3.7.1 生态系统的构成 教学设计

《7.1 生态系统的构成》教学设计
一、教学基本信息
课题：7.1 生态系统的构成
学科：生物学
年级：初中
课时：1 课时（45 分钟）
二、教学目标
（一）知识与技能
说出生物生存的基本环境条件（水、温度、光、空气等），并能举例说明其对生物生活和分布的影响。
区分生态因素中的生物因素和非生物因素，列举生物因素的常见关系类型（捕食、竞争、合作、寄生）。
描述生物与环境的相互关系（环境影响生物、生物适应环境、生物影响环境），并能结合实例分析。
阐明生态系统的组成成分，明确生产者、消费者、分解者的定义、职能及常见实例，理解各成分间的相互依存关系。
（二）过程与方法
通过参与 “影响鼠妇分布的生态因素” 实验探究，学会科学探究的基本步骤（提出问题、作出假设、制定计划、实施计划、得出结论、表达交流）。
掌握对照实验的设计原则（单一变量原则、对照原则、重复实验原则），能分析实验数据并得出合理结论。
（三）情感态度与价值观
体会生物与环境的统一性，形成保护生物多样性和生态环境的意识。
培养科学探究的严谨态度和合作精神，增强对生物学的学习兴趣。
三、教学重难点
（一）教学重点
生态因素的类型及对生物生活和分布的影响。
生态系统的组成成分及各成分的职能。
科学探究的基本步骤和对照实验设计原则。
（二）教学难点
区分生物因素和非生物因素，理解生物因素的复杂关系。
对照实验中单一变量原则的具体应用。
生态系统各成分间的相互依存关系。
四、教学方法
讲授法：结合实例讲解核心概念和理论知识。
实验探究法：组织学生参与鼠妇实验，体验科学探究过程。
讨论法：针对实验设计、实例分析等问题开展小组讨论。
直观演示法：利用 PPT 图片、视频、表格等辅助材料，增强教学直观性。
五、教学准备
教师准备：PPT 课件（包含知识点讲解、图片、实验步骤、练习题等）；实验器材（解剖盘、不透明盖板、透明盖板、装有清水的喷壶、鼠妇、湿土、干土等）；生态系统组成成分示意图。
学生准备：预习课本相关内容；记录本和笔（用于实验记录）。
六、教学过程
（一）导入新课（5 分钟）
情境导入：展示沙漠 “不毛之地” 与绿洲的对比图片，提问：“为什么沙漠中只有靠近水源的地方才有生物生存？” 引导学生思考环境条件对生物的影响。
引出课题：生物的生存离不开环境，环境中的各种因素会影响生物，而生物也会与环境相互作用，共同构成生态系统。今天我们就来学习 “7.1 生态系统的构成”。
（二）新课讲授（30 分钟）
1. 生物生存的环境条件
自主学习：让学生阅读课本中 “生物生存的环境条件” 部分，找出生物生存依赖的基本环境条件。
讲解分析：
非生物因素：结合 PPT 图片讲解水、温度、光的影响：
水：“沙漠绿洲” 实例说明水决定生物分布，强调水是生物体内物质运输、代谢废物排出的必需物质。
温度：展示高山阔叶林（低海拔）和针叶林（高海拔）的分布图片，说明温度影响生物分布；结合 “大雁南飞”“蛇晒太阳” 实例，说明温度影响生物生活。
光：强调 “没有阳光就没有生命”，绿色植物光合作用依赖光。
生物因素：提问 “除了非生物因素，还有哪些因素会影响生物？” 引出生物因素的定义（同一环境中影响某种生物生活和分布的其他生物），列举关系类型：捕食（如螳螂捕蝉）、竞争（如植物争夺阳光）、合作（如蜜蜂采蜜）、寄生（如菟丝子寄生在植物上）。
小结：环境中影响生物生活和分布的因素统称为生态因素，包括生物因素和非生物因素。
2. 生物与环境相互影响
实验探究：影响鼠妇分布的生态因素（15 分钟）：
