4.1.2 生态系统的结构和功能（教学设计）生物鲁科版五四学制2024七年级上册

第1章 生态环境 第2节　生态系统的结构和功能 年级 七年级 授课时间 1课时 课题 第2节　生态系统的结构和功能 教材分析 《生态系统的结构和功能》是（鲁科版2024）七年级上册第四单元《生物与环境》的第一章生态系统第二节的教学内容。本章的第一节介绍了生物圈的概念，生物与环境之间相互影响的关系。所以，本节课的内容既是对前一节知识的总结，又是一个新概念的形成和升华，向学生揭示生物和环境所形成的统一的整体叫做生态系统。教师通过本节课的教学要让学生了解生态系统的具体组成，认识生物和生态系统与人类的关系，通过人与生物圈之间的相互影响、相互作用的探究活动的开展，树立人与自然和谐发展的观点。 教学目标 1、知识目标 （（1）理解生态系统中生物之间的营养关系，形成对食物链和食物网的基本认知，认识生物与环境之间的相互依存关系。 （2）通过分析草原生态系统中生物之间的关系，培养逻辑推理能力，能够正确构建和解释食物链与食物网的结构。 （3）认识到生态系统平衡的重要性，增强保护生态环境的责任意识。2、能力目标 （1）学生通过对不同生态瓶的观察和分析，初步学会生物科学探究的一般方法，在科学探究中发展合作、交流、实践、表达能力。 （2）初步具有搜集和分析图文资料等信息的能力。尝试通过分析资料提高学生发现、分析、解决问题的能力。 （3）通过捕食蛇、有毒物质积累等教学内容，学生初步学会将所学知识与生活、环境等实际问题相联系，并运用到生活中去。 3、情感态度与价值观 （1）通过问题对话式教学，鼓励学生通过探究活动自己找出答案，增强自信心，激发学生学习生物学的兴趣，培养科学的学习方法。 （2）通过资料图片的分析、探究活动的开展，增强学生热爱大自然，保护生物、珍爱生命的情感，更加爱护我们的家园——生物圈。 （3）通过科学家的故事和地方特色的视频和图片等教学资料，增强学生的民族自豪感和热爱家乡的情感。 教学重、难点 重点 理解食物链和食物网的概念，并能在具体生态系统中进行正确分析和构建，培养科学探究与实践能力。 难点 认识食物链和食物网在生态系统中的作用，理解能量和物质在生物间的传递过程，提升生命观念和科学思维。 教学过程 教学内容 教师活动 学生活动 新课导入 多媒体播放图片，活跃课堂气氛。 教师提问“棒子老虎虫子鸡”的游戏玩过吗？ 所谓的“一物克一物”的规则其实是生物间的食物关系。试着说出哪些生物之间存在食物关系。 学生仔细听讲 学生回答：玩过 学生思考并回答问题 新知探究 一、生态系统的定义 【活动一：观察思考】 1、教师讲授生态系统的定义。 在一定的空间范围内，生物与环境所形成的统一的整体叫做生态系统。 2、 多媒体播放一片草原和一个湖泊的图片，借助图片讲解生态系统的组成。 3、教师提问以下那些是生态系统，那些不是生态系统？ 4、教师继续提问生态系统有哪些成分组成？ 5、教师概括生态系统由生物和环境两部分组成。 学生认真听讲 学生思考并回答塘朗山、深圳市、太平洋、生物圈时生态系统，草原上的一群羊、长江里的水和石头不是生态系统。 学生思考并回答问题 二、生态系统的组成 1、多媒体展示课本讨论部分图片 2、教师提问 ①、树，幼虫和琢磨鸟如何获得所需物质和能量？ ②、腐烂的树桩最终会消失吗？其中的有机物会发生什么变化？ ③、在生态系统中，植物，动物和真菌分别扮演什么角色？ 3、生态系统由生物和环境两部分组成，生物部分包括植物、动物、微生物（细菌、真菌），非生物部分包括阳光、空气、水分等。 4、生态系统中的植物、动物、细菌和真菌分别扮演什么角色？ 5、多媒体播放植物图片 6、 在生态系统中，植物能通过光合作用制造有机物，有机物中储存着来自阳光的能量，植物制造的有机物不仅满足了自身对物质和能量的需求，也是动物的食物来源，因此植物是生态系统中的生产者。 7、多媒体播动物取食物图片 8、动物不能自己制造有机物，它们直接或间接地以植物为食，因此动物是生态系统中的消费者。 