2018年高中生物北师大版必修三教学案:第4章 生态系统的相对稳定性生物圈是最大的生态系统含答案
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第5节生态系统的稳定性一、学习目标1.理解生态系统稳定性的概念。
2.理解抵抗力稳定性和恢复力稳定性的概念,二者的区别、联系及具有抵抗力稳定性的原因。
3.理解对生态系统稳定性保护的意义。
二、自学指导1.生物群落中存在着哪些种间关系?2.生态系统的组成成分有哪些?最关键的成分是什么?什么成分加快物质循环?3.生态系统中能量流动和物质循环两者间的关系是怎样的?4.综上所述,人类能否再造一个生物圈?播放“生物圈II号”实验资料【提问】八位科学家原打算在“生物圈II号”中自给自足生活两年,为什么中途撤出了?这个实验过程中出现了什么问题?(提示:1.由于土壤中的微生物分解有机物消耗掉大量的氧气同时释放出大量的二氧化碳,部分二氧化碳又与建“生物圈II号”的混凝土中的钙反应生成碳酸钙,导致氧气含量由21%下降到14%。
2.昆虫中除了白蚁、蟑螂和蝈蝈外基本死亡,食物链等营养结构联系中断。
3.靠花粉传播繁殖的植物都灭绝了,粮食严重减产。
……)【过渡】:在现有的技术条件下,人工制作的生态系统都难以长期维持稳定,因此人类应当很好地保护自己的唯一家园。
那么现有的生物圈为什么能够自我长期维持稳定呢?应该怎样保护呢?今天我们共同来探讨这些问题。
三、分组合作小组合作完成下列题目:生态系统的自我调节能力机场飞行跑道及场内小路旁多是大片草地,有多种动物栖息。
下图是某机场生态系统食物网的主要部分。
1.如果有一天一群蝗虫飞到这里,是否会使草遭受灭顶之灾?为什么?2.如果因为某种因素蜗牛死亡了,是否会影响小鸟的生存?为什么?3.没有捕食野兔的生物,那么野兔会不会不断增大,呈现J 型增长?为什么?4.从上面的假设中可以得知生态系统具有什么的能力?主要通过什么方式表现?基础是什么?5.生态系统的自我调节能力是否无限大?生态系统的自我调节能力的大小与什么因素有关呢?【过渡】:在生态系统中,只要干扰和破坏不超过自我调节能力,生态系统就能够维持相对稳定,这种稳定性表现为抵抗力稳定性和恢复力稳定性。
第三节生态系统中的物质循环教学设计一、教材分析本节课是北师大版必修三《稳态与环境》第四章第三节。
本小节内容包括三部分:一是物质循环的概念;二是碳循环;三是能量流动与物质循环的关系。
本小节是以“生态系统的结构”“生态系统的能量流动”以及第三章中物质代谢和能量代谢的知识,特别是绿色植物的“光合作用”和“生物的呼吸作用”等为基础。
同时,本小节也是后面学习《生态环境的保护》的基础。
所以,学好本小节内容,对学习生态系统具有承上启下的作用。
二、学情分析我授课的班级为实验班,学生具备一定的自学能力和实际动手能力。
学生在了解了各种物质循环的大致内容后,充分调动学生的学习主动性,鼓励学生绘制各个循环过程的图解,切实可行的培养学生的能力,增强学生对教学内容理解的深度。
三、教学设计的基本思路根据本节教材的结构和内容分析,结合学生认知能力及其心理特征,我制定了以下的教学方法:整节课我的授课理念是:以学生为主,教师为辅。
为了提高实验班学生自主学习和小组合作探究的能力,我在本节课设置了以下几个问题,①绘制水循环图解②绘制氮循环图解③绘制碳循环图解。
首先是给学生介绍各种物质循环的所涉及的大致过程,接下来我再对不容易理解的内容进行讲解并设问,层层深入。
个人认为,在小组合作探究的过程中,学生也能真正的掌握了每种物质循环的过程。
在此基础上,趁热打铁,让学生迅速总结物质循环与能量流动的关系,使学生在今后做本部分内容习题时可以游刃有余。
四、教学目标知识目标1.掌握生态系统物质循环的概念。
