第5章
第2节
生态系统的结构和功能（第1课时）
生态系统的组成
一、设计思路
本节课以一个草原生态系统为主线，通过问题串的形式，启发学生对图中各种生物在生态系统中的作用以及它们之间的相互关系进行分析，认识生态系统的各种成分，认识建立在营养关系基础上的生物之间的联系——食物链、食物网，最后以教材中的“认识一个生态系统”作为学习训练的内容，使学生巩固所学知识。
二、教学目标
知识与技能
1．知道生物群落、生态系统的概念。
2．理解生态系统的成分及各成分间的相互关系。
3．知道食物链、食物网的概念。
过程与方法
1．在分析具体的生态系统组成中，学会归纳生态系统的成分及分析生态系统的营养结构。
2．学会有序的观察食物网，分析食物网中的食物链的关系和数量。
情感态度与价值观
1．通过对生态系统各成分之间的相互关系的分析，认同生态系统是一个统一整体。
2．建立生态系统的完整性是生物生存的必须条件的观点。
三、重点和难点
重点：生态系统的整体概念和各组成成分及其作用。
难点：生态系统是一个统一的整体。
四、教学准备：
草原生态系统动画、PPT。
五、教学过程：
教学内容
教师行为
学生行为
教学说明
引入
播放动画：草原生态系统1、提问：（１）草原中所有的蚱蜢总和称什么？（２）草原中除了蚱蜢这一种群外，还有哪些种群？
观看、思考、回答
动画引入，既能帮助学生复习旧知，又能顺理成章的引出新课
新课一、生态系统概念
1、过渡语：在一定地域内，多种生物的种群同时存在，组成了生物群落。2、讨论：这些生物要生存，还需要哪些条件？3、概括：同学刚才所列举的就是生物生存的环境因素。4、讲解生态系统概念同时用图列出：个体——种群——群落
生态系统
环境5、请学生举例。
听讲。讨论、交流。举例：各种不同的生态系统，并认识生物圈是地球上最大的生态系统。
在听讲、讨论、交流、举例的过程中帮助学生正确理解概念，同时也利于学生把握新旧知识间的内在联系（种群—群落—生态系统）。
二、生态系统组成1、组成成分
1、看视频引导学生讨论：生态系统虽然千差万别，但都包括一些基本成分。以草原生态系统为例：（1）、一片草原里除了草、蚱蜢，还包括哪些生物？（2）、它们之间存在着怎样的食物联系？（3）、生物可以通过食物获得什么？（4）、按照不同种类生物的营养方式及其作用，如何将其分类？（6）、其他生态系统例如池塘、森林生态系统中的生物是否也有相同的归类？（出示图片）（7）、从以上分析可见，生态系统这个统一的整体必须具有哪些组成成分？（8）、各组成成分之间有什么联系？得出结论：
非生物成分生态系统
生产者
生物成分
消费者
分解者2、引导学生讨论、交流：（1）生态系统哪一个成分更重要？（2）如果缺乏其中某一个成分，会怎样？得出结论：生态系统是一个统一的整体。
讨论、交流逐步揭示生态系统各组成成分之间的内在联系，并推出“生产者、消费者、分解者”的概念。分组讨论、交流、质疑。学生听讲。
通过问题串引导学生思考生态系统各组成成分之间的联系，推出生态系统的组成成分。通过交流、质疑，不仅有利于培养学生发散思维、逆向思维，更帮助学生树立了生态系统统一性、完整性的生物学观点。
2、食物链与食物网
1、由问题：草原中，草、蚱蜢、蛙之间存在着什么关系？引出食物链概念、书写方式。2、观看视频，引导学生说出其他的食物链，教师在黑板上书写，分析这些食物链的关系，引出食物网。3、出示食物网图，引导学生分组数食物链，交流讨论计数的方法及结果。4、教师点评：需要有序的计数。5、引导学生阅读P83食物网，并计数。
回答、听讲。观看、思考、回答。分组讨论。听讲。计数、交流。
通过师生的活动，让学生掌握食物链的计数方法。
小结
指导学生小结，并点评。
学生小结。
培养学生对所学知识的及时梳理。
（学习训练）
引导学生观察P84图，区分其中的非生物成分、生物成分，并将其按营养方式分类。
观察、回答。
能把所学知识进行应用。第5章
第2节
生态系统的结构和功能（第3课时）
