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第五单元 生物与环境 第一章 生态系统
第二节 生态系统的结构和功能（第一课时）导学案
课时： 共2课时 班级： ______ 姓名： ______
一、学习目标
维度 目标描述
生命观念 1. 能够阐明生态系统的概念，并举例说明。
2. 能够分析生态系统的组成成分（生物部分：生产者、消费者、分解者；非生物部分），并解释各自的功能及相互依存关系。
科学思维 1. 能够通过分析“网罩草地”等实例，运用系统思维，理解生物与环境是不可分割的整体。
2. 能够运用归纳与演绎的方法，判断给定实例中的生物分别扮演何种角色（生产者、消费者、分解者）。
科学探究 能够通过对森林、池塘等具体生态系统的观察与分析，探究其组成成分之间的物质与能量联系。
态度责任 认识到生态系统各成分的紧密联系与相互依赖性，树立保护生态系统完整性的意识。
二、预习案（知识链接）
案例分析：阅读教材P83“想一想 议一议”中的案例。为什么用网罩起来的试验区，草的叶子几乎被虫吃光，而未加罩网的天然草原却生长良好？这说明了什么道理？______
旧知回顾：在上一节，我们学习了生物与环境会相互影响。那么，在一定的空间范围内，生物与环境这个整体，我们给它一个特定的科学名称，叫作什么？______
三、探究案（学习过程）
任务一：从实例中构建核心概念——什么是生态系统？
步骤1：分析经典案例
仔细阅读并分析教材P83“想一想 议一议”的完整内容，思考以下问题：
在草原上，昆虫、鸟、狐、鹰等生物之间通过______关系相互联系、相互制约。
草地被网罩起来后，破坏了原有的______关系（主要是______关系），导致昆虫失去天敌制约而猖獗。
得出结论：这个实例说明，______与______是一个不可分割的整体。
步骤2：形成科学概念
阅读教材P83最后一段。
生态系统的定义：在一定的空间范围内，______与______相互作用所形成的统一的整体，叫作生态系统。
实例列举：一片森林、一片草原、一块农田、一个湖泊、一条河流等，都可以看作一个个______。
任务二：解密生态系统的“成员名单”——生态系统的组成
步骤1：分析森林生态系统
阅读教材P84“分析·讨论 森林生态系统的组成”，观察两幅图片，小组讨论：
左图（啄木鸟吃虫）：
树（植物）：如何获得物质和能量？通过______作用制造______。
昆虫的幼虫（动物）：如何获得物质和能量？以______为食。
啄木鸟（动物）：如何获得物质和能量？以______为食。
右图（腐烂的树桩）：
树桩最终会消失吗？。其中的有机物会被______和______分解，变成，可供植物重新利用。
角色归纳：在生态系统中，植物、动物和真菌分别扮演什么角色？ 、 、______。
步骤2：系统学习各组成成分的功能
阅读教材P84-85文字，结合图4-5、图4-6，完成“生态系统成员档案卡”。
组成成分 包含的生物类型 如何获得物质和能量？（营养方式） 在生态系统中的作用（功能）
生产者 主要是______（如树、草） 通过______作用，将无机物制造成______，并将______能转化为______能储存起来。 为自身和其他生物提供______和______；是生态系统的______基础。
消费者 ______（如昆虫、鸟、狐） 不能自己制造有机物，______或______地以______为食。 促进生态系统的______和______的流动。
分解者 和（如蘑菇、细菌） 分解动植物的______或______，从中获得物质和能量。 将______分解成______，归还环境，供生产者重新利用。是生态系统的“______”。
非生物部分 阳光、空气、水、温度、土壤等 / 为生物提供____、 和 。
步骤3：理解相互关系，感悟古语智慧
观察教材P85图4-6，用箭头画一画生产者、消费者、分解者之间物质流动的关系。
