专题三 主题二 单元教学案例6 “航拍”中国，探秘美丽群落-高中生物单元教学设计

　专题三 探索大单元教学　 187 << （十）教学反思与改进 本节课的生活情境及素材丰富，能充分激发学生兴趣，学生能积极参与课堂教 学，从课堂活动中获得知识和能力。在授课过程中，教师通过一系列问题引导学生 发现疫苗禁忌症，并出示资料供给学生分析，由学生自主思考、归纳概括得到免疫 异常的发病机制并能绘制概念图，培养学生的科学建模思维。 单元教学案例 6  “航拍”中国，探秘美丽群落 设计者：任梦然 李羲诺 袁 杰 刘晓丹 【单元内容分析】 “群落”单元属于人教版高中生物学选择性必修模块 2“生物与环境”的大概念 “生态系统中的各种成分相互影响，共同实现系统的物质循环、能量流动和信息传 递，生态系统通过自我调节保持相对稳定的状态”。其中包含 1 个重要概念“不同种 群的生物在长期适应环境和彼此相互适应的过程中形成动态的生物群落”以及 3 个 次位概念。次位概念是形成重要概念和大概念的基础，每个次位概念又包含若干个 具体知识点，如“群落的物种组成”“群落的季节性”“生态位”“初生演替”“次生 演替”等，需要从中梳理出知识之间的联系，进行整体化教学设计。根据新课程标 准内容，本单元的知识框架如下： >> 188 高中生物单元教学设计　 【单元学情分析】 “群落”这一单元与学生的生活息息相关，很多内容是学生比较熟悉的，如森 林、草原、荒漠等群落，捕食、种间竞争、寄生等类型的种间关系，砍伐森林、过 度放牧等现象，学生在日常生活中具有一定的生活经验，具备感性的认识，为群落 的深入学习打下基础。本单元内容具有很强的趣味性，教材中配有大量的图片，形 象直观，容易激发学生的学习兴趣。需要注意的是，学生对教材讲述的初生演替， 比较陌生，教师应尽可能通过图片等资料来丰富学生的感性认识。 在知识方面，学生已经学习了种群的特征和数量变化等相关知识，也学习了必 　专题三 探索大单元教学　 189 << 修 2“适应是自然选择的结果”“协同进化及生物多样性的形成”等内容，对本单元 群落的结构、群落的季节性、群落的主要类型和群落演替的学习都有一定的帮助。 【单元学习目标】 1. 通过本单元的学习，阐明不同种群的生物在长期适应环境和彼此相互适应的 过程中形成动态的生物群落，阐释生态系统中各种成分是可以相互影响的，形成生 命的系统观、结构与功能观、进化与适应观、稳态与平衡观。（生命观念） 2. 学生能通过分析群落的相关资料，利用归纳与概括、演绎与推理和模型与建 构等科学思维，分析群落的结构和不同群落中的生物具有与该群落环境相适应的形 态结构、生理特征和分布特点，阐明群落演替的过程。（科学思维） 3. 通过本单元的学习，学生能开展土壤小动物丰富的调查实验和设计生态修复 方案，理解科学探究的基本过程，提高科学探究的能力。（科学探究） 4. 通过本单元的学习，学生更加关注生态环境保护问题，运用群落相关规律解 释自然资源开发利用、生态环境修复等问题，形成保护环境、改善环境的责任意识。 （社会责任） 【单元评价方案】 “群落”单元教学基于核心素养的课堂学习成果评价量表 核 心 素 养 教学目标 驱动性 任务及 问题 学生课堂表现及相应分值 水平四 （4 ～ 5分） 水平三 （3 分） 水平二 （2 分） 水平一 （1 分） 生命 观念 在探讨群落 及其演替过程 中，形成生命 的系统观、结 构 与 功 能 观、 进化与适应观、 稳态与平衡观 进 行 陆 地 生 物 群 落 分 析， 介 绍 相 应 的 汇 报材料 能说出群落 的分类依据和 类型，并从稳 态与平衡观念 角度、进化与 适应角度介绍 能说出群落的 分 类 依 据 和 类 型，并从稳态与 平 衡 观 念 角 度 介绍 能说出群落的 分类依据和类型 并介绍 能 说 出 群 落的分类依 据和类型 >> 190 高中生物单元教学设计　 核 心 素 养 教学目标 驱动性 任务及 问题 学生课堂表现及相应分值 水平四 （4 ～ 5分） 水平三 （3 分） 水平二 （2 分） 水平一 （1 分） 科学 思维 在探讨群落 动态变化的过 程中，训练学 生 归 纳 概 括、 演绎推理和模 型建构的科学 思维 小 组 合 作 交 流， 列 表 对 比 初 生 演 替 和 次 生演替 能准确从起 点、经历时间、 演替速度、发 展趋势、经历 阶段和演替结 果几个方面阐 明初生演替和 次生演替的异 同点 能从起点、经 历时间、演替速 度、发展趋势、 经 历 阶 段 和 演 替 结 果 几 个 方 面 说 出 初 生 演 替 和 次 生 演 替 的异同点，但不 能清楚地解释 能说出教材中 提到的初生演替 和次生演替的异 同点，但不能总 结归纳 能 说 出 初 生演替和次 生演替的异 同 点， 但 不 全面 科学 探究 针对群落有 关的现象，提 出问题，设计 方案，通过调 查实验和资料 分析，探究群 落的相关规律 小 组 探 究， 完 成 土 壤 小 动 物 丰 富 度 调 查 实验 能 进 行 良 好 的 交 流 合 作，完成实验 操作，准确设 计填写实验报 告，并能用精 确的生物学术 语汇报 能进行交流合 作，完成实验操 作， 并 参 与 设 计，填写实验报 告，并能用生物 学术语汇报 能合作完成实 验操作，填写实 验报告，能用生 物学术语汇报。 