课件81张PPT。种群、群落、生态系统教学分析与建议3-6年级科学中生命世界内容标准框图 生物对环境的适应1.观察植物的外形,并将观察结果和它们的生活环境建立联系
2.能仔细观察动物的外形,同时能将观察结果和它的习性联系起来。[尝试画出所观察动物的显著外形特征。通过观察动物的形态,猜测它的生活习性。]
3.列举同类生物在形态方面适应环境的具体事例。
4.了解植物适应环境的几个特性,如向光性、向水性、向地性[通过实验和观察来探究植物的向光性、向水性、向地性。]
5.列举一些动物适应环境的事实,如冬眠、保护色、拟态等。
[做蚯蚓找栖息环境的实验。]
6.知道环境对生物生长、生活习性等多方面有影响。[搜集这方面的具体事例,如鱼的洄游、鸟类的迁徙等。调查植物、动物是如何过冬的,从具体事实中认识生物对环境的适应]
7.懂得食物链的含义。[用生态瓶实验探究如何维持一个小的生态系统内的平衡。]
8.能认识到人类是自然的一部分,既依赖于环境,又影响环境,影响其他生物 的生存。[能以一种动物为观察对象,探究它是如何寻找合适的栖息地的。讨论人类保护自 然环境、维持生态平衡的重要性。·讨论人如何与自然和谐相处,保持可持续发展。]7-9年级科学课程标准具体内容目标 1.学会使用简单的检索表,并尝试编制自己的检索表,说出分类的方法。
2.列举生物分类的单位。
3.识别种群。
4.区别不同生物群落(附植被)。
5.比较几种不同生境的生物,知道生物对环境的适应性。
6.概述生态系统的四个组成部分、结构及功能。
7.应用生态系统的概念来解释生产、生活实际中的一些简单问题。
8.了解生物圈。
9.感受生物界是一个复杂的开放系统,体验生命系统的构成与其他物质系统一样,也具有层次性。
10.认识人口过度增长给自然环境带来的严重后果,了解自然环境的人口承载量。
11.认识生态平衡的现象和意义。
13.解我国生物保护与自然保护的意义和措施,提高保护生物多样性的自觉性。 7-9年级科学课程标准活动建议1.提供教师事先简化了的或与所要分类检索的生物相关的局部检索表,让学生对8-12种生物尝试使用自己的分类方法进行分类,编制出自己的检索表;并通过讨论,更深入地了解分类的方法和优化自己的检索表。
2.观察腐木上的生物群落。
3.观察生物与它所生活的环境或向学生提供拟态、保护色等与适应性有关的资料,组织学生讨论或写出自己的观察、分析报告;鼓励学生找出有关的事实来说明生物与环境的一致性;探究不同生境中生物的种类和数量,观察生物之间的关系以及生物与环境的关系;某种生物小生境的研究。
4.通过观察池塘、森林、农田、海滨某一类型的生态系统,参观生态村等将生态原理应用于生产的实例,制作生态球,组织小型生态模型设计竞赛等多种形式的活动,理解生态系统的概念,并尝试应用有关原理解释生活、生产中的相关现象
5.调查人口过度增长给自然环境带来的严重后果。
6.收集我国自然保护区的资料;收集珍稀动植物的资料;收集濒临灭绝和已经灭绝的动植物的资料;说明保护生物多样性的意义。 普通高中生物课程标准 “生态”内容设计的基本思路稳态是生命科学的基本概念,从个体、种群、群落、生态系统各个层次的生命系统中都存在稳态。
“生态”内容由稳态统
领,将不同层次的生命
系统(种群、群落、生
态系统)与外界环境的
相互作用中通过自身的
调节机制维持稳态。
稳态是生命系统的重要特征,是生命系统在与外界环境的物质、能量和信息交流过程中,通过自身的调节机制而维持的相对稳定状态。理解生命系统的稳态,要将生命系统放在与外界环境的相互作用中来理解。“生态”部分的知识结构系统的组成和结构稳态系统内的
相互作用系统与环境的相互作用自我调节环境群体水平种群群落生态系统人类活动与
生态环境稳态与环境生产和生活“生态”部分的知识结构“生态”知识结构特点稳态调节:生态系统也具有一定的抵御不良环境压力、保持平衡状态的能力,能相当长久地保持一定的外观和结构,这些都是稳态调节的结果。
