【新教材】苏教版（2024）七年级下册生物第8章 生态系统的自我调节和生态安全 教案

第第页【新教材】苏教版（2024）七年级下册生物第8章生态系统的自我调节和生态安全教案3.8.1生态系统的自我调节一、教学目标1.生命观念：（1）通过讨论与分析，理解生态系统能通过自我调节维持相对稳定。（2）通过调查、收集和交流当地生态系统受到破坏的实例，形成人类活动影响生态系统的观点，理解生态系统的自我调节能力是有一定限度。2.科学思维：通过小组合作，完成讨论、调查、跨学科实践活动，培养学生分析、归纳、总结等思维能力。3.探究实践：能通过资料分析、调查等活动，培养学生实践探究能力和小组合作能力。4.态度责任：通过跨学可实践设计并制作较长实践维持平衡的生态瓶，培养学生学会跨学科意识解决实际问题，并认同生态系统的自我调节能力有一定的限度，形成保护生态系统的意识。二、教学重点和难点1.教学重点：生态系统具有一定的自我调节能力。2.教学难点：设计并制作能长时间维持平衡的生态瓶。三、教学设计思路复习巩固，回顾上一节已学知识。以天保工程作为背景导入，引入生态系统自我调节能力的学习。通过同学之间小组合作讨论不同生态系统通过自我调节维持相对稳定；调查、收集和交流当地生态系统受到破坏的实例，以及跨学科实践设计并制作生态瓶等一系列活动，分得出生态系统通过自我调节维持相对稳定，理解生态系统的自我调节能力是有限的，认识到可以通过人为干预，保护生态系统，维持生态系统的稳定性。四、教学过程【课堂导入】教师讲解：2000年，我国全面启动了天然林资源保护工程（简称天保工程），这是世界上第一个，也是唯一一个以保护天然林为主的生态工程。为什么我国要全面启动天然林资源保护工程呢？主要实施的保护措施是什么呢？【新课学习】学习目标一：生态系统通过自我调节维持相对稳定 教师讲解：森林的过度开采和不合理的耕作方式导致森林植被大量减少，生态环境急剧恶化，水土保持能力减弱，洪涝、旱灾和泥石流等自然灾害频繁发生‌。天保工程在限伐、停伐的基础上实施了封山育林，利用天然林的自我调节能力，恢复天然林的生物多样性，增强天然林的生态功能。教师提问：每个生态系统都和天然林一样具有自我调节能力吗？以非洲大草原为例。学生描述：旱季的非洲大草原，植物逐渐枯萎，草原鼠类会因为食物缺乏而减少，羚羊、斑马等草食动物会迁往他乡。而雨季的非洲大草原，植物生长繁茂，草原鼠类开始大量繁殖，羚羊、斑马等会回迁。狮、豹等肉食动物也会尾随而来。教师提问：生态系统能通过自我调节维持相对稳定吗？展示讨论：生态系统能通过自我调节维持相对稳定吗？目标：理解生态系统能够自我调节维持相对稳定。素材：1.热带雨林生态系统中，生物种类繁多，食物网结构较复杂，即使其中的某种生物数量减少，该生物的位置也会被其他生物取代，热带雨林生态系统仍然能进行正常的物质循环和能量流动。2.草原生态系统中，生物种类相对较少，主要为多年生草本植物，食物网结构相对较简单。适度放牧，有利于维持该生态系统的相对稳定。如果过度放牧，就可能破坏食物网，甚至导致草原荒漠化。学习与评论：1.分小组研讨素材，讨论热带雨林生态系统与草原生态系统分别是如何维持自然的相对稳定的。2.比较这两种生态系统中的生物种类及食物网的复杂程度，讨论哪些因素能影响生态系统自我调节的能力。交流与评价：各小组交流影响生态系统自我调节能力的因素，并通过相互评价进一步理解生态系统能够通过自我调节维持相对稳定。学生小组讨论，回答：热带雨林生态系统维持自然相对稳定的方式主要体现在其丰富的生物种类和复杂的食物网结构。因其雨量充沛，终年高温多雨，土壤肥沃，使得热带雨林中生物的种类和数量非常丰富。即使其中的某种生物数量减少，该生物的位置也会被其他生物取代。草原生态系统中，生物种类相对较少，食物网结构相对较简单。如当草食动物数量增加导致草本植物减少时，这种减少会反过来抑制草食动物数量的进一步增加，从而促进草原生产力的恢复，最终使动物数量和草原生态系统的生产力重新达到相对稳定的动态平衡状态‌。适度放牧，有利于维持草原生态系统的相对稳定。教师提问：通过上述讨论，可以说明哪些问题？学生讨论总结：生态系统能够通过自我调节抵御或消除一定程度的外界干扰，保持或恢复自身的相对稳定。在受到外界干扰时，不同生态系统表现出不同的自我调节能力。一般来说，生态系统中生物的多样性越丰富，食物链和食物网越复杂，它的自我调节能力就越强，维持相对稳定的能力也就越强。展示学以致用：比较森林生态系统、草原生态系统、农田生态系统自我调节能力强弱？