4.2.1 生态系统的自我调节（教学设计）生物鲁科版五四学制2024七年级上册

第2章生态安全  第1节　生态系统的自我调节 年级 七年级 授课时间 1课时 课题 第2节　生态系统的自我调节 教材分析 《生态系统的自我调节》是（鲁科版2024）七年级上册第四单元《生物与环境》的第二章生态安全第一节的教学内容。本节内容是在学生已学过生态系统相关知识的基础上，从“生态系统的稳定”角度进一步深入分析，它不仅完善了生态系统相关知识体系，还为后续学习人类活动对生态环境的影响等内容奠定基础，在教材中起承上启下作用。本节内容的设计还符合新课标的要求和初中学生的认知规律，有助于学生构建完整的生态系统知识体系。 教学目标 1、说出生态系统具有一定的自我调节能力。 2、找出影响生态系统自我调节能力的因素，说明生态系统中生物的多样性越丰富，食物链和食物网越复杂，自我调节能力就越强。 3、说明生态系统的自我调节能力是有限的，认同人为因素会影响生态系统自我调节能力，爱护生态系统的责任。 教学重、难点 重点 生态系统通过自我调节维持相对稳定，生态系统的自我调节能力有一定限度。 难点 理解生态系统如何通过自我调节维持相对稳定，并能分析生态系统自我调节能力有限性的原因及影响因素。 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。 教师提问同学们设计并制作的生态瓶中水质情况和生物生活状况是否发生变化？尝试说明原因。 学生回忆生态瓶的知识 学生回答：良好或异常。 新知探究 一、生态平衡 【活动一：观察思考】 1、 教师提问：什么是生态系统？ 2、 多媒体展示观察思考图片 3、 教师安排学生带着问题自主学习教材P31-32 观察思考，思考P32讨论部分的两个问题。 4、 多媒体展示图片 4、教师讲解生态平衡概念: 一般情况下，生态系统中各种生物的数量及其所占的比例是相对稳定的，能够维持正常的能量流动和物质循环，形成一种动态的平衡，叫作生态平衡。 5、虽然地球上许多生态系统不时受到干扰，但只要这种干扰没有超过一定的限度，生态系统就能通过自我调节来维持自身平衡。 学生认真思考 学生思考并尝试回答问题 学生仔细听讲 二、生态系统的自我调节能力 【活动二：分析讨论】 1、生态系统是如何通过自我调节维持生态平衡的？ 2、多媒体播放图片 3、 教师安排学生自主学习教材P33分析讨论 ①、人们在河边淘米、洗菜、洗衣服，为什么水质还能保持良好？ ②、水质变差和排污能力有什么关系？这说明河流的自我调节能力有什么特点？ ③、材料对你理解发展经济和保护生态环境有什么启示？ 4、 以草原生态系统为例讲述生态系统的自我调节能力。 5、 多媒体播放图片 ①、若狼大量死亡，短时间内兔的数量会如何变化呢？ ②、兔的数量会无限增加吗？说明了什么问题？ 6、 生态系统具有自我调节能力，可以在受到一定程度的外界影响后逐步恢复其原有的结构和功能，维持生态平衡。 7、 一个生态系统的稳定性与该生态系统中的生物多样性有关，生物种类和数量越多，营养结构越复杂，生态系统自我调节能力越强。 8、 多媒体播放图片 9、 教师提问：如果这两个生态系统中兔子同时被猎杀，哪个生态系统较稳定？ 10、 生态系统具有一定的自我调节能力。但这种能力是有一定限度的。生态系统的成分越复杂，其自动调节能力就越强。 11、 多媒体展示草原生态系统图片，提问：草原过度放牧，会有什么后果？ 12、 过度放牧，草不能及时再生，导致草原的食物网受到破坏，严重时则会造成沙漠化。 13、 教师再次强调：生态系统的自动调节能力是有一定限度的。 学生仔细观看图片 学生分组讨论教师提出的3个问题 学生根据已学知识点回答问题 学生回答：兔的数量会增加 学生回答：不会，先增加后减少 学生思考并尝试回答问题 三、生态系统遭到破坏的因素 1、教师讲授生态系统遭到破坏的因素： ①、自然因素：火山爆发、地震、雷击、泥石流、台风、旱灾等 火山 地震 旱灾 ②、人为因素：过度放牧、围湖造田、不合理引进外来物种等 过度放牧 围湖造田 外来物种入侵 2、目前，人为因素是破坏生态系统的主要因素。 学生认真听讲 学生认真听讲 学生认真听讲 学生认真听讲 课堂小结 生态系统的自我调节 巩固练习 1.生态系统具有一定的稳定性，下列关于生态系统的描述，错误的是（ ） A.生态系统包括生物部分和非生物部分 B.生态系统的营养机构是食物链和食物网 C.太阳是食物链的组成部分 D.生态系统具有一定的自我调节能力 2．具有下列哪种特点的生态系统较稳定( ) A．生物种类较少 B．食物链较长 C．食物网中营养结构复杂 D．食物链中的消费者较多 3．