3.3 维护生态系统的稳定（教学设计）生物苏科版2024七年级上册

第3章 生态系统和生物圈 第3节　维护生态系统的稳定 年级 初一年级 授课时间 1课时 课题 维护生态系统的稳定 教材分析 《维护生态系统的稳定》是苏科版初中生物学七年级上册第二单元《我们生活的生物圈》第三章《生态系统和生物圈》中的第三节内容。本节课在教材中具有重要的地位，学在生学习了生态系统的概念、组成成分、生物之间的食物关系等知识基础上，进一步探讨如何维护生态系统的稳定，是对生态系统知识体系的重要延伸和拓展。教材首先阐述了生态平衡的概念与生态系统具有一定的自我调节能力，通过具体实例帮助学生理解生态平衡的特征和重要性。然后探讨了人类活动对生态系统稳定性的影响，培养学生的生态保护意识和可持续发展观念，为学生树立正确的环境观和资源观奠定基础，也为后续学习生物多样性保护等内容做好铺垫。 教材内容主要包括生态系统的稳定性概念、生态系统的自我调节能力、影响生态系统稳定的因素以及维护生态系统稳定的措施等方面，其中生态系统的自我调节能力是本节课的重点。教材首先通过实例引出生态系统稳定性的概念，接着通过丰富的实例、图片和探究活动，让学生深刻体会到生态系统的复杂性和脆弱性。然后分析了影响生态系统稳定性的因素，如自然因素和人为因素。最后，强调了人类在维护生态系统稳定中的责任和作用。通过学习本章节，学生将对生态系统的运行机制有更深入的理解，同时也将增强对环境保护的意识和责任感。 教学目标 1．生命观念： 领会生态系统具有一定的自我调节能力，描述生态系统的相对稳定，阐明生态系统的自我调节能力是有限的。 2．科学思维： 分析图片资料，进一步练习读图、观察和分析的能力，尝试案例分析，初步提高数据解读和以数据为基础进行理性思维的能力。 3．态度责任： 认同人类活动可能对生态系统产生影响，可以通过防止环境污染、合理利用自然资源等措施保障生态安全，形成保护生物圈的社会责任意识。 教学重、难点 【教学重点】 阐明生态系统的自我调节能力有一定限度。 【教学难点】 形成保护生物圈的社会责任意识，树立人与自然和谐共生的生态观。 教学过程 教学内容 教师活动 学生活动 新课导入 生态系统中的物质和能量通过食物链在生物之间传递，这个过程会不断受到各种因素的干扰，这些干扰会使生态系统的结构和功能受到影响。那么，生态系统能进行自我调节，使其维持相对稳定吗？ 思考并回答问题。 新知探究 一、分析草原生态系统的自我调节能力 在生态系统中，生物之间既存在竞争关系，又存在相互依存的关系。 【活动1：分析草原生态系统的自我调节能力】 阅读P68资料，结合图3-14，分析草原生态系统是如何进行自我调节的。假设人类活动使某种生物的数量发生改变，其他生物的数量是否会改变？草原生态系统的稳定会被破坏吗? 小组讨论3min，回答以下问题： （1）用恰当方式表示三种生物之间的关系？ （2）草、鼠、蛇（鹰）的数量有没有发生变化？ （3）这个生态系统被最终破坏了吗? （4）这说明生态系统具有什么特点? 教师总结：生态系统能够进行自我调节，维持自身的稳定。 接下来我们再来看看草原和公园草地，思考下面几个问题： 1.分析这两个生态系统自我调节能力的强弱，哪一个更容易维持自身的相对稳定？ 2.生物种类的多少与生态系统的调节功能有关系吗？有什么关系？ 通过我们的比较，你们有没有发现草原的自我调节能力较大，而公园草地的自我调节能力较小。 师生共同小结：生态系统自我调节能力的大小和生物种类的多少有一定的关系。生物种类越多，生态系统的结构越复杂，生态系统的自我调节能力就越强。反之，生态系统的自我调节能力就越弱。 思考，讨论并回答问题。 二、生态系统的自我调节能力是有限的 在遇到外来干扰时，生态系统都可以通过自我调节实现自然恢复吗？ 引导学生阅读P69资料1“火山喷发”和资料2“罗布泊——消逝的仙湖”，从中可以得到什么启示？ 资料1：火山喷发 在我们生活的地球上会发生一些自然灾害，火山喷发就是一种非常严重的自然灾害。火山喷发时会释放大量的能量，而此时储存在火山内部的岩浆会喷射而出（图3-15）。 岩浆的温度非常高，因此岩浆所到之处会将动物、 植物等生物化为灰烬，原有的生态系统会遭到严重破坏。 资料2：罗布泊——消逝的仙湖 塔克拉玛干沙漠边缘有一个罗布泊。