能 参 与 实 验 操 作， 填 写实验报告 社会 责任 关注生态环 境 保 护 问 题， 运用群落相关 规律解释自然 资源开发利用、 生态环境修复 等问题，形成 保护环境、改 善环境的责任 意识 阐述对 生 态 文 明 建 设 的认识 能从生态角 度、经济建设 角度说明生态 文明建设的重 要性，愿意参 与环境保护实 践并向公众宣 传生态保护的 重要性 能 从 生 态 角 度、经济建设角 度说明生态文明 建设的重要性并 愿意参与环境保 护实践 能 从 生 态 角 度、经济建设角 度说明生态文明 建设的重要性 能 从 生 态 角度说明生 态文明建设 的重要性 续　表 　专题三 探索大单元教学　 191 << 【单元整体教学设计思路】 >> 192 高中生物单元教学设计　 第 1 课时  群落的结构（1） 设计者：李羲诺 （一）教学内容分析 本节课是人教版高中生物学选择性必修 2 第 2 章第 1 节的部分内容。教材贯彻 了种群和群落是不同层次的生命系统这一思路，通过种群群落的物种组成、种间关 系空间结构等内容，研究不同物种的生物集合体在更高层次、范围更广的角度下的 关系和相互作用。本节课安排在“种群及其动态”单元之后，“群落的结构特点、主 要类型、演替”等内容之前，是一个承上启下的环节，从宏观角度建构群落的系统 学视角，这既对种群和群落概念以及上下层关系进行了深化辨析，又能为更好地学 习群落视角的其他内容做好铺垫。 （二）学习者分析 学生经过前一阶段的学习，对种群的特征以及数量变化已有了初步的了解，同 时学会了从个体水平向种群水平的视角转换，为本节群落视角研究问题奠定了基础。 同时，学生有一定的交流合作的经验，并且能借助各种资料解决一定的问题。从思 维能力来看，学生准确把握抽象的概念原理的难度较大。对于课外实践，学生的热 情较高，参与积极性较高，但学生平时的实践机会较少，因此实地进行探究实验对 他们来说是一个不小的挑战。 （三）学习目标确定 1. 通过资料分析，了解群落水平研究的问题，认同探究视角的重要性，尝试从 不同视角提出新问题，发展生命观念的系统观。（生命观念） 2. 通过资料分析，总结归纳群落相关概念，理解物种组成的特点，发展科学思 维。（科学思维） 3. 尝试运用取样调查的方法研究土壤中小动物的丰富度，学会主动交流合作， 学会用精确的生物学术语汇报方案，锻炼科学探究能力。（科学探究） 4. 通过探究活动，认同群落是一个不同种群相互制约的有机整体，结合“美丽 中国”建设要求，增强保护环境的意识，参与环境保护实践。（社会责任） 　专题三 探索大单元教学　 193 << （四）学习重点难点 学习重点： 群落的物种组成 学习难点： 实施土壤中小动物类群的丰富度的研究活动 （五）学习评价设计 “群落的结构（1）”课堂学习成果评价量表 教学目标 驱动性任务 学生课堂表现及相应分值 水平四 （4 ～ 5 分） 水平三（3分） 水 平 二（2 分） 水 平 一（1 分） 通 过 资 料 分 析， 了解群落水平研究 的问题，认同探究 视角的重要性，尝 试从不同视角提出 问题 讨论在群落 视角下的研究 范围，与群落 进行比较 准确辨析群 落和种群的视 角，说出分析群 落研究的问题 能辨析种群 和群落，说出 群落视角研究 的问题 了 解 群 落 视角，说出 群落视角研 究的问题 大体了解 群落视角 通 过 资 料 分 析， 总结归纳群落相关 概念，理解物种组 成的特点 通过资料分 析与小组讨论， 归纳群落相关 概念，理解物 种组成的特点 能全面归纳 群落相关概念， 准确理解物种 组成的特点 能归纳群落 相关概念，理 解物种组成的 特点 能 说 出 群 落概念，了 解物种组成 的特点 知道群落 概念，了解 物 种 组 成 特点，但不 全面 尝试调查研究土 壤中小动物的丰富 度，发现身边不同 群落差异，学会主 动交流合作，通过 探究过程，完成实 验报告，并学会用 精确的生物学术语 汇报。 小 组 探 究， 完成土壤小动 物丰富度调查 实验 能进行良好 的 交 流 合 作， 完成实验操作， 准确设计并填 写实验报告，并 能用精确的生 物学术语汇报 能进行交流 合作，完成实 验操作，参与 设计并填写实 验报告，并能 用生物学术语 汇报 能 合 作 完 成 实 验 操 作，填写实 验报告，能 用生物学术 语汇报  能参与实 验操作，填 写实验报告 通 过 探 究 活 动， 认同群落是一个不 同种群相互制约的 有机整体，结合“美 丽中国”建设要求， 增强保护环境的意 识，参与环境保护 实践 各小组讨论 分析各不同土 壤中群落的不 同及成因，认 同生物与环境 协同进化适应 观，提高环保 意识 能准确说出 群落的不同及 成因，高度认 同生物与环境 协同进化适应 观，提高环保 意识 能说出群落 的不同及成因， 认同生物与环 境协同进化适 应观，提高环 保意识 能 了 解 群 落的不同及 成因，知道 生物与环境 协同进化的 适应观，有 环保意识 大体了解 群落的不同 及成因 >> 194 高中生物单元教学设计　 （六）学习活动设计 教师活动 学生活动 任务一 ：生成群落概念。 活动 1 ： 课前准备 ：布置调查任务（调查学校的草地、城市周边的农田、公 园的树林、池塘等）。 提出要求 ：用表格、文字记录生物的种类、各种生物占据的空间位 置以及物种之间的关系，并拍照保存 ；寻找前几个季节相关部分的照 片 ；每组土取 3 份土样 ；尽量减少对环境的破坏。 活动 1 ： 自由结组，做准备工 作 ：提前设计好记录表 格，准备好相机、自制 取样器、塑料带、标签。 利用周末时间，完成 要求内容。 活动意图说明 ：让学生直接感知群落，激发学生的探究兴趣，培养学生的团队合作能力和探 究精神，培养学生热爱自然保护环境的社会责任感。 