所有的生命系统都存在于一定的环境之中,在不断变化的环境条件下,依靠自我调节机制维持其稳态。在生态系统中,生物与环境之间相互影响,种群数量不断变化,群落也处在演替过程中。生态系统通过自动调节作用,实现物质循环和能量流动的相对稳定,形成稳态。人类的活动对生态环境产生了严重的影响,生态环境的保护已成为全人类共同关心的问题。
“种群和群落”主要阐述了种群、群落的概念、结构、特征,阐明了群落的演替过程。明确种群、群落和群落的演替与人类社会的生存、发展密切相关,具备“人与自然和谐发展”的决策意识。尝试建立数学模型解释种群 的数量变动有助于学生认识到“定量化、精确的测量,以及充分使用数学的方法”是自然科学本质特征之一。
“生态系统”主要阐述了生态系统的结构、物质循环和能量流动及生态系统的自动调节功能。明确只有把生态系统内生物群落与无机环境作为一个整体来研究,才能发现生态学的原理,形成较高的生态意识。能量流动和物质循环需要“ATP和物质代谢”的知识做基础。
“生态环境的保护”选取了当前人口增长、粮食不足、资源破坏、能源短缺和环境污染等世界面临的重大问题等,使学生自觉形成“生态环境保护需要从我做起”、“可持续发展”的决策意识。有关基因的知识为学生理解生物多样性的价值打基础。“生态”在高中生物学习中的价值1.有助于学生认识生物与环境之间的相互作用,理解生命系统的稳态,认识生命系统结构和功能的整体性。
生命系统是一个开放系统,它不停地与外界进行物质、能量和信息的交换,并以动态平衡的方式维持其自身的稳态。生物体的代谢、生长、生殖、发育、运动等过程能够有条不紊地进行,都是由于生物体有自我调节控制的能力。自我调节控制能力使生物体作为一个整体,表现出完整有序的生命过程。稳态是各种形式生物体的普遍特征。本模块的学习有助于理解生物个体是如何在不断变化的环境中通过自我调节机制维持自身的稳态的。
从个体到种群、群落、生态系统、生物圈,都是生命系统的不同层次。系统都有边界,由相互作用、相互依赖的组分组成,系统都有它自身的调控规律和发展、消亡的规律。稳态是生命系统能够存在的必要条件。本模块的学习有助于理解生物与生物之间、生物与无机环境之间又是怎样通过复杂的相互作用形成一个统一整体的。 2.领悟系统分析、建立数学模型等科学方法及其在科学研究中的应用。
利用活体或实物模型进行的模拟实验研究生物时,由于变量较多,且变量之间关系复杂,与实际事物相比,存在较大差异,因此需要做系统分析。系统分析就是运用系统思想,对生命系统的要素、结构、边界、环境、性能等系统的基本特征和系统的状态及调控作分析。如生态系统的要素就是组成成分,即生产者、消费者、分解者等生物成分和非生物的物质和能量;结构是食物链和食物网等营养结构;边界是生态系统的范围,它是一个模糊概念,根据研究的需要划定;环境是生态系统的外部环境条件,系统与环境之间具有物质、能量和信息的交流,共同组成一个更大的系统;性能是系统整体的特性和功能,整体特性表现为该系统与其他系统的区别,系统的功能则反映了系统与外部环境相互作用的程度,或系统获取输入、予以变换而产生输出的能力。生态系统状态就是稳定性,调控就是生态系统都的自动调节能力,在不断变化的环境条件下,依靠自我调节机制维持其稳态,实现物质循环和能量流动的相对稳定。3.形成生态学观点和可持续发展的观念。
生物与环境是现代生物学在宏观方面研究的中心问题,通过本模块的学习,可以认识到生物与环境是一个统一的整体,生态环境是人类生存、繁衍的基础,保护和改善生态环境是人类维护自身生存和发展的前提。因此要积极形成生态意识和环境保护意识,从而树立人与自然和谐、可持续的发展观念。
本模块选取有关生命活动的调节与稳态的知识、生物与环境的知识,有助于学生理解生命活动的本质,了解系统分析的思想和方法,提高对生命系统与环境关系的认识,并为学生树立人与自然和谐发展的观念,形成生态意识和环境保护意识奠定基础。“生态”内容的学习意义1.知识方面,学生通过“生态”内容的学习,理解生物与生物之间、生物与无机环境之间又是怎样通过复杂的相互作用形成一个统一的整体的。
2.能力方面,学生通过“生态”内容的学习,可以了解系统分析的思想和方法,逐步形成整体性思维的习惯,初步学会建立数学模型,提高从内因和外因相互作用的角度分析事物发展变化的能力。
