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生物与环境的相互作用
课题：生物与环境的相互作用 课型：新授课 课时：1课时 教材版本：人教版八年级上册
教学方法：观察法、实验探究法、讨论法 教学用具：多媒体课件、鼠妇实验材料（硬纸板、湿土、培养皿等） 年级：八年级 学科：生物学
学情分析：八年级学生在七年级已学过非生物因素对生物影响的零散实例（如阳光、水分对植物的影响），翻动花盆见过鼠妇，有直接经验可用；但对“生态因素”尚无系统概念，容易把“生物因素”漏掉，也容易把“适应”与“影响”混为一谈。本课从野马情境出发梳理生态因素分类，用鼠妇实验训练完整的对照实验设计能力。
核心素养目标： 1.生命观念：通过学习生物与环境的关系，认同生物与环境相互依赖、相互影响的观点，增强热爱自然环境的意识。 2.科学思维：（1）举例说出非生物因素对生物的影响；（2）举例说明生物因素对生物的影响；（3）举例说出生物对环境的适应和影响。 3.探究实践：（1）初步学会设计对照实验；（2）学会记录和处理实验数据。 4.态度责任：（1）认同生物与环境相互依赖、相互影响的观点；（2）如实记录实验数据。
教学重点：生物与环境的相互影响。
教学难点：设计对照实验探究非生物因素对某种动物的影响。
教学过程： 环节一　情境导入（3~4分钟） 【教师活动】播放地球的航拍画面，抛出问题：生物圈指什么？再引导学生读课本“想一想，议一议”里普氏野马放归野外的资料，带着两个问题思考：①野外的环境中，有哪些因素会左右普氏野马的生活？②刚放归的那段时间，为何还需要工作人员为普氏野马提供一些帮助？点评学生的回答并补充：野马喝惯了自来水，放归后要自己找水喝、辨认哪些草能吃，还面临狼群的威胁和与家马群的争斗；冬季极度寒冷、夏季高温干旱时，需要工作人员补充饲料、帮助解决饮水，必要时甚至把它们引回围栏内饲养。 【学生活动】认真思考并回答问题，从普氏野马的放归故事中找出影响其生活的因素（水、食物、温度、天敌、同伴等），体会“野外环境与人工饲养环境大不相同”。 【设计意图】用普氏野马放归的真实保护生物学案例开篇，让学生在故事中初步罗列环境因素，为“生态因素”分类作铺垫。 【过渡语】影响野马生活的因素五花八门，怎样给它们分分类？这就用到了“生态因素”。 环节二　新知探究·探究一　环境中的生态因素（5~7分钟） 【教师活动】引导学生读课本相关内容，提问：生态因素指什么？它可以分成哪几类？讲述：环境中影响生物的生活和分布的因素叫作生态因素。生态因素可分为两类：（1）非生物因素，如光、温度、水、空气、土壤和生存空间等；（2）生物因素，即会对某种生物的生活产生影响的其他生物。随后展示课本图5-1“小麦田示意图”（田中有小麦、蚜虫、瓢虫等），请学生看图思考两问：图中影响小麦生活的非生物因素、生物因素分别有哪些？小麦要正常生活，需要怎样的环境条件？点评并归纳学生答案：（1）非生物因素有阳光、土壤、水等；（2）生物因素则有杂草、蚜虫、瓢虫、鼠、蛇、蚯蚓等。小麦要正常生长，离不开充足的阳光、水分和空气，矿物质须适量，还得及时除掉杂草。补充强调：生物的生活环境不仅指生物的生存空间，还包括周围影响它生活的各种因素。 【学生活动】细读教材相应内容，认真观察图片，经思考后作答：把影响小麦生活的因素按“非生物/生物”两类归类，并说明小麦正常生长需要哪些环境条件。 【设计意图】以小麦田示意图训练分类归纳，建立“生态因素”概念并掌握两类划分，为后续探究明确变量来源。 环节三　新知探究·探究二　非生物因素对生物的影响（4~6分钟） 【教师活动】播放图片，呈现各类生物在不同非生物因素下的生活状况。师生一起归纳：（1）水：沙漠几乎寸草不生，仅近水源处才有绿洲，热带雨林却植被繁茂；（2）温度：蛇要冬眠、大雁南飞、树木秋天落叶；山区海拔越高气温越低，故阔叶林多在低海拔处，针叶林多在高海拔处；（3）光：森林中上层乔木高大茂密、下层植物耐阴，“人间四月芳菲尽，山寺桃花始盛开”同样是温度与光照左右植物生活的写照；（4）空气：人初上高原可能产生高原反应。