活动 2 ： 播放石家庄驼梁风景区、抱犊寨风景区的优美自然风光的视频，以 及被调查的树林群落的照片。 分析树林中的生物类群、不同种群之间的联系以及大量砍树后相关 生物的变化，归纳群落定义。 总结：在同一区域生活着不同种群，它们之间存在复杂的种间关系， 这就是群落。 活动 2 ： 领略美丽的自然风光， 感受生物的多样性。 讨论回答问题并归纳 群落的概念。 活动意图说明 ：通过视频增进学生对家乡的热爱。通过问题情境，引导学生思考在特定环境 中不同生物种群间的关系，引出群落的概念。 任务二 ：探讨群落水平下研究的问题。 活动 3 ： 站在不同的视角下分析种群水平研究的问题以及各小组调查的内容 （群落水平）。 小结 ：从系统观出发，可以研究群落的范围和边界、群落的物种组 成、优势种、群落的空间结构季节性等。从历史观和发展观出发，可 以研究群落的演替。 活动 3 ： 回忆种群相关知识并 结合调查内容，以及刚 才生成的群落的概念讨 论回答问题。 活动意图说明 ：引导学生从不同的视角观察问题，落实生命观念的系统观。 任务三 ：分析群落的物种组成。 　专题三 探索大单元教学　 195 << 教师活动 学生活动 活动 4 ： 结合小组调查情况，分析并比较不同小组的物种类型、物种数目， 了解群落的物种组成。 总结 ：群落的物种组成是区分不同群落的重要特征。 展示不同时间、不同群落的照片，分析造成不同群落物种丰富度差 异的原因。 展示东北部的草原群落中，放牧强度影响优势物种类型的多媒体资 料，分析人类的影响。 总结 ：物种组成受多种因素影响，数量多、地位重要的生物种群就 是优势种，优势种决定了群落的类型。物种丰富度和优势种不是一成 不变的。人类活动会影响群落分布。 活动 4 ： 各小组展示自己调查 结果，并进行分析讨论 交流。 学生比较并总结 ：要 合理控制放牧强度，保 护生物多样性。 活动意图说明 ：引导学生基于自身体验，通过实例分析，提升分析推理能力，并对已有现象 进行归纳整理，锻炼科学思维能力。明确人类活动对群落和生物多样性的影响，引导学生形成 人与自然和谐发展的可持续发展理念，落实社会责任。 任务四 ：采集和调查土壤小动物的丰富度。 活动 5 ： 课件展示调查方法、采集方法、统计方法等理论知识，提供常见土 壤小动物的图片以及类群汇总表。 展示准备好的诱虫器 3 套、吸虫器 3 套以及纱布、镊子、解剖针若干。 组织学生自主选择采集小动物的方法、仪器并采集。 提醒学生：使用仪器时注意安全；解剖针拨找小动物时动作要轻柔； 简易采集法要防止小动物逃走。 提供观察工具，参考书籍 ；指导学生观察统计小动物类型和数量， 在设计好的表格上记录 ；提醒学生目测估计法要多位观察者统计以减 少误差，合理使用仪器。 指导各小组展示成果分析讨论。 总结 ：每个生物群落形成都是与周围环境相互适应的结果，我们应 该保护环境，保护物种多样性。 活动 5 ： 组内合作完成实验操 作。采集后的小动物放 到盛有酒精的烧杯中。 组内合作，对采集好 的小动物进行观察统计 记录。采用合适的方法 统计，并借助相关参考 书籍鉴定。 学生展示，总结讨论 结果。 活动意图说明 ：通过实验室观察，借助相关书籍分类和统计，发展学生科学探究素养 ；加深 学生对群落物种丰富度概念的理解，深化发展生命观念 ；引导学生了解群落形成的原因，增强 学生对进化与适应观的理解。 任务五 ：生成群落概念。 续　表 >> 196 高中生物单元教学设计　 教师活动 学生活动 活动 6 ： 课前准备 ：布置调查任务（调查学校的草地、城市周边的农田、公 园的树林、池塘等）。 提出要求 ：用表格、文字记录生物的种类、各种生物占据的空间位 置，物种之间的关系，并拍照保存；寻找前几个季节相关部分的照片； 每组土取 3 份土样 ；尽量减少对环境的破坏。 活动 6 ： 学生自由结组，做准 备工作 ：提前设计好记 录表格，准备好相机、 自制取样器、塑料带、 标签。 利用周末时间，完成 要求内容。 活动意图说明 ：让学生直接感知群落，激发学生的探究兴趣，培养学生的团队合作能力和探 究精神，培养学生热爱自然、保护环境的社会责任感。 （七）板书设计 （八）作业与拓展学习设计 【概念检测】 了解群落视角下其他的相关研究内容。 【素养提升】 了解土壤小动物的生活习性，研究其适应性特征，归纳它们在生态系统中的 作用。 （九）特色学习资源分析、技术手段应用说明 文本资源：东北部草原群落放牧强度影响优势物种，土壤小动物调查、采集、 统计方法，常见土壤，小动物介绍。 续　表 　专题三 探索大单元教学　 197 << 视频资源：石家庄驼梁风景区、抱犊寨风景区的优美自然风光视频。 图片资源：群落结构研究的问题图片、同学们拍摄的照片 参考书籍：《中国土壤动物检索图鉴》。 物品：实验器材（诱虫器、吸虫器、纱布镊子、放大镜、显微镜等）、采集的土 壤样品。 （十）教学反思与改进 本节课以贴近生活、构建“美丽中国”为主线，通过对身边的群落进行调查研 究，达到对群落概念、视角以及物种组成的深刻认识。本节课主线明显，学生参与 度大，有大量的资料和学生的体验为保障，有利于学生达成学习目标。本节课的课 前准备对于课程的顺利进行非常重要，教师需要对学生分组、调查区域的选择、取 样的方法、取样器的制备等方面给予充分的指导，并且给学生提供充足的资料和硬 件设备。课堂上的侧重点在于实际操作，要开展合作探究的学习活动，这需要教师 有很好的课堂控制能力，同时需要学生有很强的探究意愿和合作能力，一定程度上 增加了课堂难度。 