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2019-2020年高中生物 （人教大綱版）第二冊 第八章　生物與環(huán)境 3生態(tài)系統(tǒng)(二、第一課時) ●教材分析 本小節(jié)內(nèi)容包括兩部分，即“生態(tài)系統(tǒng)的成分”和“食物鏈和食物網(wǎng)”。 教材單刀直入，以“池塘生態(tài)系統(tǒng)”的示意圖為切入點，緊緊圍繞這個圖解分析了生態(tài)系統(tǒng)的組成成分，這樣處理的目的是力求符合學(xué)生從感性到理性的認知規(guī)律，并且有利于提高學(xué)生的觀察和分析問題能力。食物鏈和食物網(wǎng)，教材以初中生物學(xué)為基礎(chǔ)，講述了營養(yǎng)級的概念，最后以“溫帶草原示意圖”為例形象地指出，食物鏈和食物網(wǎng)是生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)，是物質(zhì)循環(huán)和能量流動的主渠道。 關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)的成分，教材以池塘生態(tài)系統(tǒng)示意圖為例，逐一具體地講述了組成一個生態(tài)系統(tǒng)的四種成分。一是非生物的物質(zhì)和能量（陽光、水、空氣、溶解在水中的養(yǎng)料、沉積在水底的有機物和無機鹽等，為生物體提供能源、空間和養(yǎng)料）。二是生產(chǎn)者（硅藻、柵藻、團藻等大量藻類植物，香蒲、蓮、浮萍等綠色植物，它們的光合作用把光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能，把無機物轉(zhuǎn)變成有機物，為生物體直接或間接地提供營養(yǎng)物質(zhì)）。三是消費者（水蚤、水生昆蟲、魚類等動物靠吃現(xiàn)成的有機物，依賴于綠色植物）。四是分解者（肉眼看不見的細菌和真菌等，分解動植物的遺體、遺物、殘留物所含的有機物，歸還自然以利循環(huán)利用）。同時一一對應(yīng)地對各種成分推而廣之，把生態(tài)系統(tǒng)的組成成分交待的一清二楚，并針對消費者又依據(jù)其食性不同分為不同級別。介紹到此，足以吻合了生態(tài)系統(tǒng)的概念，即生態(tài)系統(tǒng)指生物群落與其無機環(huán)境相互作用的統(tǒng)一整體。最后，教材又概括性地說明了生產(chǎn)者、消費者和分解者等在生態(tài)系統(tǒng)中的作用和意義，進一步說明三者緊密聯(lián)系、缺一不可。 關(guān)于食物鏈和食物網(wǎng)，教材首先重錘響鼓地點出了食物鏈的概念，并以溫帶草原生態(tài)系統(tǒng)為例，以一條比較簡單的食物鏈“草→兔→狐”為切入點，引出了營養(yǎng)級的概念。即：第一營養(yǎng)級（生產(chǎn)者——草），第二營養(yǎng)級（初級消費者——兔），第三營養(yǎng)級（次級消費者——狐）。同時自然而然地闡述了營養(yǎng)級的可變性，即某一營養(yǎng)級在不同的食物鏈中所處的營養(yǎng)級不一定相同。接著，教材講述了生態(tài)系統(tǒng)中，由于生物種類的復(fù)雜性，個體數(shù)量的龐大性，造成了食物鏈的多樣性，同時又基于不同食物鏈中同一生物體所處營養(yǎng)級的可變性，也就不難理解一個生態(tài)系統(tǒng)中不同營養(yǎng)級的多元性，從而也就說明了生態(tài)系統(tǒng)中各種食物鏈彼此交錯，形成網(wǎng)狀，進而順理成章地導(dǎo)出了食物網(wǎng)的概念。 ●教學(xué)目標 知識目標 應(yīng)用：（1）生態(tài)系統(tǒng)的成分； （2）食物鏈和食物網(wǎng)。 