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第3节生态系统的结构与功能
知识目标：
（1）掌握生态系统的成分及食物链和食物网的概念
（2）掌握生态系统能量流动的过程和特点.、研究生态系统能量流动的意义. 能力目标：
（1）通过分析生态系统的结构与功能中的有关知识，培养分析综合推理的思维能力。
（2）阐述生物圈是最大的生态系统，概述生态系统的组成。
情感、态度与价值观：
（1）积极参与科学探究的过程，加强对生物与环境关系的认识，理解人与自然和谐发展的意义，提高环境保护意识，培养热爱大自然的情感。
（2）增强学生爱护环境的意识、培养热爱生命的美好情感。
教学重点：
生态系统的概念，生态系统中不同组成成分的作用，由食物关系构成的食物链和食物网。
教学难点：
生态系统中各种组成成分的作用。
教学方法：
启发讲述式，讨论式，提问式。
教学课时：
2课时
教学过程：
总结：1、食物链和食物网。
2、生态系统的能量流动。
3、生态系统的物质循环。
作业布置：。
《生态系统的结构和功能》教学设计【教材分析】本课题为北师大版《生物学》八年级下23章《生态系统及其稳定性》第三节内容，属于生态系统部分的核心内容，是探究和理解生态系统稳定性的重要概念。
【学情分析】学生已经在八上《生物圈中的动物》一章初步掌握食物链的概念，在23章前两节的学习中了解了生态系统的概念和组成成分。
为本节课的学习做了一些知识上的准备。
对于能量和物质这两个概念，大多数孩子只是具有碎片化的感性认知，没有比较系统明确的概念基础。
在讨论学习和理解生态系统的两大功能前，需要老师适时补充相关的知识。
【教学目标】1.知识目标：①识记食物链的概念；②理解食物链、食物网是生态系统的营养结构基础；③能阐述生态系统中能量流动的特点④能以碳元素为例，简述生态系统中物质循环的的过程；⑤理解“能量流动”和“物质循环”是生态系统的重要功能。
2.方法和能力目标：①能规范书写食物链；②能在模仿的基础上分析物质循环；③小组合作学习能力；④模仿学习绘制概念图3.情感态度价值观目标：①有足够的兴趣参与课堂学习；②认同生态系统营养结构对实现功能的重要性；③增强珍惜和保护生态系统的意识；【教学重点】生态系统的功能：能量流动和物质循环【教学难点】物质循环过程【教学方法】情境讨论法和概念图教学法相结合【教学媒体】常规多媒体课件与黑板【教学准备】自制PPT，学案【板书计划】第三节生态系统的结构与功能太阳能（能量）单向逐级递减食物链（网）：土豆→猪→马克循环二氧化碳（物质）：循环流动【教学环节】【环节一】创设情境，引出课题Ppt播放“荷兰人火星计划”新闻，引出课题：生态系统的结构和功能。
【环节二】扫除障碍，铺垫前认知以电影《火星营救》中的主人公——马克为话题，讨论人类在生态系统中的起码生存要求——物质和能量需要，进而通过实例知晓生物体能利用的能量是储存在食物中的化学能，生物体需要的物质是满足生长发育等生命活动的一切物质。
【环节三】情境再现，建构营养结构通过马克的食物来源，引出食物链的概念，进一步理解食物链是生态系统中的营养结构基础的概念。
生态系统的结构和功能【教学目标】（一）知识与技能目标：1．分析生态交流中学种成分的能量关系，概述生态交流能量流动的特点。
2．了解能量流动是生态交流重要功能之一。
（二）能力目标：1．培养学生阅读观察发现问题、提出问题、分析问题、解决问题的能力。
2．培养学生归纳总结的能力。
（三）情感态度目标：1．培养学生的探究意识。
2．使学生养成良好的分析问题的思维习惯和认真的工作态度。