第 2 课时  群落的结构 (2) 设计者：袁 杰 （一）教学内容分析 本节课为本单元的第 2 课时，是在对群落的概念、物种组成和种间关系等内容 有了一定的认知基础上，对群落的整体空间结构、时间结构及形成原因的深入探究， 是从静态到动态的延伸，也是从单纯的种间关系逐渐推进到生物与环境关系的初步 拓展，对本单元第 3 课时、第 4 课时不同环境下的群落类型和演替起到铺垫作用。 本单元知识结构具有从静态到动态，从表象到溯因，从局部到整体层层递进、逐步 深入的特点，而本节生态位概念的形成正是贯穿本单元学习的重要节点，起着承上 启下的关键作用。 （二）学习者分析 学生经过前一阶段的学习，对群落的生物多样性已有了一定的感性认识，为本 节群落的结构特点和生态位的学习奠定了基础，但准确把握抽象的概念原理还需借 >> 198 高中生物单元教学设计　 助图片和视频资料，可通过制作沙盘构建群落结构和生态位的物理模型，以便得出 有科学依据的规律。 （三）学习目标确定 1. 能结合文字和视频资料，说明生物具有与群落环境相适应的形态结构、生理 特征和分布特点，提升进化与适应的生命观念。 2. 能结合实践调查丰富度等探究活动的结果制作沙盘，用模型方法分析不同群 落具有不同的结构特点，归纳群落具有该结构特点的原因和意义。 3. 能用科学的方法调查分析生物的生态位，并以此原理对农业生产中的立体种 植进行合理的评价和指导，提升社会责任感。 （四）学习重点难点 学习重点： 构建群落结构和生物在群落中生态位的物理模型。 学习难点： 构建群落结构和生物在群落中生态位的物理模型。 （六）学习评价设计 “群落的结构（2）”课堂学习成果评价量表 教学目标 驱动性任务 学生课堂表现及相应分值 水平四 （4 ～ 5 分） 水平三 （3 分） 水平二 （2 分） 水平一 （1 分） 说明生物具有 与群落环境相适 应 的 形 态 结 构、 生理特征和分布 特点，提升进化 与适应的生命观 念 分析文字和 视频资料，游 戏活动帮动植 物“回家” 能准确辨 析生物的形 态结构、生 理特征和分 布特点 能辨析生物 的 形 态 结 构、 生理特征和分 布特点 了解生物的 形态结构、生 理特征和分布 特点 大体了解生 物的形态结构、 生理特征和分 布特点 能用模型方法 分析不同群落具 有不同的结构特 点，归纳群落具 有该结构特点的 原因和意义 制 作 沙 盘， 构建模型，归 纳群落的结构 特点 能准确辨 析群落具有 垂直结构和 水平结构 能辨析群落 具有垂直结构 和水平结构 了解群落群 落具有垂直结 构和水平结构 大体了解群 落具有空间结 构，但分辨不 清群落与种群 的空间分布 　专题三 探索大单元教学　 199 << 教学目标 驱动性任务 学生课堂表现及相应分值 水平四 （4 ～ 5 分） 水平三 （3 分） 水平二 （2 分） 水平一 （1 分） 用科学方法调 查分析生物的生 态位，并以此原 理对农业生产中 的立体种植进行 合理的评价和指 导，提升社会责 任感 通过游戏“抢 椅子”，构建生 态 位 的 概 念， 小组讨论分析 立体种植案例 并给予评价 能准确说 出生态位的 概念，高度 认同生物与 环境协同进 化 适 应 观， 主动践行科 学种植和环 境保护 能说出生态 位的概念，认 同生物与环境 协同进化适应 观，主动践行 科学种植和环 境保护 知道生态位 的概念，认同 生物与环境协 同进化适应观 大体了解生 态位概念 （六）学习活动设计 教师活动 学生活动 任务一 ：制作沙盘，构建群落模型。 活动 1 ： 根据学生特点进行分组，每组应至少有一名设计、动手、 表达能力较强的同学。 布置任务 ：按上节课调查的校园或野外生物多样性的结果 或教师提供的《中国地理杂志》中的喜马拉雅山等图片资料 制作沙盘模型。 协助学生录制讲解视频。 活动 1 ： 小组合作，制作群落结构的 沙盘模型。 各组拍摄一段讲解视频，介 绍本组所制作模型的概况，如 制作的是什么地方、什么季节 和时间的群落结构模型，以及 各组件代表的生物类型。 活动意图说明 ：激发学生兴趣，为构建模型奠定基础。 任务二 ：展示交流，引出群落结构主题。 活动 2 ： 选取有代表性的沙盘模型和讲解视频进行展示。 组织学生结合沙盘和图片分析不同环境中的动植物种类是 否存在差异。 总结 ：不同的群落在水平和垂直方向的结构上具有相似的 特点，引出本节的学习内容—群落的垂直结构和水平结构。 活动 2 ： 观看视频，相互交流。 观察，思考，回答问题。 活动意图说明 ：由直观的物理模型自然过渡，引出群落结构的概念。 任务三 ：分析资料，归纳群落的结构特点 续　表 >> 200 高中生物单元教学设计　 教师活动 学生活动 活动 3 ： 展示资料 : 资料 1 ：西双版纳热带雨林中，地上和地下均有分层现象。 资料 2 ：欧亚大陆北方针叶林中鸟类的分层现象。 组织学生思考并回答动、植物分层现象分别与什么因素有 关以及动植物分层的意义。 资料 3 ：以针茅为优势种的草原群落，针茅并不构成连续的 植被。画出示意图。 引导学生归纳水平结构的特征和形成原因。 对易错点进行提示 ：在高山的不同海拔处，由于温度等因 素在不同海拔分布有不同的植被类型，它们原本属于不同的 生物群落，这叫作垂直地带性，并非群落的垂直结构或水平 结构。 活动 3 ： 分析资料，回答问题。 分析资料，结合课本，回答 问题。 观察示意图，归纳总结。 活动意图说明 ：由感性认识上升到理性认识。 任务四 ：帮动植物“回家”—分析群落中的生物具有与环境相适应的特点。 