2.掌握碳循环的过程。
3.掌握能量流动和物质循环的关系。
生物核心素养提高学生自主学习、合作探究以及动手的能力,激发积极探索生物学知识的热情。
五、教学重难点根据本节课的课程标准及高考大纲,我将本节课的重点确立为:碳循环的过程。
难点确立为:能量流动和物质循环的关系。
六、教学过程第一环节:[引言]大屏幕上展示的是两只流浪猫,它们的命运很悲惨,寒冷的冬季可能会被冻死在街头,那请同学思考,它们死后的尸体去了哪里?可以是被微生物分解,也可以参与物质循环。
第四章第一节生态系统和生物圈【学习目标】:1、了解生态系统的组成成分及生态系统的营养结构,2、理解生态系统四种组分的功能地位及相互关系,3、掌握营养级的概念以及营养级与食物链的关系。
【自主学习】(一)、生态系统的范围1.生态系统概念:由与它的相互作用而形成的统一整体,叫做生态系统;地球上最大的生态系统是包括、和2.生态系统类型:一般可分为____________和____________两大类。
前者又包括水域生态系统和陆地生态系统。
陆地生态系统又包括、和、等。
水域生态系统又包括、。
人工生态系统又包括农田生态系统、人工林生态系统、果园生态系统、城市生态系统等。
(二)、生态系统的结构1.生态系统的组成成分[来源:]2.生态系统的营养结构——食物链和食物网食物链:生态系统中各种生物因为食物关系形成的一种联系。
食物网:许多________彼此相互交错连接成的复杂营养结构,就是食物网。
【课堂研讨】活动一、生态系统的组成成分1、以下图中的池塘生态系统为例,分析其组成成分及各组分间的关系。
_________________:阳光、热能、水、空气、无机盐等_______:生物,主要是绿色植物。
_______:动物,包括植食性动物、肉食性动物、杂食性动物和寄生动物等。
_______:能将动植物遗体残骸中的有机物分解成无机物,主要是和。
(1)非生物的物质和能量有等。
(2)图中的等属于自养型生物,在生态系统的组成成分中它们属于生产者,该成分中的主要生物是,其功能为通过光合作用把太阳能固定在它们所制造的有机物中。
(3)虾、草鱼、黑鱼等动物属于。
它们通过自身的代谢将有机物转化为(CO2、水、氨等),这些排出体外后又可以被重新利用。
(4)能够将动植物的遗体和动物的排遗物分解成无机物的成分是,主要是。
(5)分析生态系统各组成成分的地位①是生态系统中最基本最关键的生物成分。
②的存在,能够加快生态系统的物质循环,对于植物的传粉和种子的传播也具有重要的作用,因此,其是生态系统中最活跃的成分。
一切为了学生的全面健康发展首届1+3创新实验班保定一中生物教研组第5章生态系统及其稳定性第一节生态系统的结构(第二课时)【教学目标】教学内容核心素养通过分析生态系统的结构,建立结构与功能相统一的观点及生命系统的物质和能量观。
生命观念通过构建生态系统组成成分之间的关系模型及分析食物链(网)中各营养级生物的数量变动情况,培养建模能力及运用逻辑思维分析问题的能力。
科学思维理解生态系统各成分构成一个有机整体,人类要减少对生态系统的干扰。
社会责任【教学过程】温故知新1.生态系统:由与它的相互作用而形成的统一整体。
2.生态系统的范围有大有小。
是地球上最大的生态系统。
3.生态系统的组成成分及其作用(连线):学生活动一模型建构:参考教材P90图5-2、图5-3及相关文字表述,用文字和箭头构建生态系统各成分相互关系的概念模型[生命观念、理性思维]:模型应用:利用构建的概念模型,分析下列各种变式图,理解各成分的含义[理性思维]。
核心要点:在自然生态系统中,生产者、消费者和分解者是紧密联系、缺一不可的[生命观念、社会责任]。