生产者 → （被取食）→ ______ → （被分解）→ ______ → （产物被吸收）→ 生产者
古话今议：“落红不是无情物，化作春泥更护花。”请结合分解者的作用，谈谈你对这句诗的科学理解。______
任务三：概念辨析与巩固应用
步骤1：判断与举例
请判断以下说法是否正确，并说明理由：
“一个池塘中的所有鱼构成了一个生态系统。”判断：。理由：。
请列举一个你身边的小型生态系统（如一个花盆、一个小水池），并尝试分析其中的组成成分。______
步骤2：项目链接
阅读教材P87“项目链接”。
在你设计的生态瓶中：
生产者可以是：______。
消费者可以是：______。
分解者来自：______（如取自池塘的水和泥沙中含有的微生物）。
非生物部分包括： 、 、______等。
思考：生态瓶密封后，瓶中的物质循环能否持续进行？这与瓶中生物的哪些因素有关？______
四、训练案（当堂巩固）
A组（基础过关）
下列可以看作一个生态系统的是（ ）
A. 一片森林里的所有生物
B. 一个池塘中的所有鱼和水草
C. 一块农田里的全部农作物
D. 一条河流及其中的生物和周围环境
在生态系统中，能够将有机物分解成无机物，供植物重新利用的成分是（ ）
A. 生产者
B. 消费者
C. 分解者
D. 非生物部分
（判断）生产者、消费者和分解者构成了一个完整的生态系统。（ ）
B组（能力提升）
材料分析：右图是某生态系统的简图，请据图回答：
（图中有：太阳、树、虫、鸟、土壤中的细菌真菌、枯枝落叶）
图中属于生产者的是______，它通过______作用固定太阳能。
图中属于消费者的是______和______。
图中属于分解者的是______，它们将______分解为无机物。
图中未画出但必不可少的成分是______（非生物部分，至少写两种）。
综合理解：有人将草原上的狼全部捕杀，结果鹿的数量先增加后急剧减少，草原植被也遭到严重破坏。请从生态系统组成的角度，分析造成这一后果的原因。
捕杀狼，破坏了生态系统中的______成分（生产者/消费者/分解者）之间的______关系。
鹿群数量失控，过度啃食，严重影响了______（成分）的生长。
这个事例说明，生态系统的稳定依赖于各成分之间的______和______。
五、反思案（我的收获）
请用“生态系统组成关系图”构建本课知识体系：
绘制一个中心图：中间写“生态系统”，周围画出四个方框，分别写上“非生物部分”、“生产者”、“消费者”、“分解者”。
用箭头连接方框，并标注箭头代表的关系（如：“提供能量和物质”、“被取食”、“被分解”、“提供养分”等）。
我的总结：我认识到，生态系统是一个由______与______共同构成的统一整体。其中的生物部分各司其职：______是基石，是纽带，是清道夫，它们都离不开______提供的条件，并且相互、相互。
第五单元 生物与环境 第一章 生态系统
第二节 生态系统的结构和功能（第一课时）
课时： 共2课时 班级： ______ 姓名： ______
一、学习目标
维度 目标描述
生命观念 1. 能够说出食物链和食物网的概念，并正确书写食物链。
2. 能够阐明生态系统中能量流动和物质循环的过程与特点，理解二者是生态系统的基本功能。
3. 能够解释能量沿食物链单向流动、逐级递减的原因。
科学思维 1. 能够通过连接食物网的活动，运用分析与综合的方法，理解生态系统中生物之间复杂的营养关系。
2. 能够通过分析“螳螂捕蝉，黄雀在后”等俗语，辨析其是否反映完整的食物链。
3. 能够运用系统思维，思考消灭某种生物（如蚊、蝇）对整个生态系统的潜在影响。
态度责任 认识到生态系统结构和功能的完整性至关重要，树立维护生态平衡、保护生物多样性的观念。
二、预习案（知识链接）
知识回顾：在生态系统中，植物是______，它们通过______作用制造有机物。动物直接或间接以______为食，是______。它们之间的关系首先体现为______关系。
成语辨析：“螳螂捕蝉，黄雀在后”描述了生物之间怎样的关系？你能用一条链子把这三者串起来吗？怎么写？这条链子完整吗？
三、探究案（学习过程）
任务一：构建能量与物质传递的“高速公路”——食物链与食物网
步骤1：从捕食关系到食物链
阅读教材P86第一段，明确概念：
食物链：在生态系统中，不同生物之间由于______的关系而形成的链状联系。
正确书写：食物链的起始端是______（植物），箭头由______指向______（或捕食者）。例如：“草→兔→狐”。
步骤2：动手连接食物网
活动：观察教材P86“观察·思考 草原生态系统的营养结构”中的生物图片。
请你尝试：用箭头将这些生物连接起来，表示它们之间的吃与被吃关系（可画在草稿上）。你连接出了多少条食物链？它们是互不关联的吗？______
核心概念形成：在一个生态系统中，往往有很多条食物链，它们彼此交错连接，形成复杂的______。
功能定位：食物链和食物网是生态系统的______结构。生态系统中的______和______就是沿着它们流动的。
步骤3：分析食物网的稳定性
讨论教材P86的第二个问题：“假如蛇的数量大量减少，哪些生物的数量可能发生变化？发生怎样的变化？”
【我的推理】：
蛇减少 → 它的食物（如______）可能会______ → 而它的天敌（如______）可能会______ → 这又可能会影响______……这体现了食物网中生物之间相互______的关系。
任务二：追踪生态系统的“血液”与“燃料”——能量流动与物质循环
步骤1：观察与思考
观察教材P87“观察·思考 生态系统中的物质和能量变化”示意图，结合已有知识，小组讨论：
关于物质（以二氧化碳和水为例）：
它们是怎样在生物与无机环境之间循环的？请描述路径：植物通过______作用吸收二氧化碳和水，合成有机物；有机物通过______作用（或分解者的分解）被消耗，释放出二氧化碳和水。
在这一循环中，生产者、消费者、分解者各起什么作用？
生产者：______物质循环。
消费者：______物质在生物间的流动。
分解者：______物质返回无机环境。
进入生物体内的其他物质（如氮、磷等）能否返还无机环境？______（能/不能）。
关于能量：
生物生命活动所需的能量能够被循环利用吗？______（能/不能）。
生态系统中能量的最终来源是______。光能通过______的______作用，转化为储存在______中的化学能。
能量沿着______和______流动，被各种生物所利用。
步骤2：总结生态系统的基本功能
阅读教材P88第一段，完成填空：
______和______是生态系统的两大基本功能。
太阳能通过生产者的光合作用进入生态系统，以______的形式沿食物链流动，最终以______形式散失，因此能量流动是______的、______的。
物质（如碳、氮、水）则在______与______之间不断地进行循环。
步骤3：古语辨析与项目链接
古话今议：“螳螂捕蝉，黄雀在后”反映的是一条完整的食物链吗？请写出这条食物链，并思考它缺少了什么起点？正确的食物链应如何书写？______
项目链接（教材P88）：在你设计的生态瓶中：
生产者和消费者能构成食物链吗？请写出一条可能的食物链：______ → ______ → ______。
将生态瓶密封后，瓶中的物质循环能否持续进行？这与瓶中生物的______、______和______有关。
任务三：思维训练——系统、整体地思考问题
议题讨论：某同学说：“苍蝇、蚊子真讨厌，应该想办法把它们消灭光！”如果有人研究出把地球上的蝇、蚊全部消灭的办法，你认为应该将其付诸实施吗？
探究路径：
查阅资料与思考（可结合已有知识推理）：
蝇、蚊有哪些天敌？（如：蜘蛛、青蛙、鸟类等）
这些天敌又是哪些动物的食物？
蝇、蚊能够帮助植物传粉吗？（例如：有些蚊子是某些植物的传粉者）
系统分析：如果它们消失了，可能会产生哪些连锁反应？会影响生态系统的______和______吗？
你的观点与理由：我认为______（应该/不应该）。理由是：______。
四、训练案（当堂巩固）
A组（基础过关）