在下列生态系统中，自动调节能力最强的是( ) A．草原生态系统 B．河流生态系统 C．城市生态系统 D．热带雨林 4.作为“宇航食品”的理想食材——小球藻,它的直径只有35微米,却能够利用阳光,吸收人们排出的二氧化碳,使自身产生大量的营养物质并且放出氧气,净化太空飞船中的空气。它还能用一分为二的方式进行繁殖。下面某同学对小球藻所做的五项分析中,正确的是 ( ) ①小球藻是生物　 ②小球藻可以影响环境 ③小球藻体内有叶绿体　④小球藻没有细胞结构 ⑤小球藻在生态系统中属于生产者 A. 两项 B.三项 C.四项 D.五项 5、天然森林很少发生的松毛虫虫害，却经常发生在人工马尾松林中。下列相关分析错误的是（        ） A．人工马尾松林成分单一，营养结构简单 B．可利用性外激素诱捕松毛虫成虫，进行化学防治 C．松毛虫在天然森林中位于多条食物链，天敌相对较多 D．可把人工马尾松林改造为混交林，提升自我调节能力 板书设计 第一节生态系统的自我调节 1、 生态平衡： 生物与生物之间以及生物与环境之间的能量流动和物质循环保持着相对的稳定状态 2、 生态系统的自我调节： 生态系统具有一定的自我调节能力 3、 生态系统遭到破坏的因素： 影响因素：①、人为因素 ②、自然因素 课后作业 1．中国以全球7%的耕地养活20%的人口，但人均仅1.4亩，18亿亩为永久基本农田底线，耕地保护是粮食安全的底线，需持续通过政策、科技与生态治理实现集约化和可持续性发展。下列有关农田生态系统的叙述错误的是（    ） A．农田中所有的农作物构成农田生态系统 B．农田中农作物的能量大于所有消费者和分解者的能量之和 C．农田生态系统属于人工生态系统，人的作用非常关键 D．农田生态系统的生物种类和数量都很少，自我调节能力弱 【答案】A 【分析】生态系统是指在一定地域内生物与环境形成的统一的整体，生态系统的组成包括非生物部分和生物部分。 非生物部分有阳光、空气、水、温度、土壤（泥沙）等；生物部分包括生产者、消费者、分解者。农田生态系统是以农作物为主体的人工生态系统。 【详解】A．生态系统是指在一定的空间范围内，生物与环境所形成的统一整体，它包括生物部分和非生物部分。生物部分又包括生产者、消费者和分解者。农田中所有的农作物只是生态系统中的生产者，仅农作物不能构成农田生态系统，还缺少消费者、分解者以及非生物部分，故A错误。 B．在生态系统中，能量流动是单向的、逐级递减的。生产者（农作物）通过光合作用将太阳能固定在有机物中，是生态系统中能量的源头。消费者和分解者都直接或间接地以生产者为食，获取能量。所以农田中农作物的能量大于所有消费者和分解者的能量之和，故B正确。 C．人工生态系统是指经过人类干预和改造后形成的生态系统。农田生态系统是人工建立的生态系统，其主要特点是人的作用非常关键，人们种植农作物、施肥、灌溉、防治病虫害等，都对农田生态系统的稳定和发展起着决定性作用，故C正确。 D．生态系统的自我调节能力与生态系统中生物的种类和数量有关。生物的种类和数量越多，营养结构越复杂，自我调节能力就越强；反之，自我调节能力就越弱。农田生态系统的生物种类和数量都很少，营养结构简单，所以自我调节能力弱，故D正确。 故选A。 2．“桑基鱼塘”是桑茂、蚕壮、鱼肥的高效人工生态系统，如下图所示。下列对该系统的叙述，正确的是（　　） A．物质可逐级利用实现良性循环，减少污染 B．蚕在该人工生态系统中扮演分解者 C．该生态农业能达到100%的能量利用效率 D．该生态系统的自动调节能力很强 【答案】A 【分析】生态农业是根据生态学原理和经济学原理，运用现代科学技术和现代管理手段，以及传统农业的有效经验建立起来的，能收到较高的经济效益、生态效益和社会效益的现代农业。桑基鱼塘生态系统是一种高效的人工生态系统，通过桑树、蚕和鱼的相互作用，实现物质的循环利用和能量的高效利用。 【详解】A．桑基鱼塘系统中，桑叶被蚕食用，蚕粪被鱼食用，鱼粪又作为肥料回归桑树，实现了物质的循环利用，减少了环境污染，A正确。 B．蚕是消费者，它们食用桑叶，而不是分解有机物质。分解者通常是细菌和真菌，B错误。 C．生态系统中能量沿食物链传递时，每一营养级的效率通常为10%-20%（如呼吸消耗、未被利用部分等），C错误。 D．生态系统中生物的数量和所占比例是相对稳定的.但这种自动调节能力有一定限度，超过则会遭到破坏，该生态系统的生物种类少，自动调节能力较弱，D错误。 故选A。 3．某同学用有盖玻璃瓶、螺蛳、鱼、水草、水、泥沙制作一个生态瓶，放在室外。该生态瓶与池塘生态系统相比较，稳定性较差。下列对生态瓶稳定性差的原因，分析不正确的是（　　） A．生物种类少 B．自我调节能力弱 C．