一切为了学生的全面健康发展首届1+3创新实验班保定一中生物教研组学生活动二模型建构:根据下表中各成分之间的营养关系,构建该生态系统的食物网结构模型[生命观念、理性思维]。
捕食者被捕食者草食草鸟食虫鸟昆虫蜘蛛蟾蜍蛇食草鸟√食虫鸟√√昆虫√蜘蛛√蟾蜍√√蛇√猫头鹰√√模型应用:利用自己构建的食物网结构模型,分析下列问题串[理性思维、社会责任]:1.该食物网中包含条食物链。
2.猫头鹰同时占有第营养级。
3.哪些生物属于次级消费者?。
4.图示未包含的生态系统的成分:。
5.蟾蜍和蜘蛛之间的关系是6.如果食草鸟突然减少,猫头鹰的数量将会。
7.如果昆虫突然减少,食草鸟的数量将会。
8.[课后思考]如果某种原因导致蛇灭绝了,则猫头鹰的数量将会。
核心要点:食物链(网)的分析要注意以下细节[生命观念、社会责任]:1.每条食物链的起点都是生产者,终点是不被其他动物所食的动物,即最高营养级,中间有任何间断都不算完整的食物链。
《生态系统中的物质循环》教学设计一、教材分析生态系统中的物质循环是北师大版普通高中新课程标准实验教科书生物必修3第4章第1节第三小节的内容。
本节课内容以“生态系统的结构”和“生态系统的能量流动”以及必修一第5章中的“光合作用”和“细胞呼吸”等为基础,是第5章的一个重点,也是衔接生态系统稳定性与能量流动的一个重要环节,并为第2节“人与环境的可持续发展”打下基础。
二、学情分析学生之前已经了学习生态系统的成分和结构以及能量流动的知识,对这部分的内容有了初步的了解。
学生也具图表分析能力并且能够根据生活中现象提出一些相关的问题,但对于生态系统中的物质循环形式不是了解,未能深刻地认识到人类活动对物质循环的影响以及对生态环境的危害。
因此可通过举出一些生活中的实例,来帮助学生理解生态系统结构和功能的关系,以此形成结构和功能相适应观点。
三、教学目标(一)知识目标1.了解水循环和氮循环的过程;2.概述碳循环的过程;3.解释能量流动与物质循环的关系。
(二)能力目标1.尝试构建碳循环的模型;2.运用能量流动和物质循环的关系来解决生活中的一些实际问题。
(三)情感态度与价值观目标1.形成结构与功能相统一的观点。
2.通过学习人类对碳循环的影响以及温室效应的危害,关注由物质循环引起的环境问题,增强环境保护意识。
四、重难点[教学重点]1.碳循环的过程;2.能量流动和物质循环的关系。
[教学难点]1.碳循环的过程;2.能量流动和物质循环的关系。
五、教法学法教学方法主要采用问题探究法、演示讨论法、图片法。
本节课我采用非传统的注入式,而是结合了多媒体直观教学(特别是图片),通过问题衔接知识点,由教师引导,学生归纳,体现教师的引导作用和学生的学习主体地位。
六、说教学程序(一)导入新课1.回顾旧知识。
师生共同复习上节课学习的生态系统的能量流动单向流动的特点。
2.教师提出问题:为什么维持生态系统所需大量物质,例如氧、水、氮、碳和许多其他物质,亿万年来却没有被生命活动所消耗完?学生思考后回答物质是可以循环利用的,从而引出新课。
汕头市潮师高级中学教案授课教师朱雯时间18年12月8日,15周星期四第2节课题第五章第1节生态系统的结构(第一课时)教学目的1.理解生态系统的整体性。
通过多媒体让学生形象的认识生态系统各成分之间的联系,掌握生态系统的概念和结构3.认同生物与环境是一个统一的整体,确立辩证唯物主义自然观。
教学重、难点(或教学设想)1.讨论生态系统的结构。
2.理解生态系统各成分之间的联系,明白生态系统是一个整体。
教学方法讲授法、提问法教具多媒体课件课时安排2课时教学步骤及容课前导入:多媒体展示四川卧龙保护区的一角,请学生用生态学知识判断:一只熊猫、保护区所有熊猫、保护区所有生物、保护区分别属于什么?温故知新:生命系统的结构层次:细胞组织器官系统个体种群群落生态系统生物圈进入新课:一、生态系统的概念一个生态系统必须具备的两个条件:①要有生物群落和无机环境;②它们之间要能相互作用。
