【新教材】北师大版八年级生物下册20.3生态系统的结构和功能（教学设计）教案

第20章

生态系统及其稳定性

第3节生态系统的结构和功能年级八年级授课时间1课时课题第3节生态系统的结构和功能教材分析一、教材内容定位本节课属于北师大版初中生物八年级下册第八单元“生物与环境”，第20章“生态系统及其稳定性”。它是在学生已学习“生物与环境的关系”、“生态系统的组成”等知识基础上的深化与综合。通过探究生态系统的营养结构及两大功能，学生将建立“生态系统是统一整体”的核心观念，为后续学习生态系统的稳定性及树立生态保护意识奠定重要基础。二、教材内容分析本课时内容围绕生态系统的结构（营养结构）与功能（能量流动、物质循环）两大核心展开，二者紧密相连。1、生态系统的营养结构：这是理解功能的基础。重点包括食物链和食物网的构建。学生需掌握食物链的正确书写（起点为生产者，箭头指向捕食者），理解食物网是多种生物通过复杂“吃与被吃”关系交织形成的网络。需要特别注意的是，根据教材的导学案，分解者不参与构成以“吃与被吃”关系为基础的捕食食物链。同时，教材也区分了以活体植物为起点的捕食食物链和以动植物遗体为起点的碎屑食物链。2、生态系统的功能：这是本课的重点与难点，包括能量流动和物质循环。①能量流动：核心特点是单向流动、逐级递减。能量源头是太阳能，通过生产者（主要是绿色植物）的光合作用固定并进入生态系统，然后沿食物链（网）传递。传递效率大约只有10%-20%，这决定了营养级数量和生态系统的承载能力。②物质循环（以碳循环为例）：核心特点是循环流动、全球性。碳元素在生物群落与无机环境（大气中的二氧化碳等）之间不断循环。关键过程包括光合作用（吸收二氧化碳）、呼吸作用（释放二氧化碳）以及分解者的分解作用。教学目标【知识目标】1.掌握生态系统的营养结构基础，即食物链（捕食和碎屑食物链）和食物网的概念与构建。2.理解生态系统能量流动的过程（从太阳能开始，沿食物链传递）、特点（单向流动、逐级递减）及其意义。3.以碳循环为例，掌握物质循环的过程（涉及光合作用、呼吸作用、分解作用等）和全球性、循环往复的特点。4.理解食物链和食物网是能量流动和物质循环的渠道，并辨析两者之间的联系与区别。【素养目标】1.生命观念：建立“物质与能量观”和“系统与整体观”，理解生态系统是相互依存、和谐共生的统一整体。2.科学思维：通过构建食物链、分析能量流动和碳循环，培养归纳概括、逻辑推理和模型建构的能力。3.探究实践：参与“建立食物链和食物网”、“分析能量流动”等活动，体验科学探究的基本过程（提出问题、分析资料、得出结论）。4.态度责任：认识到人类活动对生态系统的影响，树立保护生态环境、维护生态平衡的责任意识，并尝试关注和解决身边的生态问题。教学重、难点【教学重点】1.食物链和食物网的构建及其在生态系统中的含义。2.生态系统能量流动的特点（单向流动、逐级递减）。3.生态系统物质循环的过程，特别是碳循环的关键过程。【教学难点】1.理解食物网是生态系统中物质循环和能量流动的复杂渠道。2.解释能量流动为什么是单向的，以及为什么会逐级递减。3.梳理碳循环过程中，生物成分（生产者、消费者、分解者）与无机环境（大气、土壤等）之间具体的物质转换关系。教学过程教学内容教师活动学生活动新课导入螳螂、蝉和黄雀之间是什么关系？它们最初的食物来源是图中的哪种生物？用同学们熟悉的谚语导入本节课，为接下来的学习提起了兴致。一、生态系统的结构和功能【任务一：生态系统的结构】活动1观察95页的图，讨论有关这个生态系统的几个问题。