2019春八年級(jí)生物下冊(cè) 第8單元 第23章 第3節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能教案 （新版）北師大版.doc

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第3節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能 一、教學(xué)目標(biāo)： 【知識(shí)與能力】 1.了解生態(tài)系統(tǒng)的組成成分及生態(tài)系統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)； 2.理解生態(tài)系統(tǒng)三種成分的功能地位及相互關(guān)系； 3.理解營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系，掌握食物鏈的概念。 【過程與方法】 通過指導(dǎo)學(xué)生歸納生態(tài)系統(tǒng)的組成成分及分析生態(tài)系統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)，培養(yǎng)學(xué)生分析綜合和推理的思維能力。 【情感、態(tài)度與價(jià)值觀】 1.通過了解生態(tài)系統(tǒng)各組分的相互關(guān)系及食物網(wǎng)，滲透普遍聯(lián)系的辯證觀點(diǎn)的教育； 2.通過了解生態(tài)系統(tǒng)的組成成分，滲透“人是生態(tài)系統(tǒng)中一員”的觀點(diǎn)，從而對(duì)學(xué)生進(jìn)行生態(tài)觀點(diǎn)的教育。 二、教學(xué)重難點(diǎn)： 1.生態(tài)系統(tǒng)生物功能類群及其地位是本節(jié)的教學(xué)重點(diǎn)，因?yàn)椋? （1）生態(tài)系統(tǒng)的組成可分為非生物部分和生物部分兩大部分。生物成分中，生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者，是依據(jù)它們各自代謝類型以及在生態(tài)系統(tǒng)中的功能特征而劃分的。因此，將它們統(tǒng)稱為三大功能類群，它們?cè)谏鷳B(tài)系統(tǒng)中的功能和地位各不相同。 （2）三大功能類群之間以及它們與非生物部分之間的關(guān)系，構(gòu)成了生態(tài)系統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)關(guān)系，是研究生態(tài)系統(tǒng)營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)。 （3）三大功能類群之間以及它們與非生物部分之間的聯(lián)系，是滲透普遍聯(lián)系辯證觀點(diǎn)的教育素材，人作為消費(fèi)者的一員，是滲透“人是生態(tài)系統(tǒng)中一員”觀點(diǎn)的教育素材。 2.生態(tài)系統(tǒng)營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)的教學(xué)內(nèi)容也是本節(jié)的重點(diǎn)知識(shí)，因?yàn)椋? （l）盡管生態(tài)系統(tǒng)的類型多種多樣，范圍有大有小，但它們組分中生產(chǎn)者、消費(fèi)者與分解者之間的關(guān)系，歸根到底是食物的關(guān)系，也就是吃與被吃的關(guān)系。生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)各種生物之間的這種復(fù)雜的營(yíng)養(yǎng)關(guān)系構(gòu)成了食物鏈、食物網(wǎng)，這就是生態(tài)系統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)。 （2）食物鏈與食物網(wǎng)是生態(tài)系統(tǒng)功能的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)和能量就是沿著食物鏈（網(wǎng)）的各個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)而流動(dòng)的。掌握了有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)的知識(shí)，就為理解生態(tài)系統(tǒng)的功能等知識(shí)打下了必要的基礎(chǔ)。 （3）生態(tài)系統(tǒng)營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)的分析過程，利于培養(yǎng)學(xué)生的分析綜合和推理的思維能力；食物鏈和食物網(wǎng)概念中滲透著普遍聯(lián)系的辯證觀點(diǎn)。 3.食物鏈、食物網(wǎng)兩個(gè)概念的區(qū)別和聯(lián)系是本節(jié)的難點(diǎn)知識(shí)，因?yàn)椋? 食物鏈?zhǔn)巧镩g單方向的食物聯(lián)結(jié)，食物網(wǎng)是生物間多方向的食物聯(lián)結(jié)。兩個(gè)概念之間有相互包容的成分，也有本質(zhì)的不同，要加以區(qū)分。 