5.1.1 生物与环境的相互作用 （导学案）生物新教材人教版八年级上册

该初中生物学导学案聚焦“生物与环境的相互作用”，引导学生理解生态因素分类及对生物的影响，生物对环境的适应与影响，掌握科学探究方法。课前预习通过填空和实例铺垫基础，课堂探究以任务驱动构建从概念模型到实验设计的学习支架，衔接前后知识。 以核心素养为导向，通过“探究光对鼠妇分布的影响”完整实验培养科学思维，结合诗词解密、辩证思考表格发展生命观念，融入调查实践提升探究实践能力，当堂检测与课后拓展兼顾知识巩固与责任意识培养，适合师生高效教学与自主学习。

5.1.1 生物与环境的相互作用（导学案） 【生命观念】形成“生物与环境是一个统一整体”的观念，理解 生物的结构、功能与环境相适应。 【科学思维】通过归纳、对比等方法，分析生态因素对生物的影响；运用批判性思维，理解生物与环境关系的复杂性。 【探究实践】经历“探究光对鼠妇分布的影响”的完整过程，掌握科学探究的基本方法和对照实验的设计原则。 【态度责任】认同生物与环境和谐共生的重要性，树立保护生态环境的责任感。 【教学重点】 1.生态因素的分类及其对生物的影响。 2.生物对环境的适应和影响。 【教学难点】 1.设计并实施“探究非生物因素对某种动物的影响”的对照实验。 2.理解生物与环境之间双向的、动态的相互作用关系。 1、 生活环境：生物的生活环境不仅指生物的生存空间，还包括周围影响它生活的各种因素。 2、 生态因素 1. 概念：环境中影响生物的形态和分布的因素。 2. 分类： （1）非生物因素：光、温度、水、空气等。 （2）生物因素：影响某种生物生活的其他生物。 三、 非生物因素对生物的影响 （一）非生物因素对生物的影响 实例 1. 阔叶林往往分布在海拔较低的地方，针叶林往往分布在海拔较高的地方，这是温度对植物分布的影响。 2. 沙漠绝大部分是不毛之地，只有靠近水源的地方才会出现绿洲，这是水对植物分布的影响。 四、生物因素对生物的影响 狮子捕食斑马：捕食_关系 水稻与杂草争夺养分：竞争_关系 蚂蚁群体协作搬运：_合作_关系 豆科植物与根瘤菌共生：共生_关系 五、生物对环境的适应和影响 1.生物适应环境： 骆驼尿液极少、海豹皮下脂肪厚、仙人掌叶退化为刺，体现了生物对环境的适应__。 2.生物影响环境： “大树底下好乘凉”、“蚯蚓疏松土壤”、“千里之堤，溃于蚁穴”，体现了生物对环境的_影响_。 3.生物与环境相互作用的意义 在生物与环境相互作用的漫长过程中，环境在不断改变；生物也在不断进化，适应环境。生物与环境的相互作用造就了今天欣欣向荣的生物圈。 任务一：请结合教材与情境，完成以下预习任务： 1.构建生态因素概念： 生物的生活环境不仅指其生存的空间，还包括周围直接或间接影响其生活的各种因素_。 2.分类归纳： 环境中影响生物的_生存_和_分布_的因素统称为生态因素。 非生物因素： 主要包括_阳光、空气、水等。 生物因素： 指影响某种生物生活的其他_生物。 任务二：诗词解密——非生物因素的生态效应 请运用生物学原理，分析下列古诗词或现象背后的主导非生物因素： “人间四月芳菲尽，山寺桃花始盛开” 主导因素：温度 “春兰秋菊，各一时之秀” / “朵朵葵花向太阳” 主导因素：光照 沙漠中绿洲仅分布于水源附近 主导因素：水分_ 任务三：核心突破——探究光对鼠妇分布的影响 探究指导： 本环节为高阶思维训练，请小组严格遵循科学探究范式，重点攻克“变量控制”与“数据处理”两大难点。 1. 提出问题：光会影响鼠妇的分布吗？（疑问句） 2. 作出假设：鼠妇适于生活在阴暗的环境中，光会抑制其活动或驱使其向暗处移动。（陈述句） 3.制定计划（难点攻关） （1）对照设计： 必须设置明亮_和_阴暗_两种环境，形成对照。 （2）控制单一变量：实验变量： 光照； 无关变量（需严格保持一致）： 水分（或湿度）_、_温度_、土壤量（鼠妇数量、容器大小）等。 （3）样本量原则： 为何严禁使用1只鼠妇进行实验__避免偶然性，减小实验误差。 （4）数据可靠性： 为何需静置2分钟后再计数？为何要统计10次并计算平均值？ 静置2分钟就是为了让鼠妇从“受惊吓的慌乱状态”过渡到“自然的趋利避害状态”，从而得出科学、严谨的实验结论；减小实验误差，得出的实验结果更准确 。 4.实施计划 实验现象：光照处鼠妇数量少，阴暗处鼠妇数量多。 5.得出结论：光照会影响鼠妇的分布，鼠妇适于生活在阴暗的环境中 6.表达和交流： 实验结束后，应如何妥善处理鼠妇？ 实验结束后应将鼠妇妥善放归适合其生存的环境中。 误差分析： 若某组数据在明亮处与阴暗处数量接近，可能的原因有哪些？（至少分析两点） （1）光照对比不明显：遮盖物透光或光源太弱，导致明暗差异不足，鼠妇无法区分。 （2）其他变量干扰（如温度）：若用灯光照明，可能导致明亮侧温度过高，鼠妇因避热而留在亮处，抵消了趋暗性。 任务四：明辨关系——生物因素的相互作用 观察图示或案例，精准判断生物间的相互关系： 生物与生物之间的关系 举例 捕食关系 蛇，鼬、鹰等捕食田鼠，异色瓢虫捕食蚜虫 竞争关系 稻田中的杂草和水稻争夺阳光、养料和水 合作关系 蚂蚁、蜜蜂等昆虫成员分工合作 任务五：辩证思考——适应与影响的双向奔赴 典型生物 形态结构特点 意义 与环境的关系 海豹 皮下脂肪很厚 维持体温 生物适应环境 骆驼 尿液非常少，当体温升高到40.7℃时它才会出汗 减少体内水的散失 仙人掌、酸枣、蒺藜 仙人掌的肉质茎、酸枣的枝条和蒺藜的果实，它们的表面都长满了尖刺 避免动物取食 骆驼刺 根系非常发达 吸收水 任务六：调查不同植被条件下的气温和湿度 分析下表数据，得出结论： 分析数据可知，植物能提高空气湿度，降低空气温度。 归纳总结：生物在适应环境的同时，也影响和改变环境。 1．新疆是我国棉花主产区，某种棉花在新疆种植则产量高、品质更好、绒长。这一变化不能体现(　　) A．生物适应环境 B．生物影响环境 C．环境影响生物 D．性状发生改变 【答案】B 【详解】A选项：棉花在新疆种植产量高、品质好等，是棉花适应了新疆的环境（如光照、温差等），体现了生物适应环境，A不符合题意。 B选项：题干说的是新疆的环境对棉花的影响，而不是棉花对环境的影响，所以该变化不能体现生物影响环境，B符合题意。 C选项：新疆的环境（如气候、土壤等）使得棉花产量高、品质好等，体现了环境影响生物，C不符合题意。 D选项：棉花在新疆种植后产量、品质、绒长等方面有变化，说明性状发生了改变，D不符合题意。 故选B 2.很多绿色植物本身具有净化空气、吸收有害气体的功能。这体现的生物与环境之间的关系是 ( ) A.生物能影响环境        B.生物能适应环境        C.环境能影响环境       D.环境能适应生物 【答案】A 【详解】A选项：绿色植物净化空气、吸收有害气体，是植物对环境的作用，体现了生物能影响环境，A符合题意。 B选项：题干强调的是植物对环境的作用，而非生物适应环境，B不符合题意。 C选项：题干体现的是生物对环境的影响，不是环境对生物的影响，C不符合题意。 D选项：题干未体现环境适应生物，且一般说生物适应环境，而非环境适应生物，D不符合题意。 故选A。 3．下列有关诗句和俗语中所蕴涵的生物学知识的叙述，错误的是(　　) A.“大树底下好乘凉”，体现了生物对环境的适应 B.“几处早莺争暖树，谁家新燕啄春泥”，蕴含了生物的繁殖现象 C.“西湖春色归，春水绿于染”，体现了非生物因素对植物的影响 D.“螳螂捕蝉，黄雀在后”，体现了生物之间的捕食关系 【答案】A 【详解】A选项：大树底下好乘凉”，体现了生物对环境的影响，A选项描述错误符合题意。大树主要通过以下两种方式遮阴和蒸腾作用，主动调节了局部的温湿度，为人类创造了凉爽舒适的小环境，这正是生物影响环境的生动写照。故选A。 4.某小区为了美化环境，引进了一种生长迅速的植物“加拿大一枝黄花”。