2.1群落的结构教学设计-2025-2026学年高二上学期生物人教版选择性必修2

该高中生物学教学设计聚焦“群落的结构”核心内容，涵盖物种组成、种间关系、空间结构及生态位等要点。以“稻田养蟹”情境导入，衔接种群知识，构建从种群到群落的生命系统层次认知支架。 特色在于情境化问题驱动与科学探究融合，通过“红尾鸲和鹟的种间竞争”分析空间结构（科学思维），“土壤小动物丰富度调查”实践（探究实践），培养生态观与实验能力，为教师提供结构化流程，助力学生深化生命系统观念。

课题 第2章 第1节 群落的结构（3-4个课时） 时间 教材分析 第2章在宏观水平上研究生物的集合体群落,包含三节内容:群落的结构、群落的主要类型和群落的演替。 第1节"群落的结构"包括群落的物种组成、种间关系、群落的空间结构、群落的季节性、生态位等内容。本节以系统的视角，对群落这一生命系统结构层次进行分析,既分析其组分，也分析组分间的关系和空间配置情况,这些内容是理解生物的适应性、群落的演替的基础。"探究.实践""研究土壤中小动物类群的丰富度"是一项实践性很强的探究活动，对探究实践方案设计和动手操作能力要求较高。 人教版选择性必修2第2章群落及其演替第1节《群落的结构》，主要包括了群落的概念、群落水平上研究的问题、群落的物种组成、种间关系和群落的空间结构等内容。本节课知识要点与生活联系密切，来源于生活，又是对生活、对自然环境高度的概括，从而形成一些生物学中的核心知识、核心概念、客观规律等。所以在教学中要善于联系生活，从生活中来，到生活中去。另外学生对所学的知识都有生活体验和经验，所以教学应该在学生的认知水平基础上，引导学生从已知来推导未知，把生活认知提升为理论高度。 学情分析 学生在必修1已经初步接触过生命的系统观，基于第1章对种群的学习，可以接受从生命系统不同层次的视角看问题。第1章学习了种群的概念与特征，了解了非生物因素以及不同物种之间的相互作用都会影响生物的种群特征，可以迁移分析群落的结构特征，理解群落是一个受生物与非生物因素影响的、动态变化的有机整体。 在近几年的高考和学考中，群落的物种组成、优势种、群落的空间结构、群落的季节性、生态位、物种丰富度、研究土壤小动物类群的丰富度、群落的演替、群落中生物的适应性等都是高频考点。命题形式有选择题也有非选择题。 教学目标 1. 说出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。 2.分析群落内的物种组成、种间关系和空间结构等，说明群落是物种通过复杂的种间关系形成的有机整体。 3.通过分析当地自然群落中某种生物的生态位，说出生态位的概念及生态位分化的意义。 4.尝试运用取样调查的方法研究土壤中小动物类群的丰富度。 教学重难点 1.教学重点 (1)群落的物种组成与种间关系。 (2)群落的空间结构。 2.教学难点 (1)群落的结构特征和生态位。 (2)实施土壤中小动物类群的丰富度的研究活动。 教学内容及流程 学习任务 教学过程 备注 问题探讨 【问题探讨】稻田中生活着多种底栖动物，如大脐圆扇螺、中国圆田螺、苏氏尾鳃蚓、羽摇蚊的幼虫等，在稲田中饲养中华绒螯蟹（俗称“河蟹”），由于河蟹喜食底栖动物和杂草，底栖动物和杂草都会减少。同时，河蟹的爬行能起到松动田泥的作用，因而有利于水稻的生长。 1.河蟹与底栖动物（如螺类）的关系是怎样的？ ①河蟹捕食底栖动物，它们之间存在捕食关系。 ②河蟹和某些底栖动物可能会捕食水中浮游生物，因此河蟹与底栖动物的种间关系可能还包括种间竞争。 2.提高河蟹的种群密度，稻田中其他动物种群会发生怎样的变化？ 河蟹的种群密度增大，会使很多生物种群的数量发生变化。 ①河蟹会吃掉更多底栖动物和杂草，导致底栖动物等的数量减少。 ②河蟹的爬行活动对田泥有一定松动作用，可以改善田泥的土壤肥力而有利于水稻的生长，可能会引起以水稻为食物的其他动物的数量增加。 ·有研究表明，养蟹稻田底栖动物的种类数、密度和多样性均低于常规稻田，且放蟹密度越大，降低得越明显。为保护底栖动物的多样性，可以在稻田中增加河蟹饵料的投喂量。 通过问题情境，思考在一定范围的环境中不同生物种群之间的关系，引出更高层次的生命系统群落。 科学方法 【教师讲述】视角决定问题—以群落和种群研究为例 群落：相同时间聚集在一定区域中各种生物种群的集合。 ①一个群落必须包括该地域全部的生物，包括所有植物、动物、微生物。 ②群落不是生物的简单集合，而是通过相互之间的各种联系建立起来的有机整体。 【拓展】边缘效应：自然界中多数群落之间没有明显的边界，而是在群落之间存在一个过渡地带，即群落之间的交错区。 引导学生分析研究种群与研究群落的区别及相互关系,并认同研究视角不同所探究的问题也不一样。 群落的物种组成 【教师讲述】1.作用：群落的物种组成是区别不同群落的重要特征，也是决定群落性质最重要的因素。 2.衡量指标：丰富度，即群落中物种数目的多少。 ·我国从东北到海南的森林群落，越靠近热带地区，单位面积内物种越丰富 ·物种丰富度与物种的种类数目有关，与生物个体数量无关。比如单一人工林 ·不同群落的物种组成不同，物种的数目也有差别。 【拓展】如何调查那拉提空中草原的植物丰富度？ 逐渐扩大样方面积，随着样方面积增大，样方内植物的种类数增加，当物种数增加到一定程度时，曲线有明显变缓的趋势，通常把曲线陡坡开始变缓所对应的面积称为最小面积。 【思考讨论】如何调查达坂城盐湖的鸟类丰富度？ 【教师讲述】3.群落物种组成的特点 （1）优势种：在群落中，有些物种不仅仅数量很多，它们对群落中其他物种的影响也很大，往往占据优势。 （2）常见种：一些物种在群落中比较常见，但是对其他物种影响不大，它们不占优势。 随着时间和环境的变化，原来不占优势的物种可能逐渐变得有优势；原来占优势的物种也可能逐渐失去优势，甚至从群落中消失。 注意：优势种的改变是一种优势取代，不一定是原先优势种消失。 通过实例分析，提升分析推理能力，引导学生归纳影响群落物种丰富度的因素，加深对群落物种组成的理解。 种间关系 【教师讲述】一个群落中的物种不论多少，都不是随机的简单集合，而是通过复杂的种间关系，形成一个有机的整体。 1.原始合作（互惠）：共同生活时双方互利；若分开也可独立生活。如：海葵与寄居蟹；蚜虫与蚂蚁 ①海葵与寄居蟹：海葵固着于寄居蟹的螺壳上，寄居蟹的活动，可以使海葵更有效地捕食。 海葵用有毒的刺细胞为寄居蟹提供保护。 海葵触手上分布着刺细胞，在受到刺激时会放出刺丝并分泌毒液进行捕食或防卫。 ②蚜虫吸取植物的汁液后，会将多余的糖分通过腹管从体内排出，形成一种非常黏稠透明的蜜露。这种蜜露是一种蚂蚁喜爱的食物。作为“会报”，这种蚂蚁也会直接充当蚜虫的“防卫兵”，攻击蚜虫的天敌。 2.互利共生：两种生物长期共同生活在一起，相互依存，彼此有利。相互依存，彼此有利，一般不能独立生存。 