3.5生态系统的稳定性教学设计-2023-2024学年高二上学期生物人教版（2019）选择性必修2

生态系统的稳定性 1．教学内容分析 本节作为全章的总结，基于生态系统的结构和功能，着眼于引导学生从整体和系统的角度更深入地认识生态系统的运作机制，特别是通过分析自我调节能力和稳定性，启发学生学会如何能更科学地保护生态系统和生态平衡。 本节有两个核心内容：一是建立生态平衡和生态系统稳定性的概念模型，通过概念对比分析和实例分析发展科学思维；二是通过对如何提高生态系统稳定性的实践应用资料的分析，掌握可行性的具体做法，培养社会责任，更具育人意义。 教材中的实验安排侧重于描述制作生态缸的流程和步骤，其结果意图单一，与真实的生态缸维护情况不符。因此本活动安排通过生态瓶制作和小组合作学习相结合的模式实现学生科学思维的提升。学生通过探究生态瓶稳定性，在活动中发现问题，在合作中解决问题，既能实现对生态系统稳定性的深入认知，又培养了科学思维。 2．学生分析 知识基础：学生对生态系统的结构和功能已有了较全面的认识和理解，但对如何从整体性和系统性的角度认知整个生态系统的运作模式尚未了解。 学生在初中阶段已经对生态系统的构成有初步了解，并有生态瓶制作的经验。 通过小组合作，在实验探究过程中逐步了解生态系统的结构、功能和稳定性，使实验探究和理论学习相互促进、相辅相成。 思维方式：运用概念模型，在生态系统结构和功能的基础上，从整体性和系统性的视角发展科学思维。 1．从生态瓶情境出发，结合生态系统的结构和功能，理解生态平衡。 2．分析生态系统的稳定性，建立生态系统的稳定观。 3．分析抵抗力稳定性和恢复力稳定性的关系曲线，培养运用科学思维分析问题的能力。 4．分析全球性生态环境问题，了解外来物种入侵的危害，形成保护环境的意识。 5．深化生物与环境相互作用的系统观、稳态与平衡观、物质与能量观。 6．运用系统分析的思想和方法，结合生态瓶模型，依据生态系统的组分和结构的分析，对生态系统的稳定状态做出合理判断。 7．根据生态学情境提出的问题，基于给定的条件，设计并制作生态瓶，观察比较不同生态瓶中生态系统的稳定性，撰写报告分析原因。 8．形成人与自然和谐发展以及可持续发展的观念，养成保护生态系统、维护生态平衡的习惯。 1．教学重点 （1）分析生态系统的稳定性，建立生态系统的稳定观； （2）分析抵抗力稳定性和恢复力稳定性的关系曲线，培养运用科学思维分析问题的能力； （3）设计探究实验，以生态瓶为研究模型探究如何维持生态瓶的稳定； （4）设计记录表格，观察实验现象并分析导致该现象的可能原因。 2．教学难点 （1）分析抵抗力稳定性和恢复力稳定性的关系曲线，培养运用科学思维分析问题的能力； （2）设计探究实验，以生态瓶为研究模型探究如何维持生态瓶的稳定。 本节教学内容设计2个课时： 第1课时：生态系统的稳定性 第2课时：探究·实践 设计制作生态缸，观察其稳定性 第1课时：生态系统的稳定性 I.课堂结构 II.实施过程 活动1：以观察生态瓶引入并展开讨论，初步认知生态系统的稳定性。 教师：如何评价我们制作的生态瓶？ 学生：通过动物、植物的生长情况和生长状态进行评价。 教师：我们这样评价的生态学依据是什么？ 学生：植物和动物是生态系统的组成成分，构成了生态系统的营养结构，通过它们之间构建的食物链或食物网，生态瓶生态系统可以进行物质循环、能量流动和信息传递。 教师：以上即可总结为生态系统的结构和功能。生态瓶制作成功的标准是什么呢？ 学生：一段时间后生态瓶可以维持刚开始的状态或更佳的状态。 教师：我们以上谈论的就是生态平衡，即生态系统的结构和功能处于相对稳定的状态。所以我们制作生态瓶的最终目的是探讨如何能建立并维系一个生态系统的生态平衡。 活动2：通过实例分析，阐明生态平衡和生态系统稳定性之间的关系。 教师：处于生态平衡的生态系统有什么特征？是一直处于不变的状态吗？ 学生：生态平衡不是没有变化的，而应处于相对稳定的动态平衡状态。特征包括三方面：结构平衡、功 能平衡和收支平衡。 学生活动1：实例分析，阐明生态平衡的调节机制。 教师：生态平衡的调节机制是什么？通过小组合作，尝试用文字、箭头、线框等符号简要描述以下两个实例的调节过程： （1）在“草→兔→狼”的生态系统中，免数量大量增加会引起哪些变化？ （2）在池塘生态系统中排人过量生活污水（含较多的N、P等有机物），会引起哪些变化？学生思考，总结，形成图示： （1）通过负反馈调节物种数量的稳定；（2）通过正反馈调节使生态系统越来越偏离稳态。 教师：由以上实例可知，生态平衡的调节机制应为负反馈调节。负反馈调节使生态系统具备一定的自我调节能力，这种能力即为生态系统的稳定性。所以生态系统的稳定性指的就是生态系统维持生态平衡的能力。 活动3：教材精读，深入理解生态系统的稳定性。 教师：要从哪些方面评价一个生态系统的稳定性？ 学生：根据概念，生态