生态系统中的重要作用及其机制。实践活动：观察并记录校园生态系统中的信息传递现象，如蜜蜂的舞蹈语言。总结与拓展：生态系统稳定性：讨论生态系统通过自我调节维持稳定的机制。人类活动影响：分析人类活动对生态系统的影响，并探讨保护措施。实践活动：设计并制作生态瓶，观察和比较不同生态瓶中生态系统的稳定性。二、教学目标设定（一）生命观念结构与功能观：学生能够理解生态系统中生物因素和非生物因素的组成及其相互作用，认识到不同生态系统的结构和功能特点。进化与适应观：通过分析生物群落和物种在生态系统中的适应机制，学生能够理解生物进化的过程和原因。稳态与平衡观：学生能够理解生态系统通过自我调节维持稳态的机制，认识到物质循环和能量流动在维持生态系统平衡中的重要作用。物质与能量观：学生能够理解生态系统中物质和能量的循环与转化过程，以及它们在生物群落和无机环境之间的相互作用。（二）科学思维归纳与概括：学生能够通过对生态系统组成和功能的分析，归纳出生态系统的基本特点和规律。演绎与推理：学生能够通过已知的生态学原理和规律，推导出新的结论或解决实际问题。模型与建模：学生能够构建生态系统的结构模型，并通过模型分析生态系统的动态变化过程。批判性思维：学生能够对生态学研究中的不同观点和方法进行批判性思考，形成自己的见解。（三）科学探究问题发现：学生能够通过观察和分析生态系统中的现象，提出具有探究价值的生物学问题。方案设计：学生能够根据探究问题，设计合理的实验方案或调查计划，并明确实验步骤和预期结果。数据收集与分析：学生能够运用科学的方法收集实验数据或调查资料，并运用统计方法对数据进行处理和分析。结果交流与讨论：学生能够以口头或书面的形式表达实验结果或调查结果，并与他人进行交流和讨论。（四）社会责任环保意识：学生能够认识到人类活动对生态系统的影响，树立环保意识，积极参与环境保护行动。健康生活：学生能够了解生态系统中物质循环和能量流动对人类健康的重要性，形成健康文明的生活方式。科学决策：学生能够运用生物学知识和方法，对涉及生态环境的社会议题进行理性判断和科学决策。社会责任担当：学生能够关注社会热点问题中的生物学议题，积极参与相关讨论和实践活动，为构建和谐社会贡献自己的力量。三、教学结构图生态系统是具有一定结构和功能的统一体||||||生物群落与无机环境食物链与食物网能量流动物质循环信息传递|||||生态系统组成生态系统类型营养关系生态金字塔能量流动过程能量传递效率物质循环类型碳循环信息类型信息传递过程|||||||||生产者、消费者、分解者森林、草原、海洋等捕食关系能量、数量、生物量金字塔单向流动、逐级递减百分之十定律水循环、气体型循环、沉积型循环光合作用、呼吸作用等物理信息、化学信息、行为信息蜜蜂舞蹈语言等|实践活动|构建模型、绘制食物网、调查能量流动、分析物质循环、观察信息传递四、具体教学实施步骤（一）生物群落与无机环境导入新课：展示不同类型的生态系统图片或视频，引发学生对生态系统的兴趣。提问：什么是生态系统？它由哪些部分组成？生态系统组成：讲解生态系统的定义，介绍生物因素（生产者、消费者、分解者）和非生物因素（阳光、空气、水等）。通过实例说明不同生物因素在生态系统中的作用。生态系统类型：介绍不同类型的生态系统（如森林、草原、海洋等），并分析其特点。提问：不同类型的生态系统在结构和功能上有哪些差异？实践活动：构建池塘生态系统的结构模型：提供材料（A4纸、剪刀、直尺、铅笔、彩笔、固体胶等），指导学生构建池塘生态系统的结构模型。学生分组进行模型构建，并在完成后进行展示和交流。总结与反馈：总结生态系统的组成和类型，强调生物因素和非生物因素之间的相互作用。收集学生的反馈意见，对模型构建活动进行评价和改进。