内容正文:
课题
第2章 第3节 群落的演替(1个课时)
时间
教材分析
第3节"群落的演替"包括演替的类型,人类活动对群落演替的影响及退耕还林、还草、还湖三部分内容。第一部分以群落的视角分析生命系统的发展变1.化,第二、三部分探讨人类在演替方面的作用和影响。演替的类型以裸岩上的演替和弃耕农田上的演替为例,分别介绍了初生演替和次生演替的过程,强调生物种群在适应环境的过程中形成群落,群落始终处于动态变化中。关于人类活动对群落演替的影响,教材列举了许多实例,目的是让学生理解人类的活动会影响群落演替的速度和方向。最后讲述退耕还林、还草、还湖,让学生理解和认同我国改善生态环境、打造绿色经济的政策及其重要意义。
本节是高中生物选择性必修2《生物与环境》中第二单元《群落及其演替》中的第三节内容,主要包括群落演替的种类,人类活动对演替的影响,关注我国实行退耕还林、还草、还湖的政策。学生在日常生活中也接触过许多与此相关的自然现象。所以在教学过程中学生的兴趣也比较高。
鉴于上述情况,在教学过程中要注意联系学生的生活经验,采用问题导学法,利用多媒体图解、课件和模型制作等加强教学的直观性,加强学生对宏观内容的感性认识,使学生在主动构建知识的过程中完成重点、难点知识的学习,提高思维能力,形成相应的观点。
学情分析
教学目标
1.通过分析裸岩上的演替和弃耕农田上的演替,阐明演替的概念、类型和过程。
2.通过分析人类活动与演替的关系,说明人类活动对群落演替的影响。
3.认同我国实行退耕还林、还草、还湖的政策。
教学重难点
1.教学重点
群落的演替过程。
2.教学难点
群落的演替过程。
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】印度尼西亚喀拉喀托火山爆发
1883年之前,这里还是植被茂密。
1883年8月7日,印度尼西亚喀拉喀托火山爆发,火山灰直达高空,炽热岩浆滚滚而出,所到之处生物全部死亡,成了一片裸地。并造成3万多人死亡。
讨论1 | 生物是如何一步步定居在新土地上的?
讨论2 | 这一地区有可能恢复原来群落的结构吗?
火山爆发后环境条件发生了变化,在火山爆发中,有些物种可能会消失,在恢复过程中,外来新物种可能会进入,群落因此而发生了变化,一般不能恢复原来的群落结构。
结合图片,运用前两节所学的内容,思考回答。
初步了解群落演替的概念。
激发学生的学习兴趣和探究欲望。
演替概念及原因
【教师讲述】1.概念:随着时间的推移,一个群落被另一个群落代替的过程。
2.原因:群落是一个动态系统,是不断发展变化的。
遵循由感性表象到理性认知的规律,为建构群落演替的概念做铺垫。
演替的类型
【教师讲述】1.裸岩上的演替过程
(1)裸岩阶段
表层为岩石或石砾,裸岩上没有任何生物,或者是原来存在过植被但被彻底消灭。
(2)地衣阶段
地衣侵入 → 定居 → 分泌有机酸 → 加速岩石风化 → 土壤颗粒和有机物增多
(3)苔藓阶段
地衣分泌的有机酸可加速岩石风化形成土壤,并积累起有机物,这为苔藓的生长提供了条件。
苔藓生长后,由于其植株高于地衣能获得更多的阳光,处于优势地位,结果逐渐取代了地衣。
① 岩石进一步分解
② 土层加厚
③ 有机物增多
④ 微生物群落丰富
(4)草本植物阶段
草本植物侵入 → 定居 →竞争 → 较高草本植物占优势 → 小动物增多 → 土壤有机物丰富、通气性好
·草本植物形成的原因:与苔藓相比,草本植物能获得更多的阳光,处于优势地位。
·植物生长进一步变化:昆虫和其他小动物进入,土壤有机物越来越丰富,通气性越来越好。
(5) 灌木阶段
灌木/小乔木侵入并定居 →竞争 → 灌木/小乔木占优势 → 动物进一步增多 → 物种多样化 → 群落结构较稳定 → 抵御环境变化的能力增强
·灌木形成原因:比草本植物高大,能获得更多阳光。
·灌木生长,进一步变化:起遮阴避风等作用,提供丰富的食物,成为鸟类栖息地,物种多样化。
(6) 乔木阶段
乔木在竞争中占优势 → 形成茂盛的树林 → 进一步改善环境 → 物种进一步多样化 → 生物与环境的关系更丰富多样 → 相对稳定的森林阶段
·乔木形成原因:乔木比灌木具有更强的获得阳光的能力。
·乔木生长,进一步变化:物种进一步多样化,生物与环境之间的关系变得更加丰富多样,群落演替到了相对稳定的状态。
【思考讨论】1.光裸的岩地上首先定居的生物为什么不是苔藓和草本植株,而是地衣?
