第六章 生態系統
第四節 生態系統的穩態及其調節
一、教材分析
本節課講述了什么是生態系統穩態、如何才能維持生態系統的穩態——生態系統的自我調節能力以及人類活動對生態系統穩態的影響這三方面內容。 本節內容既涉及前面所學的生態系統相關部分的知識,又是對教材始終貫穿的精神——人與自然和諧發展的終結詮釋。目的在于培養人們尊重自然發展規律,尋求人與自然和諧發展的途徑。本小節需要用本章的其他部分知識作為基礎,同時又是第七章《人類與 環境》的重要知識基礎,與第七章的內容有著非常密切的聯系。因此,上好本節課的知識,對學生、乃至環境的發展都起到至關重要的作用。
二、學情分析
一方面,高中學生已經接觸過一些生態學知識,本章前面的內容為本節授課提供一定的知識基礎。但課中的一些知識點如:生態系統的具有自我調節能力等比較抽象,需要學生進行知識遷移和綜合分析,因此在知識的掌握上還存在很大的難度。另一方面,高中學生已開始從具體思維向抽象思維的過渡,喜歡接受新鮮事物,在一定生物學的經驗基礎上,能充分完成課前的準備工作,能夠找尋到周圍存在有關生態學的現象。本節課應從學生的主體性出發,創造充分機會讓學生擁有成功的喜悅,在和諧的氛圍中探究并完成任務,讓學生主動學習,學有所獲。
三、目標
1.知識目標:①簡述生態系統的穩態。②舉例說明生態系統的自我調節過程。③探討提高生態系統穩定性的措施。
2.能力目標:①培養“自主、合作、探究”的學習方法,初步具有收集和利用課內外圖文資料及信息的能力。②培養學生的環保意識、環保習慣,并且訓練學生的思維能力。
3.情感目標:①形成對影響生態系統穩定性的因素關注,養成尊重生態系統自身規律的習慣,樹立社會可持續發展的觀點②形成生命科學價值觀,樹立人與自然和諧統一、協調發展的觀點
四、教學重、難點
1.重點:①生態系統趨于穩定的特點。②自我調節的主要機制(負反饋和正反饋)。
2.難點:負反饋調節機制
3.解決方法:列舉實例,引導學生對群落的種間關系、生態系統的結構功能等相關內容進行討論, 說明自然界中生態系統有趨于穩態的特點,進而引出“生態系統的自我調節”。制作動畫課件,創設形象生動的教學氛圍,指導學生分析具體的生態系統的實例,讓學生理解負反饋和正反饋的調節機制。
五、課前準備
1.教師提前制作動畫及課堂內容相關的ppt,河流生態系統污染及治理的錄像。
2.給學生布置課外任務:讓學生制作生態瓶、觀察記錄其中生物的生活時間,用數碼相機拍下相關照片。
六、教學過程:
教學程序教師行為學生活動及目標
引入 a
新課學習
1.生態系統的穩態
2.生態系統自我調節的機制
3.生態系統具有一定的自我調節能力
4.生態系統穩態的破壞
學生演示他們制作的生態瓶圖片,交流生態瓶的制作過程,隨后說明其中的生物存活的時間。由此復習舊課:組成生態系統需要有哪些成分、生態系統的結構和功能又是什么? (非生物的物質和能量、生產者、消費者、分解者) (食物鏈和食物網) (物質循環和能量流動)
引導學生思考:為什么有的生態瓶中的生物存活時間較長,有的生態瓶中生物就很快死亡了,(目的是讓學生了解維持生態系統穩定的基本條件) 從而進入新課: 在這個小小的生態瓶中也同樣進行著物質循環和能量流動。但是,人工生態系統自我調節能力差,如果我們不加以呵護,它最終會因為某種成分的不適應而打破生態平衡,使生態系統毀滅。
[設疑]:我們的自然生態系統也會遭受這樣的厄運嗎?