3.情感态度与价值观方面,学生通过“生态”内容的学习,可以提高对生命系统与环境关系的认识,为树立人与自然和谐发展的观念,为形成生态意识和环境保护意识奠定基础。 “生态”内容在高中生物中的地位1.从群体水平认识生命与环境的关系。生态系统的动态变化都是在一定的范围内进行的,否则就会解体,导致系统的崩溃。稳态是生命系统能够独立存在的必要条件。在群体水平上主要阐述生态系统的自动调节。
2.了解生物学在生活和生产中的应用。种群数量的变化、群落的演替、生态系统的稳定性、生物多样性的保护等内容,与人类的经济生产活动和社会的可持续发展密切相关。
3.认识生物与环境是一个统一的整体,进而树立人与自然和谐发展的观点,为学生形成环境保护意识打下理性的基础。
4.全面领悟科学方法。帮助学生领悟系统分析、建立数学模型、取样调查等方法。“生态”内容在三维目标中的重点1.知识方面:核心概念是稳态和反馈。系统的稳态是通过反馈调节机制而实现的。在一个系统中,系统本身工作的效果,反过来又作为信息调节该系统的工作,这种调节方式叫做反馈调节。在生态系统中,当气候适宜时,植物生长茂盛,为植食性动物提供了充足的食物,植食性动物的数量会增加;植食性动物数量的增长,会吃掉大量的植物,同时也会使肉食性动物数量增加,这两方面的变化又都导致植食性动物数量的增长趋势得到遏制。这也是反馈调节。在生态系统内部存在复杂的反馈调节网络,稳态是通过网络化的反馈调节而实现的。
学生要建构稳态和反馈的概念需要一定的生物学事实做基础。
2.科学方法方面:重在系统分析和建构模型的方法。系统分析是明确系统的边界后,在分析系统组或要素、层次结构的基础上,分析系统各组成成分间相互影响的定量 关系,建立系统的数学模型,并利用计算机对系统结构优化,使系统具有功能整合作用的问题分析方法。一般包括①定性分析,划分系统边界、确定系统组成成分、分析系统层次、明确问题及研究目标;②定量研究,定量研究各组成成分间的影响关系、建立系统数学模型;③模型分析,在认识系统动态规律的基础上,确定系统模型的参数,进行模型试验,优化系统功能;④系统结构优化,通过模拟分析,优化系统结构,实行系统调控,使系统具有系统功能整合特性,实现优化的系统功能。限于学生水平,教学中重在领悟系统方法的思想,初步学会从系统的整体出发,分析整体与局部、部分与部分、整体与外部环境之间的相互关系。在进行有关系统分析活动时主要做定性分析或定量研究,比如建立种群增长的数学模型。
3.情感态度价值观:一是关注生物科学的发展与社会的关系,二是形成环境保护意识,树立人与自然和谐发展的观念,如“关注全球性生态环境问题”、“形成环境保护需要从我做起的意识”等。教学策略、教学活动的建议1.关于基本概念和原理的教学,应积极组织学生开展相关活动,通过活动来建构知识
种群、群落和生态系统的内容,属于宏观生物学范畴,应多联系生产和生活实际。如联系有关蝗灾的报道,让学生讨论蝗灾大发生的原因是什么:联系渔业生产中合理捕捞量的确定问题,引导学生讨论种群数量的变化规律。还应当提供较多的考察当地种群、群落和生态系统的机会,组织学生实地考察一个生态系统,如一个池塘、一块农田等,然后引导学生讨论这个生态系统的组成成分以及各组成成分之间的关系:积极指导学生完成“探究培养液中酵母种群数量的动态变化”等。
2.应当通过各种活动让学生领悟有关科学方法
科学方法主要有系统分析的方法、建构数学模型的方法、取样调查的方法以及实验方法等。应当避免将方法论当作知识来讲授,应当让学生通过活动来领悟。 如关于取样调查的方法,如标志重捕法可以通过模拟活动让学生领悟。
3.应当落实科学、技术、社会相互关系的教育
群体水平的稳态与环境的内容与人们的日常生活和生产实践有着密切的关系。如诸多环境问题又是生态系统的稳态失调的结果。科学技术成果的运用,在满足人们某些愿望的同时,往往又带来一些始料不及的问题,如环境激素的问题、生物多样性锐减的问题、臭氧层破坏的问题等。教师应当鼓动学生亲自调查或广泛搜集资料,再通过课堂讨论;加深对科学、技术、社会相互关系的认识,提高参与社会事务的讨论和公众决策的能力。初中科学中有关“种群”的内容“第四章 种群”的教学分析与建议[课标要求]
