8.20.3 生态系统的结构与功能 初中生物八年级下册 教学设计（北师大版）（含反思）

/ 让教学更有效 高效备课 | 生物学科
课题名称 8.20.3 生态系统的结构与功能 课型 新授课
教学内容分析 1、教材地位与作用 本节内容选自北师大版2025版初中生物八年级下册第八单元“生物与环境”第20章“生态系统及其稳定性”第3节，是在学生已掌握生态系统基本概念、组成成分的基础上，对生态系统核心特征的深入探究。生态系统的结构和功能是生态系统稳定性的基础，本节内容通过食物链、食物网构建生态系统的营养结构框架，再围绕能量流动和物质循环两大核心功能展开，既承接了前两节“生态系统的组成”“生态系统中的生物因素”的知识，又为后续学习“生态系统的稳定性”“人类活动对生态系统的影响”奠定了理论基础，是贯穿本单元的核心纽带，对学生建立“生物与环境是一个统一整体”的生命观念具有关键作用。 2、教学分析 本节教材内容围绕“生态系统的结构和功能”展开，逻辑层次清晰，分为三个核心部分：一是通过“草原生态系统中部分生物的关系”交流活动，引出“各种生物之间存在直接或间接的食物关系”，并结合“建立食物链和食物网”活动让学生直观构建生态系统的营养结构，补充“捕食食物链与碎屑食物链”小资料拓宽学生认知；二是通过“水族箱中能量的来源和流动”交流活动，阐述“能量沿着食物链单向流动”的特点及规律；三是结合“生态系统的碳循环”交流活动，说明“物质在生物与无机环境之间循环”的过程，尤其聚焦碳循环的关键环节。教材注重通过交流、活动等形式引导学生主动探究，体现了“做中学”的理念，同时将抽象的能量流动和物质循环具象化，降低了学生的认知难度。 3、教学重点难点 教学重点： ①食物链和食物网的构建及含义； ②能量流动的特点（单向流动、逐级递减）； ③物质循环（以碳循环为例）的过程。 教学难点： ①理解食物网是生态系统中物质和能量流动的渠道； ②解释能量单向流动和逐级递减的原因； ③梳理碳循环中生物成分与无机环境之间的物质转换关系。
学情分析 本节课的授课对象是初中八年级学生，他们已具备以下基础：一是通过前两节课的学习，掌握了生态系统的概念、组成成分（生物部分和非生物部分），对生物与生物之间的捕食、竞争等关系有初步认知；二是在日常生活中，通过媒体、生活经验对“食物链”有模糊的了解，如“草→兔→鹰”的简单例子；三是具备一定的观察、分析和小组合作探究能力，能够参与简单的资料分析和活动设计。 但学生也存在以下认知局限：一是对抽象的“能量流动”“物质循环”概念难以理解，容易将两者混淆；二是构建食物网时，容易遗漏生物之间的间接关系，或错误书写食物链（如包含分解者、非生物部分）；三是对碳循环中“光合作用”“呼吸作用”等生理过程与物质循环的关联认识不深入。因此，教学中需要通过具象化的活动、直观的教具（如流程图、模型）和贴近生活的情境，引导学生突破认知难点。
学习目标 生命观念：通过分析食物链、食物网及能量流动和物质循环，理解生态系统是一个相互联系、相互依存的统一整体，建立“物质循环、能量流动”的生命观念；认同生物与环境和谐共生的理念。 科学思维：通过构建食物链和食物网，培养归纳概括、逻辑推理能力；通过分析能量流动和碳循环的过程，学会用流程图梳理生物与环境之间的物质和能量关系，提升模型建构能力。 科学探究：通过参与“森林中的生物及其生活环境”的交流活动和校园生态系统的调查活动，学会观察、记录、分析具体生态系统的组成要素，提升科学探究的基本能力；能够提出与生态系统组成相关的问题，并尝试通过合作探究解决问题。 社会责任：通过理解生态系统结构和功能的整体性，认识到人类活动对生态系统的影响，树立保护生态环境、维护生态平衡的责任意识；主动关注身边的生态问题，尝试提出简单的解决方案。
学习评价 自我评价表
项目 评价内容 掌握情况
很好 一般 不好
科学知识 1 能准确说出食物链的组成和书写规则，能根据生物关系构建简单食物网；
2 能清晰阐述能量流动的特点及来源、去向；
3 能梳理碳循环的主要环节，理解物质在生物与无机环境间的循环规律。
科学探究 能积极参与小组合作探究活动（如构建食物网、分析碳循环），主动交流想法，能根据资料得出合理结论。
科学态度 能认真倾听他人观点，尊重合作成员的意见，对生态系统相关问题抱有探究兴趣，愿意主动关注生态环境问题。
小组评价表