【教学重点】以食物链为基础的能量流动以及特点。
【教学难点】生态交流能量流动的特点。
【教学方法】探究学习法、讨论和讲授法相结合。
【教学过程】一、复习旧知识选择题：1．“螳螂捕蝉黄誉在后”这句成语蕴含的食物链是（）A螳螂→蝉→黄雀B黄雀→螳螂→蝉C蝉→螳螂→黄雀D树→蝉→螳螂→黄雀二、导入新课我们已经知道地球的生物圈是一个前大的生态交流。
生态交流的类型在三种即陆地生态交流，湿地生态交流，海洋生态系统，一片草原、一片农田、一座山岭甚至一座城市，一所学校都是一个生态系统、一条河流，一个池塘也是一个生态系统。
虽然生态系统繁多但它的组成不仅有两部分，生物部分。
生物部分，植物充当生产者，动物充当消费者，腐生的菌和真菌以及蚯蚓，类金龟子等充当分解者。
非生物部分由阳光、温度、空气、水分、土壤等构成。
在生态系统中非生物的物质和能量、生产者、消费者以及分解者紧密联系、彼此作用、构成一个整体。
板书课题：生态系统的结构和功能导读：“活动”讨论水族箱中的能量流动①指出“水族箱”是人造的淡水生态系统②提问：谈谈水生态系统由哪儿部分构成？③说出该淡水生态系统中生活着哪些生物。
④说出该生态系统中能量的资源与方向（能量流动及特点）讨论：（同桌为单位）讨论结果与在空白的课堂练习本上1．水族箱中的多种动物如何获得维持生命活动的能量？2．水族箱中的多种植物维持生命活动的能量来自何方？这些植物是怎样获得所需要的能量的？3．能量如何在生态系统和多种生物中流动？4．多种生物获得的能量是不是不以全部用于它们的生命活动？5．生态系统中能量流动具有什么特点？阅读：（“活动”以处的课文内容）在讨论的基础上阅读并观察图生态系统的能量流引导学生提出：1．水族箱中的动物食用植物从植物的有机物中获得生命活动的能量。
《生态系统的结构和功能》第一课时一、教学目的（一）知识目标1、理解生态系统的成分及各成分间的相互关系。
2、理解食物链、食物网的概念及营养级的确定。
3、掌握简单的食物网简图。
（二）能力目标1、通过学生读书、思考问题可，培养学生阅读能力、知识迁移、归纳能力。
2、通过食物网的有关问题，培养学生知识联系实际的能力。
二、教学重难点1、生态系统的成分及各成分间的关系2、分析简单的食物网3、是不是只有通过捕食关系才能构成食物链三、教学方法阅读指导法、讲述法、谈话法四、教学过程（一）复习导入请大家回忆下面几个问题：1. 生态系统的概念是什么？最大的生态系统是什么？它的范围有多大？生态系统的组成2.设问切入正题：1、这些生物与无机环境之间是如何相互作用的？2、生物与生物之间的内在联系是什么？要解决这两个问题，我们必须研究“生态系统的结构和功能”。
板书课题（二）新课讲解一、活动活动：分析草原生态系统中部分生物的关系右图是我国北方草原生态系统中生存的部分植物和动物。
仔细观察此图，讨论有关这个生态系统的几个问题。
1.草原上的植物在生态系统中具有什么作用？2.草原上的各种动物与草原的植被有什么关系？3.草原上的各种动物之间具有什么关系？尝试将草原生态系统中各种生物之间的关系用线连接起来。
4.二、探究其他生态系统中的各种生物之间的关系1、草原生态系统草→兔→狼2、海洋生态系统浮游生物→磷虾→须鲸“大鱼吃小鱼,小鱼吃小虾,小虾吃淤泥”3、森林生态系统树木→蝉→螳螂→黄雀这就是“螳螂捕蝉，黄雀在后”总结：食物链的概念在生态系统中，生产者与消费者之间、消费者与消费者之间由于食物关系而形成的链条式联系，叫做食物链。
强调：写食物链注意的事项：1.不同食物链长短不同，短的食物链由2～3个环节构成，也有的食物链由4～5个环节组成。