生态系统的功能(物质循环、信息传递)
一、设计思路
本节课的内容是在上节课学习过生态系统的功能----能量流动后继续学习生态系统的另外两个功能----物质循环、信息交流。首先通过设问“生物在不停的呼吸过程中，每天都要消耗大量的氧，为什么我们并未感到大气中的氧不断减少呢？”来引入新课----物质循环，关于生态系统物质循环的概念,着重强调物质主要是指组成生物体的基本化学物质,而不是指由这些元素组成的糖类、脂肪和蛋白质等生物体内所特有的物质。对于物质循环的特点是通过对碳循环形式和过程的学习，来概括物质流动的特点是循环的，各种物质都能重返自然环境，随后启发学生讨论物质循环与能量流动的相互关系、同时拓展关注碳循环平衡失调与温室效应的关系，注意培养学生的环保意识。对于生态系统的另一功能----信息交流，则通过“蚂蚁搬家”的录像引入，“蚂蚁搬家”的情景学生看的比较多，蜜蜂跳八字舞的情景比较难以发现，故用蚂蚁搬家的情景引入易于激发学生的兴趣，然后请同学列举生态系统中还有哪些信息交流的方式，讨论认识信息交流的作用。最后请同学归纳、小结生态系统的内涵，即在一定空间范围的生物成分和非生物成分之间，通过不断的物质循环、能量流动和信息传递而相互作用，相互依存的一个统一整体，使学生形成生态系统是一个统一整体的观点。
二、教学目标
(一)知识与技能
1．知道生态系统的物质循环的概念及物质循环的重要意义。
2．了解生态系统的物质循环过程，重点以碳循环为例说出物质循环的过程及特点。
3．明白生态系统的能量流动和物质循环的关系。
4．了解生态系统的信息传递方式。
(二)过程与方法
通过图解和讨论，明白生态系统的主要功能。
(三)情感态度与价值观
1．通过拓展滥伐森林对碳循环的影响、化石燃料的大量燃烧与温室效应关系等培养环保意识。
2．通过了解生态系统的能量流动、物质循环和信息传递，概括生态系统的内涵，认识生态系统是一个统一整体的观点。
三、重点和难点
重点：生态系统的物质循环过程及特点、碳循环过程图解、生态系统的信息传递方式、生态系统的整体概念。
难点：生态系统的物质循环过程、生态系统的信息传递方式。
四、教学准备
碳循环的多媒体课件、蚂蚁搬家的录像。
五、教学过程
教学内容
教师行为
学生行为
教学说明
引入
生物在不停的呼吸过程中，每天都要消耗大量的氧，为什么我们并未感到大气中的氧不断减少呢？（原来，在生物群落与无机环境之间，物质是不断地循环的。）
思考回答：
创设情景引入新课题。
生态系统的物质循环概念碳循环3、能量流动和物质循环的区别、联系4、拓展信息传递1、信息种类2、信息传递的作用
提问：什么是生态系统的物质循环？生态系统的物质循环是指组成生物体的基本元素C、H、O、N等（不是指由这些元素组成的糖类、脂肪和蛋白质等生物体内所特有的物质）都不断进行着从无机环境到生物群落，又从生物群落到无机环境的循环过程，这就是生态系统的物质循环。
投影碳循环的模式图。老师引导学生小结：碳的循环的物质形式是二氧化碳，从无机环境进入生物群落是通过生产者的光合作用，从生物群落进入无机环境主要是通过生物的呼吸作用（包括生产者、消费者、分解者的呼吸作用），此外还以化石燃料的形式储藏于地层中或化石燃料的燃烧。碳在生物群落之间的运动，是从生产者到消费者，从生产者、消费者到分解者是沿着食物链或食物网进行的。碳循环中，全球性大气中的CO2能够随大气环流在全球范围内流动。
区别：物质循环过程中无机环境的物质被生物群落反复利用，而能量流动是单向的、不循环的，逐级递减的。联系：能量流动和物质循环二者相互伴随，相辅相成，是不可分割的统一整体。老师启发：了解清楚碳循环的整个过程后，我们知道，大气中的CO2是在动态中保持平衡的，那么，如果绿色植物大量减少，化石燃料大量燃烧，会造成什么后果？引起什么样的环境问题?要是地球持续升温，将会有什么危害？既然温室效应有这么多危害，我们应该怎么做？大力植树造林在这方面有什么作用？1、?