9、森林中的落叶，动物的遗体残骸，会被大量的细菌和真菌分解，在分解过程中，有机物被分解成无机物，可供植物再次利用，因此，细菌和真菌是生态系统中的分解者。 9、教师归纳总结生态系统的组成 10、 教师提问生产者、消费者分解者之间是独立存在的吗 11、 生产者、消费者和分解者之间是相互依存、相互制约的关系。缺少任何一种成分都不能组成一个生态系统。 学生仔细观看图片 学生分组讨论教师提出的3个问题 学生仔细听讲 学生根据已学知识点回答问题 学生仔细听讲 学生思考 三、生态系统的营养结构 1、多媒体播放螳螂捕蝉，黄雀在后的图片 2、在生态系统中，不同生物之间由于吃与被吃的关系而形成的链状结构叫做食物链。 3、如何书写一条食物链呢？同学们尝试写出图中涉及到的一条食物链。 4、食物链的写法要求： ①、从生产者（植物）开始。 ②、以消费者（动物）结束。 ③、箭头从被吃指向吃。 ④、箭头方向代表物质和能量流动方向。 5、多媒体播放图片，要求学生画出所有的食物链。 7、 教师提问，你连接的食物链有几条，它们是互不相关的吗？ 8、 假如蛇的数量锐减，那些生物的数量会发生变化？发生怎样的变化？ 9、一个生态系统中，往往有多条食物链，它们彼此交错连接，形成食物网。 10、食物链和食物网是生态系统的营养结构，生态系统中的物质和能量就是沿着食物链和食物网流动的 学生动手写食物链 学生动手写食物链 学生思考并回答问题 四、生态系统的功能 1、生物的生命活动需要物质和能量，太阳是生态系统中能量的来源，植物通过光合作用将光能转变成储存在有机物中的化学能，能量和物质沿着食物链和食物网流动，被各种生物利用，在流动过程中，物质和能量逐步消耗而减少。 3、 生态系统中的二氧化碳、氧气、水等物质，随着各种生命活动不断的从无机环境到生物体，又从生物体到无机环境，能量流动和物质循环就是生态系统的两大功能，通过能量流动和物质循环，生态系统中的生产者、消费者、分界者与非生物环境紧密联系在一起，形成一个有机整体。 4、 多媒体播放图片 5、教师提问： 问题1：哪种生物体内有毒物质最多？为什么？ 问题2：如果这些积累了很多有毒物质的鱼被人吃了，会产生什么样的后果？ 问题3：这个实例给大家怎样的启示？ 5、 教师讲解生物富集概念。 生物富集指生物从周围的环境中吸收并积累某种有毒物质，（如重金属、化学农药）使生物体内该物质的浓度不断增加的现象。有毒物质能够沿食物链积累。 学生认真听讲 学生思考并回答问题 课堂小结 生态系统的结构和功能 巩固练习 1.下列食物链中表示正确的是（ ） A. 阳光→蚱蜢→食虫鸟 B. 食虫鸟→蚱蜢→草 C. 田鼠→蛇→鹰 D. 草→蚱蜢→食虫鸟 2.下列各项中，能够完整表示一条食物链的是（ ） A.大鱼吃小鱼，小鱼吃虾米 B.狐吃兔子，兔子吃草 C.螳螂捕蝉，黄雀在后 D.猫头鹰捕食田鼠，狐也捕食田鼠 3、右图为一个生态系统中某些生物的相对数量关系，这些生物构成了一条食物链。在这条食物链中物质和能量的流动方向是（ ） A. 甲→乙→丙→丁 B. 丙→丁→甲→乙 C. 丙→丁→乙→甲 D. 丁→乙→丙→甲 4.（2025·湖南·中考真题）在制作生态瓶综合实践活动中，设计评价量表需考虑多个评价点。与生态系统自动调节能力有关的评价点是（　　） A．生态瓶整体美观，清洁 B．生态系统模式图呈现完整、清晰、准确 C．生态瓶放置位置、环境条件等有详细记录 D．一段时间后动植物状态良好，种类不变，数量变化不大 板书设计 课后作业 1．在一个麦田生态系统中，属于生产者的是（    ） A．田鼠 B．农民 C．蝗虫 D．小麦 【答案】D 【分析】生产者是生态系统中能通过光合作用制造有机物的自养生物，通常是绿色植物。 【详解】A．田鼠是动物，以植物为食，属于消费者，故A不符合题意。 B．农民属于人类，不能进行光合作用，属于消费者，故B不符合题意。 C．蝗虫是动物，以植物为食，属于消费者，故C不符合题意。 D．小麦是绿色植物，能通过光合作用制造有机物，属于生产者，故D符合题意。 故选D。 2．如图表示生态系统各成分间的相互关系。下列叙述错误的是（    ） A．