(1)草原上的植物在生态系统中具有什么作用？(2)草原上的各种动物与草原的植被有什么关系？(3)草原上的各种动物之间具有什么关系？【教师任务】讲解食物链书写的要求，教会学生判断题目所给的食物链正确与否，自己也能写出正确的食物链。食物网中的食物链要能数正确，并且能分析生物数量的变化，也能说清楚两种不同的动物存在的关系【任务二：生态系统的功能】活动2小组探讨水族箱中能量的来源和流动。（1）生态瓶中的动物从哪获得能量？（2）生态瓶中植物的能量来自哪里？这些植物通过什么作用获得能量？（3）能量通过什么结构在各种生物中流动？（4）各种生物获得的能量是否全部用于自身生命活动？（5）生态系统中的能量流动具有什么特点？活动3根据物质循环的图片，探讨以下问题（1）无机环境中的二氧化碳是怎样进入生物体的？（2）与生产者比较，消费者获得含碳化合物的方式有什么特点？（3）生物体哪些生命活动可以使无机环境中的二氧化碳得到补充？（4）碳在生态系统中是怎么循环的？【教师任务】（1）能量流动和物质循环都是重点和难点，突破这个知识点需要多一些例题融入讲解。（2）师生一起探寻能量流动的规律。（3）物质循环在上一节课讲生态系统的组成有一些涉及，可以放手给同学们去讲解和梳理，教师适时给予补充。观察课本的图，尝试解答讨论的问题，小组积极谈论，请1位代表给大家汇报。小组一起总结食物链的书写要求，认证整理相关笔记，通过食物网的例题巩固这部分的内容。开展活动2，同学们积极参与讨论，尝试总结能量传递的规律。此环节教师会补充较多的内容，能量流动特点，和食物链中生物的数量关系，富集现象等，要认真听讲和理解知识点。根据上次课的知识链接，尝试回答课本中关于物质循环的相关问题。理解课题生态系统的结构——食物链和食物网；生态系统的功能——能量流动和物质循环课堂小结板书设计20.3生态系统的结构和功能1、生态系统的结构（1）食物链书写要求：①起点是生产者②箭头指向捕食者③不出现分解者和非生物部分（2）食物网生态系统的功能能量流动特点：单向流动，逐级递减能量最终来源：太阳能有害物质有富集现象能量传递效率：10%-20%物质循环课后作业1.生态系统中能量流动的特点是（）A.逐级递减，单向的B.逐级递增，单向的C.逐级递减，双向的D.逐级递增，循环的【答案】A【解析】能量流动的特点是单向流动，逐级递减，选A。2.从“狼吃羊，羊吃草”可以看出，狼体内的有机物最终来源于（）；狼体内的能量最终来源于（）。A.狼B.羊C.草D.太阳能【答案】C;D【解析】狼体内的有机物最终来源于绿色植物的光合作用，选C；能量最终来源于太阳能，选D。3.在一个草原生态系统中，数量最多的是（）A.羊B.禾本科植物C.狼D.鼠【答案】B【解析】一个生态系统中，绿色植物要最多才能养活下一营养级的生物，选B。一般来说，食物链中一个营养级只能把所获能量的10%~20%传递给下一个营养级。如图所示，此食物网中的猫头鹰体重每增加20g，至少需要消耗植物（）A.200gB.250gC.500gD.1000g【答案】C【解析】食物网中的鹰属于第三营养级，因此食物网中的猫头鹰每增重20g，至少需要消耗植物20g➗20%➗20%=500g。教学反思本节课的教学让我认识到，要处理好感性认知与抽象概念的关系。八年级学生思维以具象为主，对“能量流动”“物质循环”等抽象过程理解有难度。教学中，通过构建食物链模型、分析水族箱或校园等身边生态系统的能量来源与去向，能将抽象知识具象化。同时，借助绘制碳循环示意图等活动，帮助学生建立模