植物减少、燃料大量燃烧会引起CO2增多，引起温室效应。2、?
地球持续升温会使冰川溶解，海平面上升；土壤沙漠化加剧；物种减少。3、减少“温室效应”应该保护植被，植树造林；减少化石燃料的的开采和使用。播放蚂蚁搬家的录像。设问：你知道在生态系统中还有哪些信息？
生态系统中的信息种类：（1）物理信息：生态系统中的光、声、温度、湿度、磁力等，通过物理过程传递的信息。如蜘蛛网的振动、鸟鸣（2）化学信息：生物在生命活动过程中，产生的一些可以传递信息的化学物质。如豺狼的尿液、昆虫的交尾。（3）行为信息：动物的特殊行为，在同种或异种生物间传递的某种信息。如蜜蜂的舞蹈。信息传递在生态系统中的作用：（1）生命活动的正常进行，离不开信息的作用。（2）生物种群的繁衍，也离不开信息的传递。（3）信息还能够调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定。信息传递、能量流动和物质循环都是生态系统各组分必不可少的一部分，使生态系统形成一个有机的整体，同时信息传递是长期的生物进化的结果，具有调节系统稳定性的作用。
圈划概念。思考、讨论：1）概念中的物质是指什么？2）概念中所说的循环是什么？观察、思考与讨论如下问题：1、碳在自然界以什么形式存在？2、碳在生物群落以什么形式存在？3、碳是如何分别进出生产者、消费者、分解者各个环节的（以什么形式、通过哪种生命活动、形成那些产物等）？讨论、回答：能量流动和物质循环有哪些区别？相互间有什么联系？根据教师提出的问题思考、讨论、回答。看录像，思考。思考、讨论：1）生态系统中的信息主要有哪些种类？2）你能举出这些信息类型的其他实例吗？思考讨论：信息传递在生态系统中有什么作用？
让学生理解物质循环的概念。让学生认识碳循环过程、途径。培养学生归纳和比较的能力。让学生关注环境问题，懂得植树造林、节能减排措施的必要性，利用已学知识解决实际环境问题。蚂蚁搬家的情景学生看的比较多，但蜜蜂跳八字舞的情景比较难以发现，故用蚂蚁搬家的情景激发学生学习的兴趣。举例说出生态系统中信息的种类。分析、归纳信息传递在生态系统中的作用，培养学生的分析能力。
小结
生态系统是指在一定范围内的生物成分和非生物成分之间,通过不断的物质循环、能量流动和信息传递而相互作用、相互依存的统一整体。
概括:什么是生态系统?
