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第3章第1节多种多样的生态系统
一、教学目标
1.概述生态系统的组成，能运用系统与整体的思维方式认识生物与环境的关系。
2.阐明生态系统中的生产者、消费者、分解者，以及非生物环境是一个有机整体。 3.理解生物圈是生物生存的唯一家园，是包含多种类型生态系统的最大生态系统。
4.学会调查、收集和分析资料，简单完成身边生态系统的调查报告。
5.认同山水林田湖草沙是一个共同体，各个生态系统之间存在密切联系。
6.形成热爱自然、敬畏自然的情感，树立人与自然和谐共生的生态观，形成保护生物 圈的社会责任意识。
二 、教学重点、难点
1. 教学重点：生态系统的组成成分及其作用。
2.教学难点：学会调查、分享调查报告；生物圈是最大的生态系统。
三、教学过程设计
第1课时生态系统的组成
教师活动 学生活动
新课引入： 复习上一章的结论——生物与环境之间有什么关系 环境能影响生物，生物又能适应并影响环境，两者相互 作用，相互影响，最终在达成平衡后，形成一个稳定的统一 整体。 (一)什么是生态系统 在一定的地域内，生物与环境所形成的统一整体，叫作 生态系统。 多媒体展示图片。 范围较广的生态系统，如海洋、森林等，是地球上常见 的生态系统；小一些的，如一片池塘、一块农田，甚至小到 一个鱼缸，都可以看作是一个生态系统。 回顾前面学过的内 容，说说生物与环境之间存 在怎样的关系。
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地球上有无数大大小小的生态系统。你能列举1～2个 身边的生态系统吗 举例说明身边的生态系 统。
(二)生态系统的组成 1.生态系统中有哪些成分 (1)活动：观察池塘生态系统 教科书第51页展示了一个池塘生态系统模式图，池塘 是我们身边典型的小型生态系统，小区、校园、公园里很常 见，我们一起来看它的模式图，请同学们找全图中的各种生 物因素和非生物因素，将它们的名称填写在表中相应的空格 内，并分析生物与环境之间的关系 池塘生态系统生物部分非生物部分植物动物微生物细菌和真菌
通过观察与分析，我们可以得出结论：生态系统包括非 生物成分和生物成分。非生物成分是指生物以外的一切非生 命的物质和能量，包括阳光、空气、水、土壤等各种非生物 因素。生物成分包括绿色植物、动物和微生物等在内的所有 生物。 谁能说一说这些细菌和真菌等微生物的作用 根据这些生物在生态系统中的不同作用，可以将它们划 分为生产者、消费者和分解者。我们来看看教科书中是如何 介绍它们在生态系统中的作用的。 2.生态系统的各个成分有什么作用 (1)绿色植物——生产者 多媒体展示图片。 思考：你能说出绿色植物在生态系统中起着什么作用吗 绿色植物能进行光合作用制造有机物，不仅养活了自己， 观察池塘生态系统模 式图，完成表格。 微生物是自然界分布 最广、种类最多、数量最大、 个体最小的生物类群，是大 自然生态平衡的基础。这些 微生物直接或间接地作用 于水环境，有很多积极的作 用，如分解动植物的遗体和 排出的废物等。微生物的存 在，净化了环境，在水质净 化中通过氧化、分解、还原 等作用把有机物转变为简 单的化合物，保证水体的正 常功能。 结合小学学过的知 识，在教师引导下，说出绿 色植物在生态系统中的作
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还直接或间接为动物的生存提供食物，是其他生物生存的基 础。因此，绿色植物是生态系统中的生产者。 (2)动物——消费者 多媒体展示图片。 思考：生态系统中的动物与植物之间有什么关系呢 动物不能制造有机物，只能直接或间接以植物为食。人 和各种动物是生态系统中的消费者。 (3)细菌、真菌等微生物——分解者 多媒体展示图片。 思考：生态系统中，动植物的遗体和它们排出的废物都 到哪里去了 这与哪些生物有关系 细菌、真菌等微生物把动植物的遗体和排泄物分解为无 机物，供绿色植物再利用。因此，它们是生态系统中的分解 者。 通过学习，我们了解了生态系统中不同成分的作用，我 们现在可以把刚才的表格修改一下。 池塘生态系统生物部分非生物部分生产者 阳光、空气、 温度、水、土等消费者分解者