三、教學(xué)內(nèi)容分析： 本節(jié)是本章教學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容，學(xué)生在了解生態(tài)系統(tǒng)的組成的基礎(chǔ)上，要繼續(xù)了解生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能。本節(jié)包括三個(gè)部分，首先認(rèn)識(shí)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，然后了解這種結(jié)構(gòu)具有什么主要功能。為了提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，從感性認(rèn)識(shí)到理性認(rèn)識(shí)，每一部分都安排了分析討論活動(dòng)。 生態(tài)系統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)——食物鏈與食物網(wǎng) 知識(shí)結(jié)構(gòu)： 能量流動(dòng) 生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能 物質(zhì)循環(huán)——碳循環(huán) 生態(tài)系統(tǒng)的功能 四、教學(xué)過程： 1.首先復(fù)習(xí)生態(tài)系統(tǒng)的概念，把生態(tài)系統(tǒng)的概念與生物群落的概念加以區(qū)分，突出生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能特點(diǎn)，指出生態(tài)系統(tǒng)的研究中心就是它的結(jié)構(gòu)和功能，由此引出生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)課題。并引導(dǎo)學(xué)生分析：研究生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，首先要研究清楚生態(tài)系統(tǒng)的組成成分，然后還要研究各組成成分之間的聯(lián)系（即營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)）。 2.學(xué)習(xí)生態(tài)系統(tǒng)的成分時(shí)，首先結(jié)合教材中一個(gè)池塘生態(tài)系統(tǒng)的示意圖，引導(dǎo)學(xué)生觀察分析該生態(tài)系統(tǒng)中的各種無機(jī)環(huán)境要素和生物組成，列舉出這些成分；再引導(dǎo)學(xué)生從各成分在生態(tài)系統(tǒng)中的功能的角度對(duì)這些成分進(jìn)行分類，給出生產(chǎn)者、消費(fèi)者及分解者的名稱。最后以板書的形式總結(jié)歸納出生態(tài)系統(tǒng)的成分（如下）。 3.對(duì)于生物成分的教學(xué)，注意引導(dǎo)學(xué)生分析三大功能類群在生態(tài)系統(tǒng)的地位。生產(chǎn)者是生態(tài)系統(tǒng)的主要成分，因?yàn)榫G色植物固定太陽能，進(jìn)行初級(jí)生產(chǎn)，是消費(fèi)者和分解者獲得能量的源泉，也是生態(tài)系統(tǒng)存在和發(fā)展的基礎(chǔ)；分解者在生態(tài)系統(tǒng)占有重要地位，因?yàn)榇蠹s90％的陸地初級(jí)生產(chǎn)量都需分解者的分解功能歸還給無機(jī)環(huán)境，供生產(chǎn)者再吸收；消費(fèi)者則不會(huì)影響到生態(tài)系統(tǒng)的根本性質(zhì)。 4.對(duì)于生態(tài)系統(tǒng)營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)的教學(xué)，可以引導(dǎo)學(xué)生首先從分析生態(tài)系統(tǒng)各成分之間的關(guān)系入手研究，生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部最重要的聯(lián)系是生物之間的營(yíng)養(yǎng)聯(lián)系，由此引出食物鏈的概念，闡明食物鏈?zhǔn)巧鷳B(tài)系統(tǒng)中各種生物之間由于食物關(guān)系而形成的一種聯(lián)系。然后引導(dǎo)學(xué)生觀察教材“北方草原生態(tài)系統(tǒng)的食物網(wǎng)簡(jiǎn)圖”，一方面觀察食物鏈之間彼此相互交錯(cuò)連結(jié)的復(fù)雜營(yíng)養(yǎng)關(guān)系，引出食物網(wǎng)的概念，另一方面讓學(xué)生觀察圖中有多少條食物鏈，并列舉出最長(zhǎng)及最短的食物鏈，由此來強(qiáng)化對(duì)食物鏈和食物網(wǎng)概念的理解。 5.最后總結(jié)指出食物鏈和食物網(wǎng)是生態(tài)系統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)，是生態(tài)系統(tǒng)功能的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)就是順著這種渠道流動(dòng)的。