评价内容 得分标准 成员一 成员二 成员 三
团队精神 5分：能高效分工合作完成任务 3分：重大问题能有效沟通 1分：各自独立，不能完成任务
实施能力 5分：能准确设计详细的实验过程和所用实验道具。 3分：能设计出大概方框架，但不够准确和详细。 1分：不能设计出任何过程和方案。
结果展示能力 5分：表述清晰完整，科学、客观、简洁。 3分：表述完整度和清晰度一般。 1分：不能有效表述实验结果和结论。
总分
设计思路 以“情境创设—任务驱动—探究建构—总结提升”为核心思路，立足学生的认知基础和教材内容的逻辑层次，具体设计如下：以“草原生态系统中生物的生存依赖关系”为切入点，通过图片、短视频等素材引发学生思考，自然引入新课；将教材内容拆解为三个核心任务——任务一“构建食物链和食物网，理解生态系统的营养结构”、任务二“分析能量流动，掌握能量流动的特点”、任务三“梳理碳循环，理解物质循环的规律”；每个任务均通过“交流讨论—实践操作—归纳总结”的流程，引导学生主动参与，结合教材中的交流活动和实践活动，帮助学生从具象到抽象建构知识；通过课堂小结梳理知识脉络，结合作业设计巩固知识，同时渗透社会责任教育；在每个学习活动中融入过程性评价，结合自我评价表，全面关注学生的知识掌握、探究能力和科学态度。
教学流程 创设情境，导入新课 → 任务一：构建食物链和食物网 → 任务二：分析能量流动 → 任务三：梳理物质循环 → 课堂练习与反馈→ 课堂小结 → 布置作业，拓展延伸
学习活动设计
创设问题情境，引入新课
教师活动 学生活动 学习评价
播放3分钟草原生态系统短视频，视频中包含草、兔、羊、狼、鹰、腐生细菌等生物，以及阳光、空气、水等非生物环境；播放结束后，提出问题：“视频中的生物们如何生存？它们之间存在着怎样的联系？如果草原上的狼被大量捕杀，会发生什么？”引导学生自由交流。 观看视频，结合生活经验思考问题，主动举手分享观点，如“兔吃草才能活”“狼吃兔，控制兔的数量”“没有草，很多生物都会死”等。 观察学生的参与度，评价学生能否结合已有经验说出生物之间的简单食物关系，对积极发言、观点合理的学生给予口头表扬。
设计意图：通过生动的视频情境，吸引学生注意力，激发探究兴趣；通过开放性问题，引导学生主动思考生物之间的依赖关系，自然引出“食物关系”这一核心线索，为后续学习食物链、食物网奠定基础。
任务一：构建食物链和食物网，理解生态系统的营养结构
教师活动 学生活动 学习评价
（1）组织“交流：草原生态系统中部分生物的关系”活动，呈现草原生态系统常见生物清单（草、兔、羊、狼、鹰、鼠、蛇、腐生细菌），引导学生分组讨论：“这些生物之间存在哪些直接的捕食关系？” （2）待小组讨论结束后，邀请2-3个小组分享讨论结果，根据学生分享，在黑板上列出生物之间的捕食关系（如草→兔、草→羊、兔→狼、兔→鹰、鼠→蛇、蛇→鹰等）。 （3）讲解食物链的定义：“在生态系统中，不同生物之间由于吃与被吃的关系而形成的链状结构叫做食物链”；强调食物链的组成（只包含生产者和消费者，不包含分解者和非生物部分）和书写规则（起点是生产者，箭头指向捕食者，代表能量和物质的流动方向）。 （4）布置“活动：建立食物链和食物网”任务，发放绘图纸和彩笔，要求各小组根据生物清单和讨论出的捕食关系，构建完整的草原生态系统食物网；教师巡视各小组，对构建过程中出现的问题（如包含分解者、箭头方向错误、遗漏食物链）及时指导。 （5）邀请各小组展示食物网成果，进行点评，纠正错误，总结食物网的定义：“一个生态系统中，很多条食物链彼此交错连接，形成复杂的网状结构叫做食物网”；强调“食物网是生态系统中物质和能量流动的渠道”。 （6）分发“小资料：捕食食物链与碎屑食物链”，简单讲解两种食物链的区别（捕食食物链起点是活的生产者，碎屑食物链起点是死亡的有机物），让学生了解生态系统中食物关系的复杂性。 （1）分组讨论草原生物之间的捕食关系，记录讨论结果； （2）倾听小组分享和教师讲解，明确食物链的组成和书写规则； （3）小组合作，在绘图纸上绘制食物网，标注食物链； （4）展示小组成果，倾听教师点评，纠正自身错误； （5）阅读小资料，理解两种食物链的差异。 （1）过程性评价：观察小组讨论的积极性、合作协调性，评价学生能否准确列出生物之间的捕食关系； （2）成果评价：评价各小组绘制的食物网是否完整、准确（无错误食物链、无遗漏关键生物关系），对优秀成果进行展示表扬； （3）个体评价：随机提问学生，检查其对食物链书写规则、食物网含义的掌握情况。