考考你：下列哪些属于生态系统 瘦西湖里的鱼，瘦西湖里的花草树木，整个瘦西湖，瘦 西湖里的鱼和花草树木，池塘中所有的鲫鱼，一座高山上全 部生物，一块农田，西双版纳原始森林中的树木，一片树林 3.生态系统的各个成分之间有什么关系 (1)生产者、消费者和分解者三者之间的关系 活动一：学生了解生产者、消费者、分解者在生态系统 中扮演的角色和发挥的作用，并尝试说出三者之间的联系。 用。 结合常识，在教师引导 下说出动物在生态系统中 的作用。 在教师引导下，分析说 出细菌、真菌等微生物在生 态系统中的作用。 阅读教科书相关段 落，体会生产者、消费者、 分解者在生态系统中扮演 的角色和发挥的作用，并尝 试说出三者之间的联系。
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教师边引导学生分析三者之间的关系，边以概念图的形 式在黑板上表示三者的关系。 (
合成
)生产者(无机物 →有机 在教师的分析引导 下，理解非生物成分和生物 成分之间的关系。根据生产 者、消费者、分解者的作用， 再次分析池塘生态系统的 构成，得出生态系统的作用 划分。 带着问题，自主学习教 科书第52页相关段落。 分组讨论，制订调查计 划。小组交流后，再修改完 善计划。
食物 无机物 消费者 遗体、排泄物 遗体 >分解者 (有机物 分解 无机
(2)生态系统的生物成分与非生物成分之间的关系 非生物成分为生物成分提供了最基本的物质和能量。 (三)学习如何调查一个生态系统 你知道校园池塘中水生生物的种类组成和数量分布情况 吗 你知道地球上其他生态系统的构成情况吗 让我们来学 习调查的方法吧! 调查是科学探究的常用方法，也是我们学习生物学的一 种重要手段。 活动二：自学教科书相关内容，完成以下活动： (1)调查包括哪些环节 (2)教科书第54页的图示工具分别有什么用途 (3)在选择生态系统时，要注意些什么 (4)怎样做好调查记录 (5)提醒注意公共文明，强调安全注意事项。 活动三：展示成果，分享所得 (1)分组讨论，制订本组调查收集的计划。 (2)讨论结束后，请小组在周末实施计划。 (3)准备好各组的成果，下一节课呈现分享报告。 课前实施，提前布置。
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第2课时各种各样的生态系统
提前布置分配调查任务，可以自行前往公园、小区调查，亦可通过网络进行收集、分 析资料。
(一)介绍湿地生态系统 展示湿地生态系统图片。 湿地生态系统的特点： ①分布：水陆交汇之处，属于过渡性生态系统。 ②动植物：兼具丰富的陆生和水生动植物资源，种类多样。 展示图片和视频。 湿地生态系统包含的种类很多，沼泽地、泥炭地、河流、湖泊、 红树林、沿海滩涂、浅海水域、水库、池塘、稻田等都属于湿地生 态系统。 类型众多的湿地具有多种生态功能，有丰富的自然资源，被人 们称为“地球之肾”、物种贮存库、气候调节器等，是不可替代的 重要生态系统。 说出湿地生态系 统的特点。 认同湿地生态系 统的作用和意义。