1.列举种群的特征。
2.尝试建立数学模型解释种群的数量变动。
3.探究培养液中酵母种群数量动态变化。
[考试说明]
1.种群的特征(Ⅰ)
2.种群的数量变化(Ⅱ)
3.探究培养液中酵母菌数量的动态变化 第一节 种群的特征
[指导意见]
[会考标准]
①种群的概念及特征(a)
②种群密度的调查方法(a)第二节 种群的增长方式
[指导意见]
[会考标准]
①探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化:目的要求、材料用具、方法步骤、实验现象、结果和讨论(c)
②种群的指数增长和逻辑斯谛增长的含义及特点(b)
③环境容纳量的概念(a)第三节 种群的数量波动及调节
[指导意见]
[会考标准]
①种群数量的非周期波动与周期波动的概念及原因(a)
②凋节种群数量的因素(a)[内容特点]
1.“种群的特征”是了解水平的知识性目标,要求学生在知道的基础上,对所学概念及特征进行识记和简单的描述。尝试建立数学模型解释种群的数量变动是模仿水平的技能性目标,要求学生在原模型示范或具体指导下,运用所学知识和相关技能完成操作。探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化可以帮助实现建立数学模型,理解种群数量变动。
2.注重让学生在现实生活的背景中学习生物学,倡导在解决实际问题的过程中深入理解生物学原理。种群特征中种群密度的调查方法、年龄结构、性别比例、种群增长曲线及数量波动等内容,引用了我国的某些人口及生物资源状况,使学生能够在生物学原理的基础上,理解我国的人口政策,关注我国的人口状况。同时关注生物资源状况,培养珍爱生命、热爱自然的情感。3.倡导探究性学习,进行科学方法教育。建立数学模型的方法是科学方法教育的侧重点,尝试建立数学模型解释种群的数量变动,可以化抽象为具体,可以直观、形象地呈现种群数量的变动情况。增加了探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化的内容,让学生通过种群培养、记数统计,绘制一定的增长曲线,并对绘制的曲线进行分析,从而揭示一定的变化规律,使学生领悟建立数学模型来表现生物学现象、特征的重要作用,有利于培养学生的创新精神和实践能力。科学方法教育还体现在引入种群密度的调查方法--抽样调查,估算常用的方法--标志重捕法等。其实质是选取统计学方法,通过亲自参与和实地调查或模拟研究。培养学生收集数据、综合分析的科学探究能力。
本节的教学重点是种群的特征,教学难点是通过探究活动建立种群数量变动模型。[教学建议]
1.将学生学习生物学的视角从微观、个体水平转到宏观、群体水平上来。通过让学生列举具体事例,展开讨论明确种群的概念,认同种群不是个体的简单累加。
2.《种群的特征》教学重点是种群的特征,难点是种群的存活曲线。通过种群的视频或图片,引出种群的概念,并让学生列举具体的事例说明种群的概念。通过具体生物现象与事例的列举,进行出生率和死亡率、年龄结构、性比率、种群分布型和种群的存活曲线等特征的教学。通过分析与讨论,理解种群密度是种群最基本的数量特征,出生率和死亡率直接影响种群密度,年龄结构和性比率通过影响出生率和死亡率来影响种群密度。调查种群密度的方法主要是介绍动物的标志重捕法,可结合具体实例说明研究种群密度的意义。3.《种群的增长方式》的教学重点是种群的增长方式和环境容纳量。难点是尝试建构种群增长的数学模型并据此解释种群数量的变化。通过探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化构建酵母菌增长的数学模型。结合野鸭或其它实例进行分析得出种群指数增长曲线和指数增长数学模型。从资源、空间角度分析并结合绵羊、黄猩猩果蝇培养实验得出逻辑斯谛增长曲线,理解环境容纳量。
4.《种群的数量波动及调节》的教学重点是种群的数量波动。通过相关数据和坐标曲线图辨别种群数量波动的类型,简述产生的原因,并能够说出种群的平衡密度。通过对种群增长模型的分析,领悟数学模型对揭示种群动态变化规律与调节机制的重要意义。让学生分析理解种群动态变化原理在农业、林业、渔业生产上的应用,形成可持续发展的观点。