形成生态系统的整体概念
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1第5章
第2节
生态系统的结构和功能（第2课时）
生态系统的功能(能量流动)
一、设计思路
本节课是在上节学习过生物与环境之间的相互关系基础上，认识生态系统功能中的能量流动这一功能，这节课的重点是能量流动的过程及特点（单向性、不可逆性及逐级递减），为了帮助学生理解这一重点，我从学生熟悉的“水族箱”着手，通过具体分析“水族箱”中各种动物如何获得维持生命活动的能量（吃植物）、水族箱中植物的能量又来自何方（阳光），这些植物是怎样获得所需的能量（光合作用）、能量如何在生态系统的各种生物中流动？通过这一些问题来认识能量流动的起点、能量的来源、数量、流动渠道，然后通过学生阅读信息库及观看能量流动的PPT，讨论、概括出能量流动的特点：单向性、不可逆性及逐级递减。最后拓展了研究能量流动的主要目的——为人类自身服务，人们虽然不能改变能量流动的客观规律，但可设法调整能量流动方向，使能量流向对人类最有益的部分。
二、教学目标
（一）知识与技能
1．了解生态系统的主要功能包括能量流动、物质循环、信息传递三个方面。
2．知道能量流动的过程、特点及其在生态系统中的重要意义。
3．了解能量金字塔，以及人们研究生态系统中能量流动的目的。
（二）过程与方法
通过分析生态系统的能量流动的过程和特点，培养分析综合和推理的思维能力。
（三）情感态度与价值观
初步意识到用科学知识来指导我们的生产活动。
三、重点和难点
重点：生态系统的能量流动过程及特点。
难点：生态系统的能量流动过程。
四、教学准备
能量流动的多媒体课件。
五、教学过程
教学内容
教师行为
学生行为
教学说明
引入
俗话说“大鱼吃小鱼，小鱼吃虾米，虾吃泥沙”，你能根据这句话写出金鱼缸生态系统中的食物链吗？（出示该金鱼缸及生物）
（水草数量最多，小虾米次之，小鱼量更少，而大鱼最少）为什么会出现这种现象？这就是我们本节课要探讨的问题——生态系统的能量流动。
观察：金鱼缸生态系统。写出金鱼缸生态系统中的食物链。思考：食物链各生物在金鱼缸中的数量多少，你看到了什么，想到了什么？
情景设疑启发学生思维引入课题。
生态系统的能量流动1）能量流动的起点2）能量流动的能量数量及作用3）能量流动的渠道4）生态系统能量流动的特点A、能量流动单向性、不可逆性B、逐级递减5）研究能量流动的主要目的
出示水族箱的多媒体课件。动物是消费者，以水族箱中的植物为食，从植物的有机物中获得生命活动的能量。植物是生产者，生命活动的能量来自太阳。绿色植物通过光合作用将光能储存在合成的有机物中（能量流动的起点），以满足自己的需要。生产者所固定的全部太阳能，就是流经生态系统的总能量。能量流经生态系统后，就是一切生物生命活动的动力，也是生态系统存在和发展的动力。生态系统中的各种生物通过吃与被吃的关系构成食物链，能量沿着食物链在各种生物之间流动。不能，如动植物的尸体粪便中仍含有有机物和能量，而他们都未用于生命活动中。第一、能量流动不是循环的而是单向的：从生产者→初级消费者→次级消费者→三级消费者→……。食物链各个营养级的顺序是不可逆的，而各个营养级的能量总是以呼吸散失热能。即必须源源不断地输入，又不断地散失。第二、能量流动是逐级递减的：传递率为10％～20％，一条食物链的营养级一般不会超过五个营养级，因营养级上升一级，可利用的能量相应要减少80％～90％，能量到了第五个营养级时，可利用的能量往往少到不能维持其生存的程度了。由于生态系统能量流量逐级递减，所以，愈向食物链的后端，生物体的数量愈少，储存的能量也愈少，这样就形成了金字塔形的生物体数量与能量的关系。因此，生产者固定的全部太阳能流经生态系统过程中逐级递减，单向不循环，最终在环境中消失。引导学生分析研究能量流动的主要目的——为人类自身服务，人们虽然不能改变能量流动的客观规律，但可设法调整能量流动方向，使能量流向对人类最有益的部分。
