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

教学设计 课程基本信息 学科 生物学 年级 高二 学期 春季 课题 生态系统的稳定性 教学目标 1.以宁波本地的母亲湖月湖作为学习资源，开展科学实践，认识到人工生态系统对于人为干预的依赖较大，认同保护现有自然环境的意义与重要性，树立“绿水青山就是金山银山”的理念，参与环境保护实践。 2.在月湖实地调查过程中，学生逐步学会针对特定的生物学现象，进行观察、提问、实验设计以及方案实施，尊重事实和证据，崇尚严谨和务实的求知态度，乐于并善于合作，运用科学的思维方法对结果展开分析与讨论，分析月湖生态系统的稳定性。 3.通过建构负反馈调节的图示模型，学生能够基于生物学的事实和证据，运用“模型与建模”这一科学思维归生态系统自我调节的机制。通过绘制月湖食物网、能量流动示意图，结合白鹡鸰的候鸟迁徙活动、鱼类的投放和捕捞等实例，分析物种多样性对生态系统自我调节能力的影响因素，区分抵抗力稳定性和恢复力稳定性，概括提高月湖生态系统稳定性的思路。通过建构概念图，落实本节的重要概念。 4.将实地访谈与资料调查相结合，了解月湖生态系统在“五水共治”行动中的治理情况，解释生态系统自我调节能力的局限性，形成稳态与平衡观、进化与适应观。通过分析处于生态平衡的生态系统的特征，评估月湖生态系统的稳定性，进一步发展物质与能量观。 教学内容 教学重点： 1.在月湖实地调查过程中，学会观察、实验设计以及方案实施，尊重事实和证据，运用科学的思维方法对结果展开分析与讨论，分析月湖生态系统的稳定性。树立“绿水青山就是金山银山”的理念。 2.通过建构负反馈调节的图示模型，学生能够基于生物学的事实和证据，运用“模型与建模”这一科学思维归生态系统自我调节的机制。 3.通过绘制月湖食物网、能量流动示意图，分析物种多样性对生态系统自我调节能力的影响因素，区分抵抗力稳定性和恢复力稳定性，概括提高月湖生态系统稳定性的思路。 教学难点： 1.在宁波月湖开展实地调查，学会针对特定的生物学现象，进行观察、提问、实验设计以及方案实施，运用科学的思维方法对结果展开分析与讨论，分析月湖生态系统的稳定性。 2.通过建构负反馈调节的图示模型，学生能够基于生物学的事实和证据，运用“模型与建模”这一科学思维归生态系统自我调节的机制。通过建构概念图，落实本节的重要概念。 3.将实地访谈与资料调查相结合，在理性分析月湖生态系统稳定性的过程中，逐步形成稳态与平衡观、进化与适应观、物质与能量观。 教学过程 一、课前准备 6位同学组成学习小组，课前开展组内学习，结合选择性必修2学习过的探究实践活动，以生态系统的组成成分为切入点，选择合适的研究课题对宁波月湖生态系统的稳定性展开调查。选定组长，并进行组内分工（操作员、记录员、答辩员、安保联络员等）。设计实验方案，开展为期1个月的实地考察（实地调查任务单见附件）。 实地调查的课题设计思路如下图。 图1 研究课题设计思路 2、 教学设计思路 为落实本节课对应的重要概念的学习，学生开展了对宁波月湖生态系统的实地调查，各课题小组分析讨论形成的调查报告将作为课堂学习的资料，与其他课题组进行分享交流。教学围绕四个关键问题展开，具体设计如下图。 图2 教学设计思路图 三、教学过程 （一）模型建构，阐明生态系统的调节机制 情境：“近水楼台先得月，一城名胜半归湖。”在浙江宁波市中心鳞次栉比的高楼间，卧着一池清清的湖水，这便是宁波的“母亲湖”——月湖。近期，同学们以生态系统的组成成分——生产者、消费者（鱼类和鸟类）、分解者（解磷细菌）、无机环境（水质）为切入点，就月湖生态系统的稳定性展开了调查。 教师设问：月湖中随处可见的池沼公鱼，憨态可掬的夜鹭给同学们留下了深刻的印象，请从营养结构的角度，分析池沼公鱼与夜鹭的数量维持相对稳定的原因。 学生活动（汇报）：根据实地观察与资料查询，夜鹭是中型涉禽，国家二级保护动物，主要以鱼、虾、水生昆虫等动物性食物为食。池沼公鱼是一年生鱼类，每年解冰后即产卵，产卵于沿岸有水草或湖底有砂砾的地方，主食浮游动物，也食底栖动物、昆虫等。因此，藻类、浮游动物、池沼公鱼、夜鹭之间存在着食物链。 学生活动：小组合作，尝试用文字、箭头等符号，建立图示模型描绘浮游动物、池沼公鱼和夜鹭之间的调节过程（如图）。 图3 浮游动物、池沼公鱼和夜鹭之间的调节过程示意图 教师设问：自然事件对生态系统的动态平衡有着一定的影响。在宁波，每年的七八月份是台风的多发季，当台风等自然灾害来临，月湖植被中一些枝干细长但枝叶茂密的高大树木更容易被破坏，台风过后，林下树苗获得阳光更加充足，雨水湿润了土壤，许多种子萌发，幼苗生长，森林面貌逐渐恢复。这其中是否也有相同的调节机制？为了对抗外来的破坏和干扰，生态系统具有使自身恢复平衡的调节机制，即负反馈机制，请用自己的话解释负反馈