5.“探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化”活动,除按照教材探究活动指导的要求动手操作外,可以根据学校实际情况,采用草履虫、绿眼虫、衣藻代替酵母菌进行探究,从而降低实验难度。这个探究活动可以扩展为研究性学习活动的一个项目。★初中科学中有关“群落”的内容“群落”的教学分析与建议[课标要求]
1.描述群落的结构特征。
2.阐明群落的演替。
3.土壤中动物类群丰富度的研究。
4.调查当地自然群落中若干种生物的生态位。
5.探究水族箱(或鱼缸)中群落的演替。
[考试说明]
1.群落的结构特征(Ⅰ)
2.群落的演替(Ⅰ) 第一节 群落的物种组成和优势种
[指导意见]
[会考标准]
①群落的概念及群落的物种组成(a)
②物种丰度的含义(a)
③优势种的主要识别特征(a )第二节 植物的生长型和群落结构
[指导意见]
[会考标准]
①陆生植物群落的垂直结构、水平结构和时间结构(a )第三节 物种在群落中的生态位
[指导意见]
[会考标准]
①生态位的概念(a)
②生态位重叠和竞争排除的原理(a )第四节 群落的主要类型
[指导意见]
[会考标准]
①土要的陆地生物群落类型(森林、草原、荒漠、苔原) (a )第五节 群落演替
[指导意见]
[会考标准]
①群落演替的概念、类型和群落演替的过程 (a )[内容特点]
1.群落是生命系统中介于种群和生态系统之间的一个层次,本节内容起着承上启下的作用,占据重要地位。
2.群落的结构特征属于了解水平的知识性目标。包括群落的概念、群落的物种组成、群落的种间关系、群落的特征以及群落的结构等内容,即对群落这一层次的生命系统进行结构分析,既分析其组分,又分析其组分间的关系和空间配置状况。
3.群落的演替属于理解水平的知识性目标,包括群落演替的动态过程、人类活动对群落演替的影响和群落的稳定性等内容。是在群落层次上分析生命系统的发生与变化,从初级演替先锋群落的出现经过发展期直到稳定期顶级群落的形成;探讨人类活动对群落演替的影响,体现STS教育思想,可以让学生理解并关注人类活动影响群落演替的速度和方向。树立生态学观点和可持续发展观点,同时为后面学习生态系统的稳定性打下基础。
本节的教学重点是群落的结构特征、群落的演替过程,难点是从结构与功能相统一的角度描述群落的结构特征、群落演替的动态过程。[教学建议]
1.群落的结构特征应从群落的概念人手,强调群落不是一定空间内各种生物简单的集合,而是通过种内关系、种间关系建立起的有机整体,有别于种群和物种。第一、二节《群落的物种组成和优势种》与《群落结构》的重点是物种丰度与优势种、群落三个结构,难点是群落的时间结构。通过补充生物实例,增加感性认识,理解优势种的概念。采用创设情境设计相关问题组织学生阅读、分析讨论的形式,通过对学生熟悉的森林中植物与动物分布等实例分析群落的垂直结构、水平结构和时间结构。可采用创设情境设计相关问题组织学生阅读、分析讨论的形式。第三、四节《物种在群落中的生态位》与《群落的主要类型》的教学重点和难点是生态位的概念、生态位重叠和竞争排除原理和不同生物群落特点的比较。前者利用图片、示意图等将抽象的概念具体化,并用教师用书中的问题串,引起学生思考讨论,使重点知识和难点知识得到强化和突破。后者用不同群落的图片、视频结合教材内容,列表比较它们各自的特点。2.第五节《群落演替》的教学重点是群落演替的概念、原生和次生演替以及顶级群落。难点是群落的演替过程及其最终平衡状态。群落的演替应紧紧抓住“动态发展观”实施教学,要用历史性眼光,从纵向进行寻踪。通过弃耕农田演变成森林和湖泊演变成森林的例子,引出并理解演替的概念,然后联系资料片和生活经验,创设问题情境,引导学生分析探究出群落演替的各个阶段及不同阶段生物的变化。让他们明白群落是一个动态系统,但在正常情况下多数群落中物种结构相对稳定,从而深刻理解群落演替的动态过程及控制因素。引导学生从起点、基质、环境条件、经历时间的长短等几方面比较原生演替、次生演替的不同。结合身边熟悉的事例从优、劣两方面列举人类活动对群落演替的影响,适当补充一些实例,简要分析人类活动对群落演替的影响,如人工马尾松林、过度放牧、生物入侵等,以及“退耕还林、还草、还湖,退牧还草”的科学性和必要性,借以落实情感态度价值观目标。这部分内容可以采用上网调查或通过查阅图书资料的方式完成。初中科学中有关“生态系统”的内容“生态系统”的教学分析与建议[课标要求]
