3.1生态系统的结构教学设计-2025-2026学年高二上学期生物人教版选择性必修2

课题 第3章 第1节 生态系统的结构（1个课时） 时间 教材分析 第1节"生态系统的结构"是本章的基础，主要介绍生态系统的组成成分和营养结构，涉及较多概念，如食物链，营养级等，强调生态系统是由生物群落和非生物环境通过物质和能量紧密联系，形成的具有一定结构和功能的统一整体。在分析荒漠生态系统和池塘生态系统的基础上，归纳生态系统的组成成分，各组成成分的关系。各组分之间通过食物链和食物网形成复杂的营养结构，建构生态系统的结构模型。本节是后面学习生态系统的能量流动，物质循环和信息传递，以及生态系统的稳定性的基础。 学情分析 初中教学中列举了生产者，消费者，分解者和非生物成分，并未涉及几种成分的作用和对生态系统的意义。学生通过前两章的学习，已经掌握种群和群落的相关知识，掌握群落的类型及生物对环境的适应，对于研究生态系统的组成成分具有较好的基础。 本章探讨的是宏观层次的问题，与学生的日常经验联系较多。学生在生活中经常接触一些人工或半人工生态系统，如城市生态系统，农田生态系统，果园生态系统等，对于自然生态系统也有直接或间接的了解。本章内容的学习，可以在这些生活经验的基础上，分析生态系统的结构以及物质，能量的运行规律，了解信息传递，并进一步分析生态系统的稳定性。这样，本章的学习过程既是对已有经验进行解释的过程，又是在已有经验的基础上建构新概念，发展学科核心素养的过程。 教学目标 1.举例说明什么是生态系统。 2.通过分析生态系统的结构，归纳生态系统的组分，建构生态系统的结构模型。 3.阐明生态系统是一个统一的整体。 教学重难点 1.教学重点 分析生态系统的结构，归纳生态系统的组分，建构生态系统的结构模型。 2.教学难点 (1)建构生态系统的结构模型。 (2)阐明生态系统是一个统一的整体。 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】 大豆是发源于我国的重要粮食作物。大豆田里生长着稗(bài)草、苘(qǐnɡ)麻、鸭跖(zhí)等多种杂草，分布着七星瓢虫、大豆蚜等动物，土壤里还有蚯蚓、线虫，以及多种微生物。每公顷大豆与共生根瘤菌每年固氮可以超过100kg。 思考1、大豆根系会给土壤带来哪些变化？ 思考2、大豆与其他生物之间存在什么关系？ 通过分析大豆与非生物环境的关系,以及大豆田的种内关系和种间关系,让学生认识到生物群落与非生物环境相互作用而形成统一的整体，从而初步建立生态系统的概念。 生态系统的范围 【教师讲述】1.概念：由生物群落与它的非生物环境相互作用而形成的统一整体。 2.范围：生态系统空间范围有大有小，地球上最大的生态系统是生物圈。 3.类型： 生态系统具有一定的结构 【比较分析】比较荒漠生态系统和池塘生态系统，分析两个生态系统组成成分。 讨论1：这两个生态系统中有哪些生物？请列出名称和分类。 讨论2：在上述生态系统中，生物之外还存在哪些成分？它们对生态系统来说是不可缺少的吗？ 讨论3：每个生物体的生存都离不开物质和能量。这些生物是怎样获得物质和能量的？不同种类的生物获取物质和能量的途径一样吗？ 植物：通过光合作用将无机物转化为有机物，将太阳能转化为化学能。 动物：通过摄取其他生物获得物质和能量。 1. 微生物：通过分解动植物遗体和动物的排遗物获得物质和能量。 本环节通过对不同类型生态系统的组分进行分析、比较和归类，讨论组分之间的联系、与非生物环境的联系,结合一般系统的结构模型,引导学生建构生态系统的结构模型,培养学生的建模能力。 生态系统的组成成分 1.生产者: 生产者制造有机物，是生态系统的主要成分，是生态系统的基石。 思考：所有的植物都是生产者吗？ 菟丝子不含叶绿素，营寄生生活 食虫植物捕猎是在给自己施肥（生产者/消费者） 2. 消费者 类型： ①植食性、肉食性、杂食性动物 ②营寄生生活的生物 作用： ①加快生态系统的物质循环 ②帮助植物传粉和种子的传播 思考：所有的动物都是消费者吗？ 不一定。腐生动物属于分解者，如蚯蚓、蜣螂等。 3. 分解者 类型： ①腐生性微生物（乳酸菌、酵母菌、霉菌、蘑菇等） ②腐食性动物（蚯蚓、蜣螂、秃鹫等） 作用： 将动植物遗体和动物排遗物分解成无机物，供生产者重新利用。 思考：所有的细菌都是分解者吗？ 蓝细菌——生产者； 大肠杆菌——生活在腐烂的有机体中是分解者；生活在肠道中是消费者 讨论：根据生态系统各成分的作用分析它们之间的关系？ 生产者：将光能转变为化学能，储存在所制造的有机物中，为消费者提供食物以及栖息场所。