[講述]:地球上,亞馬遜森林、歐亞大陸草原以及北極苔原,都已經存在至少上千萬年了,這些自然生態系統盡管經常遭受洪澇、火燒、蟲害,也遭受人類的砍伐與放牧等活動的干擾,但是現在仍能基本保持原有的景觀,維持生態系統的正常功能。
從而得出生態系統具有趨于穩態的特點。
[提問]:生態系統在受到干擾后,為何仍能保持或恢復相對穩定呢?你能舉例說明嗎?現在,我給大家兩分鐘時間,前后四人一組討論。
注意:1.每組要能列舉兩個或兩個以上的實例,并對實例進行分析。2.每組要推舉一位代表,闡述本組的討論結果。
[教師歸納]:同學們列舉的這么多實例,都說明生態系統之所以能維持相對穩定,是由于生態系統具有自我調節的能力。
教師舉例
[師生共同分析]:草原上等食草動物因某種原因而增加,植物就會因為受到過度啃食而減少,直接數量減少以后。反過來就會抑制和降低動物數量增長,從而使生態系統保持相對的穩定。
[講述]:大家剛才列舉的實例中,在調節機制上有很多與此類似,調節的結果都是抑制和減弱最初發生的變化,這種調節機制叫做負反饋調節。負反饋調節在生態系統中普遍存在,通過它的作用能使生態系統達到和保持穩定,因此我們說負反饋調節是生態系統自我調節能力的基礎。
在自然生態系統中正反饋的實例不多,下面我們舉出一個例子加以說明。
[過渡]:接下來,我們再來看看實例二
[資料分析]:蘇州——江南水鄉,小橋流水人家。話說乾隆下江南時,就到了我們蘇州。水鄉人上游淘米洗菜,下游洗澡洗衣,可是即便如此,水仍然很清澈。這番景象讓乾隆大為驚奇。可是,他也發現蘇州虎丘外圍的河流被眾多染坊流出的廢水污染得骯臟不堪、臭氣熏天,他親自過問,追查此事。蘇州官衙立即頒發了布告,嚴禁商賈平民在虎丘一帶開設染坊,迫于官府的法令,虎丘一帶原有的數十家染坊不得不搬遷至遠離虎丘的蘇州遠郊,從此后虎丘重現綠水青山。
[思考討論]:
1.水鄉人在河流中淘米洗菜、洗澡洗衣,河水為何仍能保持清澈?
2.虎丘外圍的河流在染坊廢水的污染下,還能保持穩定性嗎?這又說明了什么問題?
3.染坊停止排污后,虎丘外圍的河流出現了什么變化,這說明了什么?
學生得出結論:生態系統發生一定的變化或受到外來因素干擾時,它可以通過內部的自我調節,克服系統內部的變化和外來干擾因素的影響,維持相對穩定和平衡的狀態。
對于“生態系統的自動調節能力的大小,決定于成分的多樣性——即多樣性導致穩定性”,可通過引導學生分析具體的實例加以說明。如結合“一個農田生態系統的圖解”,引導學生分析“多樣性導致穩定性”。
通過設問“生態系統能夠通過食物鏈或食物網各種生物維持的一定數量比例保持系統的相對穩定和平衡狀態,那么它的這種自我調節能力是不是沒有任何限度的?”引入生態系統穩定性的破壞。
在講述自然因素方面,是通過放映圖片來說明當外力超過生態系統的自我調節能力時,就可能造成生態系統穩定性的破壞。如火山爆發、洪水、地震等自然災害。
通過提問:“還有沒有其它因素能夠破壞生態系統的穩定性?”
[視頻播放]:人類亂砍濫伐、濫捕亂殺的視頻
[講述]:視頻中的畫面給大家留下了深刻的印象,看來提高生態系統的穩定性勢在必行。
引導學生分析,指出人為因素也是生態系統穩定性破壞的原因,而且是目前的主要原因。此處是通過學生課外收集的資料來進一步說明人類對生態系統的破壞,使得課堂更具有說服力和感召力
最后引導學生分析認識到,生態平衡的破壞是自然因素與人為因素共同作用的結果,常常是人為因素強化自然因素的作用。并由此引發學生對人如何與自然相處的思考。
[提問]:思考:如果你是環保局長,將采取什么措施來提高生態系統的穩定性?
[回答]:各抒己見。
在此處強調對學生進行情感教育:人類作為生態系統中的一個成員,必須尊重生態系統的自身規律,在維持生態系統的穩定性中發揮重要作用。滲透人與自然和諧發展的觀點。展示生態瓶并交流
學生上講臺進行講解
初步了解生態系統趨于穩態
四人一組,討論列舉生態系統通過自我調節的實例。
學生展示
解讀相關的圖,學生初步具有處理信息和獲得新知識的能力
學生閱讀書本的例子,了解正反饋的調節機制
訓練學生的知識遷移能力和綜合分析能力
思考討論
通過反思和討論,有利于學生樹立良好的環保意識,養成愛護環境的良好習慣,增強自覺保護環境和動員他人共同保護環境的責任感
交流
形成愛護環境、尊重自然規律的觀念
六、板書設計
七、布置作業:
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