提出问题：结合课本中鼠妇 “栖息于阴暗角落，光线明亮处少见” 的生活习性，引导学生提出问题：“光会影响鼠妇的分布吗？” 或 “湿度会影响鼠妇的分布吗？”
作出假设：根据生活经验，假设 “鼠妇适于生活在阴暗环境中，光会影响鼠妇的分布” 或 “鼠妇适于生活在潮湿环境中，湿度会影响鼠妇的分布”。
制定计划：分组讨论实验设计，教师强调对照实验原则：
单一变量：如探究湿度时，仅湿度不同（一侧湿土、一侧干土），其他条件（光照、温度等）相同。
重复实验：使用 10 只鼠妇，避免偶然性，减少误差。
实施计划：学生分组实验，按步骤操作（两侧各放 5 只鼠妇，静置 2 分钟后，每分钟统计一次不同环境的鼠妇数量，共统计 10 次），记录数据。
得出结论：分析实验数据（如潮湿环境中鼠妇数量更多），得出 “湿度会影响鼠妇的分布” 或 “光会影响鼠妇的分布” 的结论。
表达交流：各小组分享实验结果，讨论实验中的问题（如数据异常的原因）。
拓展实例：
生物适应环境：沙漠仙人掌柱状结构减少水分散失；雷鸟羽色随季节变化与环境一致。
生物影响环境：退耕还林改善气候；过度放牧毁坏草原；“千里之堤，溃于蚁穴”。
3. 生态系统的组成成分
概念讲解：展示生态系统示意图，定义生态系统：“在一定区域内，生物与非生物环境通过物质循环和能量流动，相互作用、相互依存而构成的有机整体”。
成分分析：结合表格和图片，讲解生态系统的四大成分
成分 定义 常见实例 职能 地位
生产者 能利用光能制造有机物的生物 绿色植物、蓝藻、硝化细菌 为其他生物提供营养和能量 必不可少
消费者 不能制造有机物，直接或间接以植物为食的生物 动物、寄生生物、食虫植物（如猪笼草） 获取物质和能量 依赖生产者
分解者 能将动植物遗体、排泄物分解为无机物的生物 腐生细菌、真菌 将无机物归还环境，供生产者再利用 必不可少
非生物环境 生物生存的无机环境 阳光、空气、水、温度、土壤等 为生物提供生存条件 基础支撑
相互关系：展示 “生态系统成分相互关系图”，强调：生产者制造有机物，消费者依赖生产者获取能量，分解者将有机物分解为无机物回归非生物环境，非生物环境为生产者提供原料，四者相互依存，缺一不可。
（三）课堂小结（5 分钟）
知识梳理：通过思维导图形式，回顾本节课核心知识点：
生物生存的环境条件→生态因素（生物因素 + 非生物因素）。
生物与环境的关系→环境影响生物、生物适应环境、生物影响环境。
生态系统组成→生产者、消费者、分解者 + 非生物环境。
提问巩固：“生态系统中最基本的成分是什么？”“对照实验的关键原则是什么？”
（四）课堂练习（3 分钟）
完成 PPT 中的课堂练习题（如：“下列属于生态系统的是？”“人在生态系统中属于什么成分？”），及时反馈学习效果，针对错误进行讲解。
（五）作业布置（2 分钟）
课后完成课本习题，整理实验报告（包括实验步骤、数据、结论、反思）。
观察校园或社区的一处环境（如花坛、池塘），尝试分析其生态系统的组成成分。
选做：设计一个小型生态瓶（注明各成分），下节课分享。
板书设计
7.1生态系统的构成
生物生存的环境条件
生态因素
非生物因素：水、温度、光、空气、土壤等
生物因素：捕食、竞争、合作、寄生
生物与环境相互影响
环境影响生物
生物适应环境（如仙人掌、雷鸟）
生物影响环境（如退耕还林、蚁穴溃堤）
实验探究：鼠妇分布（科学探究步骤、对照实验原则）
生态系统的组成成分
生物部分：生产者（植物）、消费者（动物）、分解者（细菌、真菌）
非生物部分：阳光、空气、水、温度等
3. 关系：相互依存、物质循环、能量流动