（二）食物链与食物网导入新课：提问：生物之间是如何相互联系的？它们之间存在哪些营养关系？营养关系：讲解食物链和食物网的概念，分析生物之间的捕食关系。通过实例说明食物链和食物网在生态系统中的作用。生态金字塔：介绍能量金字塔、数量金字塔和生物量金字塔的概念及其意义。通过图表展示不同生态金字塔的特点和差异。实践活动：绘制校园生态系统的食物网：指导学生观察校园内的生物种类及其相互关系，绘制校园生态系统的食物网。学生分组进行绘制，并在完成后进行展示和交流。总结与反馈：总结食物链和食物网在生态系统中的重要作用，强调生态金字塔在描述生态系统营养结构中的应用。收集学生的反馈意见，对食物网绘制活动进行评价和改进。（三）能量流动导入新课：提问：生态系统中的能量是如何流动和转化的？能量流动过程：讲解能量在生态系统中沿食物链单向流动并逐级递减的规律。通过实例说明能量流动在生态系统中的作用和影响。能量传递效率：介绍林德曼的“百分之十定律”，并通过案例分析其应用。提问：为什么能量在生态系统中会逐级递减？这对生态系统有什么影响？实践活动：调查农田生态系统中的能量流动：指导学生设计调查方案，对农田生态系统中的能量流动进行调查和分析。学生分组进行调查，并计算各营养级之间的能量传递效率。总结与反馈：总结能量流动在生态系统中的重要作用，强调能量传递效率对生态系统稳定性的影响。收集学生的反馈意见，对调查活动进行评价和改进。（四）物质循环导入新课：提问：生态系统中的物质是如何循环和再利用的？物质循环类型：讲解水循环、气体型循环和沉积型循环的概念及其过程。通过实例说明不同类型物质循环在生态系统中的作用。碳循环：详细介绍碳循环的过程及其在全球气候变化中的作用。提问：人类活动如何影响碳循环？这对全球气候有什么影响？实践活动：分析当地农业系统中的物质循环：指导学生收集当地农业系统的相关资料，分析其中的物质循环过程。学生分组进行讨论和分析，并提出改进建议。总结与反馈：总结物质循环在生态系统中的重要作用，强调碳循环在全球气候变化中的关键地位。收集学生的反馈意见，对分析活动进行评价和改进。（五）信息传递导入新课：提问：生态系统中的生物是如何相互沟通和协调的？信息类型：介绍生态系统中的物理信息、化学信息和行为信息。通过实例说明不同类型信息在生态系统中的作用。信息传递过程：讲解信息传递在生态系统中的重要作用及其机制。提问：信息传递如何影响生态系统的稳定性和平衡？实践活动：观察并记录校园生态系统中的信息传递现象：指导学生观察校园内的生物行为和信息传递现象，如蜜蜂的舞蹈语言等。学生分组进行观察并记录结果，然后在课堂上进行分享和交流。总结与反馈：总结信息传递在生态系统中的重要作用及其机制。收集学生的反馈意见，对观察活动进行评价和改进。（六）总结与拓展生态系统稳定性：讨论生态系统通过自我调节维持稳定的机制。提问：人类活动如何影响生态系统的稳定性？我们应该如何保护生态系统？人类活动影响：分析人类活动对生态系统的影响，并探讨保护措施。提问：作为个人或社会成员，我们应该如何为环境保护贡献自己的力量？实践活动：设计并制作生态瓶：指导学生设计并制作生态瓶，观察和比较不同生态瓶中生态系统的稳定性。学生分组进行设计和制作，并在完成后进行展示和交流。总结与反馈：总结本大单元的学习内容和学习成果，强调生态系统在生物学中的重要性。收集学生的反馈意见，对整个大单元的教学活动进行评价和改进。同时鼓励学生继续关注生态环境问题，为构建和谐社会贡献自己的力量。十一、大情境、大任务创设一、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版沪科教版高中生物学选择性必修2《生物与环境》中《第三章生态系统是具有一定结构和功能的统一体》的教学内容，本单元的教学目标设定涵盖高中生物学学科核心素养的四个方面：生命观念、科学思维、科学探究和社会责任。（一）生命观念结构与功能观：学生能够理解生态系统是由生物因素（生产者、消费者、分解者）和非生物因素（阳光、空气、水等）组成的复杂系统，并认识到这些因素之间的相互作用是维持生态系统结构和功能的基础。进化与适应观：通过分析生物群落在生态系统中的适应机制，学生能够理解生物进化的过程和原因，以及生物如何通过适应环境来维持种群的生存和繁衍。稳态与平衡观：学生能够理解生态系统通过自我调节维持稳态的机制，认识到物质循环和能量流动在维持生态系统平衡中的重要作用。物质与能量观：学生能够理解生态系统中物质和能量的循环与转化过程，以及它们在生物群落和无机环境之间的相互作用，从而树立科学的自然观和世界观。（二）科学思维模型与建模：学生能够构建生态系统的结构模型，并通过模型分析生态系统的动态变化过程，提高分析问题和解决问题的能力。批判性思维：学生能够对生态学研究中的不同观点和方法进行批判性思考，形成自己的见解，提高科学素养和创新能力。创造性思维：学生能够运用所学知识，提出新的观点和方法，解决生态系统中的实际问题，培养创新意识和实践能力。（三）科学探究问题发现：学生能够通过观察和分析生态系统中的现象，提出具有探究价值的生物学问题，培养敏锐的观察力和问题意识。方案设计：学生能够根据探究问题，设计合理的实验方案或调查计划，并明确实验步骤和预期结果，提高实验设计和组织能力。数据收集与分析：学生能够运用科学的方法收集实验数据或调查资料，并运用统计方法对数据进行处理和分析，提高数据处理和分析能力。结果交流与讨论：学生能够以口头或书面的形式表达实验结果或调查结果，并与他人进行交流和讨论，提高表达能力和团队协作能力。（四）社会责任环保意识：学生能够认识到人类活动对生态系统的影响，树立环保意识，积极参与环境保护行动，为构建和谐社会贡献自己的力量。健康生活：学生能够了解生态系统中物质循环和能量流动对人类健康的重要性，形成健康文明的生活方式，提高生活质量和健康水平。科学决策：学生能够运用生物学知识和方法，对涉及生态环境的社会议题进行理性判断和科学决策，提高科学素养和决策能力。社会责任担当：学生能够关注社会热点问题中的生物学议题，积极参与相关讨论和实践活动，培养社会责任感和使命感。二、大情境设计情境名称：探索校园及周边生态系统的奥秘情境背景：校园及周边环境是一个典型的生态系统，包含了丰富的生物种类和非生物因素。通过探索校园及周边生态系统的奥秘，学生可以深入了解生态系统的结构和功能，以及生物因素和非生物因素之间的相互作用。学生还可以将所学知识应用于实际生活中，解决生态环境问题，提高环保意识和科学素养。情境内容：生态系统组成成分的调查：任务描述：学生分组对校园及周边环境进行调查，识别并记录生态系统中的生物因素（如植物、动物、微生物等）和非生物因素（如阳光、空气、水、土壤等），并绘制生态系统组成成分的关系图。教学提示：教师应提供调查工具和方法，指导学生如何识别和记录生物因素和非生物因素，并引导学生分析它们之间的相互作用关系。食物链和食物网的构建：任务描述：在了解生态系统组成成分的基础上，学生分组构建校园及周边环境的食物链和食物网，并分析它们在生态系统中的作用和影响。教学提示：教师应提供食物链和食物网的概念和构建方法，指导学生如何根据生物之间的营养关系构建食物链和食物网，并引导学生分析它们在维持生态系统稳定性和生物多样性中的作用。能量流动的调查与分析：任务描述：学生分组调查校园及周边环境中的能量流动情况，包括生产者固定太阳能的量、各级消费者摄取的能量以及能量在各级营养级之间的传递效率等，并绘制能量流动图。