设计意图：通过“交流讨论—实践操作—展示点评”的流程，让学生主动参与食物链和食物网的构建过程，从具象到抽象理解生态系统的营养结构；小组合作培养学生的团队协作能力，展示点评环节帮助学生及时纠正错误，强化知识掌握；补充小资料拓宽学生认知视野，突破“食物链和食物网”的教学重点。
任务二：分析能量流动，掌握能量流动的特点
教师活动 学生活动 学习评价
（1）组织“交流：水族箱中能量的来源和流动”活动，呈现水族箱示意图（包含水草、小鱼、小虾、微生物、阳光、水），提出问题：“水族箱中的生物需要能量才能生存，这些能量来自哪里？能量如何在不同生物之间传递？”引导学生分组交流。 （2）邀请小组分享交流结果，引导学生总结：水族箱中的能量最终来自太阳能，水草通过光合作用将太阳能转化为化学能储存起来，小鱼、小虾吃水草获取能量，微生物分解动植物遗体获取能量。 （3）结合草原生态系统的食物链（草→兔→鹰），讲解能量流动的过程：生产者（草）通过光合作用固定太阳能，成为能量流动的起点；能量沿着食物链依次传递给初级消费者（兔）、次级消费者（鹰）；同时强调能量在传递过程中会因呼吸作用、排泄等过程消耗，大部分能量以热能形式散失。 （4）通过“能量金字塔”示意图，讲解能量流动的特点：单向流动（能量只能从低营养级流向高营养级，不能反向流动）、逐级递减（每个营养级只能获得上一营养级约10%-20%的能量）；解释单向流动的原因（捕食关系是固定的，不能逆转）。 （5）引导学生思考：“为什么一条食物链中营养级数量一般不超过5个？”帮助学生理解逐级递减的实际意义。 （1）分组观察水族箱示意图，交流能量的来源和传递路径； （2）分享交流结果，倾听教师讲解，明确能量流动的起点和传递过程； （3）观察能量金字塔示意图，理解能量单向流动、逐级递减的特点； （4）思考教师提出的问题，结合能量递减特点尝试回答。 （1）过程性评价：观察学生在交流活动中的参与度和思考深度，评价学生能否准确说出能量的来源； （2）知识评价：通过提问检查学生对能量流动特点的掌握情况，如“能量流动为什么是单向的？”“每个营养级的能量传递效率是多少？”； （3）能力评价：评价学生能否结合能量流动特点解释“食物链营养级数量有限”的现象。
设计意图：以水族箱这一贴近生活的情境为切入点，降低抽象概念的理解难度；通过能量金字塔示意图直观呈现能量流动特点，帮助学生从具象到抽象建构知识；思考问题的设计强化学生对知识的应用能力，突破“能量流动特点”的教学重点和难点。
任务三：梳理碳循环，理解物质循环的规律
教师活动 学生活动 学习评价
（1）组织“交流：生态系统的碳循环”活动，呈现碳循环示意图（包含大气中的二氧化碳、生产者、消费者、分解者、化石燃料，标注光合作用、呼吸作用、分解作用、燃烧等过程），提出问题：“碳元素在生物与无机环境之间是如何循环的？哪些生物过程参与了碳循环？”引导学生分组观察、讨论。 （2）邀请小组分享讨论结果，根据学生分享，梳理碳循环的主要环节：① 生产者通过光合作用吸收大气中的二氧化碳，将碳转化为有机物储存在体内；② 消费者通过捕食生产者获取有机物，将碳传递到自身；③ 生产者和消费者通过呼吸作用，将有机物中的碳转化为二氧化碳释放到大气中；④ 分解者分解生产者和消费者的遗体、排泄物，将碳转化为二氧化碳释放到大气中；⑤ 化石燃料（煤、石油、天然气）燃烧，释放二氧化碳到大气中。 （3）总结物质循环的特点：循环流动（碳元素在生物与无机环境之间不断循环）、全球性（碳循环涉及整个地球生态系统）；对比能量流动和物质循环的差异：能量流动是单向的、逐级递减的，物质循环是循环流动的、可重复利用的。 （4）引导学生思考：“人类活动（如大量燃烧化石燃料）对碳循环有什么影响？可能会带来哪些环境问题？”渗透环境保护教育。 （1）分组观察碳循环示意图，讨论碳循环的环节和参与的生物过程； （2）分享讨论结果，倾听教师梳理，明确碳循环的主要环节； （3）对比能量流动和物质循环的差异，强化对两大功能的理解； （4）思考人类活动对碳循环的影响，交流自身的看法。 （1）过程性评价：观察小组讨论的积极性和协作性，评价学生能否准确识别碳循环示意图中的关键环节； （2）知识评价：通过提问检查学生对碳循环环节、物质循环特点的掌握情况； （3）态度评价：评价学生能否主动关注人类活动对生态系统的影响，是否具备初步的环保意识。