(二)各组学生代表展示并介绍多种多样的生态系统调查成果 1.多种多样的生态系统简介 活动：自主介绍 根据事先收集的资料，介绍你所感兴趣的生态系统，让同学们 了解它的组成、特点等。 (1)森林生态系统 多媒体展示图片。 通过观察图片，学生对森林生态系统有了更加直观的认识。再 引导学生分析，得出森林生态系统的以下特点： ①分布：湿润或者较湿润的地区。 ②植物：以乔木为主。 ③动物：以树栖攀援生活为主。 森林生态系统是陆地上最大的生态系统。森林植物通过光合作 用，每天吸收大量的二氧化碳，释放出大量的氧气，这对维持生物 根据事先收集的 资料，介绍一种生态 系统。 根据事先收集的 资料和同学的介绍， 在教师引导下说出森 林生态系统的特点。 认同森林生态系 统的作用和意义。
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圈中二氧化碳和氧气的平衡具有重要意义。森林里厚厚的枯枝落叶 层就像海绵一样，能够吸收和贮存雨水。因此，森林还能涵养水源， 保持水土，有“绿色水库”之称。它还是人类的资源宝库，为我们 提供木材和多种林副业产品。 (2)草原生态系统 多媒体展示图片。 草原生态系统的特点： ①分布：分布在干旱、年降雨量较少的地方。 ②植物：以草本为主。 ③动物：善于挖洞和快速奔跑。 草原是畜牧业的重要生产基地。在我国广阔的草原上，饲养着 大量的家畜，如新疆细毛羊、伊犁马、三河马、滩羊、库车羔皮羊 等。这些家畜能为人们提供大量的肉、奶和毛皮。此外，草原还能 防风固沙、保持水土。 (3)沙漠生态系统 多媒体展示图片。 沙漠生态系统的特点： ①分布：分布于干旱、降雨很少的地方。 ②动植物：都有保持水分的能力，此外动物还有应对高温天气 的技能。 沙漠地区年降水量低，水蒸发量远高于降水量；昼夜温差大； 土壤中营养物质贫乏；多有风沙和尘暴。 沙漠的生存环境严酷，动植物种类稀少，是一个脆弱的生态系 统。 (4)海洋生态系统 多媒体展示图片。 海洋生态系统的特点： ①分布：海洋是一个巨大的生态系统，约占地球表面积的71% ②植物：以浮游植物为主。 ③动物：大都能在水中游动。 说出草原生态系 统的特点。 认同草原生态系 统的作用和意义。 说出沙漠生态系 统的特点。 认同沙漠生态系 统是一个脆弱的生态 系统。 说出海洋生态系 统的特点
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海洋中的植物通过光合作用，提供了生物圈中约70%的氧气， 维持着生物圈中二氧化碳与氧气的平衡。此外，海洋还在维持水循 环、调节全球气候方面起着重要的作用。 海洋蕴藏着丰富的资源，是人类获取蛋白质、工业原料和能源 的重要场所。 (5)农田生态系统(老师根据学生展示情况，进行补充讲解) 多媒体展示图片。 农田生态系统的特点： ①动植物：种类较少，人们种植的各种农作物是这一生态系统 的主要成分。 ②特点：人工建立的生态系统。(人的作用非常关键) ③作用：为人类提供食物、提供工业原料。 人们必须不断地从事播种、施肥、灌溉、除草和治虫等活动， 才能够使农田生态系统朝着对人类有益的方向发展。因此，可以说 农田生态系统是在一定程度上受人工控制的生态系统。一旦人的作 用消失，农田生态系统就会很快退化，占优势地位的作物就会被杂 草和其他植物所取代。农田生态系统的稳定性较低。 (6)城市生态系统 多媒体展示图片。 城市生态系统的特点： ①动植物：植物的种类和数量少。消费者主要是人类，而不是 野生动物。 ②特点：是人类在改造自然环境的基础上建立起来的特殊的人 工生态系统。 城市中人口密集，城市居民所需要的食物绝大部分要从其他生 态系统人为地输入；城市中的工业、建筑业、交通等都需要大量的 物质和能量，这些也必须从外界输入，并且迅速地转化成各种产品。 城市居民的生产和生活产生大量的废弃物，其中有害气体必然会逸 散到城市以外的空间，所产生的污水和固体废弃物如果不及时进行 人工处理，就会造成环境污染。 认同海洋生态系 统的作用和意义。 说出农田生态系 统的特点 认同农田生态系 统的作用和特点。 说出城市生态系 统的特点。 认同城市生态系 统的特殊性。