教学提示：教师应提供能量流动的概念和调查方法，指导学生如何测量和计算生产者固定太阳能的量、各级消费者摄取的能量以及能量传递效率等，并引导学生分析能量流动对生态系统稳定性和生物多样性的影响。物质循环的实验研究：任务描述：学生分组设计并开展物质循环的实验研究，如碳循环、氮循环等，观察并记录物质在生物群落和无机环境之间的循环过程，并撰写实验报告。教学提示：教师应提供物质循环的概念和实验方法，指导学生如何设计并开展物质循环的实验研究，并引导学生分析物质循环对生态系统稳定性和生物多样性的影响。信息传递的观察与分析：任务描述：学生分组观察并记录校园及周边环境中信息传递的现象，如蜜蜂的舞蹈语言、鸟类的求偶行为等，并分析信息传递在生态系统中的作用和影响。教学提示：教师应提供信息传递的概念和观察方法，指导学生如何观察和记录信息传递的现象，并引导学生分析信息传递在维持生态系统稳定性和生物多样性中的作用。三、大任务创设任务名称：校园及周边生态系统综合调查与研究任务描述：学生以小组为单位，对校园及周边生态系统进行综合调查与研究。任务包括生态系统组成成分的调查、食物链和食物网的构建、能量流动的调查与分析、物质循环的实验研究以及信息传递的观察与分析等。通过综合调查与研究，学生将深入了解生态系统的结构和功能，以及生物因素和非生物因素之间的相互作用关系，并将所学知识应用于实际生活中，解决生态环境问题。任务目标：生命观念：学生能够深入理解生态系统的结构和功能，以及生物因素和非生物因素之间的相互作用关系，树立科学的自然观和世界观。科学思维：学生能够运用所学知识构建生态系统的结构模型，并通过模型分析生态系统的动态变化过程；同时能够对生态学研究中的不同观点和方法进行批判性思考和创新性应用。科学探究：学生能够独立设计并开展综合调查与研究任务，包括制定调查计划、收集和分析数据、撰写实验报告等；同时能够与他人进行交流和讨论，分享研究成果和经验。社会责任：学生能够认识到人类活动对生态系统的影响，树立环保意识和社会责任感；同时能够积极参与环境保护行动和社会实践活动，为构建和谐社会贡献自己的力量。任务实施步骤：分组与分工：教师根据学生的兴趣和能力进行分组，每组4-6人。每组选出组长一名，负责协调组内工作和分配任务。组内成员根据任务要求和个人兴趣进行分工，确保每个成员都有明确的职责和任务。制定调查计划：每组根据任务要求制定详细的调查计划，包括调查目的、调查对象、调查方法、调查步骤和时间安排等。调查计划应经过组内讨论和教师审核后确定。开展综合调查：每组按照调查计划开展综合调查工作，包括生态系统组成成分的调查、食物链和食物网的构建、能量流动的调查与分析、物质循环的实验研究以及信息传递的观察与分析等。调查过程中应详细记录数据和现象，并拍摄照片或视频作为证据。数据分析与处理：每组对收集到的数据进行整理和分析，运用统计方法和图表形式展示结果。分析过程中应注重数据的准确性和可靠性，并尝试解释数据背后的原因和机制。撰写实验报告：每组根据调查数据和分析结果撰写实验报告，包括实验目的、实验方法、实验结果、讨论与结论等部分。实验报告应条理清晰、逻辑严密、语言准确。成果展示与交流：每组制作PPT或海报等形式的成果展示材料，并在班级内进行展示和交流。展示过程中应注重表达清晰、条理分明、重点突出。其他同学可以对展示内容进行提问和讨论，促进知识共享和思维碰撞。反思与总结：每组对任务实施过程进行反思和总结，分析存在的问题和不足，并提出改进措施和建议。教师对整个任务实施过程进行评价和总结，肯定学生的成绩和进步，指出存在的问题和不足，并提出改进方向和建议。任务评价：过程性评价：教师通过观察学生在任务实施过程中的表现和行为进行评价，包括参与度、合作精神、探究能力等方面。