学生：自我调节能力从强到弱依次是：森林生态系统、草原生态系统、农田生态系统。学习目标二：生态系统具有一定的自我调节能力教师提问：生态系统的自我调节能力是无限的吗？学生：和弹簧有一定的弹性限度一样，生态系统的自我调节能力也有一定的限度。追问：影响生态系统自我调节能力的因素有哪些呢？学生：自然因素：火山喷发、地震、海啸、洪涝、干旱、泥石流等。人为因素：扩大工程建设、过量使用农药和化肥、过度放牧和砍伐等。教师讲解：生态系统的自我调节能力有一定的限度。当自然因素或人为因素的干扰超过其自我调节能力时，生态系统就会受到破坏。教师提问：在你们当地是否也存在生态系统受到破坏的实例呢？展示调查活动：收集和交流当地生态系统受到破坏的实例调查：1.分小组通过查找资料与实地调查的方式，收集当地生态系统受到破坏的实例。2.各小组分别整理和记录调查到的资料。交流：各小组相互交流调查到的当地生态系统受到破坏的实例等信息，形成人类活动影响生态系统的观点。学生汇报记录的实例调查情况。教师提问：如何探究生态系统能够较长时间维持平衡呢？下面我们一起来通过制作生态瓶来一起探究吧。展示跨学科实践：设计并制作能较长时间维持平衡的生态瓶用生态瓶模拟真实的生态系统，探究生态系统维持相对稳定的原因，需要综合运用生物学、物理、数学、技术和工程学的知识和方法。跨学科知识和方法引导：1.生态瓶作为一种生态模型，应该体现生态系统的本质特征，如生物成分、非生物环境、系统的自我调节能力等。2.生物成分的种类和数量、生态瓶的材料和空间大小，以及非生物环境的物质组成和能量来源等，都会影响生态瓶的稳定性和持久性。3.运用“尺度、比例和数量”“系统与模型”的跨学科概念，仔细观察原理（如一个池塘生态系统），概括其本质特征，结合工程设计原理，设计生态瓶的制作方案。4.运用“稳定与变化”的跨学科概念，通过控制单一变量，探究其对生态瓶较长时间维持平衡的影响。实践思考：怎样利用身边的简易材料制作生态瓶？如何能使生态瓶较长实践维持平衡？实践目标：1.发展核心素养：能通过控制单一变量，探究生态系统维持相对稳定的原因；理解建模时一种科学思维。2.理解相关概念：生态系统的自我调节能力有一定的限度。实践操作：收集资料→方案及分工→计算→绘制设计图→选材→制作生态瓶→定期记录→反思→撰写报告。展示实践参考装置，并分析实验变量：学生分析说出实验变量有光、水草、泥土。小组开始设计与实践。实践思考：1.生态瓶是如何模拟生态系统的结构与功能的呢？2.为什么要选择透明度高的玻璃瓶或塑料瓶作为生态瓶的容器？3.除了光照，还可以确定什么因素为单一变量？4.如果生态瓶维持平衡的时间比较短，说明实验失败了吗？学生总结：1、水草模拟的是生产者，光合作用制造氧气和有机物；小鱼模拟的是消费者，消耗氧气；河泥中含有分解者，分解动植物的遗体，光照为生态瓶提供光和能量来源。2、满足瓶中植物对阳光的需要，提供能量来源；便于观察生物的变化。3、泥土、植物数量和种类，动物数量和种类等。4、评价生态瓶的设计制作的主要标准是看生态平衡维持稳定的时间长短。生态平衡维持稳定的时间长，说明生态瓶的设计制作相对成功。但这并不意味着维持时间短就一定代表实验失败，因为生态瓶的稳定性受多种因素影响，如生态瓶内的生物种类与数量、非生物环境的配置、实验条件的控制等‌。归纳总结：生态系统能否维持平衡，不仅与生态系统自身的结构和功能有关，还与外界因素有关。尝试设计生态瓶，探究生态系统受到一定程度破坏后，怎样通过人为干预，使生态系统恢复相对平衡的状态。【课堂总结】通过本节课的学习，我们了解到生态系统可以通过自我调节维持相对稳定，生态系统的自我调节能力强弱与生物的种类、食物链和食物网的复杂程度有关；生态系统的自我调节能力是有限的，受到自然因素和人为因素的影响。五、板书设计六、教学反思3.8.2生态安全一、教学目标1.生命观念：（1）通过讨论与分析案例活动，理解人类活动对生态环境产生负面影响，也能对其进行修复和改善。（2）通过调查当地环境的变化活动，知晓可以通过防止环境污染、合理利用自然资源等措施保障生态安全，积极参与相关的宣传和保护活动。2.科学思维：通过小组合作，完成讨论与调查活动，培养学生分析、归纳、总结等思维能力。3.探究实践：能通过资料分析、调查等活动，培养学生探究能力和小组合作能力。4.态度责任：通过分析生态环境的变化，认同人类活动对生态环境的负面和积极影响。以我国保障生态安全的措施，促进形成保障生态安全是每个公民的责任和担当。二、教学重点和难点1.教学重点：理解人类活动对生态环境产生的影响。