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2019-2020年高中地理3.1《生態(tài)系統(tǒng)和生態(tài)平衡》教案（1） 湘教版選修6 教學目標： 1．使學生建立生態(tài)系統(tǒng)的概念形成系統(tǒng)分析問題的思路。 2．使學生了解生態(tài)系統(tǒng)的組成、食物鏈、食物網(wǎng)、營養(yǎng)級及生態(tài)系統(tǒng)的能量流動和物質(zhì)循環(huán)基本規(guī)律，從而認識生態(tài)系統(tǒng)的結構與功能，培養(yǎng)同學們系統(tǒng)分析問題的能力。 3．使學生明確生態(tài)平衡的概念，懂得維護生態(tài)平衡的重要意義，學會用生態(tài)學觀點認識自然界分析環(huán)境問題，增強保護生態(tài)平衡的責任感。 教學重點 1．生態(tài)系統(tǒng)概念。 2．生態(tài)系統(tǒng)的結構特征（包括系統(tǒng)組成、食物網(wǎng)、食物鏈、營養(yǎng)級）。 3．生態(tài)系統(tǒng)的功能特征（包括能量流動、物質(zhì)循環(huán)）。 4．生態(tài)平衡的概念，保護生態(tài)平衡的重要意義。 教學難點 1．建立生態(tài)系統(tǒng)概念。 2．生態(tài)系統(tǒng)功能特征。 3．理解生態(tài)平衡機理及生態(tài)平衡重要性。 教學方法 講解法、合作討論法。 教學媒體 投影儀、投影片、板圖。 教學過程 【引入新課】 請同學談“生物圈2號”小資料。 【討論】 生物圈2號實驗失敗的原因。 【結論】 通過討論達成共識：人類對單學科的研究技術水平已相當高，但缺乏的是把這些獨立技術的知識有機組合在一起，探究系統(tǒng)發(fā)展的能力。舉例：人類利用現(xiàn)代技術可以準確地分析一只辣椒的組成成分乃至含量多少，有哪些微量元素等。但當把這些所有組成要素放在一起，卻不能組合出一支新的辣椒，合成有機物是非常困難的，這與人類系統(tǒng)分析問題水平不夠不無關系。 【過渡】 生物圈2號失敗給我們一個啟示：人類必須學會用系統(tǒng)的眼光去看待自然界，深刻認識其中各要素相依存的和諧的自然規(guī)律，才有可能成功地模擬建立仿自然的人造的生存環(huán)境。 上節(jié)課學習了生物圈的基本知識，這節(jié)課我們進一步用系統(tǒng)的眼光來看待生物圈。 【講授新課】 【提問、討論】 （1）生物圈概念。 （2）生物圈組成。 （3）生物圈組成成員間的關系。 （4）各成員間怎樣建立的關系（答：通過物質(zhì)能量交換）。 【總結過渡】 通過以上討論分析，我們可以得出這樣的結論：生物圈有自身的結構特點（組成結構），也有作為一個整體的功能結構特征即生物與生存環(huán)境兩大要素連續(xù)進行物質(zhì)、能量交換，所以說生物圈是一個系統(tǒng)，屬于生態(tài)系統(tǒng)，我們這節(jié)課就主要講生態(tài)系統(tǒng)的概念及結構特點。 【板書】 第一節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)和生態(tài)平衡 一、生態(tài)系統(tǒng) 【讀書】 請同學們讀課本第183～186頁“生態(tài)系統(tǒng)的概念及生態(tài)系統(tǒng)的組成”。 【討論】 學生討論、交流對生態(tài)系統(tǒng)的概念及組成成員之間關系的理解，并思考是否地球上只有生物圈一個生態(tài)系統(tǒng)。 【出示投影片】 課本第184頁圖（將文字及箭頭抹去）。 【提問、討論】 （1）你能建立圖中的生態(tài)系統(tǒng)嗎？ （2）談一談你對系統(tǒng)結構的理解。 （3）你能用箭頭將各成員聯(lián)系起來嗎？（請學生上來畫） （4）這就是整個生物圈生態(tài)系統(tǒng)嗎？ 【過渡】 通過讀圖分析，我們認識了生態(tài)系統(tǒng)的組成及各成員表層關系（捕食關系），從而認識了系統(tǒng)的結構。表面看各成員建立的是捕食關系，實質(zhì)在進行物質(zhì)、能量交換，這揭示出系統(tǒng)的功能特點（關于功能下節(jié)課講）。這樣，生態(tài)系統(tǒng)的概念就在我們頭腦中建立起來了。而且我們還明確了，全球生態(tài)系統(tǒng)無限多，小系統(tǒng)組成大系統(tǒng)，簡單系統(tǒng)組成復雜系統(tǒng)，生物圈是最大的生態(tài)系統(tǒng)。 【板書】 1．概念 2．組成成員 【引申思考】 任何事物都離不開其生存系統(tǒng)，只有與系統(tǒng)共同發(fā)展，事物的發(fā)展才最和諧。因此形成系統(tǒng)思考問題的思路對人類生存發(fā)展意義重大，生態(tài)系統(tǒng)之所以還不能人造，很重要原因說明人類的大量技術知識是相互割裂的，人類缺少“系統(tǒng)思考”的能力，這是我們從學生時代應培養(yǎng)的能力。 【教師總結】 系統(tǒng)思考問題應有以下步驟： （1）建立系統(tǒng)； （2）分析系統(tǒng)要素； （3）由表層→深層分析系統(tǒng)要素間關系； （4）找到系統(tǒng)和諧發(fā)展的戰(zhàn)略。 【讀圖討論分析】 讀溫帶森林生態(tài)系統(tǒng)課本第187頁圖（去掉圖中箭頭）。 （1）建立系統(tǒng)，圖中缺少什么成分？ （2）用箭頭表示捕食關系，觀察捕食關系特點。 【總結】 這種捕食關系很像食物鏈條，叫食物鏈。食物鏈上各個環(huán)節(jié)都是營養(yǎng)級，各條鏈交錯成網(wǎng)形成食物網(wǎng)。食物鏈、食物網(wǎng)、營養(yǎng)級都是生態(tài)系統(tǒng)的結構特點。 【板書】 3．食物鏈、食物網(wǎng) 【練習】 （1）用食物鏈表示池塘生態(tài)系統(tǒng)中各成員間的捕食關系。 （2）數(shù)一數(shù)第187頁鷹所在的生態(tài)系統(tǒng)有幾條食物鏈。 【總結】 這節(jié)課我們通過學習生態(tài)系統(tǒng)知識，學會了建立系統(tǒng)及找系統(tǒng)間各要素關系的方法，為我們下節(jié)課深入理解系統(tǒng)的功能及研究系統(tǒng)發(fā)展戰(zhàn)略打下了基礎。 【思考問題】 地球上的生態(tài)系統(tǒng)是怎么建立起來的 【提問討論】 通過對生態(tài)平衡基礎知識的了解、你對生態(tài)平衡有了何種認識？（結論：動態(tài)、相對暫時的平衡因此很脆弱；它只是生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展過程中短暫的特殊階段，處于平衡態(tài)的系統(tǒng)發(fā)展是最和諧的……） 【板書】 二、生態(tài)平衡 1．概念、特點、標志 【練習】 自己在筆記上畫森林生態(tài)系統(tǒng)平衡模式圖，并引申思考討論： （1）生態(tài)平衡一經(jīng)建立就可以持久存在嗎？ （2）生態(tài)平衡是生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展的成熟階段，這意味著它是生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展的終結階段嗎？ （結論：不是。生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展規(guī)律是不平衡-平衡-不平衡） （3）什么因素會對生態(tài)平衡產(chǎn)生影響？哪種影響最大？為什么？ （4）影響生態(tài)平衡就等于是破壞生態(tài)平衡嗎？ 【實例討論】 【板書】2．實例 例1 （1）問題：池塘排入了含氮、磷的廢液、廢水，你認為會給池塘生態(tài)系統(tǒng)帶來什么影響？后果是什么？你有什么辦法解決帶來的問題嗎？結果怎樣？ （2）總結歸納：出示投影片 例2 應用小資料中的實例。 【思考討論】 你從這些實例中產(chǎn)生什么想法。（可以據(jù)此思路考慮：平衡一旦破壞，恢復需要時間；保護生態(tài)平衡重要；按自然規(guī)律辦事，打破某種陳舊的平衡，建立新平衡也是很有意義的等） 【總結】 生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展戰(zhàn)略就是人類攜手保護生態(tài)平衡，特別是整個生物圈的平衡。因為生態(tài)平衡意味著系統(tǒng)各要素的協(xié)調(diào)發(fā)展，這是唯一的可持續(xù)戰(zhàn)略。作為人類，在當今自然的“報復”面前，應當深深反思自己的行為和思考下一步行為的落腳點，今后生物圈的發(fā)展趨向，很大程度上受人類智慧和理智的影響。這就更深入地告訴我們，人要對自身在生物圈的“主導”地位有清醒地認識，最清醒的認識就是與自己的伙伴—自然環(huán)境和諧共處，不僅自己要發(fā)展，還要保護自己的伙伴—環(huán)境也很好地發(fā)展。由此可見，保護生態(tài)平衡意義重大。 板書設計 第二節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)和生態(tài)平衡 一、生態(tài)系統(tǒng) 1．概念 2．組成成員 3．食物鏈、食物網(wǎng) 二、生態(tài)平衡 1．概念、特點、標志 2．實例 小資料 （1）“生物圈2號”的終結 20世紀80年代末，美國亞利桑那州的沙漠中，出現(xiàn)了一個巨大的全封閉鋼結構玻璃建筑，名叫“生物圈2號”。它占地1.3萬平方米，容積1400萬立方米，內(nèi)儲土壤、空氣和淡水等。 在進行了一系列的前期實驗后，8名科學家于1993年1月走進了“生物圈2號”。按照預定計劃，他們將在這個小小的生態(tài)系統(tǒng)中呆上二年。二年中除了提供第一批包括種子在內(nèi)的物品外，其余的一切都需要他們自己解決。能源，取自太陽能；氧氣，由他們種植的植物 制造；糧食，靠他們自己在里面種地獲得；肉類和蛋白質(zhì)，取自他們養(yǎng)的雞、鴨、豬、羊。甚至包括里面的氣候和氣溫，也是由他們來設法控制，盡可能模擬地球氣候。 然而，實驗結果并不樂觀。一年多后，“生物圈2號”中的氧氣含量從21％下降到14％，同時一氧化碳猛增，加之內(nèi)部氣候沒有調(diào)節(jié)好，致使糧食歉收，科學家們不得不靠吃種子勉強度日，結果是：提前撤出，實驗暫停。 1996年1月1日，哥倫比亞大學接管了“生物圈2號?！?月，由數(shù)名科學家組成的委員會對實驗進行了總結，他們認為，在現(xiàn)有的技術條件下，人類還無法模擬出一個類似地球的、可供人類生存的生態(tài)環(huán)境。 實驗向世人昭示了，迄今為止，地球仍是人類唯一的家園，人類應當努力保護它，而不是破壞它。 （2）人兔大戰(zhàn) 南太平洋上的萊生島是一個經(jīng)千百年自然演變而來的環(huán)狀珊瑚島。島上植被豐富，是一個原始狀態(tài)的“世外桃源”。 人們發(fā)現(xiàn)后，想利用這里豐富植物資源，在島上建一個肉類罐頭廠。于是，第一批家兔和野兔于1903年被引入萊生島，以發(fā)展養(yǎng)兔業(yè)。 由于島上沒有天敵和疾病，兔子以驚人的速度繁殖起來。全島到處是兔穴，結果植被遭到毀滅性的破壞。10年內(nèi)植物種類從1903年的25種下降到4種，脆弱的珊瑚基被毀壞，水土流失嚴重，并呈現(xiàn)出沙漠化趨勢。 人們震驚了。為了建立一個工廠，他們幾乎毀了一顆“綠色明珠”。人們痛下決心，為了挽救萊生島而消滅兔子。 經(jīng)過一年的緊張工作，所有兔子被徹底地消滅了，島上的植物得救了。但恢復卻要比破壞慢得多。1930年，島上的植物品種慢慢增加到9種，直至1961年，島上才只恢復到16種植物。 （3）小蜣螂，大作用 澳大利亞為了發(fā)展畜牧業(yè)，引進了大量牛羊。 4 500萬頭牛每天有4.5億堆又大又濕的牛糞排在草地上，壓抑著牧草的生長，使之出現(xiàn)“黃化現(xiàn)象”，不久即枯萎而死。每年被牛糞毀壞的草場竟達2 400萬公頃，嚴重地威脅著畜牧業(yè)發(fā)展。 經(jīng)科學家研究，決定放養(yǎng)蜣螂（俗稱屎殼郎）。10多年來，澳大利亞從中國和其他地區(qū)引進了若干種蜣螂，每年在300個地點放養(yǎng)500萬只蜣螂，3年以內(nèi)成績卓著。蜣螂把剛排出的牛糞滾成團，神速地運貯于地下。這樣不但疏松了土壤的結構，增加了土壤的養(yǎng)份，而且促進了牧草的生長，很快使昔日幾乎崩潰的牧場又充滿了勃勃生機。小小的屎殼郎在調(diào)節(jié)生態(tài)平衡中竟發(fā)揮如此巨大的作用。