下列能正确表示一条食物链的是（ ）
A. 阳光→草→兔→鹰
B. 草→虫→鸟→鹰
C. 鹰→鸟→虫→草
D. 草→兔→细菌
在生态系统中，能量流动的起点是（ ）
A. 生产者固定的太阳能
B. 消费者摄取的食物
C. 分解者分解有机物
D. 所有生物呼吸作用
（判断）生态系统中，物质可以被生物反复循环利用，而能量则是单向流动、逐级递减的。（ ）
B组（能力提升）
数据分析与推理：在生态系统中，食肉动物的数量一般比食草动物的少。请尝试从生态系统能量流动的角度（结合“能量金字塔”概念）分析原因。
【提示】能量沿食物链传递的效率大约只有10%-20%。
【我的分析】: 因为能量沿食物链流动时______，因此营养级越高的生物，获得的能量越______，其个体数量或总生物量通常就越______。
综合应用与方案设计：农田中大量使用农药防治害虫，会带来害虫天敌中毒、污染环境等问题。请你以水稻为例，查阅资料或运用所学，设计一个以生物防治为主的害虫防治系统思路。
目标害虫：______（如稻飞虱）。
它的天敌可能有哪些？______。
我的防治思路：保护或招引天敌，例如______（如：稻田养鸭、种植吸引天敌的植物等）。这体现了将农田作为一个______来管理的思想。
五、反思案（我的收获）
请构建本节关于生态系统功能的知识框架：
绘制“生态系统功能”双循环图：画两个相交的圆环。一个圆环标注“能量流动”，特点是：起点→______→沿______流动→以______形式散失，是______向、______减的。另一个圆环标注“物质循环”，特点是：在______与______之间循环，是______返利用的。
我的核心理解：生态系统之所以能维持生生不息，是因为它同时进行着______流动和______循环。前者是动力，后者是载体。
我的观念提升：我认识到食物网中每一种生物都可能有其不可替代的作用。人类在干预自然时，必须要有______思维，考虑对整个______的潜在影响。保护生物多样性，就是保护生态系统的______和______。
参考答案
第一课时 答案
二、预习案
【案例分析】：用网罩起来的试验区，阻止了鸟类等捕食者进入捕食昆虫，破坏了原有的捕食关系，导致昆虫失去天敌制约而大量繁殖，几乎吃光了草叶。未加罩网的天然草原中，昆虫、鸟等生物之间相互制约，维持了相对平衡。这说明生物与环境（或生物与生物）之间是相互联系、相互制约的统一整体，任何一部分的改变都可能影响整个系统。
【旧知回顾】：叫作生态系统。
三、探究案
任务一：从实例中构建核心概念——什么是生态系统？
步骤1：分析经典案例
在草原上，昆虫、鸟、狐、鹰等生物之间通过捕食和竞争关系相互联系、相互制约。
草地被网罩起来后，破坏了原有的生物关系（主要是捕食关系）。
得出结论：这个实例说明，生物与环境是一个不可分割的整体。
步骤2：形成科学概念
生态系统的定义：在一定的空间范围内，生物与环境相互作用所形成的统一的整体，叫作生态系统。
实例列举：都可以看作一个个生态系统。
任务二：解密生态系统的“成员名单”——生态系统的组成
步骤1：分析森林生态系统
左图（啄木鸟吃虫）：
树（植物）：通过光合作用制造有机物。
昆虫的幼虫（动物）：以植物（树）为食。
啄木鸟（动物）：以昆虫为食。
右图（腐烂的树桩）：
树桩最终会消失吗？会。其中的有机物会被细菌和真菌分解，变成无机物（如二氧化碳、水和无机盐），可供植物重新利用。
角色归纳：植物是生产者，动物是消费者，真菌（和细菌）是分解者。
步骤2：系统学习各组成成分的功能
组成成分 包含的生物类型 如何获得物质和能量？（营养方式） 在生态系统中的作用（功能）
生产者 主要是绿色植物 通过光合作用，将无机物制造成有机物，并将太阳能转化为化学能储存起来。 为自身和其他生物提供物质和能量；是生态系统的物质和能量基础。
消费者 动物 直接或间接地以现成有机物（植物或其他动物）为食。 促进生态系统的物质循环和能量流动。
分解者 细菌和真菌 分解动植物的遗体或排泄物，从中获得物质和能量。 将有机物分解成无机物，归还环境，供生产者重新利用。是生态系统的“清道夫”。