2.完整的食物链：从左往右写起，起点是生产者，终点是不被其他动物所食的动物，即最高一级的动物。
3.食物链画法：箭头由被捕食的生物指向捕食生物。
《生态系统的结构和功能》教学设计教学目标（一）知识目标认识食物链及食物网，学会书写食物链及判定食物网中生物的关系（二）能力目标学会利用所学知识去分析问题并解决问题（三）情感态度价值观目标通过了解生态系统的组成成分，渗透“人是生态系统中的一员”的观点，从而对学生进行生态观点的教育。
二、教学重点食物链及食物网，营养级和消费级的关系及理解三、教学难点分析生态系统各成分的关系四、教学准备课件、导学案五、教学过程（一）知识回顾：生态系统的判定及成分生：生态系统有生物部分和非生物部分组成，生物部分包括以绿色植物为主的生产者、以动物为主的消费者以及腐生型的微生物扮演的分解者，非生物成分包括阳光、空气、水分等非生物因素。
师：进一步复习每一种成分的功能新课导入：既然生态系统中的每一个成分都有它自己的功能，那它们之间有什么联系呢？生：预习教材P72-73，并完成预习检测学生预习展示：完成教材中的草原上、海洋中、树林里及民间俗语有关的四条食物链。
抽一名学生将答案写在黑板上，其余学生相互交流表达。
师：评价学生答案，并逐步得出食物链的概念。
师：强调（生产者与生产者、消费者与消费者之间通过吃与被吃的关系形成的链条式结构）学生活动：讨论书写食物链需要注意的有关事项。
师生共同解答：食物链的起点和终点，表示方法，指向以及捕食食物链与碎屑食物链的区别。
学生活动：分析草原生态系统中部分生物的关系方式：分小组活动，谈论教材P72的4个问题师生：共同解决活动中讨论的几个问题根据最后一个问题，学生找到13条食物链，以此引出食物网的概念，即由多条食物链交错形成的网状结构。
师：讲解食物链和食物网在生态系统中的作用，促进物质和能量的传送，从而构成生态系统的营养结构基础。
师：通过“草→昆虫→食虫鸟→蛇→鹰”这条食物链，带领学生一同学习营养级和消费级的知识，拓展延伸。
生：完成导学案中的“试一试”巩固食物链、食物网的知识，检测营养级和消费级的掌握情况。
第3节生态系统的结构和功能(一)教学目标1.了解生态系统的组成成分,理解生态系统四种组成成分的功能地位及相互关系2.掌握食物链和食物网的概念3.通过了解生态系统各组分的相互关系及食物网,渗透普遍联系的辩证观点重点难点由食物关系构成的食物链和食物网教学准备多媒体课件、挂图【导学过程】一、创设情境,激趣导入故事导入多媒体播放故事:这是一个风和日丽的春天,一只蝴蝶翩翩飞来落在鲜花上津津有味地吮吸花蜜,冷不防背后划过一道绿色刀影,转眼之间,蝴蝶已在螳螂的绿色大刀下奄奄一息。
螳螂正要品尝美餐,蛤蟆出其不意地吐射长舌,一下子把它卷入口中。
蛤蟆还没来得及吞咽螳螂,悄悄爬到附近的长蛇猛地一窜,准确无误地一口咬住蛤蟆。
正在这时,盘旋在天空中的鹰一个猛子扎下去用利爪紧紧攫住蛇。
问题:1.此场景包含了几种生物?生产者是?消费者是?2.各种生物之间是什么关系?生物之间是食物关系,是吃与被吃的关系。
生物之间的联系构成了一个统一的整体,体现了一定的结构和功能,今天就让我们来了解生态系统的结构和功能吧!二、合作探究,获取新知1.各种生物之间存在着直接或间接的食物关系:【学生活动】预习教材,完成以下任务2.如图是我国北方草原生态系统中生存的部分植物和动物。
仔细观察此图,讨论有关这个生态系统的几个问题。
(1)草原上的植物在生态系统中具有什么作用?(2)草原上的各种动物与草原的植被有什么关系?(3)草原上的各种动物之间具有什么关系?(4)尝试将草原生态系统中各种生物之间的关系用线连接起来。