罗布泊是一望无际的荒漠（图3-16），几乎没有飞禽能穿越这里。可是，罗布泊曾经是牛马成群、绿林环绕、河流清澈的生命绿洲。后来，塔里木河两岸人口激增，水的需求量也相应增加，再加上降水不足等自然原因，塔里木河的河水就出现了断流现象，下游罗布泊的水量也随之减少。罗布泊干涸后，周边生态环境随之发生变化，草本植物枯死，“防沙卫士”胡杨成片死亡，原有的生态系统遭到严重破坏。 从以上资料中，我们可以得到启示：生态系统的自我调节能力是有限度的，当外界干扰因素超过了这个限度时，生态系统的稳定状态就会被破坏，需要很长时间才能自然恢复或部分恢复，有时则完全不能恢复。 思考，讨论并回答问题。 三、合理利用自然资源，保障生态安全 地球是人类生活的家园，地球上的自然资源是人类赖以生存的物质基础。截至2022年11月，地球上生存着超过80亿的人口，众多的人口给自然环境带来了巨大压力。人类对自然资源的不合理利用会造成空气、土地、水资源等方面的污染，影响生态系统的稳定。 研究生态系统的自我调节能力，能为人类制定环境标准和对环境进行科学管理提供依据。 保护生态平衡，并不只是维护生态系统的原始稳定状态。我们可以通过防治环境污染，合理利用自然资源等措施保障生态安全，并积极主动地改善自然环境，开展生态修复，从而使人类与自然生态系统和谐发展。 自然资源：自然环境中人类可以用于生活生产的物质，可以分为取之不尽的、可以更新的以及不可更新的三类。我们应该采取不同的措施合理利用和保护这些自然资源，实现自然资源的可持续利用。 现在，越来越多的人认识到，在对待地球家园的问题上，人类不能只知索取、不知保护，更不能只图眼前利益、不顾长远利益。我们要大力保护和合理利用自然资源，大力开发清洁能源，努力开展对环境污染的综合治理，推行以低能耗、低污染、低排放为基础的经济发展模式，把经济效益、社会效益和环境效益很好地结合起来。我们要树立人与自然和谐共生的生态观，坚持“绿水青山就是金山银山”的理念，坚持山水林田湖草沙一体化保护和系统治理，全方位、全地域、全过程加强生态环境保护，建设天更蓝、山更绿、水更清的美丽中国。 跟随教师讲解，树立合理利用自然资源，保障生态安全的观念。 课堂小结 板书设计 课后作业 1．马尾松是中国的一种古老乡土树种，可作为造纸、建筑和家具制作的原料。松毛虫是马尾松林的主要害虫。人们发现相比马尾松混交林（两种以上乔木树种组成的森林），马尾松人工纯林更容易受到松毛虫暴发性危害，其原因是（　　） A．松毛虫只能在马尾松人工纯林中生活 B．马尾松混交林的自动调节能力更强 C．马尾松人工纯林中的营养物质较多 D．在人工纯林中，松毛虫的繁殖能力强 【答案】B 【分析】马尾松纯林生物种类单一，生态系统的自动调节能力较弱，而混交林生物多样性更高，食物链和营养结构更复杂，自动调节能力更强，能有效抑制松毛虫的爆发。 【详解】A．松毛虫并非只能在纯林中生存，混交林中也可能存在松毛虫，但其数量受天敌等因素控制，故A不符合题意。 B．马尾松混交林生物种类多，食物链复杂，自动调节能力更强，能通过天敌、竞争等机制抑制松毛虫暴发，故B符合题意。 C．纯林与混交林的营养物质差异并非松毛虫暴发的主因，且混交林可能更充分利用资源，故C不符合题意。 D．松毛虫繁殖能力受环境影响，但题干未提及纯林中其繁殖能力增强，主因是生态系统调节能力弱，故D不符合题意。 故选B。 2．同学们模拟生态系统的组成制作了一个生态鱼缸。为使该生态鱼缸长时间保持稳定，同学们可以（    ） A．大量增加鱼的数量 B．生态瓶中应把水全部加满 C．增加适量水草 D．生态瓶中最好用蒸馏水 【答案】C 【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（绿色植物）、消费者（动物）、分解者（细菌和真菌）。 【详解】A．大量增加鱼的数量，会导致鱼对氧气和食物的需求大幅增加。而生态鱼缸中的氧气和食物资源是有限的，大量增加鱼的数量会破坏生态平衡，使鱼因缺氧或食物不足而死亡，不利于生态鱼缸长时间保持稳定，A不符合题意。 B．生态瓶中如果把水全部加满，瓶内就没有足够的空气空间。鱼等生物需要氧气进行呼吸，水全部加满会使瓶内氧气含量不足，影响生物的生存，不利于生态鱼缸长时间保持稳定，B不符合题意。 C．水草是生产者，能通过光合作用制造有机物，释放氧气。