（基石）（必备成分） 消费者：能加快生态系统的物质循环，并对植物的传粉受精和种子传播有重要作用。 消费者：能加快生态系统的物质循环，并对植物的传粉受精和种子传播有重要作用。 分解者：将动植物遗体分解成无机物，也是生态系统不可缺少的成分。（必备成分） 【教师讲述】生态系统的成分判定 1、先找双箭头，双箭头两边必定为 “生”、“非”； 2、再看这两种物质除双箭头外，所有的箭头都指向它的为“非”另一个为“生” ； 3、然后根据能量从“生”→ “消”→“分”的顺序判断其他 通过概念辨析，明确生态系统各组分的类型、作用和地位;通过完善生态系统的结构模型,理解各组分紧密联系使生态系统成为具有一定结构和功能的统一体,是上一环节模型建构的升华。 食物链和食物网 【教师讲述】 1.食物链：生态系统中各生物之间因食物关系而形成的链状结构。 2.营养级：食物链中的一个环节。是指处于食物链同一环节上所有生物的总和。 目前我们学习的食物链指的是捕食食物链，需要注意： ①只存在生产者和消费者，它们通过捕食关系相联系。 ②从生产者开始，到最高营养级为止。（顶级消费者） ③某一营养级的生物代表处于该营养级的所有生物，不代表单个生物个体，也不一定是某种种群。 ④生产者为第一营养级，消费者所处营养级不固定，一般不会超过五个营养级。 注意：生产者和各级消费者是从生态系统的组成成分角度而言的，营养级则是从营养关系（结构）角度而言的。回答模拟题时需要区分清楚。老鹰属于生态系统的什么成分？——消费者 【教师讲述】食物网 1.概念：在一个生态系统中，许多食物链彼此相互交错连接成的复杂的营养结构。 2.功能：是生态系统物质循环、能量流动的渠道。 3.特点： ①同一消费者可以占有一个或多个营养级。 ②种间关系只可能出现捕食或竞争关系。 ③食物网的复杂程度主要取决于有食物联系的生物种类，而并非取决于生物数量。 【教师讲述】生态系统的成分判定 第一营养级变化：食物链中的第一营养级的生物减少，流入这一生态系统的总能量减少，相关生物都减少。 关于“天敌”变化：“天敌”减少，被捕食者数量增加，但随着数量增加，被捕食者种内竞争加剧，种群密度还要下降，直到趋于稳定。 关于中间环节变化：若青蛙突然减少，则被它捕食的食草昆虫将增多，以青蛙为食的蛇将减少，鹰就要过多捕食兔和食草鸟，从而导致兔、食草鸟减少，因为鹰不只捕食蛇一种生物，它可以依靠其他食物来源维持数量基本不变。 通过绘制食物链的活动，培养学生质疑的思维能力。 引导学生自主观察、讨论食物网中营养级的特点。 体会营养结构复杂对生态系统稳定性的意义。 通过补充构建食物链(网)的方法和食物链(网)中各营养级生物数量的变动分析,引导学生对本节学习的食物链、食物网知识进行深度理解,是对基本知识的延伸,有利于学生解决具体问题,培养学生的理性思维能力。 培养学生多角度思考问题的能力。 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 3.1生态系统的结构 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3.学生对生态系统的组成成分已经熟悉，对于设计生态瓶或生态缸有一定的兴趣,布置这项课外作业可以激发学生探究实践的热情,为本章最后的探究实践活动进行阶段性准备。 教学反思 本节课以分析大豆田中生物与环境、生物与生物之间错综复杂的关系,使学生认识到生物群落与非生物环境相互作用而形成统一的整体，从而初步建立生态系统的概念。提供不同生态系统的具体组分，按照建模的程序和方法，设计一系列问题，学生在问题引导下初步建构生态系统的结构模型;在学生学习了生态系统的组成成分之后，又指导学生对组成成分进行分析、归类，了解生态系统中的不同生物之间、生物群落与非生物的物质和能量之间发生的相互作用，建立各组分之间物质和能量的联系，从而修正和完善模型。学生在思考,讨论交流、建构模型等活动中发挥了主体地位,培养学生分析、归纳、建模的能力。 明确捕食食物链的起点一定是生产者。以草原生态系统中生物间复杂的关系为背景，讨论草原生态系统中生产者和消费者通过食物链和食物网联系在一起形成复杂的营养结构,绘制食物网,分析种间关系。基于一个物种可以占据几个营养级,每个营养级有多个物种，讨论食物网的复杂性对生态系统的意义。最后通过布置课外设计生态瓶或生态缸的作业，落实相关概念教学的同时,培养学生的实践能力。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $