内容正文:
核心素养统率下的单元整体教学设计
[建构知识体系]
[统整学科素养]
生态系统包含多种组成成分,呈现一定的结构,结构不同,功能也有差别。一切生命活动都离不开能量,能量摄入并在生态系统中流动,这个过程伴随物质变化,保证了生命活动的进行,而信息在其中起重要的调控作用。生态系统具有反馈调节能力,保证了生态系统处于动态平衡中。这些内容反映了生命的系统观、结构与功能观、物质与能量观、稳态与平衡观、信息观等。上述生命观念都是相互联系的,要理解其中任何一个观念,都应该从整体上去理解,建立观念间的联系,进而形成科学的自然观和世界观,并以此指导探究生命活动规律,解决实际问题。
[浸润素养]
1.(2025·广东高考)食物链可以跨越不同生境(如图)。下列分析正确的是 ( )
A.蜜蜂和油菜之间是互利共生关系
B.鱼在该食物链中属于四级消费者
C.增加鱼的数量可使池塘周边的油菜籽增产
D.将水陆生境联系成一个整体的关键种是鱼
解析:选C 分析题图可知,蜜蜂通过采集花粉为油菜传粉,帮助油菜完成繁殖,油菜则为蜜蜂提供食物等条件,两者之间存在捕食和原始合作关系(蜜蜂和油菜共同生活在一起时,双方都受益,但分开后,各自也能独立生活),A错误;题图中存在的食物链是油菜→蜜蜂→蜻蜓→鱼,鱼在该食物链中属于第四营养级、三级消费者,B错误;一定范围内,增加鱼的数量能够减少蜻蜓数量,蜻蜓数量减少会对蜜蜂的捕食减少,则蜜蜂数量增加,利于为油菜传粉,帮助油菜完成繁殖,使池塘周边的油菜籽增产,C正确;分析题意,食物链可以跨越不同生境,结合图示可知,蜻蜓的幼虫生活在水中,而成虫可生活在陆地,是将水陆生境联系成一个整体的关键种,D错误。
2.下图为生态系统能量流动和物质循环的关系图,下列相关叙述错误的是 ( )
A.②表示热能散失的过程,生态系统需要通过①过程从外界获得能量
B.图中黑色箭头可表示能量流动过程,白色箭头可表示物质循环过程
C.若图中物质循环表示碳循环,则碳在③④⑤过程中的传递形式为CO2
D.能量流动和物质循环可借助生物之间的取食过程相依相伴进行
解析:选C ②表示热能散失的过程,生态系统需要通过①过程从外界获得能量,A正确;图中黑色箭头单向,可表示能量流动过程,白色箭头可循环,可表示物质循环过程,B正确;若图中物质循环表示碳循环,则碳在③④过程中的传递形式为含碳有机物,碳在⑤过程中的传递形式为CO2,C错误;能量流动和物质循环可借助生物之间的取食过程相依相伴进行,能量流动是物质循环的动力,物质循环是能量流动的载体,D正确。
3.云南昭通因独特的气候特征,非常适合苹果树的生长。为防治苹果园害虫,研究人员探究了不同颜色的色板对果园昆虫的诱集效果,结果如下表。
粘虫板颜色诱集
昆虫占比/%
蓝色
绿色
黄色
白色
粉色
半翅目
19.38
17.03
28.93
23.20
11.45
脉翅目
14.07
43.70
33.33
0.74
8.15
鳞翅目
33.33
16.67
0
33.33
16.67
下列叙述错误的是 ( )
A.苹果园昆虫是生态系统的初级消费者
B.不同颜色的色板传递给昆虫的信息属于物理信息
C.可用目测估计法统计粘虫板上某种昆虫在群落中的相对数量
D.应优先选用蓝色或粉色色板对果园昆虫进行诱集
解析:选D 昆虫以绿色植物为食,属于初级消费者,A正确;颜色属于物理信息,B正确;可用记名计算法或目测估计法统计粘虫板上某种昆虫在群落中的相对数量,C正确;据表分析,黄色色板对鳞翅目昆虫的诱集占比为0,白色色板对脉翅目昆虫的诱集占比为0.74%,而粉色色板对脉翅目昆虫的诱集占比为8.15%,要诱集果园昆虫需要选择对各类昆虫诱集占比相对较高的蓝色和绿色色板,D错误。
训练建构模型的科学思维,实现从感性观察到理性规律的跃迁
本章注重训练建构模型的科学思维,主要侧重概念模型。如生态系统的结构模型、能量流动模型、金字塔模型、碳循环模型等。模型建构的本质是用简化对抗混沌,科学思维通过模型剥离现象的非本质细节,实现从感性观察到理性规律的跃迁,使人类能够精确描述自然界中不依赖主观意志的客观规律。
[浸润素养]
1.如图为某湖泊的食物网,其中鱼a、鱼b为两种小型土著鱼,若引入一种以中小型鱼类为食的鲈鱼,将出现的情况是 ( )
A.该湖泊中增加2条食物链
B.土著鱼的数量减少
C.浮游动物总量锐减后再急升
D.浮游植物总量急升后再锐减
解析:选B 据题图可知,加入鲈鱼后,鲈鱼以土著鱼为食,湖泊中的食物链数量不变,A不符合题意;鲈鱼与土著鱼的种间关系为捕食,故引入鲈鱼后,土著鱼的数量将减少,B符合题意;引入鲈鱼后,鱼a、鱼b减少,因天敌减少,浮游动物总量先增加,后减少,最后趋于稳定,浮游动物以浮游植物为食,因此浮游植物总量先减少,后增加,最后趋于稳定,C、D不符合题意。
2.如图是生态系统碳循环图解,字母代表生态系统组成成分、数字代表生理过程或化学反应过程,下列叙述错误的是 ( )
A.A、B、C分别是消费者、生产者和分解者,C包括腐生细菌、腐生真菌和腐生动物
B.该生态系统达到碳中和(CO2排放量与吸收量相等)时,可用图中的数字表达的关系式为⑩=①+②+③+④
C.生物类群C的分解作用包括有氧呼吸和无氧呼吸
D.物质循环是在生物圈中进行的,具有全球性
解析:选A 由题图可知,A为生产者,B为消费者,C是分解者,分解者包括腐生细菌、腐生真菌和腐生动物,A错误;⑩表示光合作用和化能合成作用,①②表示生产者和消费者的呼吸作用,③表示分解者的分解作用,④表示化石燃料的燃烧,碳中和指CO2排放量与吸收量相等,因此用图中的数字构建的碳中和数学模型是⑩=①+②+③+④,B正确;C为分解者,分解者的分解作用包括有氧呼吸和无氧呼吸,C正确;物质循环是在生物圈中进行的,具有全球性和循环性,D正确。
3.在某湿地公园内,有一种水鸟以湖区的某些植物为主要的食物来源。该湖区的植物、水鸟、细菌等生物成分和非生物环境构成了一个生态系统。能量流经食物链上该种水鸟的示意图如图所示,①②③表示生物的生命活动过程,字母a~e表示能量,下列相关说法错误的是 ( )
A.②③分别表示水鸟的呼吸作用及分解者的分解作用
B.水鸟和它下一营养级的能量传递效率为e/b×100%
C.测算某一食物链各环节的能量值,可构建该生态系统的能量金字塔
D.图中流向③的能量一部分来自水鸟同化,一部分来自上一营养级
解析:选C 摄入的能量有两个去向:同化量+粪便量(粪便量属于上一个营养级流向分解者的能量);同化的能量有两个去向:呼吸作用散失的能量+用于生长、发育和繁殖的能量;用于生长、发育和繁殖的能量有两个去向:流向分解者的能量+流向下一营养级的能量。故②③分别表示水鸟的呼吸作用及分解者的分解作用,A正确;能量传递效率应为两营养级之间的同化量之比,故水鸟和它下一营养级的能量传递效率为e/b×100%,B正确;要构建该生态系统的能量金字塔,需要测算其食物网中各环节的能量值,C错误;图中流向③的能量(指流向分解者的能量),一部分来自水鸟同化的能量,一部分来自上一营养级同化的能量,D正确。
通过调查、探究、制作和规律分析提升科学探究素养
本章安排了3个“探究·实践”和多个“思考·讨论”活动,前者包括调查、探究、制作等不同形式的活动,后者有分析生态系统的结构、分析生态系统中的能量流动、分析碳循环的过程等。这些活动可以进一步提高学生的探究能力和实践能力,增强团队合作精神、探究精神等。
[浸润素养]
1.使用催腐剂(含腐生细菌、真菌)有助于解决由焚烧秸秆、稻草等带来的环境污染、土地肥力下降等问题。为探究催腐剂对植物落叶的分解作用,某研究小组将带有落叶的表层土壤均分为甲、乙、丙三组,其中甲组不作处理,浇上等量的蒸馏水。三组均放在无菌且其他条件适宜的环境中,每隔一段时间测定未腐烂的落叶量,结果如图所示。下列相关分析合理的是 ( )
A.乙组可能是对带有落叶的表层土壤进行了灭菌处理
B.甲组中参与落叶中有机物分解的生物都是细菌或真菌
C.丙组是一段时间后在灭菌的带有落叶的表层土壤中加入了催腐剂
D.催腐剂降解落叶产生的能量和CO2可被植物重新吸收利用
解析:选A 乙组的实验结果显示,落叶几乎未被分解,应该是缺乏分解者,推测乙组可能是对带有落叶的表层土壤进行了灭菌处理,A正确;土壤中参与有机物分解的生物除了细菌、真菌外还有土壤小动物等,B错误;丙组的结果在开始一段时间内与甲组一致,一段时间后,丙组的落叶量明显少于甲组,可推测丙组是一段时间后在带有落叶的表层土壤中加入了催腐剂,C错误;催腐剂降解落叶产生的CO2可释放到空气中,被植物叶片吸收,用于光合作用,但能量不能被植物重新利用,D错误。
2.(2025·河南高考)黄河流域是我国重要的生态屏障和经济地带,研究和保护黄河湿地生物多样性意义重大。某区域黄河湿地不同积水生境中植物物种的调查结果如图。下列叙述错误的是 ( )
A.永久性积水退去后的植物群落演替属于次生演替
B.积水生境中的植物具有适应所处非生物环境的共同特征
C.积水频次和积水量均可以影响湿地生态系统的抵抗力稳定性
D.影响季节性水涝生境中植物物种数量的关键生态因子属于密度制约因素
解析:选D 永久性积水生境中存在植物,永久性积水退去后的植物群落演替属于次生演替,A正确;积水生境中的植物能够生存,说明它们具有适应所处非生物环境的共同特征,如具有发达的通气组织用于储存和运输氧气,缓解低氧胁迫,B正确;积水频次和积水量均可以影响植物种类,从而影响湿地生态系统的抵抗力稳定性,C正确;影响季节性水涝生境中植物物种数量的关键生态因子(如积水深度、淹水持续时间等)属于非密度制约因素,D错误。
3.现有A、B两个密闭透明的生态瓶,其生物组成和光照条件如下表所示,一段时间后,观察两个生态瓶的变化情况。下列有关生态瓶的叙述错误的是 ( )
生态瓶编号
光照
取自河塘的泥沙
浮游藻类
水草
浮游动物
A
+
+
+
+
+
B
-
+
+
+
+
注:“+”表示有,“-”表示无。
A.推测一段时间后A瓶的生态系统比B瓶的生态系统更稳定
B.两个生态瓶中的加水量属于无关变量,应相同且都不加满
C.注意A瓶避免阳光直接照射,以防瓶中温度过高生物死亡
D.瓶中要尽可能多地投放生活力较强的同种动物以维持稳定
解析:选D A瓶有光照,B瓶没有光照,因此一段时间后A瓶的生态系统比B瓶的生态系统更稳定,A正确;两个生态瓶中的加水量属于无关变量,应相同且都不能加满,需要为氧气和二氧化碳等气体留有一定的空间,B正确;生态瓶应放置于室内通风、光线良好的地方,但要避免阳光直接照射,防止瓶中温度过高,导致生物死亡,C正确;动物属于消费者,数量不宜过多,所放生态系统的成分比例要适当,D错误。
生态系统与人类的生活息息相关,因此本章内容可以从多方面提高学生的社会责任。首先,对生态系统结构与功能的了解,对碳循环过程、生物富集危害的认识,设计提高生态系统稳定性的方案等,都有助于树立生态意识,形成生态文明思想和建设美丽中国的信念。其次,能量流动、物质循环、信息传递都与人类的生产生活密切相关,有助于将生物学知识应用于生产实践。
[浸润素养]
1.《孟子·梁惠王上》中记载“数罟不入洿池,鱼鳖不可胜食也”,意思是不用密网捕捞鱼类,鱼鳖之类的水产品就会吃不完。体现了鱼类捕捞的策略。下列有关池塘渔业养殖的说法错误的是 ( )
A.生物量金字塔可直观地反映出该鱼塘各营养级间能量的关系
B.将不同鱼类进行混养,使其置于各自的生态位以充分利用资源
C.池塘渔业生态系统中的能量输入来自池塘内生产者的光合作用和化能合成作用以及人类投放的饵料
D.可以将渔业养殖和作物种植相结合建立生态农业,以提高能量的利用率
解析:选A 生物量金字塔表示各个营养级所容纳的有机物的总干重之间的关系,无法直观体现各营养级间能量的关系,A错误;混养不同鱼类可占据不同生态位(如不同水层、食性),从而减少竞争并充分利用了资源,B正确;池塘渔业生态系统中的能量输入包括生产者的光合作用和化能合成作用以及人类投放饵料中的化学能,C正确;生态农业通过种养结合实现物质循环和能量多级利用,提高了能量利用率,D正确。
2.DDT是有机氯类杀虫剂,由于其对环境污染过于严重,很多国家和地区已经禁止使用。世界卫生组织于2002年宣布重新启用DDT,用于控制蚊子的繁殖以及预防疟疾、黄热病等传染病。下列叙述不合理的是 ( )
A.DDT被禁用主要原因之一是其在生物体内和环境中不易降解
B.在小范围内使用DDT并不会导致其在全球范围扩散
C.在严格管控下DDT可以局部用于预防蚊子传播的疾病
D.在使用DDT的地区,食虫鸟类比昆虫体内的DDT含量高
解析:选B DDT是有机氯类化合物,其化学性质稳定,在生物体内和环境中不易降解,这会导致其长期残留并积累,从而对环境和生物造成严重危害,这是它被禁用的主要原因之一,A正确;物质循环具有全球性,在小范围内使用DDT,也可能会导致其在全球范围扩散,B错误;由题意分析可知,在严格管控下,DDT可以局部用于预防蚊子传播的疾病,C正确;由于DDT在生物体内难以降解,会通过食物链富集,营养级越高的生物体,其体内富集的DDT含量就越高,食虫鸟类比昆虫的营养级高,所以食虫鸟类比昆虫体内的DDT含量高,D正确。
3.海草床是近海具有极高初级生产量的海洋生态系统,对海洋有机碳埋藏贡献很大。由于人类活动和气候变化等影响,海草床在退化。下列叙述错误的是 ( )
A.海草床的初级生产量与海草光合固碳能力呈正相关
B.近海水体富营养化会提高海草床生态系统稳定性
C.海草床的退化会导致生态系统有机碳储存潜力下降
D.可通过生境改善和植株移植等方法进行海草床生态修复
解析:选B 海草作为海洋生态系统中主要的生产者,海草床的初级生产量与海草光合固碳能力呈正相关,A正确;近海水体富营养化,会导致藻类大量繁殖,引起赤潮等问题,破坏海草床生态系统的平衡,降低海草床生态系统稳定性,B错误;海草床的退化会导致生态系统有机碳储存潜力下降,C正确;可通过生境改善(恢复该区域的水质)和植株移植(增加该区域的生产者数量)等方法进行海草床生态修复,D正确。
4.生态研究团队对云岭自然保护区开展为期5年的生态监测,在保护区东区发现大量豆科植物,其根系微生物群落根瘤菌占比达85%,同域分布的灰头莺和黄眉莺的食谱重叠度达78%,但取食高度存在显著差异,保护区内CO2浓度年均增长率较前五年提高1.8倍,同期周边新建3座燃煤电厂。下列相关分析错误的是 ( )
A.豆科植物与根瘤菌的互利共生关系促进了氮元素在生态系统中的循环
B.灰头莺和黄眉莺虽然食谱高度重叠,但通过垂直空间生态位分化实现了稳定共存
C.CO2异常升高与新建燃煤电厂的关联提示人类活动影响了碳循环平衡
D.自然保护区内生物群落与大气环境间进行的碳交换主要是以有机碳的形式进行
解析:选D 豆科植物与根瘤菌的互利共生关系促进了氮元素在生态系统中的循环,A正确;通过题干信息可知,灰头莺和黄眉莺的食谱重叠度达78%,但取食高度存在显著差异,说明在两种鸟类取食竞争时发生了生态位分化,即通过垂直空间生态位分化实现了稳定共存,B正确;由题意分析可知,CO2异常升高与新建燃煤电厂有关,这体现了人类活动对碳循环平衡的影响,C正确;生物群落与大气环境间的碳交换主要以CO2的形式进行,D错误。
学科网(北京)股份有限公司
$