活动 4 ： 展示瓶子树、仙人掌、沙漠狐等动植物及其生活环境的图片， 请学生讨论分析，帮这些动植物 “回家”。 分析旱生群落特征，以及它们为了适应环境在形态结构、 生理特征、分布上的规律特点。 活动 4 ： 讨论回答问题。 活动意图说明 ：寓教于乐，通过游戏，从生物与环境相适应的角度分析群落的结构特点。 任务五 ：分析资料，构建生态位的概念模型。 活动 5 ： 展示资料 4 ：池塘生物群落中各种生物种群在栖息地、食物 等方面“隔开”。 引导学生思考这种隔开的意义。 展示资料 5 ：两种硅藻（星杆藻和针杆藻）单独和混合培养 时的不同结果。 引导学生分析原因并得出结论。 总结并引出生态位的概念 ：星杆藻和针杆藻共同培养时， 由于生存的时间、空间和资源利用高度重叠而产生了竞争， 最终导致星杆藻灭亡。我们将生物种群在群落中的功能关系 和它们在时间和空间上占有的位置称为生态位。 续　表 　专题三 探索大单元教学　 201 << 教师活动 学生活动 所以也可以说，星杆藻和针杆藻具有高度重叠的生态位。 竞争在生物群落中普遍存在，让我们通过游戏来体会一下。 组织游戏 ：抢椅子。 提问 ：哪一组的竞争最强？（2 组） 第三组没抢到椅子的同学只好退而求其次，选择了坐马扎。 事实上，经过长期的自然选择，能够共同生活在一个群落中 的生物的竞争并不都是硅藻那样“你死我活”式的，而是将 生态位产生了分化从而达到共存。 活动 5 ： 阅读教材，回答问题 学习生态位的概念。 学生游戏 ： 五人四椅 ； 五人两椅 ； 五人三椅和两个马扎。 根据教材，画出生态位分化 示意图 把握生态位与群落结构之间 的内在联系。 活动意图说明 ：在资料分析中提升科学探究的能力。用类比方法，通过游戏构建操作定义， 帮助学生更加深刻地体会生态位这一概念，进而构建关于生态位的数学模型和概念模型。 任务六 ：分析立体农业，学以致用。 活动 6 ： 组织学生阅读课本，结合生活经验分享交流立体种植在生 产中的实际应用。 活动 6 ： 阅读教材，分享交流。 活动意图说明 ：理论联系实际，实现社会责任目标。 （七）板书设计 续　表 >> 202 高中生物单元教学设计　 （八）作业与拓展学习设计 【概念检测】 选择熟悉的环境如家乡、旅游过的景点，分析该群落结构特点及影响生物多样 性的原因。 【素养提升】 查阅资料，设计方案，如实记录当地自然群落中几种动物的生态位。 （九）特色学习资源分析、技术手段应用说明 文本资源：《中国地理杂志》《植被与环境》。 图片资源：《中国地理杂志》中的喜马拉雅山等图片。 视频资源：校园不同季节的视频、西双版纳热带雨林视频、大兴安岭针叶林 视频。 技术手段应用：做沙盘的材料、数控、希沃白板。 （十）教学反思与改进 通过本节课的学习和实践，学生应用上节课在校园内的物种多样性调查的结果， 制作沙盘模型，进一步分析了群落的垂直结构和水平结构。本节课是对上一课时内 容的深入拓展，也是基于单元整体设计的教学策略，贴近生活，让学生感受到学有 所用，符合建构主义理论。通过学生游戏“抢椅子”将生态位重叠和生态位分化这 一抽象的概念形象化，让学生对生态位的概念有了初步的认识，但对生态位这一概 念的深入理解，还需在第 3 课时“群落的主要类型”及第 4 课时“群落的演替”中 得以深化。 第 3 课时  群落的主要类型 设计者：刘晓丹 （一）教学内容分析 本节课为人教版高中生物学选择性必修 2 第 2 章第 2 节，课程标准对本节内容 的要求如下：不同种群的生物在长期适应环境和彼此相互适应的过程中形成动态的 生物群落；分析不同群落中的生物具有与该群落环境相适应的形态结构、生理特征 和分布特点。前一节内容“群落的结构”已经介绍了群落的物种组成与种间关系及 　专题三 探索大单元教学　 203 << 空间结构，了解了生态位和土壤中小动物类群的丰富度的研究方法，学生已经对群 落形成了初步认识。本节课先从实例引出陆地群落的分类，然后顺序介绍了荒漠生 物群落、草原生物群落、森林生物群落的外貌和群落结构，帮助学生初步理解生物 群落和环境相互适应，紧接着思考讨论中又讨论了不同森林群落中植物的不同适应 方式，深入分析比较，得出“群落是一定空间下不同物种的天然聚群”的结论。最 后，本节课简单介绍了湿地生物群落和海洋生物群落，引发学生对不同群落特点的 深入挖掘，引导学生认同群落形成的客观规律，进一步理解生物与环境的适应性。 （二）学习者分析 知识方面，通过前一节“群落的结构”学习，学生已经掌握了群落的物种组成、 空间结构及生态位等基本问题；且地理课上学习了地域、气候等对植物分布的影响， 便于学生理解群落分布与气候之间的联系，建立生物与环境相适应的科学观点。能 力方面，学生具备基本的观察分类、归纳概括能力，初步具备筛选信息并整理的能 力，需要增加创造性思维能力和表达能力的锻炼。本节课提出针对性的设计方案， 有利于学生掌握相关技能。 （三）学习目标确定 1. 总结群落的主要类型，形成稳态与平衡观。 2. 归纳概括出不同群落中生物具有与该群落环境相适应的形态结构、生理特征 和分布特点。 3. 通过观察、提问、实验设计、方案实施等探究过程，完成实验报告。 4. 认同群落是一个不同种群相互制约的有机整体，结合“美丽中国”建设要求 和生态文明建设要求，树立和践行“绿水青山就是金山银山”的生态意识，参与环 境保护实践。 （四）学习重点难点 学习重点： 不同群落中的生物具有与环境相适应的形态、结构和生理特征。 学习难点： 群落中生物的适应性。 >> 204 高中生物单元教学设计　 （七）学习评价设计 “群落的主要类型”课堂学习成果评价量表 教学目标 驱动性任务 学生课堂表现及相应分值 水平四 （4 ～ 5 分） 水平三 （3 分） 水平二 （2 分） 水平一 （1 分） 通过“群落的主要类 型”的学习，说出群落 的不同类型，树立空间 上群落具有多样性且形 成稳态与平衡的观念， 树立时间上群落的进化 与适应观念 完成陆地 生 物 群 落 分 析 和 介 绍 的 汇 报 材料 能说出群落的 分 类 依 据 和 类 型，并从稳态与 平衡观念角度、 进化与适应角度 介绍 能说出群 落的分类依 据 和 类 型， 并从稳态与 平衡观念角 度介绍 能 说 出 群 落 的 分 类 依 据 和 类 型 并 介绍 能 说 出 群落的分 类依据和 类型 通过对不同群落中生 物的比较，归纳概括出 不同群落中生物具有与 该群落环境相适应的形 态结构、生理特征和分 布特点 小 组 讨 论， 归 纳 概 括 生 物 的 适 应 性 特 征 和 分 布规律 能全面归纳适 应性特征和分布 特点并对适应性 的本质进行阐述 能归纳适 应性特征和 分布特点并 进行说明 能 归 纳 适 应 性 特 征 和 分 布 特点 能 归 纳 适应性特 征和分布 特 点， 但 不全面 通过生态学原理，发 现身边不同类型群落的 生物学问题，通过观察、 提问、实验设计、方案 实施等探究过程，完成 实验报告 小 组 探 究， 完 成 修复方案 能填写完整修 复 方 案， 并 对 修复方案做出评 价、汇报，提出 建设性意见 能填写完 整 修 复 方 案，并能对 修复方案做 出评价并汇 报 能 填 写 完 整 修 复 方 案 能 按 要 求填写部 分修复方 案 通过形成的实验报告 分享，认同群落是一个 不同种群相互制约的有 机整体，结合“美丽中 国”建设要求和生态文 明建设要求，树立和践 行“绿水青山就是金山 银山”的生态意识，参 与环境保护实践 阐述对生 态 文 明 建 设的认识 能 从 生 态 角 度、经济建设角 度说明生态文明 建设的重要性， 愿意参与环境保 护实践并向公众 宣传生态保护的 重要性 能从生态 角度、经济 建设角度说 明生态文明 建设的重要 性，愿意参 与环境保护 实践 能 从 生 态 角 度、 经 济 建 设 角 度 说 明 生 态 文 明 建 设 的 重 要性 能 从 生 态角度说 明生态文 明建设的 重要性 （六）学习活动设计 教师活动 学生活动 任务一 ：收集准备喜爱的旅行地的群落资料。 　专题三 探索大单元教学　 205 << 教师活动 学生活动 活动 1 ： 布置资料收集任务，提出要求（最喜欢的旅行地的照片、视频， 要求包含该区域典型生物，并对该区域生活的生物习性进行收集整 理并做汇报）。 活动 1 ： 筛选照片、视频，搜集 资料，准备汇报材料。 活动意图说明 ：通过回忆旅行中的快乐感受，激发学生的探究兴趣，锻炼学生的观察能力， 培养学生收集资料、整理资料的能力，帮助学生感受生活的美好。 任务二 ：讨论群落研究视角和分类依据。 活动 2 ： 播放《航拍中国》视频，引导学生思考美丽中国包含的群落类型、 群落的分类依据，总结群落研究的角度。 活动 2 ： 观看视频，感受美丽中 国，获得民族自豪感和认 同感。 尝试对群落进行观察和 分类，并给出分类依据， 相互交流补充观察群落视 角。 活动意图说明 ：借助视频资源，感受群落的多样性，培养学生对生物问题的发现力和感知力， 激发学生学习兴趣。 任务三 ：分析和介绍陆地生物群落。 活动 3 ： 按学生准备的群落类型对学生进行分组，布置讨论任务（包括不 同群落分布的位置，群落所处区域的环境特点，植物类型，植物共 同特征，动物类型，动物特点，生物与生物、生物与环境之间的适 应性特征）。 活动 3 ： 小组讨论，分享各自信 息，讨论教师提出的任务， 丰富汇报内容，形成汇报 材料。 活动意图说明 ：培养学生小组合作能力，充分发挥学生的主体性，培养学生解决问题的能力， 帮助学生形成正确的科学观念、掌握科学规律、提升学科素养。 任务四 ：研究动植物抗逆策略。 续　表 >> 206 高中生物单元教学设计　 教师活动 学生活动 活动 4 ： 依据学生总结的动植物与生存环境的关系，引导学生推测动植物 与环境的适应生理，如植物的抗寒、抗旱、抗盐碱（提示：叶片长宽比、 厚度、材质、形状；叶绿素种类和含量变化；叶绿体形态位置变化； 内部自由水结合水变化、细胞液浓度变化 ；根的特点、形态 ；开花 时间、传粉方式等方面），动物抗寒、抗旱、躲避天敌、获取食物、 生殖策略等（提示 ：拟态、体型器官变化、皮肤、迁徙、排泄、活 动时间、体色、生活方式等方面）。 活动 4 ： 依据已归纳的事实，推 测生物的生存策略，举例 介绍。 活动意图说明 ：帮助学生将现象与原理链接，进行演绎推理，并找到证据，体验解决问题的 探究过程，将课本知识发散开，促进学生的系统性思考和系统观念的形成。 任务五 ：提出蚂蚁森林后续生态修复方案。 活动 5 ： 组织学生利用知识设计生态修复计划。 资料 ：阿拉善生态修复视频（蚂蚁森林）。 请同学们结合蚂蚁森林现状，提出下一步的修复方案。 活动 5 ： 感受生态修复的不易和 无数人背后的付出，反思 并改善自身不合理的生活 习惯。 利用不同生物特点，合 理利用生物资源，制订科 学有效的修复方案。 活动意图说明 ：在学生心里埋下保护环境的种子，引导学生思考后续生态修复创意，为中国 生态建设献策，培养学生的国家责任感和使命感，希望同学们后续能投入国家生态文明建设， 为祖国更加美好的明天奋斗。 