非生物部分 阳光、空气、水、温度、土壤等 / 为生物提供物质、能量和生存空间。
步骤3：理解相互关系，感悟古语智慧
生产者 → （被取食）→ 消费者 → （被分解）→ 分解者 → （产物被吸收）→ 生产者
古话今议：诗句中的“落红”（凋落的花瓣）和“春泥”生动地描绘了自然界物质循环的过程。凋落的花瓣作为有机物，被土壤中的分解者（如细菌、真菌） 分解，转化成无机盐（如氮、磷、钾） 等养分，这些养分被植物根系吸收，重新用于生长（“更护花”）。这科学地诠释了分解者在生态系统物质循环中将有机物转化为无机物，归还环境，维持生态平衡的关键作用。
任务三：概念辨析与巩固应用
步骤1：判断与举例
判断：错误。
理由：生态系统包括生物部分和非生物部分。“一个池塘中的所有鱼”只包含了部分生物，缺少了植物、微生物等生物成分以及水、阳光、空气等非生物成分，因此不能构成一个完整的生态系统。
示例：一个花盆生态系统。组成成分：生产者（盆中的植物）、消费者（可能有的蚯蚓、小昆虫）、分解者（土壤中的微生物）、非生物部分（土壤、水、空气、阳光）。
步骤2：项目链接
生产者可以是：水草（如金鱼藻、狐尾藻）。
消费者可以是：小鱼（如孔雀鱼）、小虾、螺。
分解者来自：取自池塘或水族店的水和底砂中含有的细菌、真菌等微生物。
非生物部分包括：水、阳光、空气（溶解氧）、温度、底砂/石子等。
思考：如果设计得当（生产者、消费者、分解者比例合适，有光照），密封生态瓶中的物质循环理论上可以持续一段时间。这与瓶中生物的种类、数量比例、光照强度以及整个系统的平衡性有关。如果生产者数量足够，能通过光合作用为消费者提供氧气和食物，分解者能及时分解废物，物质循环就能维持。但能量（最终来自光能）是单向流动的，需要持续提供光照。
四、训练案
A组：
D
C
× （生态系统包括生物部分（生产者、消费者、分解者）和非生物部分。缺少任何一部分都无法构成完整的生态系统。）
B组：
生产者：树，通过光合作用。
消费者：虫和鸟。
分解者：细菌和真菌，它们将枯枝落叶等有机物分解为无机物。
未画出但必不可少的非生物部分：阳光、空气、水、温度等。
捕杀狼，破坏了生态系统中的消费者成分之间的捕食与被捕食（或营养）关系。
鹿群数量失控，过度啃食，严重影响了生产者（草等植被）的生长。
这个事例说明，生态系统的稳定依赖于各成分之间的相互依赖和相互制约。
五、反思案
生态系统组成关系图：中心“生态系统”，周围四个方框：“非生物部分”（提供能量和物质）指向“生产者”；“生产者”（被取食）指向“消费者”；“消费者”和“生产者”（遗体、排泄物）指向“分解者”；“分解者”（提供养分）指向“生产者”和“非生物部分”。
我的总结：我认识到，生态系统是一个由生物与环境共同构成的统一整体。其中的生物部分各司其职：生产者是基石，消费者是纽带，分解者是清道夫，它们都离不开非生物部分提供的条件，并且相互依赖、相互影响。
第二课时 答案
二、预习案
【知识回顾】：在生态系统中，植物是生产者，它们通过光合作用制造有机物。动物直接或间接以植物或其他动物为食，是消费者。它们之间的关系首先体现为捕食（或吃与被吃） 关系。
【成语辨析】：描述了生物之间的捕食关系。可以串起来：树（蝉的食物来源）→ 蝉 → 螳螂 → 黄雀。这条链子不完整，它忽略了生产者（树或其他植物）作为起点，也忽略了分解者等。
三、探究案
任务一：构建能量与物质传递的“高速公路”——食物链与食物网
步骤1：从捕食关系到食物链
食物链：在生态系统中，不同生物之间由于吃与被吃（或捕食） 的关系而形成的链状联系。
正确书写：食物链的起始端是生产者（植物），箭头由被食者指向捕食者。
步骤2：动手连接食物网
请你尝试：连接后会发现有多条食物链，例如：草→兔→狐；草→鼠→蛇→鹰；草→昆虫→鸟→鹰等。这些食物链不是互不关联的，它们通过共同的生物（如草、鸟）彼此交错。
核心概念形成：在一个生态系统中，往往有很多条食物链，它们彼此交错连接，形成复杂的食物网。