追问：非生物因素是不是也影响动物的生活和分布呢？引导学生举出实例（如金鱼的呼吸频率随水温变化）。 【学生活动】仔细看图，同小组伙伴共同剖析、归纳水、温度、光、空气等非生物因素如何左右生物的生活与分布，并各举实例。 【设计意图】用“沙漠绿洲—山寺桃花—高原反应”串起植物与动物实例，让非生物因素的影响既有画面又有诗文印证。 环节四　新知探究·探究三　生物因素对生物的影响（4~6分钟） 【教师活动】引导学生阅读课本的相关内容，结合多媒体展示的图片（蛇、鼬、鹰捕食田鼠，异色瓢虫捕食蚜虫，杂草与水稻争夺阳光养料，蚂蚁分工合作），与教师一同归纳。生物因素对生物的影响，落在生物与生物之间的几类关系上：（1）捕食——一种生物把另一种生物吃掉，即吃与被吃；（2）竞争——同种或不同种的生物，为抢夺食物、资源、配偶、生存空间等而对立；（3）合作——像蚂蚁、蜜蜂这样的昆虫组成大“家庭”，成员之间分工协作；（4）寄生——如血吸虫寄居人体内，引发血吸虫病；（5）共生——如根瘤菌与豆科植物根系彼此依存。 【学生活动】认真阅读教材，观看多媒体，思考、聆听，对五种生物之间的关系逐一判断归类，并举出身边的补充实例。 【设计意图】以课本典型图例对应五类关系，把“生物因素”从抽象名词变成可判别的关系类型。 【易错提示】竞争 ≠ 捕食：竞争是双方争夺同一资源（食物、空间、配偶等），如杂草和水稻争阳光养料；捕食是“吃与被吃”的直接取食关系，如瓢虫捕食蚜虫。判断的关键看有没有“吃掉对方”：有则捕食，无则多为竞争。寄生（一方得利一方受害但不立即致死）和共生（双方互利）也要分清：血吸虫寄生在人体内是寄生，根瘤菌与豆科植物是共生。
环节五　新知探究·探究四　生物对环境的适应和影响（6~8分钟） 【教师活动】1.生物适应环境。讲解三个典型实例：荒漠植物骆驼刺，把根扎得极深极广，才能吸到深处的水；炎热缺水荒漠里的骆驼，排尿极少，体温要升到40.7℃才出汗，最大限度保住水分；寒冷海域的海豹，靠厚厚的皮下脂肪保温御寒。可见生物为了适应环境，体色和形态结构都会发生相应改变。再补充三种适应方式：（1）保护色——动物体色与环境色彩相似，如某种蝴蝶的体色与周围落叶的颜色基本一致，有利于避敌和捕食；（2）警戒色——色彩或斑纹鲜艳夺目，对天敌起到警告作用；（3）拟态——把外表形态或色泽装扮成其他生物或周围环境的样子。2.生物影响环境。讲解：在沙地上植树种草，能够有效防风固沙——可见生物既适应环境，也在改变环境。举例：蚯蚓在土壤里钻行，把土弄松，方便植物生长；它的粪便富含氮、磷、钾等养分，能让土壤更肥沃，松土又肥土。又如：植物光合作用放出大量氧气，各类生物呼吸作用释放大量二氧化碳，生物的生命活动直接牵动大气的碳氧平衡。 【学生活动】结合生活经验与已有知识，思考作答：剖析骆驼刺、骆驼、海豹各自适应缺水或寒冷环境的特点；区分保护色、警戒色、拟态三种适应方式；举出生物影响环境的实例。 【设计意图】用“结构功能与环境的对应”理解适应，用“蚯蚓松土、防风固沙”理解影响，落实“相互依赖、相互影响”的生命观念。 【概念辨析】适应环境 ≠ 影响环境：适应环境强调生物“与环境合拍”而得以生存（特征是因，生存是果），如骆驼刺根系发达是为了多吸水；影响环境强调生物的活动“改变了环境”（活动是因，环境变化是果），如蚯蚓使土壤疏松。判断口诀：看特征→适应；看环境变化→影响。
环节六　新知探究·探究五　探究实验：非生物因素对某种动物的影响（7~9分钟） 【教师活动】提问：平时在什么地方容易翻到鼠妇？搬开花盆时，躲在下面的鼠妇会作何反应？引导学生根据看到的现象提出问题并作出假设：光会影响鼠妇的生活（鼠妇适宜生活在阴暗的环境中）。追问：想弄清光对鼠妇的生活有没有影响，该怎么办？只做一个有光的实验组，够吗？讲解：探究实验离不开对照——需设两组：一组贴合实际情形，充当对照组；另一组用于探究原因，充当实验组——此即“对照实验原则”。那凭什么断定影响鼠妇生活的就是光，而非别的因素呢？办法是让实验里可变化的因素有且只有一个，这就是“单一变量原则”。追问3：用多少只鼠妇做实验才合理？只用1只行不行？