二氧化碳是碳参与物质循环的主要形式 B．甲体内的碳以有机物的形式传递给乙 C．②③④过程的实质都是细胞的呼吸作用 D．丙是生态系统最基本、最关键的生物成分 【答案】D 【分析】生态系统中，生产者通过光合作用，吸收二氧化碳，放出氧气；同时也能进行呼吸作用，吸收氧气，产生二氧化碳；消费者直接或间接地以生产者作为食物，并通过呼吸作用将体内的有机物分解，产生二氧化碳；分解者将动、植物的残体分解放出二氧化碳。观图可知：甲表示生产者，乙表示消费者，丙表示分解者，①表示光合作用，②③表示呼吸作用，④表示分解作用。 【详解】A．碳参与物质循环的主要形式是二氧化碳，在生态系统中，碳主要以二氧化碳的形式在大气、生物群落和土壤之间循环，故A正确。 B．由图可知，甲与二氧化碳之间是双箭头，说明该生物既能吸收二氧化碳，放出氧气；又能吸收氧气，产生二氧化碳，可判断出甲为生产者；而甲和乙的遗体和排泄物都被丙分解，产生二氧化碳，同时，乙直接以甲为食，判断乙为消费者，丙是分解者。甲生产者通过光合作用将二氧化碳和水转化为有机物，然后通过食物链传递给乙消费者，故B正确。 C．②表示植物的呼吸作用，③表示动物的呼吸作用，④表示分解者的分解作用，其实质都是细胞的呼吸作用，即分解有机物并释放能量供生命活动利用，故C正确。 D．在生态系统中只有绿色植物才能进行光合作用固定太阳能。绿色植物通过叶绿体，利用光能把二氧化碳和水合成有机物，并储存能量，为自己和其他生物提供有机物和能量，因此，在此生态系统中最基本、最关键的生物成分生产者。由图可知，甲与二氧化碳之间是双箭头，说明该生物既能吸收二氧化碳，放出氧气；又能吸收氧气，产生二氧化碳，可判断出甲为生产者。因此甲是该生态系统最基本、最关键的生物成分，故D错误。 故选D。 3．若将食物链中各环节的能量数值转换为相应面积的图形，按序排列，可形成金字塔图形，叫作能量金字塔，如下图所示。图中代表生产者的是（　　） A．甲 B．乙 C．丙 D．丁 【答案】D 【分析】在生态系统中，能量是沿着食物链传递的，能量沿食物链传递的规律是单向流动、逐级递减的，因此越往食物链的末端，能量越少，生物的数量也随着食物链级别的升高减少。可见在一个稳定的生态系统中植物的能量（数量）多于草食性动物中的能量（数量），草食性动物中的能量（数量）多于肉食性动物中的能量（数量）。 【详解】生产者主要是指绿色植物，它们能进行光合作用将太阳能转变为化学能，将无机物转化为有机物，不仅供自身生长发育的需要，也是其他生物类群的食物和能源的提供者。生产者位于食物链的起始端，属于第一营养级，数量最多，含能量最多，植食性动物为第二营养级，数量和能量次之，以植食性动物为食的动物为第三营养级，数量和能量又次之；以此类推。图中，丁面积最大，代表生产者；丙次之，属于初级消费者；乙又次之，属于二级消费者；甲面积最小，属于三级消费者。故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 4．下图表示淡水生态系统中的一条食物链。下列说法正确的是（    ） A．该食物链的表示方式为：⑤→④→③→②→① B．若③的数量大量增加，则④的数量会无限制地增加 C．若水中含有有毒物质，则体内有毒物质积累最多的是⑤ D．该淡水生态系统是由植物、动物、细菌和真菌共同组成的 【答案】C 【分析】生态平衡是指在一定的时间内，一个自然生态系统内的生物种类和数量一般是相对稳定的，它们之间及其与环境间的能量流动和物质循环也保持相对稳定的状态。生态平衡是一种动态的平衡，它依赖于生态系统的自我调节能力。一般来说，生态系统中生物的种类越多，食物链和食物网越复杂，生态系统的调节能力就越强。 【详解】A．食物链反映的是生产者与消费者之间吃与被吃的关系，所以食物链中不应该出现分解者和非生物部分。食物链的正确写法是：生产者→初级消费者→次级消费者…注意起始点是生产者；因此，图中所示的一条食物链：①→②→③→④→⑤，A错误。 B．图中所示的一条食物链：①→②→③→④→⑤，若③的数量大量增加，则④的数量在短期内增加，但增加到一定数量后又会因食物缺乏而减少，最终处于一种动态平衡，B错误。 