因为苔藓和草本植物无法直接从裸岩中获取养分,而地衣可以通过分泌有机酸而从裸岩中获取养分。
2.地衣阶段为苔藓的生长提供了怎样的基础?地衣被苔藓取代了吗?
地衣分泌的有机酸可加速岩石风化形成土壤,并积累起有机物,这为苔藓的生长提供了条件。而苔藓生长后,由于其植株高于地衣能获得更多的阳光,处于优势地位,结果逐渐取代了地衣。
3.在森林阶段,群落中还能找到地衣、苔藓、草本植物和灌木吗?
能找到这些植物。在群落演替过程中,一些物种取代另一些物种是指“优势取代”而不是“取而代之”。形成森林后,乔木占据了优势,取代了灌木的优势,但在森林中各种类型的植物都是存在的。
2. 弃耕农田上的演替过程
(1) 杂草
(2) 灌木
(3) 乔木
(4) 森林
农田被弃耕后,很快就会长满一年生的杂草。在杂草的覆盖下,土壤条件会得到改善,一些多年生的杂草会“接踵而至”,一些小灌木便会生长起来并成为灌木丛,乔木出现逐渐取代灌木。
【教师讲述】3.初生演替
(1)概念:在一个从来没有被植物覆盖的地面,或者是原来存在过植被、但被彻底消灭了的地方发生的演替。
(2)以发生在裸岩上的演替为例:
(3)实例:在沙丘、火山岩、冰川泥上进行的演替。
4.次生演替
(1)概念:在原有植被虽已不存在,但原有土壤条件基本保留,甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体(如能发芽的地下茎)的地方发生的演替。
(2)过程:以发生在弃耕农田上的演替为例:
(3)实例:在火灾过后的草原、过量砍伐的森林、弃耕的农田上进行的演替。
【列表比较】归纳比较裸岩与弃耕地上发生演替的异同;列表比较群落演替的类型。
演替都会发展为森林吗?一个群落最终演替到什么程度,主要受哪些因素的影响?