1.讨论某一生态系统的结构。
2.分析生态系统中的物质循环和能量流动的基本规律及其应用。
3.举例说出生态系统中的信息传递。
4.阐明生态系统的稳定性。
5.设计并制作生态瓶。
6.调查或探讨一个农业生态系统中的能量流动。
[考试说明]
1.生态系统的结构(Ⅰ)
2.生态系统中物质循环和能量流动的基本规律及应用(Ⅱ)
3.生态系统的稳定性(Ⅱ)第一节 生态系统的营养结构
[指导意见]
[会考标准]
①生态系统的概念和组成成分(b)
②食物链的概念(b)
③生物放大的含义(b)
④食物网的概念、食物网的结构与稳定性的关系(b)
⑤营养级的概念及其划分方法(b)第三节 能量流动与物质循环
[指导意见]
[会考标准]
①生态系统中的能量流动的过程和特点(c)
②生态系统中的碳循环的过程和特点(c)第四节 生态系统的稳态及其调节
[指导意见]
[会考标准]
①生态系统稳态的概念(a)
②反馈调节的概念、类型及稳态的自我调节过程(b)[内容特点]
1.生态系统是研究生物及其无机自然环境相互作用而形成的统一整体,是建立在种群与群落基础之上的又一个生态学范畴。通过对生态系统结构及功能的学习,使学生对生态系统的稳态有一定的理解;通过学习生态系统的负反馈调节中的作用,使学生理解保持生态系统稳定性的重要作用,从而为学习有关环境保护的知识和建立环保意识打下坚实的基础。
2. 探究学习活动大大加强,如关于生态系统的结构,要求学生在对各种生态系统进行充分讨论的基础上,对某一个具体的生态系统总结归纳出其基本组成成分及营养结构,强调知识的生成过程。
3.能量流动与物质循环内容变化不大。
4.在生态系统的稳态是通过反馈调节实现,反馈包括负反馈和正反馈,利用通过对不同生态系统的讨论,使学生总结出反馈调节的基本过程。引导学生去关注生态系统稳定性与生物生存之间的关系,自然就过渡到对环境保护内容的学习。[教学建议]
1.生态系统的概念、结构、功能和稳定性及自动调节是这一部分内容的主线,我们在教学过程中,应该本着知识建构的过程组织教学。可以通过具体的生态系统,引导学生去观察和总结生态系统的组成成分,通过生态系统各成分之间的关系,使学生理解食物链和食物网的概念,并通过食物链和食物网去完成生态系统的能量流动与物质循环,通过信息传递,以达到生态系统的稳定性,通过对抵抗力稳定性和恢复力稳定性的讨论,使学生了解可以通过改善生态系统的结构以达到保护环境的目的。同时,生态系统的稳定性与前面学习的个体、种群和群落息息相关,我们可以通过对前面学过的内容的归纳总结实现知识的迁移,使学生对于生物及其生活的环境有一个总体的认识。
2.第一节《生态系统的营养结构》的教学重点是生态系统的概念;生态系统的营养结构,包括食物链、食物网、营养级和生态金字塔等内容。教学难点是生物量金字塔、能量金字塔数量金字塔的比较。可以从“校园是一个生态系统吗?”的话题切入,结合学生身边熟悉的实 例讨论生态系统的七大组成成分及其相互联系,也可以与初中学过的有关内容进行比较,以旧带新。与此同时,启发学生思考生态系统尽管有不同的类型,但在结构上具有许多共同点。重点从“生产者、消费者、分解者”之间的关系,阐释生态系统中各组成成分之间紧密联系构成一个统一整体,体现一定的结构和功能,可以尝试构建生态系统的结构模型。关于食物链与食物网的教学,可以教材中的图示为例,分析生物之间的食物关系,从而将食物链、营养级、食物网以及生物放大的知识加以有机的整合。对于三种生态金字塔的教学,要充分利用实例和图片加以理解,特别是能量金字塔不会倒置的原因。