整个实验要重复做几次？只做1次够吗？引导学生明白：鼠妇数量要足够多（如每组10只）以减少偶然性，重复实验取平均值以提高可靠性。让学生尝试设计一个实验装置——明暗不同但相通的两种环境，各放入同等数量的鼠妇，过一段时间后看哪边的鼠妇多；除光以外，湿土、温度等其他条件都保持相同且适宜。课本还提示可选择黄粉虫、金鱼（呼吸频率）、蚯蚓作为探究对象。组织学生按计划开展实验：实验结束后处理数据、形成结论，并向全班汇报。教师注意引导各小组从各组的报告中发现问题、吸取经验，选出有代表性的小组进行交流。提醒：做完实验后，别忘了把鼠妇放回适合它们生存的自然环境中。 【学生活动】提出问题并作出假设；分组设计明暗对照装置，控制单一变量（光），用足够数量的鼠妇并重复实验；实施计划，完成实验后分析数据，得出结论并进行展示；实验结束后将鼠妇放回适合其生存的自然环境。 【设计意图】经历“提出问题—作出假设—制订计划—实施计划—得出结论—表达交流”的完整探究，突破对照实验设计这一教学难点，落实探究实践目标。 【实验注意】变量唯一，善待动物：实验中除光以外，湿土、温度、鼠妇数量等条件都必须相同且适宜；对照装置的两部分既要“明暗不同”又要“相互连通”。实验完毕必须把鼠妇放回适合它们生存的自然环境中——尊重生命是生物实验的第一守则。
【知识点】生态因素：环境中影响生物的生活和分布的因素，分为非生物因素（光、温度、水、空气等）和生物因素（影响某种生物生活的其他生物）。生物之间的关系：捕食、竞争、合作、寄生、共生。生物适应环境的实例：骆驼刺根系发达、骆驼体温升到40.7℃才出汗、海豹皮下脂肪厚、保护色/警戒色/拟态。生物影响环境的实例：蚯蚓疏松土壤并提高肥力、植物防风固沙、生物生命活动影响碳氧平衡。对照实验原则：设置对照组与实验组；单一变量原则：一个实验中只允许一个变量不同。 环节七　课堂小结（3~4分钟） 【教师活动】引导学生归纳：生物离开环境便无法生存；在非生物与生物因素的共同作用下，生物对环境产生了形形色色的适应；同时环境的种种变化制约着生物，而生物的活动又反过来影响乃至改变环境。升华：在生物与环境相互作用的漫长过程中，环境在不断改变，生物也在不断进化、适应环境——生物与环境的相互作用造就了今天欣欣向荣的生物圈。 【学生活动】分小组梳理本课知识并画出思维导图：围绕“环境影响生物、生物适应环境、生物改变环境”三条主线逐项自查，补齐遗漏。 【设计意图】以“相互作用”双向箭头收束全课，为下一节“生态系统”的学习埋下“生物与环境是不可分割的整体”的伏笔。 环节八　当堂检测（5~6分钟） 1.（据课本“概念检测”判断题）判断下列说法是否正确：（1）生物的生活环境是指生物的生存地点。（2）非生物因素只有光、温度和水。 2.（据课本“概念检测”判断题）判断下列说法是否正确：（1）生物既受环境影响，也能影响环境。（2）同种生物的个体之间只有竞争关系。 3.（据课本“概念检测”说理题）“人间四月芳菲尽，山寺桃花始盛开。”你能对这句诗描述的自然现象作出科学的解释吗？ 【答案】1.（1）错误。生物的生活环境不仅指生物的生存地点，还包括周围影响它生活的各种因素；（2）错误。非生物因素除了光、温度和水，还有空气、土壤等；2.（1）正确。生物既受环境影响，也能影响环境；（2）错误。同种生物的个体之间除了竞争关系，还可能有合作关系；3. 这是温度对植物生活影响的表现：山下四月气温已较高、花期已过，而山寺海拔高、气温低，桃花开得晚——表明温度能影响植物的生长和开花时间（非生物因素对生物的影响）。
板书设计
一、生态因素 非生物因素：光、温度、水、空气等 生物因素：影响某种生物生活的其他生物
二、非生物因素对生物的影响 水（沙漠绿洲）、温度（蛇冬眠、山寺桃花）、光、空气（高原反应）
三、生物因素对生物的影响 捕食关系、竞争关系、合作关系、寄生关系、共生关系
四、生物对环境的适应和影响 适应：骆驼刺、骆驼、海豹；保护色、警戒色、拟态 影响：蚯蚓松土肥土、防风固沙、碳氧平衡

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