几年后，这种植物疯狂蔓延，导致周围的其他植物大量死亡，严重破坏了当地的生态平衡。这说明（ ） A. 生物能适应环境 B. 环境影响生物 C. 生物能影响环境 D. 生物与环境相互依赖 【答案】C 【详解】这种植物疯狂蔓延，导致周围的其他植物大量死亡，严重破坏了当地的生态平衡，体现了生物能影响环境，C符合题意，故选C。 5. 生物既能适应环境，也能影响环境，下 列诗句中生物与环境的对应关系正确的是(　　) 【答案】B 【详解】A选项：“千里之堤，溃于蚁穴”，是蚂蚁（生物）的活动导致大堤被破坏，体现的是生物影响环境，而非环境影响生物，A错误。 B选项：“儿童急走追黄蝶，飞入菜花无处寻”，黄蝶的颜色与菜花颜色相似，不易被发现，这是黄蝶适应环境（保护自己、躲避天敌）的表现，B正确。 C选项：“人间四月芳菲尽，山寺桃花始盛开”，是因为山上温度低（环境因素），导致桃花开放时间晚，体现的是环境影响生物，而非生物影响环境，C错误。 D选项：“夜来风雨声，花落知多少”，是风雨（环境因素）导致花朵掉落，体现的是环境影响生物；且“环境适应生物”的表述本身错误，一般是生物适应环境，D错误。 故选B。 6. 在一片草原上，野兔大量啃食青草，使得青草数量急剧减少，下列能正 确表示a野兔与b青草数量关系的是(　　) 【答案】A 【详解】野兔以青草为食，因此它们之间是 捕食关系。 已知条件： a 是野兔，b 是青草。 关系判定： 野兔（a）吃青草（b），所以 a 是捕食者，b 是被捕食者。 数量对比： 在生态系统中，能量流动是逐级递减的，因此处于较低营养级的青草（b）数量（或生物量）通常远多于处于较高营养级的野兔（a）。 匹配曲线： 我们需要找到一个表示捕食关系的图，且满足 b（被捕食者）数量多，a（捕食者）数量少。 观察图 A： 曲线 b 的个体数整体高于曲线 a。 变化上，b 先达到波峰，a 随后达到波峰，符合“被捕食者先变，捕食者后变”的规律。 这完美契合了 b 青草（被捕食者） 和 a 野兔（捕食者） 的关系。 结论：图 A 准确地表示了 a 野兔与 b 青草之间的捕食数量关系。 正确答案是：A 7.某生物兴趣小组的同学在饲养金鱼时，发现金鱼在水温较高时，鳃盖张合得比较快。为了探究“水温对金鱼呼吸频率的影响”，他们设计了如下实验： ① 准备3个大小相同的鱼缸，分别标记为A、B、C组。 ② 在3个鱼缸中加入等量且水质相同的水，并分别放入3条品种、大小和生理状况相似的金鱼。 ③ 将A组水温控制在15℃，B组水温控制在25℃（常温），C组水温控制在35℃。 ④ 待金鱼安静后，分别观察并记录每条金鱼每分钟鳃盖张合的次数，重复3次并求平均值。 请根据实验回答下列问题： （1）该实验探究的变量是________。 （2）实验中，每个鱼缸放入3条金鱼，而不是1条，这样做的目的 是________________________。 （3）实验中，重复测量3次并求平均值，这样做的目的是________ ________________。 （4）根据实验结果，可以得出的结论是：在一定的温度范围内， 水温越高，金鱼的呼吸频率越________（填“高”或“低”）。 （5）实验结束后，应该如何处理这些金鱼？________________________。 【答案】 （1）水温 （2）避免偶然性，减小实验误差（3）减小实验误差，使实验结果更准确 （4）高 （5）将金鱼放回适合它们生存的自然环境（或放回鱼缸继续饲养） 【详解】 （1）本实验探究的是水温对金鱼呼吸的影响，实验中唯一改变的条件是水温（15℃、25℃、35℃），所以变量是水温。 （2）如果只用1条金鱼进行实验，可能会因为该金鱼自身的特殊情况（如生病、体质弱等）导致结果不准确。使用3条金鱼可以避免实验的偶然性，使结果更具说服力。 （3）对同一条金鱼重复测量3次并求平均值，是为了减小单次测量可能产生的误差，确保实验数据更严密、准确。 （4）金鱼是变温动物，在一定的温度范围内，随着水温的升高，其新陈代谢会加快，耗氧量增加，因此鳃盖张合的次数（呼吸频率）也会随之变高。 （5）出于关爱动物和尊重生命的角度，实验结束后应将金鱼妥善放归适合其生存的环境中。 前沿科技： “地面空间站”利用模拟太空极端环境“历练”种子，培育优良品种。这体现了人类对哪种环境因素的主动利用与改造？ 体现了人类对非生物因素（如太空中的辐射、微重力等环境条件）的主动利用与改造。 生态责任： “加拿大一枝黄花”入侵导致本地物种灭绝，这揭示了什么生态规律？作为新时代中学生，请提出一条具体的生态保护行动建议。 揭示规律：生物入侵会破坏生态平衡。 行动建议：不随意引进外来物种（或“发现外来物种及时上报”）。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 5.1.1 生物与环境的相互作用（导学案） 【生命观念】形成“生物与环境是一个统一整体”的观念，理解 生物的结构、功能与环境相适应。 【科学思维】通过归纳、对比等方法，分析生态因素对生物的影响；运用批判性思维，理解生物与环境关系的复杂性。 【探究实践】经历“探究光对鼠妇分布的影响”的完整过程，掌握科学探究的基本方法和对照实验的设计原则。 【态度责任】认同生物与环境和谐共生的重要性，树立保护生态环境的责任感。 【教学重点】 1.生态因素的分类及其对生物的影响。 2.生物对环境的适应和影响。 【教学难点】 1.设计并实施“探究非生物因素对某种动物的影响”的对照实验。 2.理解生物与环境之间双向的、动态的相互作用关系。 1、 生活环境：生物的生活环境不仅指生物的 ，还包括周围影响它 的各种因素。 2、 生态因素 1. 概念：环境中影响生物的 和 的因素。 2. 分类： （1） ：光、温度、水、空气等。 （2） ：影响某种生物生活的其他生物。 三、 非生物因素对生物的影响 （一）非生物因素对生物的影响 实例 1. 阔叶林往往分布在海拔较低的地方，针叶林往往分布在海拔较高的地方，这是 对植物分布的影响。 2. 沙漠绝大部分是不毛之地，只有靠近水源的地方才会出现绿洲，这是 对植物分布的影响。 四、生物因素对生物的影响 狮子捕食斑马： 关系 水稻与杂草争夺养分： _关系 蚂蚁群体协作搬运： 关系 豆科植物与根瘤菌共生： _关系 五、生物对环境的适应和影响 1.生物适应环境： 骆驼尿液极少、海豹皮下脂肪厚、仙人掌叶退化为刺，体现了生物对环境的 。 2.生物影响环境： “大树底下好乘凉”、“蚯蚓疏松土壤”、“千里之堤，溃于蚁穴”，体现了生物对环境的 。 3.生物与环境相互作用的意义 在生物与环境相互作用的漫长过程中，环境在不断改变；生物也在不断进化，适应环境。生物与环境的 造就了今天欣欣向荣的生物圈。 任务一：请结合教材与情境，完成以下预习任务： 1.构建生态因素概念： 生物的生活环境不仅指其生存的 ，还包括周围直接或间接影响其生活的 。 2.分类归纳： 环境中影响生物的 _和_ 的因素统称为生态因素。 非生物因素： 主要包括_ 等。 生物因素： 指影响某种生物生活的其他_ 。 任务二：诗词解密——非生物因素的生态效应 请运用生物学原理，分析下列古诗词或现象背后的主导非生物因素： “人间四月芳菲尽，山寺桃花始盛开” 主导因素： “春兰秋菊，各一时之秀” / “朵朵葵花向太阳” 主导因素： 沙漠中绿洲仅分布于水源附近 主导因素： 任务三：核心突破——探究光对鼠妇分布的影响 探究指导： 本环节为高阶思维训练，请小组严格遵循科学探究范式，重点攻克“变量控制”与“数据处理”两大难点。 1. 提出问题：光会影响鼠妇的分布吗？（疑问句） 2. 作出假设： （陈述句） 3.制定计划（难点攻关） （1）对照设计： 必须设置 和_ _两种环境，形成对照。 （2）控制单一变量：实验变量： ； 无关变量（需严格保持一致）： 等。 （3）样本量原则： 为何严禁使用1只鼠妇进行实验 。 （4）数据可靠性： 为何需静置2分钟后再计数？为何要统计10次并计算平均值？ 。 4.实施计划 实验现象：光照处鼠妇数量 ，阴暗处鼠妇数量 。 5.得出结论： 。 6.表达和交流： 实验结束后，应如何妥善处理鼠妇？ 。 误差分析： 若某组数据在明亮处与阴暗处数量接近，可能的原因有哪些？（至少分析两点） （1） 。 （2） 。 任务四：明辨关系——生物因素的相互作用 观察图示或案例，精准判断生物间的相互关系： 生物与生物之间的关系 举例 蛇，鼬、鹰等捕食田鼠，异色瓢虫捕食蚜虫 稻田中的杂草和水稻争夺阳光、养料和水 蚂蚁、蜜蜂等昆虫成员分工合作 任务五：辩证思考——适应与影响的双向奔赴 典型生物 形态结构特点 意义 与环境的关系 海豹 皮下脂肪很厚 维持体温 生物 环境 骆驼 尿液非常少，当体温升高到40.7℃时它才会出汗 减少体内水的散失 仙人掌、酸枣、蒺藜 仙人掌的肉质茎、酸枣的枝条和蒺藜的果实，它们的表面都长满了尖刺 避免动物取食 骆驼刺 根系非常发达 吸收水 任务六：调查不同植被条件下的气温和湿度 分析下表数据，得出结论： 。 归纳总结： 。 1．新疆是我国棉花主产区，某种棉花在新疆种植则产量高、品质更好、绒长。这一变化不能体现(　　) A．生物适应环境 B．生物影响环境 C．环境影响生物 D．性状发生改变 2.很多绿色植物本身具有净化空气、吸收有害气体的功能。这体现的生物与环境之间的关系是 ( ) A.生物能影响环境        B.生物能适应环境        C.环境能影响环境       D.环境能适应生物 3．下列有关诗句和俗语中所蕴涵的生物学知识的叙述，错误的是(　　) A.“大树底下好乘凉”，体现了生物对环境的适应 B.“几处早莺争暖树，谁家新燕啄春泥”，蕴含了生物的繁殖现象 C.“西湖春色归，春水绿于染”，体现了非生物因素对植物的影响 D.“螳螂捕蝉，黄雀在后”，体现了生物之间的捕食关系 4.某小区为了美化环境，引进了一种生长迅速的植物“加拿大一枝黄花”。几年后，这种植物疯狂蔓延，导致周围的其他植物大量死亡，严重破坏了当地的生态平衡。这说明（ ） A. 生物能适应环境 B. 环境影响生物 C. 生物能影响环境 D. 生物与环境相互依赖 5. 生物既能适应环境，也能影响环境，下 列诗句中生物与环境的对应关系正确的是(　　) 6. 在一片草原上，野兔大量啃食青草，使得青草数量急剧减少，下列能正 确表示a野兔与b青草数量关系的是(　　) 7.某生物兴趣小组的同学在饲养金鱼时，发现金鱼在水温较高时，鳃盖张合得比较快。为了探究“水温对金鱼呼吸频率的影响”，他们设计了如下实验： ① 准备3个大小相同的鱼缸，分别标记为A、B、C组。 ② 在3个鱼缸中加入等量且水质相同的水，并分别放入3条品种、大小和生理状况相似的金鱼。 ③ 将A组水温控制在15℃，B组水温控制在25℃（常温），C组水温控制在35℃。 ④ 待金鱼安静后，分别观察并记录每条金鱼每分钟鳃盖张合的次数，重复3次并求平均值。 请根据实验回答下列问题： （1）该实验探究的变量是________。 （2）实验中，每个鱼缸放入3条金鱼，而不是1条，这样做的目的是________________________。 （3）实验中，重复测量3次并求平均值，这样做的目的是 。 （4）根据实验结果，可以得出的结论是：在一定的温度范围内， 水温越高，金鱼的呼吸频率越________（填“高”或“低”）。 （5）实验结束后，应该如何处理这些金鱼？________________________。 前沿科技： “地面空间站”利用模拟太空极端环境“历练”种子，培育优良品种。这体现了人类对哪种环境因素的主动利用与改造？ 。 生态责任： “加拿大一枝黄花”入侵导致本地物种灭绝，这揭示了什么生态规律？作为新时代中学生，请提出一条具体的生态保护行动建议。 。 / 学科网（北京）股份有限公司 $