设计意图：通过观察示意图、分组讨论的方式，让学生主动梳理碳循环的环节，理解物质循环的规律；对比能量流动和物质循环的差异，帮助学生区分易混淆概念；结合人类活动的影响，渗透社会责任教育，让学生树立保护生态环境的意识，突破“碳循环环节”的教学难点。
课堂小结
（一）生态系统的结构——食物链和食物网 食物链：生产者→消费者（单向链条，起点为生产者） 食物网：多个食物链交织形成，是生物间联系的主要形式 类型：捕食食物链（起点为活生产者）、碎屑食物链（起点为碎屑） （二）生态系统的功能 能量流动：来源（太阳能）、路径（生产者→消费者→分解者）、特点（单向流动、逐级递减） 物质循环：以碳循环为例，环节（光合作用吸收CO →生物群落传递→呼吸/分解释放CO ）、特点（循环往复） （三）核心观念：生态系统的结构与功能相互依存，共同维持生态平衡。
作业设计 1. 基础作业（必做）： （1）书写出校园周边生态系统（如树林、池塘）中的3条食物链，注意遵循书写规则； （2）简要描述能量流动的特点，并解释为什么能量流动是单向的； （3）完成本节课的自我评价表。 2. 拓展作业（选做）： （1）绘制一幅“生态系统碳循环示意图”，并标注出主要环节和参与的生物过程； （2）查阅资料，了解“温室效应”与碳循环的关系，撰写一篇200字左右的短文，提出1-2条缓解温室效应的建议。
板书设计 一、生态系统的结构 1. 食物链：生产者→消费者（箭头指向捕食者） 例：草→兔→鹰 2. 食物网：多条食物链交错连接 作用：物质和能量流动的渠道 二、能量流动 1. 来源：太阳能 2. 起点：生产者光合作用 3. 特点：单向流动、逐级递减（10%-20%传递效率） 三、物质循环（以碳循环为例） 1. 主要环节：光合作用、呼吸作用、分解作用、燃烧 2. 特点：循环流动、全球性 四、核心观点：生态系统是统一的整体（结构与功能相适应）
教学与反思（预设反思点，供参考） 1. 优势之处： （1）情境创设贴近学生生活（草原生态系统、水族箱），能够有效激发学生的学习兴趣，引导学生主动参与探究活动； （2）采用“任务驱动”的教学模式，将教材内容拆解为三个核心任务，每个任务均通过“交流讨论—实践操作—归纳总结”的流程展开，符合八年级学生的认知规律，有助于学生从具象到抽象建构知识； （3）注重学生的主体地位，通过小组合作、展示点评等环节，培养学生的团队协作能力和表达能力；同时融入过程性评价和自我评价，全面关注学生的学习过程和知识掌握情况； （4）结合教材中的交流活动、实践活动和小资料，准确把握教学重点，通过示意图、模型等直观教具，有效突破教学难点；同时渗透社会责任教育，落实核心素养目标。 2. 不足之处： （1）在“构建食物网”活动中，部分小组对生物之间的间接关系梳理不全面，导致食物网构建不完整；由于课堂时间有限，对这部分小组的指导不够充分； （2）能量流动和物质循环的抽象概念讲解过程中，部分基础薄弱的学生理解难度较大，需要更多的具象化案例辅助讲解； （3）学生交流分享环节，部分学生参与度不高，存在“少数学生主导，多数学生倾听”的现象，对沉默学生的关注和引导不足。 3. 改进措施： （1）提前准备草原生态系统生物关系的提示卡，在小组构建食物网时，对梳理不全面的小组发放提示卡，引导其补充完整；同时合理分配课堂时间，确保每个小组都能得到教师的针对性指导； （2）增加具象化的教学资源，如能量流动的动画视频、碳循环的模拟实验视频，帮助基础薄弱的学生理解抽象概念；设计更多的生活化问题，引导学生将知识与生活实际结合，强化理解； （3）采用“小组轮流发言”“随机点名发言”等方式，鼓励沉默的学生参与交流；对主动发言的学生给予更多的肯定和表扬，营造轻松、活跃的课堂氛围，提升全体学生的参与度。 4. 后续展望： 后续教学中，可结合本节课的知识，组织学生开展“校园生态系统调查”实践活动，让学生实地观察、记录校园中的生物，构建校园生态系统的食物链和食物网，分析其中的能量流动和物质循环，将课堂知识应用到实践中，进一步强化学生的生命观念和科学探究能力；同时持续关注学生的认知差异，实施分层教学，确保每个学生都能在原有基础上获得提升。