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由此可见，城市生态系统对其他生态系统具有高度的依赖性， 同时会对其他生态系统产生强烈的干扰。改善和保护城市生态环境， 是人类在城市建设和发展过程中应当高度重视的课题。 2.不同类型的生态系统之间的关系 这些生态系统是孤立的吗 彼此之间有联系吗 以黄河为例，黄河作为河流生态系统，源自西部源头的森林生 态系统、草原生态系统。河水奔流东去，滋润着沿途的农田、森林， 养育着亿万人口和其他生物。它们沿途还形成湖泊生态系统、湿地 生态系统等。最终携带着陆地上的土壤和其他物质，融入海洋生态 系统。你还能举一些其他的例子吗 活动：讨论日本核废水排放，引发全球抗议。 知道生态系统的 类型多种多样。 引导学生分析动 物迁徙、鱼类洄游等 例子。 说出不同类型的 生态系统之间不是孤 立的，而是有着密切 的联系的。
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第3课时生物圈
教师活动 学生活动
复习提问：生态系统的组成，生态系统中生产者、消费者、 分解者之间的关系。 (一)认识生物圈 在书上用不同颜色的笔将你觉得有价值的信息做个标记。 提示： 1.什么是生物圈 2.生物圈包含了几个部分 3.生物圈的每个部分生活着哪些生物 思考：生物圈为生物的生存提供了哪些基本条件 学生回顾生态系统 的知识点。 自主学习教科书有 关生物圈的内容。 交流讨论：生物圈为 生物的生存提供的基本 条件——阳光、空气、土 壤、营养物质、适宜的温 度。同时，生物之间构成 了稳定的物质与能量的 关系。
活动：分析“生物圈2号” “生物圈2号”建于美国亚利桑那州的沙漠中，是一个巨 大的封闭的生态系统，占地约13000 m2,大约有两个足球场 那么大。“生物圈2号”的设计尽可能模拟了自然的生态体系， 有土壤、水、空气与动植物，还有森林、湖泊、河流和海洋。 1991年9月，8名科学家进驻“生物圈2号”,1993年6 月撤出，停留共计21个月，宣布实验失败。(播放视频“生 物圈2号”) 阅读教科书，观看视 频，分析“生物圈2号”。
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提出问题： 1. “生物卷2号”由哪些部分构成 它为科学家的生存提 供了哪些生存的条件 讨论得出：“生物圈 2号”有各种生产者、消 费者和分解者。它提供了 阳光，空气，水，土壤、 适宜的温度等，还有粮食 作物，家畜产品，科学家 们能够通过最原始的方 式进行种植与放牧，为自 己提供食物来源。
2.实验了1年多，“生物圈2号”中发生了哪些变化 科 学家为什么要提前撤出“生物圈2号” 2.讨论得出：经过1 年多的实验，“生物圈2 号”的生态系统失去平衡， 很重要的一个原因是氧 气和二氧化碳等气体不 能顺利循环。正因为氧气 的急剧减少，空气质量降 低导致了一系列的变 化，生产者、消费者大量 死亡。
3.“生物圈2号”实验的失败给了你什么启示 3.讨论得出：目前， 人类无法制造生物卷，我 们和其他所有生物的生 存都依赖于地球。我们必 须保护这个唯一的家 园 。
活动：探索外星球 特斯拉CEO马斯克，执意探索火星，甚至要移民火星。人 类科学家们也曾多次有过这样的探索，甚至科幻电影也有过这 结合资料、视频，小 组交流、讨论。
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样的情节。那么我们地球的其他邻居为什么没有被选中 而火 星是否又具有适合人类生存的基本条件 兴趣小组的成员课前收集了一些视频和数据资料，让我们 一起来观看吧。 全班交流分析，得出 火星目前不具有适合人 类生存的基本条件。