C．有害物质如铅、汞等沿着食物链传递积累，营养级别越高，有毒物质含量越高；即有毒物质通过食物链在生物体内不断积累，使其浓度随着消费者级别的升高而逐步增加，⑤的营养级别最高，故体内有毒物质积累最多，C正确。 D．一个完整的生态系统包括生物部分和非生物部分，非生物部分包括阳光、空气、水、温度等，生物部分由生产者（植物）、消费者（动物）和分解者（细菌、真菌）组成，D错误。 故选C。 5．在中国空间站的“问天”实验舱，科学家以斑马鱼和金鱼藻为研究对象，建立了稳定运行的空间自循环水生生态系统。下列关于这个生态系统分析错误的是（    ） A．金鱼藻在该生态系统中属于生产者 B．这个生态系统中的一条食物链为：金鱼藻→斑马鱼→微生物 C．微生物能够参与生态系统的物质循环 D．太空失重是影响斑马鱼生活的非生物因素 【答案】B 【分析】生态系统由生产者、消费者、分解者和非生物成分组成。食物链仅包含生产者和消费者，分解者不参与食物链。 【详解】A．生产者主要是指绿色植物，它们能进行光合作用将太阳能转变为化学能，将无机物转化为有机物，不仅供自身生长发育的需要，也是其他生物类群的食物和能源的提供者。金鱼藻能通过光合作用制造有机物，属于生产者，故A正确。 B．食物链中不包含分解者（微生物），正确写法应为“金鱼藻→斑马鱼”，故B错误。 C．微生物作为分解者，分解有机物为无机物，促进物质循环，故C正确。 D．环境中影响生物的生活和分布的因素叫做生态因素。包括非生物因素和生物因素。失重属于非生物因素，影响斑马鱼生存，故D正确。 故选B。 6．“稻在水中长，虾绕稻边游”。“稻虾共作”是我省广泛实施的富民工程，这项工程有良好的经济效益和生态效益。下图是“稻虾共作”原理示意图，据图分析，说法不正确的是（　　）    A．该稻虾田是一个生态系统 B．该稻虾田中的腐生细菌和真菌属于分解者 C．若该稻虾田里的野生青蛙被大量捕捉，不会影响其自动调节能力 D．若该稻虾田受到重金属污染，则可能通过食物链不断积累 【答案】C 【分析】生态系统包括生物部分和非生物部分，其中生物部分包括生产者（绿色植物）、消费者（动物）和分解者（细菌、真菌等。 【详解】A．稻虾田既包括了环境，又包括了此环境中所有的生物，因此可以构成一个生态系统，A正确。 B．腐生细菌和真菌属于分解者，可以将动植物和人的遗体、粪便等分解为无机物返还到无极环境中供植物光合作用所利用，促进了生物圈的物质循环，B正确。 C．在生态系统中各种生物的数量和所占的比例总是维持在相对稳定的状态，这种现象叫做生态平衡。如果食物链或食物网中的某一环节出了问题，就会影响到整个生态系统。因此若该稻虾田里的野生青蛙被大量捕捉，会影响其自动调节能力，C错误。 D．在生态系统中，有害物质沿着食物链积累，营养级别越高，有毒物质含量越高，D正确。 故选C。 教学反思 总体上来说，这节课我觉得上的比以往，有所进步，查阅了很多的资料以及现成的教学设计，并取其精华去其糟粕：主要表现在： 1、教材处理的比较合理，如生态系统的类型等不是很重要的内容大胆放手了，而对于概念反复强调关键点，对于组成成分注重分析相互关系，对于食物链注重区分消费级和营养级，对于食物网注重分析等； 2、提高课堂学习效率，给学生阅读分析教材的时间，自主完成学案，教材和学案中有的尽量让学生背着答，争取发挥学案的最大作用。而对于有些难度、需要点拨的师生共同分析。 3、从整体上看，本节课基本上达到了新课程标准要求的预期目标。特别是教师对教材的充分挖掘和调整，是符合本校学生实际的。教师在课堂上起到了组织者、合作者、引导者作用，课堂活而有序。 经过课后的自我反思这堂课还存在以下缺点： 课件中多次出现图片，会调动学生的学习热情。然而，也存在学习隐患，那就是分散了学生的学习注意力，使学生的思维活跃在图片的某个情境中，一定程度上影响了学生的听课状态。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$