二生态系统的类型三、生态系统的结构图示池塘生态系统,思考与讨论:1、这个生态系统中有哪些生物?除了生物外,还有哪些成分?2、上述生物获取物质和能量的途径一样吗?你能按照它们的营养方式将它们归类吗?(一)生态系统的组成成分学生讨论回答问题1,得出:1.非生命的物质和能量:物质包括水、空气和无机盐等;能量指热能和太阳能等。
作用:为生物成分提供物质和能量。
学生讨论回答问题2,得出:按照营养方式可把生物分为自养型生物和异养型生物。
2.生产者归类:自养型生物,包括光合作用生物:绿色植物、蓝藻、光合细菌;化能合成作用生物:硝化细菌作用:将无机物转化成有机物。
3.消费者归类:异养型生物,主要是动物,包括植食性动物、肉食性动物、杂食性动物和寄生动物,还有如寄生细菌、共生细菌和营异养生活的植物(菟丝子等)也属于消费者。
作用:加快生态系统的物质循环,对于植物的传粉和种子的传播方面有重要作用。
4.分解者归类:异养型生物,包括腐生细菌(枯草杆菌等)、腐生真菌(霉菌等)和腐食动物(蚯蚓、秃鹫等)。
必修三第五章第3节《生态系统的物质循环》教学设计一、教学目标1.知识目标:(1)理解生态系统物质循环的概念;(2)描述碳循环的过程;(3)理解物质循环与能量流动的区别和联系。
2.能力目标:(1)学会分析生态系统中碳循环的方法;(2)通过分析“温室效应”的原因、、危害和减缓措施,培养学生的推理,联想,思维迁移的能力。
(3)利用“能量流动和物质循环的关系”教学过程,培养学生比较,归纳以及对自己观点的表达能力。
(4)通过探究性实验,培养学生实验设计能力与实验操作能力。
3.情感目标:(1)通过学习人类对碳循环的影响,培养学生环境保护意识。
(2)积累生态学知识,形成科学的生态观和世界观。
二、教学重点与难点及突破1.教学重点:碳循环突破策略:教师提出碳循环中关键环节以及组成成分的相关问题逐一突破,然后总结出碳循环过程,并且以碳循环多种“变脸”形式加以巩固和训练,发散学生思维。
2.教学难点:能量流动和物质循环的关系突破策略:以表格对比的形式,从物质循环和能量流动的形式、范围、特点、联系等几个方面加以剖析,并借助呼吸作用和光合作用过程的实例解释“物质是能量的载体,能量流动是物质循环的动力”。
三、教学方法自主学习、多媒体辅教四、教学过程(一)新课导入讨论:1.为什么维持生态系统所需的大量物质,例如氧、水、氮、碳和许多其他物质,亿万年来却没有被生命活动所消耗完?2.我们每天都要喝大量的水,吸入氧气,为什么氧没有没耗完呢?(二)新授课1.幻灯片展示:学习目标生态系统物质循环的概念碳循环的过程※物质循环和能量流动的关系※关注社会问题(温室效应等)2.生态系统物质循环的概念幻灯片展示生态系统物质循环的概念,并针对概念提出以下问题:a.这里的“物质”指什么?b.循环过程是怎样的(物质在哪两者之间循环)?c.循环的范围有多大?d.物质循环的特点是什么?学生思考之后,教师以提问和引导的形式与学生共同探讨问题的答案。
3.碳循环教师首先展示以下问题:a.碳在自然界以及碳在生物群落中的存在形式分别是什么?b.碳是如何分别进入生产者、消费者和分解者各个环节的(以什么形式、通过哪种生命活动、形成哪些产物等)?教师和学生共同探讨问题的答案,并构建出碳循环模式图,如下:紧接着,教师针对碳循环模式图,提出一下问题:a.碳进入生物群落的途径有哪些?b.大气中CO2的三个来源:c.碳在无机环境和生物群落之间循环的形式:d.碳在生物群落内部传递形式:传递途径是:学生根据模式图做出解答,教师与学生共同总结碳循环过程模式图的特点,教师展示碳循环模式多种“变脸”形式,举一反三,发散思维,加强巩固。