任务六 ：介绍中国特色社会主义生态文明建设成果和主张 。 活动 6 ： 介绍中国特色社会主义生态文明建设成果和主张资料文章《以生 态文明推动构建人类命运共同体》。 活动 6 ： 了解国家政策，认同国 家行为。 活动意图说明 ：明确国家生态建设的决心，支持国家重要战略。 续　表 　专题三 探索大单元教学　 207 << （七）板书设计 （八）作业与拓展学习设计 【概念检测】 比较热带草原和温带草原的异同。 【素养提升】 完成《中国生态修复现状和前景研究》报告。 （九）特色学习资源分析、技术手段应用说明 文本资源：群落的主要类型、以生态文明推动构建人类命运共同体相关内容。 图片资源：学生喜爱的旅游地图片、陆地群落的类型图片、天山山脉群落分布 图片、动物迁徙图片等。 视频资源：《航拍中国》纪录片、阿拉善生态修复视频（蚂蚁森林）。 技术手段应用：鸿合白板。 （十）教学反思与改进 本节课能带给学生比较大的视觉冲击，也能锻炼学生观察体验、资料搜集、归 纳概括、语言表达、创新思维的能力，通过组织学生开展合作探究的学习活动，培 养学生的国家视野和主人翁意识。但本节课需要的资料繁多，对学生课外生物学知 识要求高，难以利用课上时间进行充分的探讨和交流。另外，一些学生的观点没能 在课堂上得到展示，十分遗憾，但课后的调查报告作业可以作为另一个展示机会， 锻炼学生的表达能力和逻辑能力。 >> 208 高中生物单元教学设计　 第 4 课时  群落的演替 设计者：任梦然 （一）教学内容分析 本节课是人教版高中生物学选择性必修 2 第 2 章第 3 节的内容，包括群落演替 的概念，类型，过程，人类活动的影响以及退耕还林、还草、还湖的政策以及取得 的建设成就。本节课描述了生命系统是一个动态发展的过程，生物与环境之间相互 影响、相互作用。基于对人类活动影响群落结构和演替的了解，分析人与自然的关 系，认同退耕还林、还草、还湖的必要性，树立“绿水青山就是金山银山”的生态 理念，形成尊重自然和保护自然的生态观念。本节内容作为群落的最后一节，起着 承上启下的作用，既蕴含了群落的结构、种间关系等前面所学的内容，又为生态系 统及其稳定性和人与环境的学习埋下了伏笔。 （二）学习者分析 知识方面，学生已经学习了群落的概念、空间结构、种间关系、生态位、群落 的主要类型等基础知识，具备生物与环境相适应的基本观念。能力方面，高二年级 的学生已具备自主学习的能力，具有一定的抽象思维和实际问题分析能力，但语言 表达的规范性和严谨性有待提高。通过课前资料的查阅和学习，学生对群落演替的 相关知识只处于初步的形象认知阶段，对演替的过程、实质和原因等抽象内容理解 不够透彻。本节内容与我国近年来启动的生态文明建设工程有着密切的联系，引入 真实的情境，可以激发学生的兴趣，将抽象知识形象化，用动态发展观引导学生分 析问题和解决问题，给学生提供展示发言的机会，提高学生的语言表达能力，帮助 学生深刻理解演替的内涵。 （三）学习目标确定 1. 分析群落演替的过程，形成生命系统的动态发展观、结构与功能观、进化与 适应观、稳态与平衡观。 2. 总结分析初生演替和次生演替的异同点，培养归纳与分析等科学思维。 3. 运用模型建构的方法，经过小组探究，展示演替的过程，培养合作探究能力。 4. 关注我国退耕还林、还草、还湖的政策，增强学生对自然与社会的责任感以 　专题三 探索大单元教学　 209 << 及保护环境的使命感。 （四）学习重点难点 学习重点： 群落的演替过程。 学习难点： 群落的演替过程。 （五）学习评价设计 “群落的演替”课堂学习成果评价量表 教学目标 驱动性 任务 学生课堂表现及相应分值 水平四 （4 ～ 5 分） 水平三 （3 分） 水平二 （2 分） 水平一 （1 分） 分析群落演 替的过程，形 成生命系统的 动 态 发 展 观、 结构与功能观、 进化与适应观、 稳态与平衡观， 培养培养团队 合作精神 小 组 合 作探究，通 过模型构 建群落演 替的过程 能准确构建初生 演替和次生演替的 模型，并从结构与 功能观、进化与适 应观、稳态与平衡 观角度对演替的本 质进行阐释，认同 演替是动态发展的 过程 能构建初生演替 和次生演替的模型， 并从结构与功能观、 进化与适应观角度 对演替的过程进行 说明，认同演替是 动态发展的过程 能 构 建 初 生 演 替 和 次 生 演 替的模型 能构建初生 演替和次生演 替的模型但不 够完整 总结分析初 生演替和次生 演替的异同点， 培养归纳与分 析的能力 小 组 合 作交流，列 表对比初 生演替和 次生演替 能 准 确 从 起 点、 经历时间、演替速 度、发展趋势、经 历阶段和演替结果 几个方面阐明初生 演替和次生演替的 异同点 能从起点、经历时 间、演替速度、发 展趋势、经历阶段 和演替结果几个方 面说出初生演替和 次生演替的异同点， 但不能清楚地解释 能 说 出 教 材 中 提 到 的 初 生 演 替 和 次 生 演 替 的 异 同 点， 但 不 能 总 结归纳 能说出初生 演替和次生演 替 的 异 同 点， 但不全面 关注我国退 耕还林、还草、 还 湖 的 政 策， 增强学生对自 然与社会的责 任感以及保护 环境的使命感 撰写“建 设美丽家 乡”小论文 能综合运用种群 和群落的知识有条 理 地 写 出 建 设 措 施，并流露出浓厚 的热爱家乡、保护 环境的情感 能运用群落演替 的知识有条理地写 出建设措施，并流 露出热爱家乡、保 护环境的情感 能 运 用 群 落 演 替 的 知 识 写 出 建 设 措 施 和 流 露 出 情 感， 但 条 理 不 够清晰 能写出建设 措施，但与生 物学知识联系 不紧密 >> 210 高中生物单元教学设计　 （六）学习活动设计 教师活动 学生活动 任务一 ：感知群落演替的概念。 