能力目標 1.通過對“池塘生態(tài)系統(tǒng)”和“溫帶草原生態(tài)系統(tǒng)”示意圖的分析理解，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和識圖能力。 2.通過對“池塘生態(tài)系統(tǒng)”中各種成分的分析歸納，發(fā)展學(xué)生的分析歸納能力。 3.通過學(xué)習(xí)生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)，特別是對“溫帶草原生態(tài)系統(tǒng)”食物鏈和食物網(wǎng)的分析綜合，培養(yǎng)學(xué)生對知識的整合能力和知識的遷移能力。 情感目標 1.進一步了解生態(tài)學(xué)觀點，注重生態(tài)道德修養(yǎng)，為形成科學(xué)的世界觀做準備。 2.通過食物鏈和食物網(wǎng)的教學(xué)，使學(xué)生初步學(xué)會分析事物的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外部聯(lián)系。 3.明確人類也是名副其實的消費者，在生物圈這個最大的生態(tài)系統(tǒng)中，應(yīng)當注重人與自然協(xié)調(diào)發(fā)展的生態(tài)學(xué)道理。 ●重點落實方案 重點 1.生態(tài)系統(tǒng)的成分。 2.食物鏈和食物網(wǎng)。 落實方案 1.發(fā)揮學(xué)生空間想象能力，理解各種成分在生態(tài)系統(tǒng)中的地位和作用。 2.利用“錄像資料”等電教手段，加強對生態(tài)系統(tǒng)中組成成分和營養(yǎng)結(jié)構(gòu)的理解，并利用推理的方式歸納其知識網(wǎng)絡(luò)。 3.通過圖解和題例當堂鞏固生態(tài)系統(tǒng)的組成成分以及食物鏈和食物網(wǎng)的概念與關(guān)系。 ●難點突破策略 難點 1.生產(chǎn)者、消費者和分解者之間的關(guān)系。 2.初級消費者和次級消費者的概念。 3.第一營養(yǎng)級、第二營養(yǎng)級等的概念。 突破策略 1.例證生產(chǎn)者、消費者和分解者三者之間的關(guān)系。 2.舉例分析“消費者級別”和“營養(yǎng)級別”的概念，并理清消費者級別與營養(yǎng)級別的關(guān)系。趁熱打鐵，通過課堂練習(xí)，分析判斷某種生物在一個生態(tài)系統(tǒng)中的相應(yīng)地位。 3.列表歸納生態(tài)系統(tǒng)中的組成成分和營養(yǎng)結(jié)構(gòu)的知識要點，突出性、比較性地理解和掌握其重點和難點。 ●教具準備 1.錄像資料：（1）池塘生態(tài)系統(tǒng)； （2）溫帶草原生態(tài)系統(tǒng)。 2.表格和題例投影片。 ●學(xué)法指導(dǎo) 1.指導(dǎo)學(xué)生預(yù)習(xí)。提示同學(xué)們在課前預(yù)習(xí)教材，就“池塘生態(tài)系統(tǒng)”示意圖中具體的非生物物質(zhì)和能量、生產(chǎn)者、消費者和分解者四種成分進行實例舉證，歸納出適用于各種生態(tài)系統(tǒng)的四種成分的作用和相互關(guān)系。根據(jù)“溫帶草原生態(tài)系統(tǒng)”的食物網(wǎng)示意圖，初步理解食物鏈和食物網(wǎng)的概念，并準確地數(shù)出該食物網(wǎng)中有幾條食物鏈。 2.指導(dǎo)學(xué)生聯(lián)想。教學(xué)中結(jié)合錄像資料，通過舉一反三的口頭誘導(dǎo)，激發(fā)學(xué)生圍繞食物鏈展開豐富的聯(lián)想，如：“螳螂捕蟬，黃雀在后”，“大魚吃小魚，小魚吃蝦米，蝦米吃泥巴”等諺語中的生態(tài)學(xué)原理；“小型生態(tài)玻璃缸”“生態(tài)大棚”“生態(tài)農(nóng)業(yè)”等生態(tài)特點。通過知識遷移進一步理解：群落是生態(tài)系統(tǒng)中的生命部分，群落中各種群之間的“營養(yǎng)聯(lián)系”就是生態(tài)系統(tǒng)的生命線，其主要形式是食物鏈和食物網(wǎng)，從而在腦海里建立起“食物鏈”“消費級”“營養(yǎng)級”和“食物網(wǎng)”的立體框架。 3.指導(dǎo)學(xué)生識圖。本小節(jié)知識的考查多以圖解的形式出現(xiàn)，因此，在教學(xué)中要注重兼收并蓄地培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維和形象思維。結(jié)合“溫帶草原生態(tài)系統(tǒng)”的食物網(wǎng)簡圖，指導(dǎo)學(xué)生分析各消費者級別和營養(yǎng)級別，為后面的內(nèi)容“能量流動”和“物質(zhì)循環(huán)”的學(xué)習(xí)打下堅實的基礎(chǔ)。 ●課時安排 1課時 ●教學(xué)過程 ［導(dǎo)課］ 上節(jié)課，我們討論了《生態(tài)系統(tǒng)的概念和類型》的有關(guān)知識，請大家回憶下面幾個問題： 1.什么叫生態(tài)系統(tǒng)？ 2.生態(tài)系統(tǒng)有哪幾大類？舉例說明。 3.各種生態(tài)系統(tǒng)有什么相同點？ 學(xué)生回答：1、2（略）;3.都有生物群落和與其相適應(yīng)的無機環(huán)境（或都有植物、動物、水、光、石、土、氣、鹽等生物和非生物的物質(zhì)能量）。 教師評價：說得很好！大家剛才的答案又一次道出了生態(tài)系統(tǒng)的概念和類型。那么，在一個生態(tài)系統(tǒng)中，生物群落和其無機環(huán)境到底是如何相互作用的呢？生物與生物之間的內(nèi)在聯(lián)系是什么？具體在特定的生態(tài)系統(tǒng)中的組成成分是什么？它們的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)如何？接下來我們就來討論這些問題。（出題） ［教學(xué)目標達成］ （一）生態(tài)系統(tǒng)的成分 創(chuàng)設(shè)情景：再次演示“池塘生態(tài)系統(tǒng)”的錄像資料，提醒學(xué)生具體觀察池塘中的各種生物及其生存環(huán)境，并結(jié)合教材示意圖討論如下幾個問題： 1.池塘中除了生物之外還有哪些成分？ 2.作為自養(yǎng)型的生物有哪些？ 3.作為異養(yǎng)型的動物有哪些？ 4.試想一下，池塘中各種動植物的尸體糞便、殘枝敗葉到哪去了？ 學(xué)生回答1：池塘中除生物之外還有陽光、池水、溶解在水中的氧氣和養(yǎng)料，沉積在池底的有機物和無機鹽。 師生歸納：這些成分也就是咱們在生態(tài)系統(tǒng)的概念中講到的“無機環(huán)境”，它們與其中的生物群落相互作用構(gòu)成了一個統(tǒng)一的整體。這些無機環(huán)境的生物群落相互作用構(gòu)成了一個統(tǒng)一的整體。這些無機環(huán)境為生物群落提供著物質(zhì)和能量。推而廣之，生態(tài)系統(tǒng)中的陽光、水分、熱能、空氣和無機鹽等構(gòu)成了生態(tài)系統(tǒng)的成分之一——非生物的物質(zhì)和能量。 學(xué)生回答2：池塘中作為自養(yǎng)型的生物有硅藻、柵藻、團藻等大量藻類；香蒲、蓮、浮萍等綠色植物。 師生歸納：這些植物通過光合作用把無機物制造成有機物，把光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能，供其他生物體利用。大家試想一下，假如池塘中沒有這些植物，這個生態(tài)系統(tǒng)將如何？因為，沒有這些植物，動物將不能生存，該生態(tài)系統(tǒng)的統(tǒng)一性即被破壞?？梢娋G色植物是生態(tài)系統(tǒng)的主要成分——生產(chǎn)者。 教師強調(diào)：能把無機物轉(zhuǎn)化成有機物的自養(yǎng)型生物只有綠色植物嗎？不！還有某些能進行化能合成作用的硝化細菌、鐵細菌、硫細菌等生物，當然它們也應(yīng)該屬于生產(chǎn)者。 學(xué)生回答3：池塘中異養(yǎng)型的動物有水蚤、水生昆蟲、各種魚類等。 師生歸納：它們均不能制造有機物，必須直接或間接地依賴于綠色植物（生產(chǎn)者）等現(xiàn)成的有機物。比如《市場營銷學(xué)》中稱買方為消費者一樣，所購買商品不是自己制造而歸自己所用。為此，我們把生態(tài)系統(tǒng)中的這些利用現(xiàn)成有機物的動物稱為“買主”——消費者 教師強調(diào)：依據(jù)消費者直接或間接利用綠色植物制造的有機物的次序，將消費者又分為若干級別。即：直接以綠色植物為食的動物叫初級消費者；以植食性動物為食的肉食動物叫次級消費者；以次級消費者為食的肉食動物叫三級消費者。隨著這種捕食關(guān)系的逐級上升，消費者的級別也逐漸增高，然而，各級消費者都不是生態(tài)系統(tǒng)的主要成分。 學(xué)生回答4：池塘中的動植物的尸體糞便和殘枝敗葉被肉眼看不見的細菌、真菌等分解了。 師生歸納：池塘中有許多肉眼看不見的生態(tài)功臣，它們是細菌、真菌等微生物。它們不以小而“自卑”，反以多而“自豪”，義不容辭地將動植物的尸體、糞便、殘枝敗葉（有機物）逐漸分解為無機物，歸還大自然（無機環(huán)境），被生態(tài)系統(tǒng)中的生產(chǎn)者重新利用。同學(xué)們試想一下，如果生態(tài)系統(tǒng)中沒有這些不起眼的小生靈，動物的遺體、糞便、殘枝、敗葉等必將堆積如山，這一協(xié)調(diào)統(tǒng)一的美好家園，將會面臨崩潰。所以，我們稱這些營腐生生活的細菌和真菌等微生物為生態(tài)系統(tǒng)中聯(lián)系無機界和有機界的必備成分——分解者。 （二）食物鏈和食物網(wǎng) 創(chuàng)設(shè)情景：教師演示“溫帶草原生態(tài)系統(tǒng)”的錄像資料，聲形并茂地把學(xué)生的興趣帶入美妙的大自然中，欣賞一番草原的遼闊、物種的多樣。云淡風(fēng)輕萬縷情絲分畫譜，鳥語花香千般愜意放詩懷。遐想之余，引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合教材105頁示意圖討論如下問題： 1.該生態(tài)系統(tǒng)中箭頭相連的生物之間是一種什么關(guān)系？ 2.什么叫食物鏈？該生態(tài)系統(tǒng)中有幾條？ 3.什么叫食物網(wǎng)？生態(tài)系統(tǒng)中的生物種類和數(shù)量與食物網(wǎng)有何關(guān)系？ 學(xué)生活動：請四位同學(xué)上講臺，結(jié)合“溫帶草原生態(tài)系統(tǒng)的食物網(wǎng)簡圖”各寫出一條最短的食物鏈。 草→兔→狐 草→鼠→狐 草→兔→鷹 草→鼠→鷹 師生討論：首先教師對學(xué)生寫出的食物鏈進行評價。寫出任意一條都可以，對寫得快而準的給予肯定和表揚，寫得慢和不對的，給以誘導(dǎo)啟發(fā)，最終讓同學(xué)們找全這四條簡單的食物鏈。然后，以其中一條簡單食物鏈為例具體討論。 如：草→兔→狐 （1）箭頭相連的兩種生物間是什么關(guān)系？ （吃與被吃、天敵關(guān)系、捕食關(guān)系） （2）一條鏈中，這種關(guān)系有何特點？ （后一種生物以前一種生物為食，沿此鏈逐級遞推，有序進行） （3）結(jié)合生態(tài)系統(tǒng)的成分和營養(yǎng)結(jié)構(gòu)填下表： 　?。ǖ谝粻I養(yǎng)級、第二營養(yǎng)級、第三營養(yǎng)級；生產(chǎn)者、初級消費者、次級消費者） 總結(jié)：我們把生態(tài)系統(tǒng)中各種生物之間由于食物關(guān)系而形成的聯(lián)系叫做食物鏈。 教師強調(diào)：一個生態(tài)系統(tǒng)中有多條食物鏈，一條食物鏈有如下特點： ①生產(chǎn)者永遠是第一營養(yǎng)級，是自養(yǎng)型生物，是生態(tài)系統(tǒng)的主要成分。 ②對某一動物而言，其營養(yǎng)級別不是固定不變的，但均為異養(yǎng)型的動物。 ③每一條食物鏈均以生產(chǎn)者為起點，終點是不被其他動物所食的動物（最高營養(yǎng)級），中間的任何停頓性終結(jié)，都不能算完整的食物鏈。 教師設(shè)疑：請同學(xué)們認真分析教材105頁“溫帶草原生態(tài)系統(tǒng)的食物網(wǎng)簡圖”并討論如下問題： （1）該生態(tài)系統(tǒng)有幾條食物鏈？ （9條） （2）這些食物鏈之間有何關(guān)系？ （各自獨立又相互交叉） （3）什么是食物網(wǎng)？ （一個生態(tài)系統(tǒng)中，許多食物鏈彼此相互交錯連接而成的復(fù)雜的營養(yǎng)關(guān)系叫做食物網(wǎng)） 總結(jié)：食物網(wǎng)中，某一生物的增加或減少都會影響整個生態(tài)系統(tǒng)的種群變化。在生態(tài)系統(tǒng)中，生物的種類越多，個體數(shù)量越大，其中的食物鏈就越多，食物網(wǎng)就越復(fù)雜，生態(tài)系統(tǒng)就越穩(wěn)定。 教師強調(diào)：在分析一個生態(tài)系統(tǒng)的食物網(wǎng)及其中的食物鏈時應(yīng)當注意如下幾點： ①同一生物在不同的食物鏈中，可占有不同的營養(yǎng)級。如：教材“溫帶草原生態(tài)系統(tǒng)食物網(wǎng)簡圖”中的貓頭鷹，在此食物網(wǎng)的不同食物鏈中分別是第三、第四、第五、第六營養(yǎng)級。 ②在食物網(wǎng)中，兩種生物之間的關(guān)系可能出現(xiàn)不同上的概念性重合。如教材“溫帶草原生態(tài)系統(tǒng)食物網(wǎng)簡圖”中的蜘蛛與蟾蜍，二者之間既是捕食關(guān)系，又是競爭關(guān)系。 ③在食物網(wǎng)中，當某種生物因某種原因大量減少時，對另一種生物的影響，沿不同的食物鏈分析其結(jié)果不同，應(yīng)以中間環(huán)節(jié)少的為分析判斷的依據(jù)。如：教材“溫帶草原生態(tài)系統(tǒng)食物網(wǎng)簡圖”中的貓頭鷹減少時，直接造成影響的生物是鼠和兔，而不是蟲、鳥、蛙、蛇等。 ［教學(xué)目標鞏固］ ［例1］一個生態(tài)系統(tǒng)若能長期維持下去，除非生物的物質(zhì)和能量外，不可缺少的是A.生產(chǎn)者和消費者 B.消費者和分解者 C.生產(chǎn)者和分解者 D.所有的生物成分 分析：在生態(tài)系統(tǒng)中，生產(chǎn)者的作用是把無機物轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C物，把光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，這樣才能被生物體利用，所以，生產(chǎn)者是生態(tài)系統(tǒng)的主要成分；分解者的作用是把動植物的遺體、排出物和殘落物中所含的有機物分解成無機物，歸還到無機環(huán)境，這樣才能被綠色植物重新利用，所以，分解者是生態(tài)系統(tǒng)的必備成分。消費者既不是主要成分，也不是必備成分。故生態(tài)系統(tǒng)長期維持下去，除非物質(zhì)的物質(zhì)和能量外，必須有生產(chǎn)者和分解者。 答案：C ［例2］兔子吃草，紅狐吃兔，狼吃紅狐構(gòu)成的食物鏈中，紅狐所處的消費者級別和營養(yǎng)級別依次是 A.次級消費者、第二營養(yǎng)級 B.次級消費者、第三營養(yǎng)級 C.三級消費者、第二營養(yǎng)級 D.三級消費者、第三營養(yǎng)級 分析：在生態(tài)系統(tǒng)中，消費者是指直接或間接以植物為食的異養(yǎng)生物（主要是動物）。直接以植物為食的為初級消費者，以植食動物為食的為次級消費者，以小型肉食動物為食的為三級消費者。而營養(yǎng)級是指一條食物鏈的每一環(huán)節(jié)上所有生物的總和，生產(chǎn)者為第一營養(yǎng)級，草食動物（初級消費者）為第二營養(yǎng)級，小型肉食動物（次級消費者）為第三營養(yǎng)級。 答案：B ［例3］表示一個生態(tài)系統(tǒng)食物關(guān)系時，往往得到的是網(wǎng)狀的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，這是由于 A.生產(chǎn)者的數(shù)量最多 B.消費者不只以一種食物為食 C.生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)流失 D.能量在各級營養(yǎng)級中逐漸遞減 分析：在一個生態(tài)系統(tǒng)中，生物的種類越多，個體數(shù)量越龐大，其中的食物就越多，彼此間的聯(lián)系也就越復(fù)雜。因為一種綠色植物可能是多種草食動物的食物，而一種草食動物既可以吃多種植物，又可能成為多種肉食動物的捕食對象，從而使各條食物鏈彼此交錯，形成食物網(wǎng)。 答案：B ［布置作業(yè)］ 1.P88復(fù)習(xí)題一、二、三。 2.生態(tài)系統(tǒng)有這樣的特征 A.只有綠色植物是生產(chǎn)者 B.只有分解者能分解有機物 C.生產(chǎn)者、消費者、分解者都能進行呼吸作用 D.生產(chǎn)者、消費者、分解者都參與食物鏈的組成 答案：C 3.右圖是某生態(tài)系統(tǒng)中各種生物之間的聯(lián)系圖，作為一個生態(tài)系統(tǒng)，除了圖中已有的成分外，還應(yīng)該包括______，在此生態(tài)系統(tǒng)中的腐生細菌被稱為______，該生態(tài)系統(tǒng)中有______條食物鏈。 答案：非生物的物質(zhì)和能量　分解者　1 ［結(jié)課］ 同學(xué)們，咱們這節(jié)課著重討論了兩大問題：一是生態(tài)系統(tǒng)的成分，即①非生物的物質(zhì)和能量；②生產(chǎn)者；③消費者；④分解者。二是生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)，即食物鏈和食物網(wǎng)。在生態(tài)系統(tǒng)的成分中要注意消費者的級別；在生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈中要注意營養(yǎng)級的劃分。特別是分析一條食物鏈時，同一生物一般情況下其營養(yǎng)級別緊隨同級消費者級別之后。在復(fù)雜的食物網(wǎng)中，生產(chǎn)者是每一條食物鏈的第一營養(yǎng)級，生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)和能量一旦被生產(chǎn)者固定，就是從這里沿著食物鏈和食物網(wǎng)（主渠道）進行的。那么，物質(zhì)和能量在生態(tài)系統(tǒng)中的流動有什么特點呢？咱們下節(jié)課再說。 ● 板書設(shè)計