璧山中学校教学案年级高二学科生物主备人罗秀琴复备人教材版本人教版课(节\框)1课时单元(章、框)题目第五章第一节《生态系统的结构》单元课标解读及教学设计复备记录一、教学目标1.理解生态系统四种组分的功能地位及相互关系。
2.理解生态系统的整体性。
3.理解食物链、食物网的概念及营养级的确定。
二、重难点教学重点:理解生态系统四种组分的功能地位及相互关系教学难点:1.食物链和食物网概念的区别2.营养级和消费级的区别三、教学过程【引言】回顾生命系统的结构层次,引出生态系统。
【展示】PPT展示不同的生态系统【自主学习】阅读课本88—92页,回答问题1.何为生态系统,请举出至少三个生态系统。
2.生态系统有哪些成分?各成分的作用是什么?3.根据各成分的作用说明它们之间的关系。
4.何为食物链,食物网?5.何为营养级,营养级别与消费级别有何关系?学生展示:我的困惑与疑问:[合作探究1]1.用红笔画出食物链;数一数,有几条。
2.用黄笔将最长的食物链和最短的食物链写出来3.用蓝笔将最长食物链上的消费级写出来。
4.用绿笔将最长食物链上的营养级写出来。
【展示】学生展示成果,教师点评【提问】1.食物链的起点和终点是什么?2.鹰占有哪几个营养级?鹰和蛇之间是什么关系?3.若人类的捕杀导致鹰大量减少;食草鸟、蛇数量如何变化?4.食物网中包含生态系统中的所有成分吗?【板书设计】生态系统的结构一、概念生物群落+无机环境=生态系统二、非生物物质和能量生产者——自养消费者分解者食物链和食物网营养结构【课堂典例】1.下列关于生态系统生物成分的说法中,正确的是( )。
A.生产者一定能固定CO2B.植物一定是生产者C动物都是消费者D.细菌和真菌都是分解者成分结构异养2.如图是一个简化的食物网,据图分析正确的是()。
A.该食物网由4条食物链组成B.其中的初级消费者是植食性鸟C.处于第三营养级的生物有3种D.生态系统的4种成分中,该图上只体现了2种成分【当堂检测】1.如图所示成分可构成一个()。
教学设计方案课题名称必修三第五章第1节生态系统的结构姓名刘立芳工作单位河北赵县中学年级学科高中生物教材版本人教版一、教学内容分析本节内容选自必修三第五章第一节内容,生态系统的结构。
在前面第四章内容《种群和群落》探讨的是生态系统中生物成分之间的关系,而在第五章,要在群体水平上继续研究生物与生物之间的关系,除此,还要研究生物与环境之间的关系,最终帮助学生理解生物与环境是一个统一的整体。
这一节内容包括生态系统的范围和生态系统的结构(生态系统的组成成分、食物链和食物网)两部分内容,重点内容是生态系统的结构。
二、教学目标知识与能力目标:举例说明什么是生态系统;讨论生态系统的结构;理解营养级的概念并能做出准确判断。
过程与方法目标:尝试构建生态系统的结构模型。
情感态度与价值观目标:认同生物与环境是一个统一的整体。
三、学习者特征分析由于学生在初中生物学习工程中已经涉猎相关内容,所以学生对“生态系统”一词并不陌生,而且生态系统是比种群和群落更高一个层次的生命系统,在前面第四章内容也有铺垫,所以学生接触起来并不困难,但是对于生态系统的结构以及各成分之间的关系是本节的重点,也是难点,尤其是生态系统的结构是学生的易错点,要着重强调。
本节内容还涉及了生态系统结构的模型构建,基于学生的知识储备,爱动手,好奇心强的特点,学生有能力完成模型构建。
四、教学过程本节内容衔接第四章种群和群落内容,同时也是第五章《生态系统及其稳定性》的第一节内容,为后续内容打下基础,在介绍生态系统的食物链食物网时也渗透后续的物质循环和能量流动,增强知识的系体性认识,体现核心概念教学。
本节内容生态系统的范围比较简单,由学生举例,教师导引归类即可。
本节重点内容在于生态系统的结构,各种成分的特点以及食物链食物网的特点。
