高中生物必修3《第4章生物与环境的协调发展第1节生态系统是一个相对稳定的系统》42北师大教案设计.docx

高中生物必修3《第4章生物与环境的协调发展第1节生态系统是一个相对稳定的系统》42北师大教案设计.docx

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高中生物必修3《第4章生物与环境的协调发展第1节生态系统是一个相对稳定的系统》42北师大教案设计

三

生态系统中的物质循环

一、教材分析

本节是在学生学习了生态系统的结构和能量流动的基础上进一步了解生态系统的物质变化。

在学生的头脑里已经具有了生命系统是开放的系统，它们与外界环境之间不断地进行着能量转换和物质交换，生命系统时刻处于动态变化的过程的观念。

看似能量是无穷尽的，因为有太阳能。

那么生态系统的物质也是这样吗？

通过对本节的学习和探究，让学生明白物质不是无穷尽的，在生态系统内部只能循环利用，生命系统的这种动态变化都是在一定范围内进行的，为后面学习生态系统的稳定性打下基础。

与旧教材相比，本节增加了一个探究实验，这样可以让学生通过亲身实践，体会到生态系统内物质是如何循环利用的，如果大自然过度索取就会导致生态系统的物质不能平衡循环利用，就会导致生命系统解体，导致系统的崩溃，从而帮助学生树立人与自然和谐发展的观念，形成生态意识和环境保护意识。

二、设计思想

生物学科是与人们日常生活、环境保护等方面密切相关的一门学科。

而高中生物新课程标准也提出要以提高生物科学素养作为基本理念之一，同时也是课程标准实施中的核心任务；另外也提出注重与现实生活的联系，注重使学生在现实生活背景中学习生物学。

本节内容虽然专业性较强，但与生活实际联系紧密。

在设计中侧重以“问题探讨”的形式，引导学生从生活中去认识生物与环境之间的相互作用，理解生命系统的稳态，认识生命系统结构和功能的整体性；通过实验探究，让学生体会生态系统中的物质循环利用的过程，了解系统分析的思想和方法，提高对生命系统与环境系统的认识，形成生态学观点和可持续发展的观念。

三、重点难点

教学重点：

分析生态系统中的物质循环。

教学难点：

说明能量流动和物质循环的关系。

四、教学目标

知识目标

（1）以碳循环为例，分析生态系统中的物质循环；

（2）尝试探究土壤微生物的分解作用；

（3）说明能量流动和物质循环的关系。

能力目标

（1）通过对生态系统物质循环的分析，初步学会整体与外部环境之间的相互关系；

（2）通过探究活动，提高生物学实验操作技能，收集处理信息的能力和科学探究的能力。

情感目标

（1）关注碳循环平衡失调与温室效应的关系；

（2）形成环境保护意识，树立人与自然和谐发展的观念。

五、教学过程

第1课时

教学

环节

教师引导

学生活动

设计意图

情境

创设

温故

知新

【创设情境】

展示生态鱼缸的图片，思考：

1.生态鱼缸为什么要放在有光的地方？

2.在密闭的环境中，各种生物所需的物质如何得到？

3.生态系统的能量的最终来源是什么？

4.生态系统的能量流动的特点是什么？

5.生态系统的物质有谁提供？

6.为什么亿万年来维系生态系统所需的氧、水、碳、氮

等大量物质没有被生命活动所耗尽？

学生思考

分组讨论，交回答流。

激发兴趣。

让学生联系化学知识初步明白生态系统中的物质也是不灭的，但是和能量流动又有区别

思考

讨论

构建

概念

【问题质疑】

在农田中大量使用DDT有机农药，为什么会殃及南极的企鹅?

引出生物地球化学循环的概念

【探讨分析】

以碳为例，探讨生态系统的物质循环：

1.无机环境及生物群落中，碳分别以什么形式存在？

2.碳元素主要以什么途径从无机环境进入生物群落的？

3.碳元素在生物体之间以什么渠道传递？

4.碳元素以什么途径从生物群落进入大气？

5.碳元素又以什么形式在无机环境与生物群落中循环

的？

6.描述生态系统碳循环的过程。

【模型建构】

多媒体展示碳循环图、光合作用和呼吸作用中碳的传递过程，以简单实例帮助学生构建概念模型：

1.用线段、箭头等连接以上内容，并用关键词加以标示。

2.描述生态系统物质循环的概念。

3.描述生物地化循环的概念。

学生思考

学生阅读教材

观察

图片

联系旧知

分组讨论回答

学生通过思考讨论，用关键词、线段、箭头等构建碳循环过程概念模型

学生归纳碳循环的特点，用列表方式与能量流动特激发兴趣

通过阅读、观察、理解等：

①充分发挥学生的主观能动性，培养自主学习的能力；②培养学生阅读、提取信息能力和知识融会贯通的能力

初步尝试系统分析和建构模型的方法

点加以比较。

联系

实际

关注

环境

【问题思考】

大气中的CO2是在动态中保持平衡的，那么，如果乱砍滥伐，过度消耗化石燃料和环境污染，会造成什么后果？

引起什么样的环境问题？

引导学生阅读教材P101与社会的联系以及课前的调查研究进行分组讨论。

【讨论分析】

1.地球持续升温，将会给人类带来什么危害？

2.现在地球已经面临着“温室效应”的问题，那么我们

人类应该怎么做呢？

3.除了碳以外，你还知道其他哪些元素在生态系统中出

现了失衡的现象？

【知识拓展】

介绍硫元素和磷元素在生态系统中失衡的例子（酸雨、

水体富营养化等）

思考分析，得出结论：

引起温室效应。

学生阅读教材

联系生活实际

资料分析

讨论回答

通过讨论分析，联系生活实际，让学生切实感受到生态系统中物质循环平衡利用的重要性；帮助学生树立人与自然和谐发展的观念，形成生态意识和环境保护意识。

第2课时

教学

环节

教师引导

学生活动

设计意图

比较

分析

归纳

总结

【问题思考】

在生态系统中有物质的循环就伴随着能量的流动，它们都是通过食物链和食物网的渠道实现的，物质是能量的载体，使能量沿着食物链（网）流动，而能量又作为动力，使物质能够不断地在生态系统和无机环境之间循环往复，两者密不可分。

比较能量流动，物质循环有什么特点？

列表比较。

学生对比思考、讨论分析、完成比较表

通过比较分析，让学生明确能量流动和物质循环是生态系统的主要功能；培养学生联系生活实际，用生物学知识解决实际问题的能力和归纳总结的能力

实验

探究

【探究实验】

土壤微生物对淀粉的分解作用

1.简介实验原理和事先准备好的材料用品。

2.组织学生分组分别提出各组事先提出的问题、作出的假设和制定的实验计划

3.组织学生分步骤进行实验探究

根据教材和学案要求，完成实验，并描述A1试管、B1试管

学生课前落实学案→熟悉原理和步骤→课堂上分小组实验探究→描述实验现

培养学生的合作探究

讨论

分析

现象；A2、B2试管的现象：

（加碘液）A1试管：

（加碘液）B1试管：

（加斐林试剂）A2试管：

（加斐林试剂）B2试管：

【实验分析】

教师评价学生实验中的优缺点，并提问：

1.分析实验现象，你能得出什么结论？

2.该实验结论进一步说明了什么？

象→得出实验结论。

（加碘液）A1试管：

黄色

（加碘液）B1试管：

蓝色

（加斐林试剂）A2试管：

砖红色

（加斐林试剂）B2试管：

蓝色

结论1：

土壤微生物能将淀粉分解成可溶性还原糖

结论2：

在生物群落与无机环境间物质可以反复出现，反复利用，循环运动，不会消失。

和动手实验的能力

课堂小结

【整理小结】

1.碳循环的形式？

2.碳在自然界中的存在形式？

3.碳在生物体内的存在形式？

4.碳进入生物体的途径？

5.碳在生物体之间传递途径？

6.碳进入大气的途径？

7.生态系统的物质循环是指什么？

8.物质循环和能量流动的关系是什么？

学生回顾、思考、反馈回答

回顾课堂知识，构建知识体系，使所学知识系统化，强化重点

巩固提高

组织学生完成相应课堂练习

布置课外调查

学生独立完成

培养学生应用知识并能独立解决实际问题的能力。