5.1.1 生物与环境的相互作用（教学设计）2026-2027学年人教版初中生物八年级上册

《生物与环境的相互作用》教学设计 人教版（2024）生物学·八年级上册·第五单元 生物与环境·第一章 生态系统·第一节 课型：新授课　|　设计理念：任务式活动驱动，指向学科核心素养 一、教材分析 本节是人教版（2024）《生物学》八年级上册第五单元“生物与环境”第一章“生态系统”的开篇内容，也是整个“生物与环境”主题学习的起点。教材以小麦田生态情境为切入点，系统阐述了环境与生态因素、非生物因素与生物因素对生物生活及分布的影响，以及生物对环境的适应和影响，为学生后续学习生态系统的结构与功能、生物圈以及生态安全奠定了坚实的概念基础，具有承上启下的地位。 二、四维核心素养 1．生命观念　通过丰富实例，理解并认同生物与环境之间相互依赖、相互影响的辩证关系，初步形成“生物与环境是统一的整体”的生命观念，能够用生态的眼光看待生物及其生存环境。 2．科学思维　在观察、比较、分类、归纳的基础上，学会区分非生物因素与生物因素，能够运用证据和逻辑分析环境因素对生物生活与分布的影响，逐步发展基于事实进行推理与概括的科学思维能力。 3．探究实践　亲历“探究光对鼠妇生活的影响”等科学探究全过程，学会提出假设、制订计划、控制变量、设计对照实验，并能够处理实验数据、得出结论、表达交流，体验科学探究的一般方法。 4．态度责任　通过分析人类活动对生物及其生存环境的影响，认同保护生物多样性、维护生态平衡的重要性，增强尊重自然、爱护环境、人与自然和谐共生的社会责任感。 三、教学重难点 教学重点：①举例说明非生物因素和生物因素对生物生活及分布的影响；②概述生物对环境的适应和影响，体会生物与环境的相互作用。 教学难点：设计并实施探究非生物因素对生物影响的对照实验，正确控制变量、分析实验结果；能够准确区分“生物适应环境”与“生物影响环境”两种关系。 四、设计意图 本课以“生物与环境的关系”为主线，遵循从直观到抽象、从现象到本质的认知规律，采用任务式活动设计组织教学。以小麦田生态情境和普氏野马等真实实例为切入点，激发学生探究兴趣；通过观察、分类、小组讨论等活动自主构建“生态因素”概念；依托探究实验让学生亲历科学探究全过程，突破教学难点；借助丰富的实例辨析“适应”与“影响”，发展科学思维。整节课在真实情境与任务驱动中实现知识建构与素养进阶，为后续学习生态系统及生态安全做好铺垫。 五、教学过程（任务式活动设计） 课前准备 教师准备：多媒体课件（含小麦田示意图、普氏野马及各类生物与环境的图片、探究实验演示视频）、鼠妇若干只、实验装置（透光与不透光的纸盒、潮湿与干燥土壤）、记录表。 学生准备：课前观察校园或家庭附近的小动物（如鼠妇、蚂蚁）生活场所，思考它们与环境的关系；预习本节内容，回顾科学探究的一般过程，准备好纸笔用于记录观察与实验数据。 任务一　创设情境，聚焦麦田中的生态因素 任务情境：多媒体呈现一幅生机勃勃的小麦田图片。教师引导：金黄的麦穗在风中起伏，田里有瓢虫捕食蚜虫，有老鼠和蛇在草丛中活动，有杂草与小麦争夺养分，蚯蚓在土壤里松土，头顶有阳光，田边有清清的渠水。请同学们仔细观察，思考：在这片麦田里，影响小麦生活的因素有哪些？我们又该怎样科学地给这些因素分类？ 活动1　观察记录，梳理影响因素　学生以小组为单位观察小麦田图片，将影响小麦生活的因素一一记录下来，并按照“来自环境的非生物方面”与“来自其他生物方面”进行初步口头分类。教师巡回指导，鼓励学生尽量列举完整，并提示可以结合生活经验补充教材之外的例子，如土壤的酸碱度、田间的风等。 活动2　分类归纳，建构概念　各小组汇报观察结果，教师引导全班共同归纳：瓢虫、蚜虫、老鼠、蛇、蜘蛛、杂草、蚯蚓等属于生物因素；阳光、空气、水、土壤、温度等属于非生物因素。师生共同得出：环境中影响生物生活和分布的因素叫做生态因素，包括非生物因素和生物因素两大类。