过程性评价应注重及时性和针对性，及时反馈学生的表现和问题，并给予具体的指导和建议。结果性评价：教师通过检查学生的实验报告和成果展示材料进行评价，包括数据准确性、分析深度、表达清晰度等方面。结果性评价应注重客观性和公正性，根据评价标准给出具体的评分和等级。自我评价与同伴评价：学生进行自我评价和同伴评价，反思自己的表现和问题，并相互提出建议和意见。自我评价和同伴评价应注重真实性和建设性，鼓励学生相互学习和共同进步。通过本次大情境和大任务的创设与实施，学生将深入理解生态系统的结构和功能以及生物因素和非生物因素之间的相互作用关系；同时能够运用所学知识开展综合调查与研究任务，提高科学探究能力和社会实践能力；最终能够树立环保意识和社会责任感，为构建和谐社会贡献自己的力量。十二、单元学历案（一）单元主题与课时单元主题：生态系统是具有一定结构和功能的统一体课时设计：第1课时：生态系统由生物因素和非生物因素组成内容概述：介绍生态系统的定义，讲解生态系统的组成成分，包括生物因素（生产者、消费者、分解者）和非生物因素（阳光、空气、水等），并探讨它们之间的相互作用。第2课时：生态系统的组成成分紧密联系内容概述：深入分析生态系统各组成成分之间的关系，通过实例说明不同生物在生态系统中的角色和功能，以及非生物因素对生物的影响。第3课时：生态系统的生物之间存在复杂的营养关系内容概述：讲解食物链和食物网的概念，分析生物之间的营养关系，探讨能量在食物链中的流动方式。第4课时：某些有害物质沿食物链而富集内容概述：通过案例分析，说明有害物质在食物链中的富集现象，探讨其对生态系统的影响。第5课时：能量沿食物链流动内容概述：详细阐述能量在食物链中的流动过程，介绍生态金字塔的概念，分析营养级之间的数量关系。第6课时：生态金字塔表征了营养级之间的数量关系内容概述：通过实例讲解生态金字塔的类型和构建方法，探讨其在生态系统研究中的应用。第7课时：能量流动规律可用于指导生产实践内容概述：分析能量流动规律在农业、林业、渔业等生产实践中的应用，探讨如何提高能量利用效率。第8课时：生态系统中的物质可以循环利用内容概述：讲解物质循环的概念和过程，探讨物质在生物群落和无机环境之间的循环路径。第9课时：物质循环具有不同路径内容概述：通过实例分析不同类型的物质循环路径，探讨其对生态系统的影响。第10课时：利用物质循环规律可以提高资源的利用率内容概述：探讨如何利用物质循环规律提高资源的利用率，促进可持续发展。第11课时：生态系统中的信息有多种类型内容概述：介绍生态系统中信息的类型和作用，探讨信息在生态系统中的传递方式。第12课时：信息通过传递发挥作用内容概述：分析信息传递在生态系统中的具体作用，探讨其对生物行为和环境的影响。第13课时：信息传递在生态系统中具有调节作用内容概述：探讨信息传递在生态系统中的调节作用，分析其对生态系统稳定性的影响。总结与反馈课时：总结本单元的学习内容和学习成果，强调生态系统在生物学中的重要性，收集学生的反馈意见，对整个单元的教学活动进行评价和改进。（二）学习目标教学目标与学习目标设定：（一）生命观念结构与功能观：学生能够理解生态系统中生物因素和非生物因素的组成及其相互作用，认识到不同生态系统的结构和功能特点。学生能够分析生物群落在生态系统中的角色和功能，理解生物因素对生态系统的影响。进化与适应观：学生通过分析生物群落和物种在生态系统中的适应机制，理解生物进化的过程和原因。学生能够认识到生物通过进化适应不同环境的过程，理解生物多样性的重要性。稳态与平衡观：学生能够理解生态系统通过自我调节维持稳态的机制，认识到物质循环和能量流动在维持生态系统平衡中的重要作用。学生能够分析人类活动对生态系统平衡的影响，探讨如何保护生态系统。物质与能量观：学生能够理解生态系统中物质和能量的循环与转化过程，以及它们在生物群落和无机环境之间的相互作用。学生能够分析能量在食物链中的流动过程，理解生态金字塔的概念和构建方法。（二）科学思维模型与建模：学生能够构建生态系统的结构模型，并通过模型分析生态系统的动态变化过程。学生能够利用生态金字塔模型分析营养级之间的数量关系，理解能量流动规律。批判性思维：学生能够对生态学研究中的不同观点和方法进行批判性思考，形成自己的见解。学生能够分析有害物质在食物链中的富集现象，探讨其对生态系统的影响，并提出自己的解决方案。（三）科学探究问题发现：学生能够通过观察和分析生态系统中的现象，提出具有探究价值的生物学问题。学生能够分析农田生态系统中的能量流动和物质循环过程，提出改进农业生产效率的问题。方案设计：学生能够根据探究问题，设计合理的实验方案或调查计划，并明确实验步骤和预期结果。学生能够设计实验方案研究不同因素对能量流动和物质循环的影响，制定数据收集和分析计划。数据收集与分析：学生能够运用科学的方法收集实验数据或调查资料，并运用统计方法对数据进行处理和分析。学生能够收集农田生态系统中的能量流动和物质循环数据，运用统计软件进行分析，并得出结论。结果交流与讨论：学生能够以口头或书面的形式表达实验结果或调查结果，并与他人进行交流和讨论。学生能够展示实验结果，与同学们分享研究心得，共同探讨改进农业生产效率的方法。（四）社会责任环保意识：学生能够认识到人类活动对生态系统的影响，树立环保意识，积极参与环境保护行动。学生能够分析人类活动对生态系统平衡的影响，提出减少污染、保护环境的建议。健康生活：学生能够了解生态系统中物质循环和能量流动对人类健康的重要性，形成健康文明的生活方式。学生能够认识到食品安全与生态系统健康的关系，选择健康、环保的生活方式。科学决策：学生能够运用生物学知识和方法，对涉及生态环境的社会议题进行理性判断和科学决策。学生能够分析环境保护政策对生态系统的影响，提出科学、合理的政策建议。社会责任担当：学生能够关注社会热点问题中的生物学议题，积极参与相关讨论和实践活动，为构建和谐社会贡献自己的力量。学生能够参与环保志愿者活动，宣传环保知识，提高公众的环保意识。（三）评价任务过程性评价：通过观察学生在课堂上的表现，评价其参与讨论、提问、回答问题的积极性。通过检查学生的课堂笔记和作业，评价其对知识点的掌握情况。表现性评价：通过组织学生进行实验设计和实验操作，评价其科学探究能力和科学思维能力。通过组织学生进行小组讨论和汇报，评价其合作能力和口头表达能力。总结性评价：通过期末考试或单元测试，评价学生对本单元知识点的掌握情况和综合运用能力。通过学生的学后反思报告，评价其对本单元学习内容的理解和反思情况。（四）学习过程第1课时：生态系统由生物因素和非生物因素组成导入：通过展示生态系统的图片或视频，引发学生对生态系统的兴趣和好奇心。讲授：介绍生态系统的定义和组成成分，讲解生物因素（生产者、消费者、分解者）和非生物因素（阳光、空气、水等）及其相互作用。讨论：组织学生讨论不同生态系统中的生物因素和非生物因素及其相互作用。作业：要求学生收集不同生态系统的资料，准备下一节课的分享。第2课时：生态系统的组成成分紧密联系复习：回顾上节课的内容，提问学生生态系统的组成成分。讲授：深入分析生态系统各组成成分之间的关系，通过实例说明不同生物在生态系统中的角色和功能。实验：组织学生进行生态系统模拟实验，观察生物因素和非生物因素之间的相互作用。作业：要求学生分析一个具体生态系统的组成成分及其相互作用，准备下一节课的汇报。第3课时：生态系统的生物之间存在复杂的营养关系导入：通过提问学生食物链和食物网的概念，引入本节课的内容。