2.教学难点：形成可以通过防止环境污染、合理利用自然资源等措施保障生态安全的意识。三、教学设计思路复习巩固，回顾上一节已学知识。以2023年世界地球日，发布了一组主题为“卫星视角下，这些地方变美了”图片作为情境导入，引入我国对生态安全的保护变化。分析美国西部草原前后变化，意识到人与自然和谐共生的重要性。通过讨论与调查当地生态环境的变化活动，学生理解人类活动既会对生态环境产生负面影响，也能对其进行修复和改善。介绍我国重视保障生态安全，解析生态安全的含义以及保障生态安全的措施，强化保护生物圈的意识。四、教学过程【课堂导入】教师讲解：2023年世界地球日，发布了一组主题为“卫星视角下，这些地方变美了”的照片，展示了我国通过生态修复工程让许多地方发生了美丽的“蝶变”，生态安全得到了保障。人类活动对生态环境有影响吗？哪些措施可以保障生态安全？【新课学习】学习目标一：人类活动影响生态环境 教师讲解：20世纪以来，随着人类活动的影响越来越大，环境污染、资源滥用等生态环境问题日益突出。过度放牧造成草地面积减少，出现草地退化、沙漠化、盐碱化的主要原因。美国西部草原旧时由于涌入人口越来越多，草原上放牧的牲畜也越来越多，对生态环境造成了严重破坏。说明人类在意识到人与自然和谐共生的重要性后，采取了一系列的措施，希望修复和改善已经遭到破坏的生态环境。教师提问：我们能修复和改善遭到破坏的生态环境呢？展示讨论活动：我们能修复和改善遭到破坏的生态环境吗？目标：理解通过多种措施可以修复和改善遭到破坏的生态环境。学习与讨论：1.各小组研读素材，分析上述两个案例中环境被破坏的具体原因。2.联系自己身边环境被破坏和修复的实例，讨论生态环境得以修复的原因。交流与评价：各小组相互交流，评价上述讨论的结果，理解人类活动既会对生态环境产生负面影响，也能对其进行修复和改善。学生回答：素材1中潘安湖生态环境被破坏的具体原因是人类进行煤炭开采。素材2中河北省赛罕坝生态环境被破坏的具体原因是人类的过度围垦、滥发森林。素材1和素材2潘安湖和塞罕坝生态环境得以修复的原因是经过人类的修复和改善后，能够重新具备如物质循环、能量流动、生物多样性维持等基本功能，使其恢复到相对健康的状态，为各类生物提供适宜的生存环境‌。教师提问：那我们当地生态环境是否也发生变化呢？下面让我们一起调查吧。展示调查：1.分小组通过查阅报刊和走访环保部分等，收集近几年来有关当地生态环境变化的信息。2.各小组分别整理和记录收集到的资料，回答当地生态环境的变化并分析引起变化的主要因素。交流：小组同学根据调查资料和记录表拟定保护当地生态环境的行动计划，在班级内进行交流汇报后，形成班级行动计划。将班级行动计划内容制作成宣传海报，积极参与相关的宣传活动。学生小组根据生态环境的变化调查记录表，汇报变化和主要因素：学习目标二：我国重视保障生态安全教师提问：对于生态环境的破坏，我们国家非常重视生态安全的保护，那么什么是生态安全？其地位如何呢？学生：生态安全是指一个国家生存和发展所需的生态环境处于不受或少受破坏与威胁的状态，即生物与环境、生物与生物、人类与地球生态系统之间都保持着正常的功能和结构。生态安全是国家安全的重要组成部分。当国家所处的生态环境能够维系其经济社会的可持续发展时，生态就是安全的；一旦生态环境遭到严重破坏，生态安全得不到保障，就会影响社会稳定，甚至危及国家安全。我国高度重视保护生态环境与保障生态安全。“绿水青山就是金山银山”的理念深入人心。一系列保障生态安全的重大措施得以实施，推动了经济社会发展的全面绿色转型，生态环境保护与生态文明建设取得历史性成就。教师提问：保障生态安全的措施有哪些呢？取得的成就如何？学生小组讨论，分组介绍：长江禁渔使长江流域生物资源得到有效保护，自2020年长江流域水生生物和水产种质资源保护区率先实行全面禁渔，自2021年长江干流和重要支流等保护区实行全面禁渔。长江水生生物资源量急剧下降的趋势得到初步遏制，呈现逐步恢复向好趋势。三北防护林构筑起绿色生态屏障，为了根治三北地区（东北、华北、西北）的沙尘暴和水土流失等问题，1978年实施三北防护林体系建设工程以来，从根本上改善了当地的生态环境和生产生活条件。3、退耕还林还草扭转了生态恶化的趋势，《中国退耕还林还草二十年（1999-2019）》白皮书显示，20年来我国实施退耕还林还草超过3.3X105km2，成为人类修复生态系统的成功典范。教师讲解：党的二十大报告明确指出，我们坚持绿水青山就是金山银山的理念，坚持山水林田湖草沙一体化保护和