教學(xué)結(jié)束后，可以選擇適當(dāng)?shù)姆绞竭M(jìn)行反饋測(cè)試。 （一）生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng) 生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的教學(xué)，應(yīng)首先強(qiáng)調(diào)說明能量是一切生命活動(dòng)的動(dòng)力，同樣也是生態(tài)系統(tǒng)存在和發(fā)展的動(dòng)力。然后引導(dǎo)學(xué)生分析生態(tài)系統(tǒng)總的能量來源是什么？再引導(dǎo)學(xué)生分析太陽能是如何輸入生態(tài)系統(tǒng)的？以及能量進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng)后的傳遞、消耗的大致過程怎么樣？由此了解生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的概況，為后面的分析奠定基礎(chǔ)。 能量流動(dòng)過程的教學(xué)，可以通過學(xué)生觀察“生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)（圖解）”來分析生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的過程。即能量流動(dòng)是從綠色植物把太陽能固定在體內(nèi)后開始的（起點(diǎn)）；并沿著食物鏈或食物網(wǎng)的各個(gè)環(huán)節(jié)傳遞（渠道），最后以呼吸熱形式逸散。這是能量流動(dòng)的總的過程。 在能量流動(dòng)的教學(xué)中，教師還可以引導(dǎo)學(xué)生分析生產(chǎn)者在能量流動(dòng)過程中的作用，即生產(chǎn)者是消費(fèi)者和分解者獲得能量的源泉，是生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的基礎(chǔ)，由此突出生產(chǎn)者在生態(tài)系統(tǒng)中的重要地位。 能量金字塔的教學(xué)，可以從引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)分析能量流動(dòng)的特點(diǎn)引出。即沿著食物鏈的各個(gè)環(huán)節(jié)呈單方向流動(dòng)的能量，這種能量流動(dòng)的傳遞效率可以用一種方式形象地表示出來——能量金字塔。 最后引導(dǎo)學(xué)生分析研究能量流動(dòng)的主要目的是什么——為人類自身服務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生分析認(rèn)識(shí)到：通過調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)關(guān)系的方式，使能量流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠?。教師可以引?dǎo)學(xué)生列舉實(shí)例或教師自己列舉實(shí)例具體說明調(diào)整能量流動(dòng)方向以更好地為人類服務(wù)。 （二）生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán) 生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)的教學(xué)，首先是生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)的概念教學(xué)。 碳循環(huán)是生物圈內(nèi)基本的物質(zhì)循環(huán)之一，教師通過指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)碳循環(huán)來了解生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)過程。碳循環(huán)的教學(xué)應(yīng)加強(qiáng)直觀性，可以利用教材上“碳的循環(huán)”圖解來進(jìn)行，即引導(dǎo)學(xué)生觀察“碳的循環(huán)”圖解，教師提出一系列的問題要學(xué)生在觀察的基礎(chǔ)上進(jìn)行解答。 首先讓學(xué)生分析碳在生物圈中的存在部位和存在形式，注意引導(dǎo)學(xué)生從無機(jī)環(huán)境和生物群落兩個(gè)部位找出碳的存在形式。然后讓學(xué)生分析碳在無機(jī)環(huán)境與生物群落之間的循環(huán)，要求答出循環(huán)的物質(zhì)形式是二氧化碳，從無機(jī)環(huán)境進(jìn)入生物群落是通過生產(chǎn)者的光合作用，從生物群落進(jìn)入無機(jī)環(huán)境主要是通過生物的呼吸作用（包括生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者的呼吸作用），此外還以化石燃料的形式儲(chǔ)藏于地層中或化石燃料的燃燒。之后讓學(xué)生分析碳在生物群落之間的運(yùn)動(dòng)，從生產(chǎn)者到消費(fèi)者，從生產(chǎn)者、消費(fèi)者到分解者，應(yīng)讓學(xué)生分析出碳在生物群落之間的運(yùn)動(dòng)是沿著食物鏈或食物網(wǎng)進(jìn)行的。