3.第三节《能量流动和物质循环》的教学重点:能量流动的过程和特点;碳循环。难点是分析能量流动和物质循环的关系。生态系统的能量流动比较抽象,可以借助于某一条具体的食物链,定性分析“能量沿着一个食物链流动”的过程,为了定量地分析与了解能量流经每一营养级中的具体变化,可引出林德曼的研究,用数据来分析能量的流动情况,并归纳总结出能量流动的特点。 生态系统中的物质循环时时刻刻发生在我们身边,因此,可以联系自身来感受物质循环的存在。通过碳循环的实例,明确物质循环带有全球性,无机环境中的物质可以被生物群落反复利用的特点。学生对“温室效应”并不陌生,对于它形成的原因,可以从碳循环的知识进行讨论分析,有利于知识的综合运用,并为第七章的学习打下基础。学习了生态系统的两大功能:能量流动与物质循环后,应采用讨论、列表比较等方式总结两者的关系。
4.第四节《生态系统的稳态及其调节》的教学重点:生态系统趋于稳态的特点;自我调节的主要机制(负反馈和正反馈)。难点是负反馈调节机制。列举实例,从群落的种间关系、生态系统的结构与功能等相关内容进行讨论,说明自然界中生态系统有趋向于稳态的特点,进而引出“生态系统的自我调节”。通过分析具体的生态系统例子,理解负反馈和正反馈的调节机制。设计并制作小生态瓶
目的要求:设计和制作不同组分的小生态瓶,尝试观察和分析封闭的微型生态系统的结构及其稳定性。
实验原理:生态系统发展到一定阶段,均能够达到一定的稳定状态。但是,随着生态系统复杂程度的不同,其稳定性也不相同,持续的时间也会不一样。根据不同小生态瓶中生物的变化情况,来探索生态系统稳定性与其复杂程度的关系。
材料用具:显微镜,大广口瓶若干,树下腐殖土若干
操作过程:1.取土样少许置于表面皿中,用镊子将其摊开,观察并拣出其中的土壤动植物,记录其种类和数量。2.将该土样置于烧杯中,加少许水,充分搅拌经沉淀后,取一滴上清液于载玻片上,盖上盖玻片,制成临时装片,放在显微镜下观察,记录其中的微生物种类和数量。3.取该土样置于不同广口瓶中,改变其中动植物的种类和数量,将广口瓶编号密封后,放在不同条件下。4.定期取广口瓶内土样观察,记录其中动植物及微生物的生存状况。
讨论:1.设计表格,将纪录结果填入其中。2.根据不同广口瓶中生物种类和数量的变化情况,讨论生态系统的结构及其稳定性与各种因素的关系。初中科学中有关“人与环境”的内容“人类与环境 ”的教学分析与建议[课标要求]
1.探讨人口增长对生态环境的影响。
2.关注全球性生态环境问题。
3.概述生物多样性保护的意义和措施。
4.形成环境保护需要从我做起的意识。
5.调查当地生态环境中的主要问题,提出保护建议或行动计划。
6.搜集应用生物技术保护生物多样性的实例。
[考试说明]
1.人口增长对环境的影响Ⅰ
2.全球性的环境问题Ⅰ
3.生物多样性保护的意义和措施Ⅰ第一节 生态系统的营养结构
[指导意见]
[会考标准]
①生物圈的概念及组成(a)第二节 全球人口动态
[指导意见]
[会考标准]
①人口增长的过程及后果(a)
②控制人口过度增长的措施(a)第三节 人类对全球环境的影响
[指导意见]
[会考标准]
①温室效应、全球变暖、臭氧减少、酸雨、水体污染、物种灭绝对环境和生物的影响(b)
②保护生物多样性的措施和意义(b)
[教学建议]
1.第一、二节《生物圈》与《全球人口动态》的教学重点是生物圈的概念、世界人口数量和人口增长带来的后果可能通过图片、照片和视频等资源丰富学生的感性认识,便于理解。多让学生谈谈他们感兴趣的问题。鼓励学生搜集全球、我国乃至本地区的人口信息以及感兴趣的人口问题,要随时留意最新信息,以体现教学内容的时代性,
2.第三节《人类对全球环境的影响》的教学重点是物种灭绝与生物多样性下降。课前让学生以分组合作的形式,搜集资料,注意选取具代表性、能说明问题的实例,将搜集的资料整理成图或表格形式,力求简明直观。用“世界环境日”和一年中生态方面的纪念日引出本节主题,通过交流讨论,了解环境问题的严重性,提高生态责任感,强化可持续发展的观念。
3.进行社区、村镇或学校附近一个淡水区域的水质活动前,由小组成员确定周围比较安全的调查地点,分工明确任务到人,教师要做好方法指导和技能培训。调查时,要注意安全,分工合作,保证活动的有序开展。调查完成后,要做结果分析、交流和讨论。★探讨水体的富营养化