如：豆科植物与根瘤菌；地皮/衣（真菌和藻类植物的共生体 ） ①植物向根瘤菌提供有机养料；根瘤菌将空气中氮气转变为含氮养料以供植物利用。 ②真菌和藻细胞都不能单独生活的极端环境中，地衣能生长。 3.种间竞争：两种或更多种生物共同利用同样的有限资源和空间而产生的相互排斥的现象。生活环境、生活习性越相近的物种间斗争越激。 注意：竞争激烈程度取决于空间，食物重叠的范围。 【思考讨论】1.狮子和斑鬣狗之间除了竞争，还存在其他类型的种间关系吗？ 2.植食性鱼类会因为水体中浮游植物和水草大量繁殖而死亡，植食性鱼类和浮游植物或水草之间存在怎样的种间关系？竞争氧气 3.如果线粒体是好氧细菌内共生而来，那么好氧细菌和地球演化早期吞噬它的细胞之间经历了怎样的种间关系变化（才成为细胞内的线粒体）？捕食—寄生—互利共生 4.两只猎狗为抢夺一块肉而展开斗争，是否为种间竞争？ 种间竞争为不同物种之间的关系，同一物种为抢夺资源或配偶而展开斗争为种内竞争。 5.人吃玉米子粒，牛吃玉米秸秆，是否为种间竞争？ 两种生物以同一植物为食，但取食的部位不同并不构成种间竞争关系。 【实验探究】用含细菌和酵母菌的培养液培养草履虫：大草履虫和双小核草履虫混合培养时，两者均以培养液上层的细菌为食，最终只剩下双小核草履虫。大草履虫和绿草履虫混合培养时，大草履虫以培养液上层的细菌为食，而绿草履虫以培养液下层的酵母菌为食，两者可以共存。 4.捕食：一种生物以另一种生物为食的现象。被捕食者与捕食者之间不同步变化。 【思考讨论】1.捕食只能发生在动物之间吗？（肉食动物） 杂食性动物一般以植物或动物为食。植食性动物一般不会杀死植物，以部分植物为食。 狭义的捕食：食肉动物吃食草动物、食肉动物吃其它食肉动物。捕食者通常会杀死被捕食者。 广义的捕食：还包括食草动物吃植物（被捕食者受伤而未死）、昆虫的拟寄生（总是会导致寄主死亡）。 2.母吃公是捕食关系吗？不是捕食。公螳螂、母螳螂为同一物种，是发生在同种生物个体之间的种内斗争。 注意： ①同种生物的成体以幼体为食，不是捕食关系，而是种内斗争。 ②捕食不只是动物之间，动物以草为食，亦是捕食关系。③捕食不包括一种生物以非生物为食（即不包括分解者及绿色植物从土壤吸取营养）。 5.寄生：一种生物从另一种生物(宿主)的体液、组织或 已消化的物质中获取营养并通常对宿主产生危害的现象。特点：寄主受害，寄生者受益，分开对寄生者不利。 ①菟丝子：寄生在其它植物体表，其维管束（含导管和筛管）与宿主植物的维管束联通，直接从寄主植物体内获得营养。 ②寄生虫：螨虫③噬菌体④蛔虫（体内寄生） 【比较分析】表格比较分析捕食与寄生的联系与区别。 【思考讨论】分析种间关系对群落的影响 资料1：红尾鸲和鹟都捕食飞虫，也常常从树叶及树冠末梢上啄食昆虫。在两种鸟共同生活的地区，红尾鸲 喜欢在疏林和缓坡处活动，而鹟更喜欢选择密林和陡坡。如果只有一种鸟存在，那么无论红尾鸲还是鹟，它们觅食的范围都比共存时更大。 思考：红尾鸲和鹟的种间竞争对两个种群的分布有什么影响？红尾鸲和鹟的食性比较相似，种间竞争导致两个种群的分布范围缩小，甚至错开。 资料2某地海边潮间带分布着海星、藤壶、贻贝、帽贝、石鳖等动物，海星可以捕食该群落中的其他四种动物，其它四种动物之间无捕食关系。在一个16m2的实验样地中，人为去除该样地所有海星，几个月后，藤壶在该地实验样地中占据优势，数量最多；再过一段时间，贻贝成为最终占优势的物种。 思考：1.