增加适量水草可以为鱼等消费者提供氧气和食物，同时水草还能吸收鱼呼吸产生的二氧化碳，维持生态鱼缸内的物质循环和能量流动，有利于生态鱼缸长时间保持稳定，C符合题意。 D．蒸馏水是纯净物，其中几乎不含矿物质和微生物等。而生态鱼缸中的生物需要一定的矿物质来维持正常的生理活动，微生物在生态系统的物质循环中也起着重要作用。用蒸馏水不利于生态鱼缸中生物的生存和生态系统的稳定，D不符合题意。 故选C。 3．下列生态系统自我调节能力最强的是（    ） A．农田生态系统 B．鼎湖山自然保护区 C．星湖湿地 D．城市绿地 【答案】B 【分析】在生态系统中，各种生物的数量虽然在不断地变化着，但是在一般情况下，生态系统中各种生物的数量和所占的比例是相对稳定的。这说明生态系统其有一定的自动调节能力。 生态系统的自我调节能力与生物种类和营养结构的复杂程度呈正相关。生物种类越多，食物链和食物网越复杂，自我调节能力越强。自然生态系统（如森林、湿地）通常比人工生态系统（如农田、城市）调节能力更强。 【详解】A．农田生态系统以农作物为主，生物种类单一，结构简单，自我调节能力弱，A不符合题意。 B．鼎湖山自然保护区属于自然森林生态系统，生物种类丰富，食物网复杂，自我调节能力最强，B符合题意。 C．星湖湿地虽为自然生态系统，但生物多样性通常低于森林生态系统，自我调节能力次之，C不符合题意。 D．城市绿地为人工生态系统，生物种类较少，结构简单，自我调节能力弱，D不符合题意。 故选B。 4．在一优良草种繁育基地，人们为了防止鸟吃草籽，就用网把草地罩了起来，结果草地受到了更严重的破坏，发生这种现象的原因是（    ） A．草得不到足够的阳光 B．该基地土壤肥力不够 C．鸟通过某种方式吃到了草籽 D．食草昆虫因失去鸟的控制而大量繁殖 【答案】D 【分析】（1）生态系统的平衡：生态系统中各种生物之间存在着相互依赖、相互制约的关系，这种关系通过食物链和食物网来维持生态系统的相对稳定。在一个生态系统中，某种生物的数量发生变化，会影响到其他生物的数量。 （2）食物链：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。比如在该草地生态系统中，存在“草→鸟”、“草→食草昆虫→鸟”这样的食物链。 【详解】A．用网把草地罩起来，主要目的是防止鸟吃草籽，而不是阻挡阳光，且一般情况下网不会对阳光的遮挡达到使草得不到足够阳光的程度，所以该选项不符合实际情况，A错误。 B．题干中并没有提及关于土壤肥力的信息，也没有证据表明罩网与土壤肥力之间存在关联，所以该选项与题目所描述的现象无关，B错误。 C．因为用网把草地罩起来的目的就是防止鸟吃草籽，正常情况下鸟很难吃到草籽，所以该选项不符合罩网后的实际情况，C错误。 D．在原来的生态系统中，鸟以食草昆虫为食，形成了“草→食草昆虫→鸟”的食物链，鸟对食草昆虫的数量起到了控制作用。当用网把草地罩起来后，鸟无法进入草地捕食食草昆虫，食草昆虫因失去鸟的控制而大量繁殖，大量的食草昆虫会过度啃食草，从而导致草地受到更严重的破坏，该选项符合生态系统平衡被破坏的原理，D正确。 故选D。 教学反思 在本节课的教学过程中，多种教学方法的综合运用取得了较好的教学效果。通过实例分析、故事讲述、小组讨论、图片视频展示等方式，学生对生态平衡的概念、生态系统自我调节机制以及人类活动对生态系统稳定性的影响有了较为深入的理解；在小组讨论中展现出良好的团队合作精神和分析归纳能力。然而，在教学过程中也存在一些不足之处。例如，在讲解生态系统稳定性的概念和表现形式时，部分学生理解起来还有一定的困难，需要采用更加直观的教学方法进行讲解；在组织学生进行小组活动时，个别小组的讨论时间把控不够精准，导致后续环节略显仓促。在今后的教学中，对于一些抽象概念，可以采用动画、视频等更加直观的教学方法进行讲解，帮助学生更好地理解。此外，我将加强对小组合作学习的指导和监督，加强对小组讨论时间的管理和调控，确保教学进度的顺利进行。同时，我将进一步优化教学方法和策略，注重教学细节的处理，以更好地帮助学生掌握维护生态系统稳定的相关知识，培养学生的生态保护意识和可持续发展观念，提升学生的生物学核心素养。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$