3.无论是捕食还是竞争关系,都是因食物而发生的关系,这就构成了食物链。
(1)食物链:不同生物之间由于食物关系而形成的链条式联系,叫食物链。
(2)观察思考:以图中的植物、蝗虫、食虫鸟、蛇、鹰为例,请同学们分组讨论食物链的写作特点。
【提示】书写食物链应从三个方面考虑:一是食物链的起点和终点;二是箭头方向;三是食物链的组成。
【讨论总结】由各组推荐的代表回答,最后汇总出食物链的写作特点。
第3节生态系统的结构和功能一、教学目标：【知识与能力】1.了解生态系统的组成成分及生态系统的营养结构；2.理解生态系统三种成分的功能地位及相互关系；3.理解营养结构与功能的关系，掌握食物链的概念。
【过程与方法】通过指导学生归纳生态系统的组成成分及分析生态系统的营养结构，培养学生分析综合和推理的思维能力。
【情感、态度与价值观】1.通过了解生态系统各组分的相互关系及食物网，渗透普遍联系的辩证观点的教育；2.通过了解生态系统的组成成分，渗透“人是生态系统中一员”的观点，从而对学生进行生态观点的教育。
二、教学重难点：1.生态系统生物功能类群及其地位是本节的教学重点，因为：（1）生态系统的组成可分为非生物部分和生物部分两大部分。
生物成分中，生产者、消费者和分解者，是依据它们各自代谢类型以及在生态系统中的功能特征而划分的。
因此，将它们统称为三大功能类群，它们在生态系统中的功能和地位各不相同。
（2）三大功能类群之间以及它们与非生物部分之间的关系，构成了生态系统的营养关系，是研究生态系统营养结构的基础。
（3）三大功能类群之间以及它们与非生物部分之间的联系，是渗透普遍联系辩证观点的教育素材，人作为消费者的一员，是渗透“人是生态系统中一员”观点的教育素材。
2.生态系统营养结构的教学内容也是本节的重点知识，因为：（l）尽管生态系统的类型多种多样，范围有大有小，但它们组分中生产者、消费者与分解者之间的关系，归根到底是食物的关系，也就是吃与被吃的关系。
生态系统内各种生物之间的这种复杂的营养关系构成了食物链、食物网，这就是生态系统的营养结构。
（2）食物链与食物网是生态系统功能的结构基础，生态系统的物质和能量就是沿着食物链（网）的各个营养级而流动的。
掌握了有关生态系统营养结构的知识，就为理解生态系统的功能等知识打下了必要的基础。
（3）生态系统营养结构的分析过程，利于培养学生的分析综合和推理的思维能力；食物链和食物网概念中渗透着普遍联系的辩证观点。
3.食物链、食物网两个概念的区别和联系是本节的难点知识，因为：食物链是生物间单方向的食物联结，食物网是生物间多方向的食物联结。
两个概念之间有相互包容的成分，也有本质的不同，要加以区分。
三、教学内容分析：本节是本章教学的重点内容，学生在了解生态系统的组成的基础上，要继续了解生态系统的结构和功能。
本节包括三个部分，首先认识生态系统的结构特点，然后了解这种结构具有什么主要功能。
为了提高学生学习的积极性，从感性认识到理性认识，每一部分都安排了分析讨论活动。
知识结构：四、教学过程：1.首先复习生态系统的概念，把生态系统的概念与生物群落的概念加以区分，突出生态系统的结构与功能特点，指出生态系统的研究中心就是它的结构和功能，由此引出生态系统结构的学习课题。
并引导学生分析：研究生态系统的结构，首先要研究清楚生态系统的组成成分，然后还要研究各组成成分之间的联系（即营养结构）。