功能定位：食物链和食物网是生态系统的营养结构。生态系统中的物质和能量就是沿着它们流动的。
步骤3：分析食物网的稳定性
【我的推理】：
蛇减少 → 它的食物（如鼠、蛙）可能会增多 → 而它的天敌（如鹰）可能会因食物减少而数量减少或转而捕食其他动物 → 这又可能会影响鼠、蛙的天敌或食物（如昆虫、草）的数量......这体现了食物网中生物之间相互依存、相互制约的关系。
任务二：追踪生态系统的“血液”与“燃料”——能量流动与物质循环
步骤1：观察与思考
关于物质（以二氧化碳和水为例）：
它们是怎样在生物与无机环境之间循环的？植物通过光合作用吸收二氧化碳和水，合成有机物；有机物通过呼吸作用（或分解者的分解）被消耗，释放出二氧化碳和水。
生产者：开启（或驱动） 物质循环。消费者：传递（或参与） 物质在生物间的流动。分解者：完成（或促进） 物质返回无机环境。
进入生物体内的其他物质（如氮、磷等）能返还无机环境。
关于能量：
生物生命活动所需的能量不能被循环利用。
生态系统中能量的最终来源是太阳能。光能通过生产者（绿色植物） 的光合作用，转化为储存在有机物中的化学能。
能量沿着食物链和食物网流动，被各种生物所利用。
步骤2：总结生态系统的基本功能
能量流动和物质循环是生态系统的两大基本功能。
太阳能通过生产者的光合作用进入生态系统，以化学能（或有机物） 的形式沿食物链流动，最终以热能形式散失，因此能量流动是单向的、逐级递减的。
物质（如碳、氮、水）则在生物群落与无机环境之间不断地进行循环。
步骤3：古语辨析与项目链接
古话今议：不完整。它缺少了生产者作为起点。正确的食物链应书写为：树（或植物）→ 蝉 → 螳螂 → 黄雀。
项目链接：
能。例如：水草 → 小虾 → 小鱼。
将生态瓶密封后，瓶中的物质循环能否持续进行，这与瓶中生物的种类、数量比例和生存状态（如健康状况） 有关，更关键的是需要持续的光照来驱动能量流动。
任务三：思维训练——系统、整体地思考问题
议题讨论：
查阅资料与思考：
蝇、蚊的天敌有：蜘蛛、青蛙、蟾蜍、蝙蝠、燕子、蜻蜓、壁虎等。
这些天敌又是更高营养级生物（如蛇、鹰等）的食物。
有些蚊子是某些植物（如可可树）的传粉者，部分蝇类也是分解者和传粉者。
系统分析：如果它们消失了，可能会：① 破坏食物网，影响其天敌及更高营养级生物的生存；② 影响部分植物的传粉；③ 影响有机物分解（蝇蛆是分解者之一）。这会破坏生态系统的结构和功能（物质循环、能量流动）。
你的观点与理由：我认为不应该。理由是：生态系统中的每一种生物都通过食物网与其他生物相联系，扮演着特定的角色（如消费者、分解者、传粉者）。彻底消灭某个物种会破坏生态平衡，引发难以预料的连锁反应。防治害虫应采用更科学、更生态的方法（如生物防治、物理防治），而不是彻底消灭。
四、训练案
A组：
B
A
√
B组：
【我的分析】：因为能量沿食物链流动时逐级递减，因此营养级越高的生物，获得的能量越少，其个体数量或总生物量通常就越少。
综合应用与方案设计：
目标害虫：稻飞虱。
它的天敌可能有哪些？蜘蛛、青蛙、寄生蜂（如稻虱缨小蜂）、鸭子等。
我的防治思路：保护或招引天敌，例如在田埂种植芝麻、大豆等蜜源植物吸引寄生蜂；稻田养鸭（鸭可捕食害虫和杂草）；保护青蛙栖息地。这体现了将农田作为一个生态系统（或整体） 来管理的思想。
五、反思案
绘制“生态系统功能”双循环图：
能量流动圆环：起点→太阳能→沿食物链（网） 流动→以热能形式散失，是单向、逐级递减的。
物质循环圆环：在生物群落与无机环境之间循环，是可以反复利用的。
我的核心理解：生态系统之所以能维持生生不息，是因为它同时进行着能量流动和物质循环。前者是动力，后者是载体。
我的观念提升：我认识到食物网中每一种生物都可能有其不可替代的作用。人类在干预自然时，必须要有整体（或系统） 思维，考虑对整个生态系统的潜在影响。保护生物多样性，就是保护生态系统的稳定性和抵抗力。

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