缺少分解者 D．结构简单 【答案】C 【分析】生态系统的稳定性与生物种类、营养结构及自我调节能力有关。生态瓶生物种类少，结构简单，自我调节能力弱。分解者可能存在于泥沙中。 【详解】A．生态瓶中的生物种类相对较少，相比于复杂的池塘生态系统，其生物多样性较低。生物多样性的减少通常会导致生态系统的稳定性下降，因为生物种类越多，生态系统中的食物链和食物网就越复杂，系统的自我调节能力就越强，故A正确。 B．由于生态瓶中的生物种类少，食物链和食物网相对简单，因此其自我调节能力也较弱。自我调节能力是生态系统稳定性的重要体现，它使得生态系统能够在一定程度上抵抗外界干扰和保持内部平衡，故B正确。 C．泥沙中可能含有微生物作为分解者，并非完全缺少分解者，故C错误。 D．生态瓶的结构相对简单，食物链和食物网不如池塘生态系统复杂。这种结构的简单性会导致生态系统的稳定性较差，因为简单的系统更容易受到外界干扰的影响，故D正确。 故选C。 4．爱护生物，保护环境是现代公民的基本素养和行为准则。下图是某草原生态系统的一部分，请根据所学知识回答问题： (1)在草原生态系统组成中，草属于 。 (2)在这个食物网中有 条食物链。写出最长的一条食物链 ；在这条食物链中，体内有毒物质最多的是 。 (3)该生态系统中，当鼠和兔的数量增多时，植被会遭到破坏，而食肉动物数量的增加又使鼠和兔的数量减少，森林植被得以恢复，由此可以看出生态系统具有一定的 能力。 【答案】(1)生产者 (2) 5/五 草→鼠→蛇→鹰 鹰 (3)自我调节/自动调节 【分析】（1）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。 （2）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。 【详解】（1）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。在草原生态系统组成中，草属于生产者。 （2）食物链反映的是生产者与消费者之间吃与被吃的关系，该食物网中共有5条食物链，分别是：草→兔→鹰；草→兔→狐；草→鼠→狐；草→鼠→鹰；草→鼠→蛇→鹰。其中最长的食物链是：草→鼠→蛇→鹰。 在生态系统中，有害物质可以通过食物链在生物体内不断积累，其浓度随着营养级别的升高而逐步增加，这种现象叫生物富集。因此，在这条食物链中，体内有毒物质最多的是鹰。 （3）生态系统中各种生物的数量和所占的比例是相对稳定的状态。这种平衡是一种动态平衡，之所以会出现这种平衡是因为生态系统具有一定的自动调节能力，这种能力与生态系统中生物的种类和数量有关，生物的种类和数量越多，营养结构越复杂，这种能力就越强，生态系统往往就越稳定；反之，就越弱。所以，题干描述的现象，体现了该生态系统具有一定的自动调节能力。 教学反思 上完鲁科版生物七年级上册第四单元第二章第二节“生态系统的自我调节”这节课后，我进行了深入反思，具体如下： 成功之处：在课程导入环节，我借助多媒体展示了草原生态系统中草、野兔和狼数量动态变化的视频 ，有效吸引了学生注意力，顺利引出生态系统自我调节的主题。讲解生态系统自我调节原理时，列举草原、森林等常见生态系统实例，让学生分析生物数量变化及调节过程，学生能较好理解负反馈调节机制。比如分析森林中害虫与啄木鸟数量关系时，学生能清晰阐述害虫增多啄木鸟增多，进而害虫减少的调节过程。在教学方法上，采用小组讨论、案例分析相结合的方式，促进学生思维碰撞。像在讨论“人类活动对生态系统自我调节能力的影响”时，各小组积极探讨，提出很多有见地的观点，增强了学生合作与分析问题的能力。 不足之处：课程内容上，对生态系统自我调节能力有限性的讲解深度不足，未充分结合当下如全球气候变化、生物多样性锐减等严峻生态问题进行深入剖析，导致学生对该知识点理解浮于表面。教学节奏把控不够精准，前面生态系统自我调节机制部分耗时过多，后面提高生态系统稳定性措施的内容讲解仓促，学生缺乏足够时间思考和讨论。另外，在课堂互动中，留给性格内向、基础薄弱学生表达观点的机会较少，参与度不均衡。 改进措施：后续我会进一步优化课程内容，增加如澳大利亚野兔泛滥、我国黄土高原生态破坏等具体案例，加深学生对生态系统自我调节能力有限性的理解。同时，在教学中紧密联系当前生态热点问题，拓宽学生视野。在教学节奏方面，提前做好时间规划，合理分配各知识点讲解时间，保证课堂内容完整呈现。课堂互动上，关注每一位学生，设计分层问题，鼓励不同层次学生积极参与，营造更活跃、平等的课堂氛围 。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$