活动 1 ： 播放延安退耕还林的视频，分析退耕还林前后群落中物 种组成、种间关系、空间结构等方面发生的变化。 总结 ：群落的演替是一个群落被另一个群落代替的过程。 活动 1 ： 观看视频，思考并回答问题，了 解群落演替的概念。 活动意图说明 ：以视频的形式真实具体地展示出延安地区退耕还林前后群落的变化，调动学 生的学习激情，让学生直观地感受到群落的演替是一个群落被另一个群落代替的过程。 任务二 ：建构初生演替和次生演替的模型。 活动 2 ： 组织学生自主阅读教材内容，分析裸岩上的演替阶段及 原因。 组织活动 ：给学生准备写有岩石、苔藓、土壤、地衣、 草本植物、灌木、乔木、各种动物的图片，让学生小组合 作构建裸岩上的演替模型。 活动 2 ： 阅读教材，思考并回答问题。 分小组合作，构建并展示裸岩上 的演替模型。总结裸岩上的演替 过程中土壤条件、生物种类、种 间关系和群落结构的发展规律。 活动 3 ： 组织学生自主阅读教材，小组合作构建农田上的演替模 型，并分析弃耕农田上的演替过程中土壤条件、生物种类、 种间关系和群落结构是如何变化的。 活动 3 ： 分小组合作，构建并展示弃耕农 田上的演替模型，总结演替的方 向和规律。 活动意图说明 ：学生通过阅读教材和模型构建，阐明初生演替和次生演替阶段，锻炼语言表 达的规范性和严谨性，并加深对群落动态发展的认识。 任务三 ：对比初生演替和次生演替。 活动 4 ： 比较裸岩上的演替过程和弃耕农田上的演替过程，找出 异同点，总结初生演替和次生演替的概念。 展示沙丘、火山岩、冰川泥、过量砍伐的森林和火灾后 的草原的图片，让学生分别判断演替的类型。 列表比较初生演替和次生演替的异同点，从起点、经历 时间、演替速度、发展趋势、经历阶段和演替结果 6 个方 面进行比较。 总结 ：群落的演替最终都会达到一个与群落所处环境相 适应的相对稳定的状态，是协同进化的结果。 活动 4 ： 对比裸岩上的演替过程和弃耕 农田上的演替过程，理解初生演 替和次生演替的概念。 观察图片，回答问题。 小组合作讨论，回答问题。 　专题三 探索大单元教学　 211 << 教师活动 学生活动 活动意图说明 ：运用比较、归纳和概括的方法，阐明初生演替和次生演替的概念和两者的异 同点，训练学生的科学思维，帮助学生形成进化与适应观。 任务四 ：探讨人类活动对群落演替的影响。 活动 5 ： 展示密集的羊群、顺流而下的木材和废水排入河流的三 张图片，让学生分析人类活动对群落演替的影响。 接着展示校园中草坪一角的照片，引用白居易的诗句“远 芳侵古道，晴翠接荒城”引导学生思考其中所包含的生物 学知识。 活动 5 ： 分析图片并总结 ：人类活动往往 会使群落演替按照不同于自然演 替的速度和方向进行。 活动 6 ： 播放 2023 年 8 月份北京等地遭遇特大暴雨灾害，洪水冲 塌房屋的新闻。告诉学生洪灾发生是围湖造田、乱砍滥伐 等人为破坏生态环境行为的直接后果。引入我国退耕还林、 还草、还湖的政策和措施，并回扣课前延安的退耕还林视频， 让学生对退耕还林的政策进行评议。 总结 ：绿水青山就是金山银山，让我们一起努力，共同 维护绿水青山，建设美丽中国。 活动 6 ： 学生观察视频，阅读教材，思考 讨论。 活动意图说明 ：从学生的生活实际出发，认同人类活动应该遵循群落演替的规律和退耕还草、 还林等生态建设措施的意义，增强学生对自然与社会的责任感以及保护环境的使命感。 （七）板书设计 续　表 >> 212 高中生物单元教学设计　 （八）作业与拓展学习设计 【概念检测】 总结初生演替和次生演替的演替过程，判断湖泊的演替类型。 【素养提升】 从群落演替的角度提出建设美丽家乡的具体措施。 （九）特色学习资源分析、技术手段应用说明 文本资源：我国退耕还林、还草、还湖的政策等。 图片资源：裸岩上的演替图、弃耕农田上的演替图、校园草坪的照片等。 视频资源：延安退耕还林的视频、洪水冲塌房屋的新闻视频。 （十）教学反思与改进 本节课通过多个视频和图片，让学生在真实的情境中，体会群落演替的概念和 人类活动对群落演替的影响。学生通过自主阅读教材和模型构建的方法，理解演替 的过程和实质。同时，教师通过层层递进的问题串和表格设计，引导学生开展有效 的自主学习和小组合作学习，训练学生的科学思维和培养学生的科学探究能力；通 过联系学生的生活实际，引导学生关爱自然、敬畏生命。本节课也存在不足之处， 课前若能指导学生开展当地群落调查活动，就能更加丰富教学资源和学生的科学探 究体验。 单元教学案例 7  以基因工程手段实现干扰素的大量生产 设计者：靳海静 付晓星 臧岳铭 姜 丹 张秋月 田盼晴 刘文青 【单元内容分析】 人类的许多疾病都是由病毒引起的，再好的抗生素也无法将其完全杀死，直到 1957 年，科学家找到了对付病毒的“克星”。经过大量的实验，科学家发现在病毒的 刺激下，细胞会产生一种蛋白质抑制病毒的侵染，这种特殊的蛋白质能对病毒侵染起 到干扰作用，因此将其命名为“干扰素”。但是，要使干扰素成为药品进入临床应用， 必须解决大量制备的问题。那么，如何获得大量的干扰素呢？本单元将学习利用基因 工程的手段实现干扰素的大量生产。“基因工程”单元属于人教版高中生物学选择性必 修 3“生物技术与工程”的大概念 5“基因工程赋予生物新的遗传特性”，其中包含 2