资料2说明捕食、种间竞争在群落中是怎样相互联系的？开始四种动物存在捕食关系；但在人为去除捕食者海星之后，藤壶、始贝、帽贝和石鳖之间主要是种间竞争。且占优势的物种随时间推移而发生变化。由此可见，捕食会影响自然群落中不同物种之间种间竞争的强弱，进而调节物种的种群密度。 2.除了种间关系，还有哪些影响群落的因素呢？ 影响群落的因素有自然因素和人为因素，自然因素有生物因素和非生物因素。除种间关系外，生物因素还有种内竞争等；非生物因素主要有光照、温度、水、无机盐等。 通过分析不同群落中的种间关系，引导学生逐步形成结构与功能相统一的观 点，培养学生的社会责任意识。 本环节基于学生的初中知识,以举例的形式展示5种种间关系,通过设置问题,使学生加深对种间关系的理解。通过绘制和分析曲线图,使认知再上一个台阶。最后通过资料分析，归纳出种间关系对维持群落的稳定具有重要意义。 群落的空间结构 【教师讲述】1.概念：在群落中，各个生物种群分别占据了不同的空间，使群落形成一定的空间结构。 2. 垂直结构：群落在垂直方向上具有明显的分层现象。它是群落中各植物间及植物与环境间相互关系的一种特殊形式。 【思考讨论】1.引起植物分层分布的主要原因是？ 光照强度 2.引起动物分层分布的主要原因是？食物、栖息场所等 3.群落的垂直结构出现分层现象的意义是什么？使生物群落在单位面积上能容纳更多的生物种类和数量，提高了环境资源（如阳光、空间、营养物质等）的利用率。 立体农业： 3.水平结构：导致镶嵌分布的原因 ①地形的变化②土壤湿度③盐碱度④光照强度的不同 ⑤生物自身生长特点的不同⑥人和动物的影响等等 芦苇等水生植物只能长在浅水或水边，红树、柳树等只能长在水源附近，松、杉、柏树等能长在比较干旱处。由以上描述体现出的影响水平结构的因素为②。 森林中，在乔木的基部和其他被树冠遮住的地方，光线较暗，适于苔藓植物生存，而树冠下的间隙或其他光照较充足的地方，则有较多的灌木和草丛。由以上描述体现出的影响水平结构的因素为④。 小结： 【思考讨论】1.竹子错落有致的生长属于什么分布？ 垂直分层或水平分布是群落里各个种群的分布位置，一个种群内没有垂直分布和水平分布。 区别于：一片竹林中，高低不同的各种植物体现了（体现了/未体现）群落的垂直结构。 2.不同海拔的植物不同是垂直结构还是水平结构？ 不属于。这是不同的生物群落，而不是群落的垂直结构，属于群落的地带性分布。 ①乙丙两处植株的分布情况分别属于哪种结构？都是群落的垂直结构 ②乙丙处的现象是由何种因素造成的？光照强度，光质(光的波长) 引导学生从不同角度分析群落的空间结构，学会从不同 的角度看问题。 先引导学生观察群落在垂直方向上的分层现象，再观察在水平方向上呈镶嵌分布;然后分析推理产生分层现象和镶嵌分布的原因，学会溯因推理，发展科学思维。 通过举例、列举数据、分析原因等,让学生理解组成群落的各个种群在自然选择和适应的过程中形成了一定的空间结构,包括垂直结构、水平结构。在理解垂直结构和水平结构的基础上，补充立体农业的知识,提升课内知识与生产实践的联系。 群落的季节性 【教师讲述】1.植物季节性变化：由于阳光、温度和水分等随季节而变化，群落的外貌结构也会随之发生有规律的变化。 2.动物季节性变化 ①大多数典型草原鸟类，冬季向南方迁移。 ②高鼻羚羊等有蹄类类动物向南方迁移，到雪被较少、食物比较充足的地区越冬。 ③旱獭、黄鼠、仓鼠等啮齿类动物在冬季会冬眠，有些动物则在炎热的夏季进入夏眠，如非洲肺鱼、箭猪。 