2.学习生态系统的成分时，首先结合教材中一个池塘生态系统的示意图，引导学生观察分析该生态系统中的各种无机环境要素和生物组成，列举出这些成分；再引导学生从各成分在生态系统中的功能的角度对这些成分进行分类，给出生产者、消费者及分解者的名称。
最后以板书的形式总结归纳出生态系统的成分（如下）。
3.对于生物成分的教学，注意引导学生分析三大功能类群在生态系统的地位。
生产者是生态系统的主要成分，因为绿色植物固定太阳能，进行初级生产，是消费者和分解者获得能量的源泉，也是生态系统存在和发展的基础；分解者在生态系统占有重要地位，因为大约90％的陆地初级生产量都需分解者的分解功能归还给无机环境，供生产者再吸收；消费者则不会影响到生态系统的根本性质。
4.对于生态系统营养结构的教学，可以引导学生首先从分析生态系统各成分之间的关系入手研究，生态系统内部最重要的联系是生物之间的营养联系，由此引出食物链的概念，阐明食物链是生态系统中各种生物之间由于食物关系而形成的一种联系。
然后引导学生观察教生态系统的营养结构——食物链与食物网 生态系统的功能能量流动 物质循环——碳循环生态系统的结构与功能材“北方草原生态系统的食物网简图”，一方面观察食物链之间彼此相互交错连结的复杂营养关系，引出食物网的概念，另一方面让学生观察图中有多少条食物链，并列举出最长及最短的食物链，由此来强化对食物链和食物网概念的理解。
5.最后总结指出食物链和食物网是生态系统的营养结构，是生态系统功能的结构基础，生态系统的能量流动和物质循环就是顺着这种渠道流动的。
教学结束后，可以选择适当的方式进行反馈测试。
（一）生态系统能量流动生态系统能量流动的教学，应首先强调说明能量是一切生命活动的动力，同样也是生态系统存在和发展的动力。
然后引导学生分析生态系统总的能量来源是什么？再引导学生分析太阳能是如何输入生态系统的？以及能量进入生态系统后的传递、消耗的大致过程怎么样？由此了解生态系统能量流动的概况，为后面的分析奠定基础。
能量流动过程的教学，可以通过学生观察“生态系统能量流动（图解）”来分析生态系统能量流动的过程。
即能量流动是从绿色植物把太阳能固定在体内后开始的（起点）；并沿着食物链或食物网的各个环节传递（渠道），最后以呼吸热形式逸散。
这是能量流动的总的过程。
在能量流动的教学中，教师还可以引导学生分析生产者在能量流动过程中的作用，即生产者是消费者和分解者获得能量的源泉，是生态系统能量流动的基础，由此突出生产者在生态系统中的重要地位。
能量金字塔的教学，可以从引导学生总结分析能量流动的特点引出。
即沿着食物链的各个环节呈单方向流动的能量，这种能量流动的传递效率可以用一种方式形象地表示出来——能量金字塔。
最后引导学生分析研究能量流动的主要目的是什么——为人类自身服务，引导学生分析认识到：通过调整生态系统能量流动关系的方式，使能量流向对人类最有益的部分。
教师可以引导学生列举实例或教师自己列举实例具体说明调整能量流动方向以更好地为人类服务。
（二）生态系统物质循环生态系统物质循环的教学，首先是生态系统物质循环的概念教学。
碳循环是生物圈内基本的物质循环之一，教师通过指导学生学习碳循环来了解生态系统的物质循环过程。
碳循环的教学应加强直观性，可以利用教材上“碳的循环”图解来进行，即引导学生观察“碳的循环”图解，教师提出一系列的问题要学生在观察的基础上进行解答。
首先让学生分析碳在生物圈中的存在部位和存在形式，注意引导学生从无机环境和生物群落两个部位找出碳的存在形式。
然后让学生分析碳在无机环境与生物群落之间的循环，要求答出循环的物质形式是二氧化碳，从无机环境进入生物群落是通过生产者的光合作用，从生物群落进入无机环境主要是通过生物的呼吸作用（包括生产者、消费者、分解者的呼吸作用），此外还以化石燃料的形式储藏于地层中或化石燃料的燃烧。
之后让学生分析碳在生物群落之间的运动，从生产者到消费者，从生产者、消费者到分解者，应让学生分析出碳在生物群落之间的运动是沿着食物链或食物网进行的。
最后教师可以以黑板板图的形式画出碳循环的图解。
本课题教学中应注意的问题：1.注意教学内容的严谨性。
本节教学中，有关生态系统的基本知识很多，如生态系统的成分、食物链、食物网、营养结构等，要求学生准确地把握，因此教学中，不仅要注意教学语言的科学、严密，而且要注意概念讲解和分析时的准确、科学，使得学生有明确、正确的理解。
2.注意教学内容的开放性。
生态系统本身就是丰富多样的，生态系统也是多种多样的，教学中教师要引导学生放开视野，从整体上把握生态系统的组成成分和营养结构，尤其注意把“人自身”引入生态系统，不但为生态系统研究的意义奠定基础，也为正确认识人与自然界的关系奠定基础。
从另一方面来说，一个生态系统必须是开放的，与外界有物质、能量、信息的交流，才有活力，才能发展，让学生明确生态系统是开放的、动态的。
3.注意本节课题教学的实践性，有条件的要组织学生调查周围环境，如校园、野外、公园等处的生态系统的成分和结构，让学生通过实践活动学到知识，受到能力的培养和观点的教育。
【小资料】食物链与食物网举例：1.达尔文在著名的《物种起源》一书中讲了一个饶有兴趣的“猫与牛”的故事。
英国的牛主要靠优质的红三叶草为饲料，而红三叶草的兴衰与给它传粉的丸花蜂有很大关系。
奇妙的是，丸花蜂的多少，又决定于田鼠的数量，因为田鼠吃蜂房和蜂幼虫，田鼠势旺丸花蜂便衰败。
而猫吃田鼠，猫多了，田鼠就少了，丸花蜂就多了，红三叶草就兴盛了，牛就养壮了。
有趣的是当时英国海军的主要食品是牛肉罐头，看起来，英国海军的强大，猫应立一功。
一切生物处于普遍联系之中，这是辩证法最基本的观点，表面看起来不相关的生物却盛衰依存，祸福倚伏。
2.食物链的理论是美国生态学家林德曼在 1942年首先提出的。
他曾描述了这样一个场景。
这是一个风和日丽的春天，一只彩蝶翩翩飞来落在鲜花上津津有味地吮吸花蜜，冷不防背后划过一道绿色刀影，转眼之间，蝴蝶已在螳螂的绿色大刀下奄奄一息。
螳螂正要品尝美餐，蛤蟆出其不意地吐射长舌，一下子把它卷入口中。
蛤蟆还没来得及吞咽螳螂，悄悄爬到近旁的长蛇猛地一窜，准确无误地一口咬住蛤蟆。
正在这时，盘旋在天空中的鹰一个猛子扎下去用利爪紧紧攫住蛇。
在大自然里，这只是一个很普通的场面。
生物金字塔：大草原上草丛一望无际，各种各样的昆虫随处可见，无需查数，鸟雀要比昆虫少，鹰比鸟雀少得多。
愈向食物链的后端，生物体的数量愈少。
英国生态学家查尔斯研究了这种现象后，提出了生物金字塔的概念。
下面是生物金字塔的例子。
1.生物数目金字塔：人们对一片草地上草牧链的所有生物成员作了统计：生产者（野草）5842 424株；消费者I（草原动物、昆虫）708 624只；消费者Ⅱ（肉食动物、吃昆虫的小鸟） 354 904只；消费者Ⅲ（肉食动物、吃小鸟的鹰）3只。
2.生物重量金字塔：人们对一片海域中生态系统作了统计：生产者（大叶藻） 4 800万吨；消费者 I（吃大叶藻的小鱼虾）1200万吨；消费者Ⅱ（吃小鱼虾的大鱼）17万吨；消费者Ⅲ（吃大鱼的鱼）3万吨。
3.生物能量金字塔：在某一生态系统1平方米的面积上：生产者（植物）净生产的能量是36 922千焦；消费者I（草食动物）净生产的能量是6 178千焦；消费者Ⅱ（肉食动物）净生产的能量是280千焦；消费者Ⅲ（肉食动物）净生产的能量是25千焦。