目的要求:利用氮、磷等无机物培养水生植物,观察植物的生长情况,探讨水体污染与氮、磷等无机物含量之闻的关系。
材料用具:650毫升可乐瓶或雪碧瓶(剪去瓶颈部分),池塘中提取的藻类,尿素和洗衣粉,小蝌蚪数只。
实验过程:1.取甲、乙两只可乐瓶或雪碧瓶,各加入1000毫升清水和少量池塘中提取的藻类,同时乙烧杯中加入一定量的尿素与洗衣粉,放到阳光充足的地方。48小时后观察两试管中的变化,并记录结果。2.在甲、乙两只可乐瓶或雪碧瓶各加入几只活泼的小蝌蚪,放置48小时后,观察两烧杯的变化及蝌蚪的生长状况。
注意事项:1.随时注意可乐瓶中的水藻及蝌蚪的生长状况。2.尿素与洗衣粉的量不宜太多,以免影响水藻与蝌蚪的生长。
展开讨论:1.两只烧杯为什么会出现不同的结果?2.如果大量富含氮、磷的污水排入江河湖海,将会对环境造成什么样的危害?生态学基础理论研究的前沿领域最流行的10项生态学概念
●竞争
●生活史对策
●种群调节
●生物对环境的适应性
●能流
●植物与植食性动物的关系
●物质循环
●捕食者与猎物的关系
●演替
●自然保护 优先研究的领域
●全球变化:气候、大气、土壤和水化学的变化,以及土地种林利用所引起的生态学原因及后果。
●生物多样性:自然和人类活动引起遗传、物种和生境多样性的改变;决定多样性的生态因子和生态后果;保护珍稀濒危物种;全球及区域变化对生物多样性的影响。
●可持续发展的生态系统:探索自然和经营生态系统的压力;受害生态系统的重建;可持续发展生态系统的经营;病、虫害的危害;生态学进程与人类社会系统间的相互作用。 生态学基础研究的前沿课题
●自然界不同时空尺度生物多样性的类型与格局,决定生物多样性进化的生态学因子,以及进化与生态学过程;
●生物体形态、生理和行为特征的相互作用;
●在环境胁迫条件下,生物体形态、生理和行为的遗传类型可塑性及其限度;
●决定散布与休眠的生态条件,以及对种群和群落的效应
●解释生物体生活史适应对策的因子;个体生活史对策为何影响种群对环境干扰的反应方式;
●决定种群大小的因子,个体的生态学过程与种群动态的关系;
●种群年龄、阶段、遗传和空间结构如何影响种群对各种胁迫变化的反应;
●景观破碎对种群散布、持久性及种群灭绝的影响;
●制约群落和生态系统聚集的因子,以及群落和生态系统胁迫反应的途径;
●在生态系统与景观中,生物和非生物组分之间的相互作用及反馈,能流与物质交换的控制;气候、人类活动与生物过程对生物地球化学过程的调节;
●特定时空尺度的过程如何影响其它尺度的过程;
●自然的和人类活动所造成的环境变化对个体、种群和群落的生态学过程及格局的影响。 2007年批准的国家重点学科名单 生物学(一级学科)
北京大学
北京协和医学院—清华大学医学部
清华大学
复旦大学
南京大学
中国科学技术大学
武汉大学
中山大学生态学(二级学科)
北京师范大学
东北师范大学
东北林业大学
华东师范大学
南京林业大学
浙江大学
云南大学
兰州大学
可持续发展生物圈生态学研究的关键议题
●量化和模拟生物圈与全球变化的各种关系,确定全球变化的生态学原因和后果;
●应用描述生态系统调节生物圈大气化学变化的模型,以及描述这些变化过程的生态学后果模型、确定和解释大气、土壤、淡水和海洋化学的生态学原因和后果;
●了解土地变化和水转换对生态学过程的影响,确定土地和水利用变化的生态学后果;
●确定人类活动和其它环境变化的物种进化的后果;
●将遗传、物种、生境和生态系统多样性编目,确定生物多样性变化的速度及其对群落结构和生态系统过程的影响,以及决定各层次生物多样性的因子;
●加速对稀有濒危物种生物学的研究,为其发展提供必要的信息;
●确定对胁迫产生生态学响应的类型和指标,建立监测生态系统健康状况,以及评价预测胁迫的方法和手段;
●建立,检验并应用重建生态学的原则,加速受损和退化生态系统的基础研究;
●建立和发展可持续人工生态系统设计和管理的生态学原理;
手 机:13857784025
E-mail:88380349@163.com
浙科生物:http://www.bio.zj.cn