先直观呈现群落生物的季节性变化，再分析原因，从现象到内因，发展学生的科学思维。 通过归纳群落的季节性变化与昼夜变化等时间结构,渗透归纳与概括的思想,发展学生的科学思维。 生态位 【教师讲述】1.定义：一个物种在群落中的地位或作用。①该物种所处空间位置②占用资源情况③与其他物种关系 群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位，有利于不同生物充分利用环境资源，这是群落中物种之间及生物与环境间协同进化的结果。 ·生态位完全相同的不同种生物存在激烈竞争，无法共存。经过协同进化，最终每种生物都占据相对稳定的、差异化的生态位，这有利于不同生物充分利用环境资源。 ·在群落中，（共存的不同生物占据不同的生态位，因此）各个不同生物种群占据不同的空间，形成一定的空间结构。群落的空间结构包括垂直结构和水平结构等。 【资料分析】1.这4种鸟选择觅食生境的策略有哪些异同?哪一种鸟觉食生境的范围更宽? 2.如果两种鸟的觅食生境一样，生态位就完全一样吗？ 3.任选一种鸟，分析它的食性。从觅食的角度，与它有竞争关系的鸟类有哪些？ 4.任选一种鸟，从觅食生境、种间关系等多个方面综合描述这种鸟类的生态位。 【思维训练】（溯因推理）某湖泊中生活着鲈鱼和短吻鳄，短吻鳄会捕食鲈鱼，而鲈鱼又是人们喜爱的美味。当地居民为了提高鲈鱼的产量而大量捕杀短吻鳄。在短吻鳄被捕杀几乎绝迹之后，鲈鱼的产量却没有增加。调查表明湖中鲈鱼的种群数量竟然比原来还下降了。追溯原因，有人提出了以下可能： 以上四种解释都有道理吗？你认为哪种是最可能的原因？作出推测后，应该怎样进一步判别？ 该题提出的四种解释，都有一定道理。鲈鱼种群数量下降可能是多种因素共同作用的结果，但仅根据所给信息判断，B说法是最可能的原因。这是因为，湖泊中一般生活有多种生物、各个种群之间存在复杂的种间关系和相互作用，短吻鳄是顶级捕食者，捕食多种鱼类和其他动物，鲈鱼则以小鱼、虾、贝类浮游动物等为食。当短吻鳄几近消失时，被它捕食的动物数量可能会增长，进而影响原本比较稳定的落结构，最终影响鲈鱼的种群数量。 作出推测后，应深人调查该湖泊中的物种组成及其相互关系。尤其是与短吻鳄、鲈鱼存在紧密联系的物种，看看它们的种群数量发生了哪些变化，从而作出进一步的判别。要判断A、B、D的解释是否合理，也需要做更多调查。例如，调查湖泊所在地是否发生了气候变化，气候变化对湖泊中的生物带来了哪些影响，人类对鲈鱼的捕捞情况是怎样的，等等。 【探究实验】研究土壤小动物类群的丰富度： 1. 实验原理 ·土壤条件：不仅为植物提供水分和矿质元素，也是一些小动物的良好栖息场所。 ·取样方法：许多土壤动物身体微小且有较强的活动能力，常用取样器取样的方法进行采集、调查。 ·统计方法：记名计算法和目测估计法 ①记名计算法：指在一定面积的样地中，直接数出各种群的个体数目。一般用于个体较大，种群数量有限的群落。 ②按预先确定的多度等级来估计单位面积上个体数量的多少。 2. 方法步骤： ①准备②取样（在塑料袋上贴好标签(注明取样人、取样地点、取样时间、取样深度等)。）③采集小动物（诱虫器采集法——避光/简易采集法——体型较大用镊子取出、体型较小用吸虫器采集）④观察和分类⑤统计和分析 3. 