教师进一步强调，非生物因素是一大类因素，除光、温度、水、空气外，还包括土壤中的无机盐、水中的溶解氧等。 活动3　联系生活，拓展延伸　教师追问：你能举出身边环境中影响某种生物生活的生态因素吗？学生自由举例，如阳台植物朝光生长说明光影响植物，南方柑橘北方不结果说明温度影响植物分布。教师点评后过渡：既然这么多因素都会影响生物，我们能否通过实验来科学地证明它们的影响呢？ 设计意图：以贴近学生生活的小麦田情境切入，激发学习兴趣；通过自主观察、记录、分类，让学生经历从具体事实到抽象概念的建构过程，理解“生态因素”这一核心概念，并通过联系生活拓展巩固，培养观察、分类与归纳能力，同时为后续探究实验做好铺垫。 任务二　实验探究，探究光对鼠妇生活的影响 任务情境：承接课前观察，教师追问：许多同学在校园花盆下、砖块缝隙里发现过一种灰褐色的小动物——鼠妇。它们为什么喜欢躲在阴暗潮湿的地方？光照会影响鼠妇的生活吗？我们能否用实验来验证？由此引出探究主题。 活动1　提出问题，作出假设　学生回顾科学探究的一般过程（提出问题→作出假设→制订计划→实施计划→得出结论→表达和交流），针对情境提出可探究的问题：光会影响鼠妇的生活吗？并作出合理假设：鼠妇喜欢生活在阴暗的环境中，光会影响鼠妇的生活。 活动2　设计实验，控制变量　教师出示实验装置，引导小组讨论实验设计的关键问题：如何保证实验只改变一个变量？学生明确：本实验的变量是光照，将装有潮湿土壤的纸盒一半遮光（阴暗环境）、一半透光（明亮环境），其余条件（湿度、温度、鼠妇数量等）保持相同且适宜，设置对照组（阴暗潮湿）与实验组（明亮潮湿）。教师强调对照实验应遵循单一变量原则，并启发学生思考为何湿度、土壤要保持一致。 活动3　实施实验，收集数据　各小组用多只鼠妇（而非一只）进行实验，将鼠妇放入装置中部，静置后观察其分布情况并记录数据，重复实验多次，求平均值以减少误差。教师提示实验过程中动作要轻缓，避免惊扰鼠妇，并强调实验结束后应将鼠妇放回适合其生存的自然环境中，爱护实验动物。 活动4　分析结果，得出结论　学生分析实验数据，得出实验结论：光会影响鼠妇的生活，鼠妇喜欢生活在阴暗潮湿的环境中。各小组交流实验过程与发现，反思变量控制是否严格、数据是否准确、结论是否可靠，并在教师引导下讨论用多只鼠妇、重复实验的意义。 设计意图：让学生完整经历科学探究的全过程，通过亲身设计对照实验、控制变量、处理数据，突破本节教学难点，培养探究实践能力与严谨求实的科学态度，同时渗透爱护实验动物、尊重生命的情感教育。 任务三　认识生物因素，梳理生物间的相互关系 任务情境：回归麦田情境，教师引导：麦田里不仅有非生物因素影响小麦，小麦还与许多其他生物朝夕相处。蜘蛛结网捕食飞虫、狮群和大象争夺水源、蚂蚁合作搬运食物、菟丝子缠绕在大豆植株上……生物与生物之间会发生哪些关系？ 活动1　观察图片，分类归纳　多媒体依次呈现捕食（蜘蛛捕食昆虫、猎豹追捕羚羊、狼群影响普氏野马）、竞争（杂草与小麦争夺养分、狮群与大象争夺水源）、合作（蚂蚁合作搬运、蜜蜂筑巢、人类与家畜）、寄生（菟丝子与黄瓜）等图片。学生观察图片，小组讨论并判断每一组生物之间的关系类型。 活动2　交流汇报，归纳关系　各小组汇报判断结果，师生共同归纳：生物与生物之间存在着捕食关系、竞争关系、合作关系、寄生关系等。教师结合普氏野马实例说明，狼群、狮群的存在会直接或间接影响普氏野马的生活和分布，它们之间是捕食关系；杂草与小麦争夺阳光、水分和养分，是竞争关系；蚂蚁群体内部成员分工协作，是合作关系。 活动3　举例辨析，深化理解　教师出示一组易混实例，如“两种鱼争夺同一片食物”与“狐狸与兔子”，引导学生辨析竞争关系与捕食关系的区别。学生讨论后明确：竞争是不同生物（或同种生物）之间争夺共同资源的关系，捕食是一种生物吃另一种生物的关系。随后教师提示生物因素影响生物，生物之间还存在共生、寄生等更多关系，鼓励学生课后继续观察发现。 