①不一定。如果是在干旱的荒漠地区,群落的演替就很难形成森林,或许只能发展到草本植物阶段或稀疏的灌木阶段。
②一个群落最终演替到什么程度,主要受当地气候条件、地形和土壤环境、生物的繁殖、迁入和迁出、群落内部种群的相互关系,人类活动等因素的影响。
【教师讲述】影响群落演替的因素
①群落外界环境的变化
②生物的迁入、迁出
③群落内部种群相互关系的发展变化
④人类的活动
影响群落演替的因素常常处于变化的过程中,适应变化的种群数量增长或得以维持,不适应的数量减少甚至被淘汰。
【拓展】群落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,此时的群落称为这个环境下的顶级群落。
顶级群落主要由当地的年平均温度和年平均降雨量决定。
裸底阶段—自由漂浮植物阶段—沉水植物阶段—浮叶根生与挺水植物阶段—湿生草本与灌木阶段—乔本植物阶段
观看视频,直观了解初生演替的起点和过程。通过视频,使学生感受生命的力量,初步感知初生演替的过程。
阅读教材,完善模式图,合作建构发生在裸岩上的演替模型。
通过探讨交流,使学生学会用动态发展的眼光看待群落;加深对群落演替概念的理解,形成稳态与平衡观。同时培养科学精神和团队合作意识。
运用比较、归纳的方法,概括初生演替与次生演替的概念,训练学生的科学思维。
引导学生用进化观进行分析,加深对群落动态变化的理解。
讨论交流,概括影响群落演替的内因和外因。
进一步理解群落演替是一个动态的过程,利于形成进化与适应观、稳态与平衡观。
人类活动对群落演替的影响
【思考讨论】分析人类活动影响群落演替的实例:
1.上述资料中,人类活动使群落演替向什么方向进行?人类活动使群落演替朝着物种丰富度降低、结构简单方向进行。
2.人类活动对上述群落的演替速度有什么影响?
人类活动加快了这种演替的速度。
3.如果去除人类活动,这些群落又会向什么方向演替?
去除人类活动、这些群落一般会朝着人类活动出现之前的状态进行演替,趋向于恢复原来的群落,物种丰富度会增加,结构会变得复杂。
【教师讲述】
负面影响:使群落的物种丰富度下降——逆行演替
正面影响:使群落的物种丰富度上升——进展演替
·人类活动往往使群落演替按照不同于自然演替的方向和速度进行。
·为处理好经济发展同人口、资源、环境的关系,走可持续发展的道路,我国政府明确提出退耕还林、还草、还湖、退牧还草,颁布《退耕还林条例》,2003年1月20日起实施。
认同人类活动应该遵循群落演替的规律。回扣导人的素材,关注我国的生态建设成就。
联系生活实际,认同退耕还林等生态建设措施的意义,形成人与自然和谐相处的观念,增强学生对自然、对社会的责任心,以及共建生态文明的使命感。
通过真实情境材料的展示和分析,使学生理解群落演替与人类的活动密切相关。通过正向、反向实例的列举,感受人类活动对群落演替的影响有时超过其他因素的影响,引导学生多角度地看问题。
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
2.3群落的演替
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
通过喀拉喀托火山1883年刚喷发和几十年后变得郁郁葱葱相比,激发学生学习的好奇心和兴趣。分析该地区生物群落的物种组成、种间关系、空间结构等的变化,说明群落是不断
发展的动态系统,顺势给出群落演替的概念。通过分析裸岩上的演替过程中土壤的形成和变化、生物种类的变化及生物间的相互关系、生物与环境之间的关系,用进化与适应观分析群落演替,加深学生对群落演替概念的理解,概括初生演替的概念。通过引导学生分析发生在弃耕农田上的群落演替,概括次生演替的概念。运用比较、归纳的方法,分析两种演替的起始条件、动力、速度、过程、趋向、最终状态和影响因素等,训练学生的科学思维。全程渗透进化观,加深学生对群落动态变化的理解。
依靠学生已有的认知,从顶极群落是否一定是森林群落的分析中,探讨环境因素,尤其是气候因素(温度、降水量)是影响顶极群落类型的主要因素,进而对影响群落演替的内外因素展开探讨,逐步过渡到人类活动对群落演替的影响。
本节课密切联系人类活动影响群落演替的案例,增强学生保护环境的责任感。利用教材提供的实例分析黄土高原乱砍滥伐造成水土流失、围湖造田导致生物多样性下降的原因,让学生在强烈的对比中,认同群落的自然演替是有规律的,应辩证地看待人类活动对群落演替的影响,帮助学生树立辩证唯物主义自然观,认同"绿水青山就是金山银山"的理念,支持退耕还草、还湖的政策,增强"保护环境、从我做起"的社会责任意识。
学科网(北京)股份有限公司
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