实验流程 运用所学知识，对数据、资料进行分析和归纳，解决实际问题，得出相应的结论，培养学生分析和归纳的能力，并使他们理解生物群落内部形成特定的空间结构和种间关系的深层次原因，能够从协同进化的角度理解影响群落的因素。 在理解生态位概念的基础上，通过观察图表、分析资料等进行归纳概括,共同讨论不同物种占据不同生态位的意义及其原因，巩固概念，理解生态位的形成与生物适应性的关系，增强对进化与适应观的理解。 由于取样和统计的方法是学生以前未曾接触过的新知识,因此在第一个环节做好铺垫,让学生初步了解,为后续制订计划的环节做好知识准备。 根据研究目的提出具体的研究课题,合作制订调查计划,根据调查计划选择合适的材料用具,鼓励学生在调查研究中独立完成选题和制订方案,培养学生自主探究的能力。 引导学生一起分析,归纳取样器取样法出现误差的各种原因,使学生学会分析研究过程中出现的误差,增进科学探究的能力。通过对样方法、标记重捕法、抽样检测法和取样器取样法进行对比，使学生对各种调查方法的适用范围更加清晰。 小结与练习 【课堂小结】同板书 【课堂练习】处理教材中的思考讨论、练习与应用，处理双导学案和分层作业 引导学生关注知识内容的梳理，尝试构建概念图。 板书设计 2.1群落的结构 作业布置 【课后作业】1.完成分层训练课后素养评价、2.完成双导学案对应内容和下一节问题式预习部分 教学反思 第一课时：通过问题探讨环节营造情境,引导学生思考稻田中河蟹与底栖动物的关系,以及河蟹种群密度提高对其他动物种群的影响，引出群落的概念。以新疆北部的针叶林和福建武夷山的常绿阔叶林为例,二者地理位置不同,气候不同,貌迥异,自然引出"不同群落的物种组成不同,物种的数目也有差异"的结论,由物种数目引出物种丰富度的概念,进而分析优势种,并得出结论:优势种不是一成不变的,说明群落内物种也处于动态变化中。基于学生初中已经学习过部分种间关系,因此在本节课重点阐述5种种间关系导致的数量变化,通过设置问题引导学生分析种间关系对群落的影响,让学生进一步认识到处于动态变化中的群落是一个统一的整体。 第二课时：主要讲解群落的空间结构、时间结构和生态位。通过展示热带雨林群落的资料，引导学生合作分析问题，概括得出群落垂直结构的概念、影响群落垂直结构的因素,得出自然生物群落都具有垂直结构等结论。引用事实资料使学生了解群落在水平方向上的镶嵌分布现象，并分析影响群落水平结构的因素。对于群落的季节性，通过观察草原一年四季的图片，同一个群落在不同时间表现出不同的外貌，分别分析植物和动物的周期性变化，概括得出群落的外貌和结构会随着时间而改变。通过课前对周围环境中的小型群落进行调查,课上首先合作分析在某个群落中不同物种的地位或作用，初步建构生态位的概念,接着共同讨论不同物种占据不同生态位的意义及其原因，巩固概念;帮助学生理解生态位的形成与生物适应性的关系,增强对进化与适应观的理解。 第三课时：依据探究活动的要求与步骤，在野外取样，在实验室进行观察，学生可以感受到取样地点真实的环境情况,有利于学生建立群落与环境之间相互联系的观念。在实验前讲解取样的方法和计数的方法，可使学生在制订计划、实施计划时有据可依。指导学生依据样本情况使用不同的方法采集小动物，让学生主动思考、自主选择。取样时提示学生可在同一地区中土壤环境不同的地点取样，也可采集不同深度的土壤，这些方面的探究有助于学生理解群落在水平和垂直方向上的结构特征等 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $