高中生物：-61-生态系统的营养结构(教案)新人教版浙科版必修3.doc

第1节 生态系统的营养结构
一．教材分析：
虽然学生学过多种类型的生态系统，以及生物群落的空间结构，这些都不足以让学生明确生态系统中的生物与生物之间、生物与非生物之间的有机联系，不能真正理解“系统”的含义；后3节课的生态系统的功能和稳定性，又都是通过物质和能量沿着食物链和食物网的流动来实现的。生态系统的营养结构既具体阐述了生态系统中的生物与生物之间、生物与非生物之间通过营养而发生联系，帮助学生真正理解生态系统的含义，而且更是后面所学内容的基础。
二．教学目标：
1．知识目标：理解并掌握生态系统的营养成分及其营养结构，区别营养结构与空间结构，理解生态系统四种成分的营养功能地位及其相互关系，理解营养结构与功能的关系，掌握营养级的概念以及营养级与食物链的关系。
2．能力目标：通过指导学生分析生态系统的组成成分及其营养结构，培养学生分析综合和推理的思维能力。
3．德育目标：通过学习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；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；通过学习相邻营养级生物之间的关系，培养学生“一分为二”的辩证思想。
三．教学重点：
生态系统的成分及其功能地位，营养结构及营养级的知识。
四．教学难点：
食物链、食物网、营养级三个概念的区别和联系，以及在食物链中后一营养级生物对前一营养级生物的积极作用。
五．教学设计思路的理论依据：
从个性到共性和从感性到理性的认识规律，从具体到抽象的思维规律，事物联系的普遍性原理。
六．学法指导：
学生应尽量联系自已最熟知的一个具体生态系统，如一个水库或温州市景山森林生态系统，甚至在课外到学校附近的某一个生态系统进行实地考察和研究，来分析、理解并掌握生态系统的营养成分和作用，以及营养结构及其功能。
七．教师的教法：
通过师生互动对话和生生合作讨论、共同探究有关生态系统的营养成分和营养结构的知识为主，以有关PPT课件为辅完成教学目标。尽量引导学生通过分析、讨论、比较和归纳出生态系统的营养成分，进而形成食物链和食物网的概念。让学生参与完成课堂练习，实现教学反馈与调整。
八．教学课时：
1学时
九．教学过程：
板   书
  教  学  过  程

二．生态系统的
营养结构
(一)营养成分

1．非生物成分
     ↓↑
2．生物成分(生物群落：生物—生物)

⑴生产者   自养型

⑵消费者  
异养型中的捕食者和寄生者

⑶分解者   腐生者

(二)营养结构
1．食物链

2．食物网
(依次打开第1至4张PPT，播放森林生态系统、草原生态系统、海洋生态系统图片，最后播放课本中的池塘生态系统的图片
讲述：我们前面学习了根据空间上生活资源分布的不均匀性和不同生物的生物学特征的差异性之间的相互作用，形成的生态系统在空间上的结构。那么，如果根据生物群落中不同生物类群在物质和能量流动过程中所起的不同营养功能时，生态系统的营养结构又会是怎样的呢？(板书：见左侧。并打开第5张PPT)而构成这一结构的营养成分又有哪些呢？(板书：见左侧。并打开第6张PPT)请同学们根据这些或你们最熟知的一个具体生态系统，回想一下什么叫生态系统。
师问：什么叫生态系统？
生答：(略)
讲述：(根据学生对生态系统概念的描述，板书：见左侧)这就是生态系统的两大营养成分。(引导学生继续讨论，并分析在非生物成分中有哪些具体成分与生物群落有着最密切的关系)
师问：在非生物成分中有哪些具体成分与生物群落有着最密切的关系？(让学生分组讨论并加以引导，之后回答)
生答：CO2、水、矿物质等，阳光、热量等。(学生可能回答有困难，老师适当加以引导和补充。打开第7张PPT)
讲述：这些非生物成分中的CO2、水、矿物质等物质能作为能量的载体一同进入生物群落。请同学们根据上述或自已最熟知的一个具体生态系统进行分析并讨论，思考生物群落中的各种生物在物质和能量流动过程中所起的作用是否一样，如果不一样又可分为哪几种功能类群。(学生分析可能有困难，老师密切注视并作适当的提示)
师问：在生物群落中哪一类群的生物能直接从非生物成分中直接获取物质和能量并进行同化呢？属于哪一种同化作用的代谢类型？
生答：绿色植物。自养型。
讲述：由于它们能将无机物合成有机物，把光能转化为化学能贮存在有机物中，因而我们称之为“生产者”(板书：见左侧。打开第8张PPT)。包括光能自养型和化能自养型生物。
师问：生产者体内的物质和能量又能直接流往哪一类生物体内呢？这类生物的同化类型又是怎样的呢？
生答：食草动物。异养型。
讲述：食草动物、以及以食草动物为食的动物都直接或间接地以生产者合成的现成有机物为食的，所以称之为“消费者”，属于异养型中的捕食者和寄生物(板书：见左侧。打开第9张PPT，并边播放边讲述)。食草动物称为初级消费者，以食草动物为食的动物称之为次级消费者，以次级消费者为食的动物称之为三级消费者；以此类推。此外，营寄生性生活的也属于消费者。这就是说，从活的生物有机体中获取物质和能量的所有生物都称为消费者。
师问：一个生物群落中是否有八级、十级甚至一百级消费者呢？(引导学生分组讨论，并提示能量流动要遵循热力学第二定律)
生答：没有。因为能量流动的每一个环节都一定会有能量的损失。
讲述：非常正确。具体能流到哪一级消费者，待下一节课的《能量流动》中你们就会知道了。]
师问：同学们再思考一下，生产者和消费者体内的有机物和能量能100%地流入更高一个营养级中吗？
生答：不能。实际上自然界中就有很多的枯枝落叶、消费者遗体和粪便的存在。师问：那这些物质和能量又会流往哪一类群的生物呢？这类生物又属于哪一种同
化类型的呢？(让学生讨论后回答)
生答：细菌。异养型(可能会答不全面，由老师或其他学生进行补充)
讲述：基本正确。是营腐生性生活的一切生物，包括大部分的微生物和一少部分的腐食性动物。属于异养型中的腐生者(板书：见左侧。打开第10张PPT)。这类生物能将自然界中的非生命有机物最终氧化分解成无机物归还于非生物环境，重新供给生产者利用，实现物质的循环。
讲述：一个生态系统可分为两大营养成分或四种营养成分，这些成分的相互关系实际上是通过物质和能量来联系的(打开第11张PPT并简要说明)。
师问：以上的这四种营养成分是否任何一个稳定生态系统都是必需具备的？哪一种又是最为关键的成分？(提示：一个稳定的生态系统，其物质和能量的流动是能持续稳定进行的；不仅要思考这四种成分之间的关系，还要思考各级消费者之间的关系。让学生分组讨论后回答)
生答：(略。学生可能只理解非生物成分、生产者和分解者的必要，对消费者存在的必要性认识不足，尤其是次级消费者、三级消费者的存在价值认识不够，甚至还有可能认为没有会更好的错误想法。这时老师要加以引导，参与分析、得出正确结论)
讲述：对于一个稳定的生态系统来说，这四种成分都是必需的，而且还需要足够的种类和数量。初级消费者能帮助植物传粉受精，提高繁殖率；帮助传播种子，扩大生存空间和对生活资源的利用，有利于生产者的繁荣，等等。高级消费者捕食的往往是被捕食者的老弱病残等劣质个体，这些个体往往又是病原体的天然培养基，因而捕食掉劣质个体有利于减少传染病的流行，降低劣质基因频率，同时又能有更多的生活资源供给健壮个体的生存和延续种族，促进进化，等等。因此，在自然界中，每一生物个体在向自然界获取的同时也一定会有所贡献，以实现可持续发展，维持生态系统的稳定性。作为生物界的最高级生物的人类来说，难道就不能从中有所启发吗？我们在向他人、向社会、向自然界获取的同时，也一定需要向对方奉献点什么!只有这样才能实现人类社会的可持续发展。
讲述：象图中的植物、虫和食虫鸟之间这种食与被食的营养关系，就构成了生态系统的营养结构(板书：见左侧)。我们称这种营养关系为食物链。(板书：见左侧。继续打开第12张PPT，依次播放并讲解，从中介绍各个营养级的概念，以及与各级消费者概念之间的关系。)由于光能和无机物进入生物群落，生产者是关键，所以每一条食物链的第一营养级都是生产者。
师问：一个生态系统中，某一个营养级的生物是属于一个个体，一个种群还是具有相同营养功能的多个种群？
生答：多个种群。
师问：很好!哪我们人属于哪个营养级？
生答：不确定。要看具体在哪一条食物链上。
讲述：非常正确!人是杂食性动物，当人吃米饭时，人是第二营养级；当人吃羊肉时，人是第三营养级；总之，人在任何一条食物链上一般都是顶级消费者、最高营养级的生物。正是因为杂食性的存在，致使一个生态系统中的多条食物链相互交错形成复杂的营养结构，即称为食物网。(板书：见左侧。打开第13张PPT，依次播放并讲解。之后打开第14张PPT)
思考：在这个生物群落中有几条食物链？一个生态系统中的食物链的多少以及食物网的复杂程度与哪些因素有关？(引导学生分组讨论，再作回答。5条。生物种类的多样性和数量、杂食的程度。之后打开第15张PPT)
讲述：食物链和食物网是生态系统的营养结构，生态系统的物质循环和能量流动就是沿着这种渠道进行的。(打开第16张PPT)那物质和能量在食物链和食物网中具体是怎样流动的呢？(打开第17张PPT)具体的我们待下2节来学习。
小结：(打开第18张PPT)
课堂练习：依次打开第19至23张PPT。这些练习在老师参与下，由学生相互讨论完成。
讲述：周末大家找一个安全而又方便的生态系统，调查一下这个生态系统的具体结构。下面请同学围绕这节课的内容自由讨论和提问。
(学生提到的问题可能会很多。对于每一个问题，老师都要先引导其他学生一起来讨论，而后在老师的参与下作出解答)

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