为此,我采用启发式教学方法,稳扎稳打,同时帮助学生构建“生态系统的结构模型”,增强学生自主学习能力,帮助学生理解生态系统中成分之间以及生物成分和非生物成分之间的关系,最终渗透出生态系统是一个统一整体。
第5课时生态系统的相对稳定性生物圈是最大的生态系统
1.生态系统稳定性是指生态系统在受到干扰时,通过自我调节、
自我修复而抵抗变化、保持平衡状态的能力。
2.生态系统之所以具有抵抗力稳定性,是因为生态系统内部具
有一定的自我调节能力。
3.反馈调节是生态系统自我调节能力的基础。
4.生态系统自我调节能力与其成分和营养结构复杂程度呈正相
关。
5.生态系统的稳定性包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性。
6.生物圈是个开放的生态系统。
人类活动对整个生物圈的影响
是显著而巨大的。
生态系统的稳定性及自我调节能力
[自读教材·夯基础]
1.概念
生态系统在受到干扰时,通过自我调节、自我修复而抵抗变化、保持平衡状态的能力。
2.类型
抵抗力稳定性和恢复力稳定性。
(1)抵抗力稳定性:指生态系统抵抗干扰和维持自身的结构和功能不受破坏的能力。
(2)恢复力稳定性:指生态系统受破坏后,自我恢复到平衡状态的能力。
3.生态系统的稳定性与生物多样性的关系
(1)抵抗力稳定性与生物多样性的关系:
①关系:生物多样性越高,生态系统的抵抗力稳定性越强,反之则越弱。
②原因:生物多样性越高,如果某生物成分的个体数量显著减少,其在生态系统中所执行的功能还可以在一定程度上被同一营养级的其他物种代替。
(2)恢复力稳定性与物种多样性的关系:
①关系:物种多样性越高,生态系统的恢复力稳定性越弱,反之则较强。
②原因:物种多样性较低的生态系统,长期储存下来的能量和营养物质等较少,相对来说容易恢复。
4.生态系统的反馈调控
(1)反馈:当生态系统中的某一成分发生变化的时候,会引起其他成分发生一系列的变化,这些变化又会影响最初发生变化的那种成分,这个过程称为反馈。
(2)反馈的类型:
①正反馈:使最初发生变化的那种成分所产生的变化加速,结果使生态系统远离稳态和原有的平衡,最终走向崩溃。
②负反馈:抑制或减弱最初发生变化的那种成分所发生的变化,使生态系统达到并保持平衡或稳态。
1.生态系统的稳定性是指自身结构和功能的相对稳定,结构和功能稳定如何理解?
提示:结构稳定是指生态系统中的生产者、消费者、分解者在种类和数量上保持动态平衡。
功能稳定体现在生态系统中物质和能量的输入与输出基本相等,保持相对稳定。
2.探讨负反馈调节对生态系统有何作用?
提示:负反馈调节使生态系统达到并保持平衡和稳定。
3.草原生态系统与森林生态系统相比哪个抵抗力稳定性更高?恢复力稳定性呢?
提示:森林生态系统抵抗力稳定性高,恢复力稳定性低,草原生态系统抵抗力稳定性低,恢复力稳定性高。
4.若对同一个生态系统来讲,抵抗力稳定性与恢复力稳定性呈什么关系?所有的生态系统都这样吗?举例说明?
提示:一般来说,对同一个生态系统来讲,抵抗力稳定性与恢复力稳定性是相反且同时存在的。
但对于一些特殊的生态系统比如极地苔原生态系统,由于物种组分单一,营养结构简单,它的抵抗力稳定性和恢复力稳定性都较低。
[跟随名师·解疑难]
1.生态系统的反馈调节
(1)反馈调节的含义:当生态系统某一成分发生变化的时候,它必然会引起其他成分出现一系列的相应变化,这种变化又反过来影响最初发生变化的那种成分的现象。
其中包括正反馈和负反馈,负反馈调节在生态系统中普遍存在。
(2)负反馈调节:
①作用:是生态系统自我调节能力的基础,能使最初发生的那种变化向相反的方向发展,使生态系统达到和保持相对稳定。
②实例:森林中的食虫鸟和害虫的数量变化。