设计意图：通过大量生动形象的实例，帮助学生直观认识生物因素对生物的影响以及生物间多种多样的关系，在观察、比较、归纳和辨析中发展科学思维，突破“生物因素影响生物”这一要点，为后续学习生态系统中的食物链与食物网埋下伏笔。 任务四　剖析适应与影响，理解生物与环境的双向作用 任务情境：教师引导：环境影响着生物，那么生物面对环境又会有怎样的表现呢？普氏野马生活在干旱寒冷的环境中，海豹生活在极地，骆驼和骆驼刺生活在沙漠……它们在漫长的进化中形成了怎样的本领？这些本领又会对环境产生什么影响？ 活动1　分析适应实例　多媒体展示海豹（皮下脂肪很厚，抵御严寒）、骆驼（尿液少，体温升高时才出汗）、骆驼刺（根系发达，吸收地表深处水分）、仙人掌（肉质茎储水、叶片退化为刺）、酸枣枝条与蒺藜果实（表面长有尖刺，防止动物啃食）等图片。学生分组讨论这些生物的结构特点分别适应了怎样的环境，并尝试用“××的结构，适应××的环境”的句式完整表达。 活动2　分析影响实例　出示不同植被条件下气温与湿度的调查数据、蚯蚓疏松土壤、千里之堤溃于蚁穴等素材，引导学生分析：植被通过蒸腾作用降低温度、提高湿度，通过光合作用维持大气的碳氧平衡；蚯蚓在土壤中活动能疏松土壤，有利于植物生长；荒漠植物能防风固沙。学生认识到生物的活动会改变、影响环境。 活动3　辨析“适应”与“影响”　教师组织学生辨析：描述生物的结构特征是适应环境的表现；生物活动导致环境发生变化则是影响环境的表现。例如海豹皮下脂肪厚是适应环境，而“千里之堤，溃于蚁穴”是影响环境。通过对比明确二者的区别，避免混淆，并强调生物与环境是相互依赖、相互作用的。 设计意图：通过“适应—影响”两大维度的系统分析，帮助学生形成对“生物与环境相互作用”的整体认识，突破“适应”与“影响”容易混淆的难点，深化生命观念，体会结构与功能相适应的生物学思想。 任务五　迁移应用，深化理解与价值认同 活动1　跨学科辨析　出示古诗“竹外桃花三两枝，春江水暖鸭先知”，引导学生分析影响鸭生活的非生物因素（温度）；出示“人间四月芳菲尽，山寺桃花始盛开”，分析造成这一差异的主要非生物因素（温度），体会生物与环境的关系在文学中的体现，感受古人对自然现象的细致观察。 活动2　联系生活，价值升华　引导学生结合本地实际，举例说明身边生物与环境的相互作用，如校园绿化改变局部气温与湿度、小区绿地引来的鸟类等，并思考人类活动对生物与环境的影响，如植树造林、保护湿地、防治外来物种入侵等。教师总结：在生物与环境的相互作用中，环境在改变，生物在进化，我们要尊重自然、顺应自然、保护自然，共同守护我们赖以生存的生物圈。 活动3　梳理总结　师生共同用思维导图梳理本节知识体系：生态因素（非生物因素、生物因素）影响生物，生物适应并影响环境，生物与环境相互依赖、相互影响、相互作用，构成统一的整体。教师引导学生回顾本节核心概念，明确其对后续学习生态系统、生态安全的意义。 设计意图：通过跨学科迁移和生活化应用，帮助学生巩固所学、融会贯通；结合生态保护实例落实态度责任核心素养，将知识学习升华为保护环境的价值认同，实现学科育人，也为下一节学习生态系统的结构功能与生态安全做好衔接。 六、板书设计 第一节　生物与环境的相互作用 一、环境与生态因素 　　环境＝生存空间＋影响生活的各种因素 　　生态因素：非生物因素（光、温度、水、空气、土壤……）＋生物因素 二、环境影响生物 　　非生物因素影响生物：温度、光、水等影响生物的生活和分布 　　生物因素影响生物：捕食关系、竞争关系、合作关系、寄生关系…… 　　科学探究：提出问题→作出假设→制订计划→实施计划→得出结论→表达和交流 三、生物对环境的作用 　　生物适应环境：海豹皮下脂肪厚、骆驼尿少、骆驼刺根系发达…… 　　生物影响环境：植被蒸腾降温增湿、光合作用维持碳氧平衡、蚯蚓疏松土壤…… 四、结论：生物与环境相互依赖、相互影响、相互作用 学科网（北京）股份有限公司 $