现在的生物圈是生物生存的唯一家园!但我们善待她了吗 生物圈面临的威胁有哪些 多媒体展示图片。 我们的地球伤痕累累! 我们应当如何保护我们的家园 发出倡议：我们只有一个地球，保护生物圈就是保护我们 的家园，这是我们每一个人的责任!伸出你的手，伸出我的手， 让我们共建生命的绿洲!否则，地球上的最后一滴水就是我们 人类的眼泪! 学生举例说明生物 圈面临的威胁：沙尘暴、 工厂的废气、废水的任意 排放、全球气候变暖等 说说保护生物圈可 以采取的措施，如不随地 乱扔垃圾、绿色出行等。 汽车尾气、工厂废气 的排放会造成大气污 染；农药、生活污水、工 厂废水的任意排放会造 成水污染；滥砍滥伐、盲 目开发资源等都会造成 植被的破坏，从而导致生 态环境遭到破坏。
四 、教学反思
“多种多样的生态系统”是学习主题(三)生物与环境中，大概念3“生物与环境相互 依赖、相互影响，形成多种多样的生态系统”的重要组成，其中实地考察、收集资料、分析 具体的生态系统，更是锻炼了学生探究实践的关键能力，在学习过程中培养学生的社会责任 感，基于对生物学的认识及对科学、技术、社会、环境相互关系的理解，参与个人和社会事 务的讨论，作出理性判断，是生物学课程育人价值的重要体现。初步形成生态文明观念，践 行“绿水青山就是金山银山”的理念，积极参与环境保护实践，结合本地实际讨论如何保护 生物圈。
在第1课时中，学生建立生产者、消费者、分解者的概念时相对轻松，但是由于大部
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分微生物无法通过肉眼看见，加上学生平时了解不多，因此，他们对分解者的认识在判断上 存在偏差。例如，蘑菇本身可以作为食物，那么它应当属于哪种组成成分 食物链可以细分 为捕食食物链、碎食食物链和寄生食物链(参考《基础生态学》),大部分动物在生态系统 中的角色是不断变化的，因此只能确定它们在某一特定情况下属于何种成分。所以，教师可 以提醒学生，本节课讨论的是捕食食物链。
在第1课时的后半节课，教师组织学生进行了调查活动的分组，以便于讨论。但是在 实际操作中，为了调查活动的顺利进行，应建议学生就近观察，即选择离家近的观察点。教 师应重点强调注意安全，并文明观察。
在第2课时中，学生会按照自己的想法介绍生态系统，知识点覆盖未必全面。因此， 教师可以调整教学顺序，先介绍湿地生态系统，给学生做个示范，并针对如何介绍给出具体 指导，方便学生在介绍过程中关注到知识点的呈现。教师在学生介绍完后，要及时给予肯定 与评价，并对该生态系统的要点进行讲解和补充。
对于“各个生态系统之间并不是孤立存在的”这一知识点的教学，建议教师在教学过程 中，从简单、易懂、学生有认知经验的例子着手。例如，农田生态系统、河流生态系统、鸟 类迁徙带走种子等简单实例，方便学生理解生态系统之间存在着大量生物因素和非生物因素 的交流，从而进一步理解各个生态系统之间并不是孤立存在，而是有密切联系，会相互影响。
第3课时中，理解“生物圈是最大的生态系统”是难点，学生会错误地认为地球是最 大的生态系统，所以教师需要引导学生从生态系统的概念和组成上理解、分析生物圈。本节 课的教学中，教师先介绍生物圈，在学生了解了生物圈的范畴及生物圈为生物生存提供的条 件后，再去分析“生物圈2号”的设计满足了哪些生物生存的条件，以便对比。学生不难 理解“生物圈2号”是地球上所有生态系统的有机结合，是地球上最大的生态系统。
而后，结合地理学科知识，通过对太阳系各大主行星的对比，以及“火星移民计划”可 行性的探讨，通过“关注一质疑一析疑一拓展”的步骤推进，进一步让学生领悟“生物圈是 我们生存的唯一家园，我们必须一起保护她”。
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