最后教師可以以黑板板圖的形式畫出碳循環(huán)的圖解。 本課題教學(xué)中應(yīng)注意的問題： 1.注意教學(xué)內(nèi)容的嚴(yán)謹(jǐn)性。本節(jié)教學(xué)中，有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)的基本知識(shí)很多，如生態(tài)系統(tǒng)的成分、食物鏈、食物網(wǎng)、營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)等，要求學(xué)生準(zhǔn)確地把握，因此教學(xué)中，不僅要注意教學(xué)語言的科學(xué)、嚴(yán)密，而且要注意概念講解和分析時(shí)的準(zhǔn)確、科學(xué)，使得學(xué)生有明確、正確的理解。 2.注意教學(xué)內(nèi)容的開放性。生態(tài)系統(tǒng)本身就是豐富多樣的，生態(tài)系統(tǒng)也是多種多樣的，教學(xué)中教師要引導(dǎo)學(xué)生放開視野，從整體上把握生態(tài)系統(tǒng)的組成成分和營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)，尤其注意把“人自身”引入生態(tài)系統(tǒng)，不但為生態(tài)系統(tǒng)研究的意義奠定基礎(chǔ)，也為正確認(rèn)識(shí)人與自然界的關(guān)系奠定基礎(chǔ)。從另一方面來說，一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)必須是開放的，與外界有物質(zhì)、能量、信息的交流，才有活力，才能發(fā)展，讓學(xué)生明確生態(tài)系統(tǒng)是開放的、動(dòng)態(tài)的。 3.注意本節(jié)課題教學(xué)的實(shí)踐性，有條件的要組織學(xué)生調(diào)查周圍環(huán)境，如校園、野外、公園等處的生態(tài)系統(tǒng)的成分和結(jié)構(gòu)，讓學(xué)生通過實(shí)踐活動(dòng)學(xué)到知識(shí)，受到能力的培養(yǎng)和觀點(diǎn)的教育。 【小資料】 食物鏈與食物網(wǎng)舉例： 1.達(dá)爾文在著名的《物種起源》一書中講了一個(gè)饒有興趣的“貓與牛”的故事。英國(guó)的牛主要靠?jī)?yōu)質(zhì)的紅三葉草為飼料，而紅三葉草的興衰與給它傳粉的丸花蜂有很大關(guān)系。奇妙的是，丸花蜂的多少，又決定于田鼠的數(shù)量，因?yàn)樘锸蟪苑浞亢头溆紫x，田鼠勢(shì)旺丸花蜂便衰敗。而貓吃田鼠，貓多了，田鼠就少了，丸花蜂就多了，紅三葉草就興盛了，牛就養(yǎng)壯了。有趣的是當(dāng)時(shí)英國(guó)海軍的主要食品是牛肉罐頭，看起來，英國(guó)海軍的強(qiáng)大，貓應(yīng)立一功。一切生物處于普遍聯(lián)系之中，這是辯證法最基本的觀點(diǎn)，表面看起來不相關(guān)的生物卻盛衰依存，禍福倚伏。 2.食物鏈的理論是美國(guó)生態(tài)學(xué)家林德曼在 1942年首先提出的。他曾描述了這樣一個(gè)場(chǎng)景。這是一個(gè)風(fēng)和日麗的春天，一只彩蝶翩翩飛來落在鮮花上津津有味地吮吸花蜜，冷不防背后劃過一道綠色刀影，轉(zhuǎn)眼之間，蝴蝶已在螳螂的綠色大刀下奄奄一息。螳螂正要品嘗美餐，蛤蟆出其不意地吐射長(zhǎng)舌，一下子把它卷入口中。蛤蟆還沒來得及吞咽螳螂，悄悄爬到近旁的長(zhǎng)蛇猛地一竄，準(zhǔn)確無誤地一口咬住蛤蟆。正在這時(shí)，盤旋在天空中的鷹一個(gè)猛子扎下去用利爪緊緊攫住蛇。在大自然里，這只是一個(gè)很普通的場(chǎng)面。 生物金字塔： 大草原上草叢一望無際，各種各樣的昆蟲隨處可見，無需查數(shù)，鳥雀要比昆蟲少，鷹比鳥雀少得多。愈向食物鏈的后端，生物體的數(shù)量愈少。英國(guó)生態(tài)學(xué)家查爾斯研究了這種現(xiàn)象后，提出了生物金字塔的概念。下面是生物金字塔的例子。 1.生物數(shù)目金字塔：人們對(duì)一片草地上草牧鏈的所有生物成員作了統(tǒng)計(jì)： 生產(chǎn)者 （野草） 5842 424株； 消費(fèi)者I（草原動(dòng)物、昆蟲） 708 624只； 消費(fèi)者Ⅱ（肉食動(dòng)物、吃昆蟲的小鳥） 354 904只； 消費(fèi)者Ⅲ（肉食動(dòng)物、吃小鳥的鷹） 3只。 2.生物重量金字塔：人們對(duì)一片海域中生態(tài)系統(tǒng)作了統(tǒng)計(jì)： 生產(chǎn)者（大葉藻） 4 800萬噸； 消費(fèi)者 I（吃大葉藻的小魚蝦） 1200萬噸； 消費(fèi)者Ⅱ（吃小魚蝦的大魚） 17萬噸； 消費(fèi)者Ⅲ（吃大魚的魚） 3萬噸。 3.生物能量金字塔：在某一生態(tài)系統(tǒng)1平方米的面積上： 生產(chǎn)者（植物） 凈生產(chǎn)的能量是36 922千焦； 消費(fèi)者I（草食動(dòng)物） 凈生產(chǎn)的能量是6 178千焦； 消費(fèi)者Ⅱ（肉食動(dòng)物） 凈生產(chǎn)的能量是280千焦； 消費(fèi)者Ⅲ（肉食動(dòng)物） 凈生產(chǎn)的能量是25千焦。