讲授：讲解食物链和食物网的概念，分析生物之间的营养关系。讨论：组织学生讨论不同生态系统中的食物链和食物网，探讨能量在食物链中的流动方式。作业：要求学生绘制一个具体生态系统的食物链和食物网，并分析其能量流动特点。第4课时：某些有害物质沿食物链而富集复习：回顾上节课的内容，提问学生食物链和食物网中的能量流动特点。讲授：通过案例分析，说明有害物质在食物链中的富集现象。讨论：组织学生讨论有害物质富集对生态系统的影响，探讨如何减少有害物质在食物链中的积累。作业：要求学生收集有关有害物质富集的资料，准备下一节课的分享。第5课时：能量沿食物链流动导入：通过提问学生能量在食物链中的流动方式，引入本节课的内容。讲授：详细阐述能量在食物链中的流动过程，介绍生态金字塔的概念。实验：组织学生进行能量流动模拟实验，观察能量在不同营养级之间的传递过程。作业：要求学生分析一个具体生态系统的能量流动特点，并绘制生态金字塔。第6课时：生态金字塔表征了营养级之间的数量关系复习：回顾上节课的内容，提问学生生态金字塔的概念。讲授：通过实例讲解生态金字塔的类型和构建方法，探讨其在生态系统研究中的应用。讨论：组织学生讨论不同生态系统中的生态金字塔特点，分析其背后的生态意义。作业：要求学生收集有关生态金字塔的资料，准备下一节课的分享。第7课时：能量流动规律可用于指导生产实践导入：通过提问学生能量流动规律在农业生产中的应用，引入本节课的内容。讲授：分析能量流动规律在农业、林业、渔业等生产实践中的应用，探讨如何提高能量利用效率。讨论：组织学生讨论如何在农业生产中运用能量流动规律，提高农业生产效率。作业：要求学生设计一个提高农业生产效率的方案，并说明其理论依据。第8课时：生态系统中的物质可以循环利用复习：回顾上节课的内容，提问学生能量流动规律在农业生产中的应用。讲授：讲解物质循环的概念和过程，探讨物质在生物群落和无机环境之间的循环路径。实验：组织学生进行物质循环模拟实验，观察物质在不同生态系统组分之间的循环过程。作业：要求学生分析一个具体生态系统的物质循环特点，并绘制物质循环图。第9课时：物质循环具有不同路径导入：通过提问学生物质循环的路径特点，引入本节课的内容。讲授：通过实例分析不同类型的物质循环路径，探讨其对生态系统的影响。讨论：组织学生讨论不同生态系统中的物质循环路径特点，分析其背后的生态意义。作业：要求学生收集有关物质循环的资料，准备下一节课的分享。第10课时：利用物质循环规律可以提高资源的利用率复习：回顾上节课的内容，提问学生物质循环的路径特点。讲授：探讨如何利用物质循环规律提高资源的利用率，促进可持续发展。讨论：组织学生讨论如何在不同领域（如农业、工业、生活等）中运用物质循环规律，提高资源利用效率。作业：要求学生设计一个提高资源利用效率的方案，并说明其理论依据和实践意义。第11课时：生态系统中的信息有多种类型导入：通过提问学生生态系统中的信息传递方式，引入本节课的内容。讲授：介绍生态系统中信息的类型和作用，探讨信息在生态系统中的传递方式。讨论：组织学生讨论不同生态系统中的信息传递方式特点，分析其背后的生态意义。作业：要求学生收集有关生态系统信息传递的资料，准备下一节课的分享。第12课时：信息通过传递发挥作用复习：回顾上节课的内容，提问学生生态系统中的信息传递方式。讲授：分析信息传递在生态系统中的具体作用，探讨其对生物行为和环境的影响。实验：组织学生进行信息传递模拟实验，观察信息传递对生物行为和环境的影响。作业：要求学生分析一个具体生态系统中的信息传递过程，并说明其生态意义。第13课时：信息传递在生态系统中具有调节作用导入：通过提问学生信息传递在生态系统中的调节作用，引入本节课的内容。讲授：探讨信息传递在生态系统中