观看水族箱的多媒体课件，讨论：1、水族箱中的各种动物如何获得维持生命活动的能量？2、水族箱中的各种植物维持生命活动的能量来自何方，这些植物是怎样获得所需的能量的？3、能量如何在生态系统的各种生物中流动？4、各种生物获得的能量是不是可以全部用于他们的生命活动？阅读信息库:能量在食物链中的流动与能量金字塔观看：林德曼能量传递的“十分之一定律”，编制成多媒体课件小组讨论：生态系统能量流动的特点。交流归纳小结。讨论、分析：研究能量流动的主要目的是什么？举例说明。
观察实物，便于理解。从
“水族箱”中植物如何获得能量从而认识能量流动的起点。从
“水族箱”中能量的流动情况从而认识能量流动的渠道——食物链。为后面能量流动的逐级递减打下伏笔。补充资料:美国生态学家林德曼，明确提出了“十分之一定律”。从理论上讲，一个人靠吃鱼增长身体1kg，就得吃掉10kg鱼，10kg的鱼则要吃掉100kg的浮游动物，100kg的浮游动物要吃掉1000kg的浮游植物。也就是说，1000kg的浮游植物才能养活10kg的鱼，进而才能使人增长1kg体重。根据林德曼能量传递的“十分之一定律”，编制成多媒体课件，图、文、音、形并茂，形象逼真，学生一目了然。补充举例，如：在森林中，最好使能量多储存在木材中；在草原牧场上，则最好使能量多流向到牛、羊等牲畜体内，获得更多的毛、肉、皮、奶等畜产品等。
小结
能量流动是绿色植物经光合作用把太阳能固定在体内的有机物中（起点），并沿着食物链或食物网的各个营养级传递（渠道），最后以呼吸热形式逸散。在能量流动的过程中具单向、不可逆性和逐级减少的特点。
通过小结让学生对这节课的内容形成整体认识。第5章
第2节
生态系统的结构和功能（第4课时）
多种多样的生态系统
一、设计思路
本节课主要介绍了常见的自然生态系统的基本类型，以及它们的分布、主要动植物、特点等，内容浅显易懂，因而，本设计重在是学生通过利用表格进行比较，获得一些归纳总结能力的提高，并形成一种生物与环境相统一的辩证观点。在教学方法上，将“你知道吗”栏目引入课堂，激起学生兴趣，加深生物与环境相适应的渗透。整节课以学生自学为主，教师适当引导、点拨，帮助学生总结归纳出各类型生态系统的主要特点。
二、教学目标
1．知道常见的自然生态系统的基本类型。
2．通过自学，知道主要生态系统的分布、主要动植物及特点。
3．通过用表格比较各主要生态系统类型的分布、主要动植物及特点，初步形成生物与环境相适应的生物学观点以及生物与环境相统一的辩证观点。
4．收集上海地区主要生态系统类型的资料，从中感受利用信息技术获取、处理和表达生命科学信息的过程与方法。
三、重点和难点
重点：生态系统的基本类型。
难点：形成生物与环境相统一的辩证观点。
四、教学准备：
各类型生态系统典型个例的图片或视频。
五、教学过程：
教学内容
教师行为
学生行为
教学说明
引入
通过前面的学习，我们已经知道生物圈是地球上最大的生态系统。这个最大的生态系统也是由多种多样的小的生态系统组成的。
听讲。
一、生态系统的基本类型
讲授：
陆地生态系统自然生态系统
水域生态系统
湿地生态系统森林生态系统陆地生态系统
草原生态系统（根据植被的分布）
荒漠生态系统淡水生态系统水域生态系统
（根据盐度高低）海洋生态系统
听讲。
二、森林生态系统
设问：大家知道被誉为“地球之肺”的地方在哪里吗？它为什么有这样的美称呢？又有什么特点呢？指导学生阅读教材81页“你知道吗”它为什么被称为“地球之肺”？该生态系统的气候特点？该生态系统的主要植物？该生态系统的主要动物？过渡语：地球上像这样的生态系统还有很多，它们都属于森林生态系统。指导学生阅读教材89页，归纳森林生态系统的分布、主要动植物及特点。
阅读教材81页“你知道吗”，并进行归纳总结。阅读教材，进行归纳总结。
合理利用教材资源，由学生较熟悉的森林生态系统引入新课，激起学生求知欲望。提高学生的归纳总结能力。
三、其他生态系统类型的主要特点
指导学生阅读教材，归纳总结，完成表格（见学习训练）。归纳总结的过程中穿插各类型生态系统的典型个例。引导学生根据表格，将各生态系统类型逐一比较分析：1、该生态系统中气候特点是什么？
2、该生态系统中动植物的结构特点是什么？3、该生态系统中为什么生活着具有这样一些结构特点的动植物？总结：该生态系统中动植物的结构特点是与其环境相适应的，这是生物与环境相统一的具体表现之一。
阅读教材，归纳总结，完成表格。比较，分析，交流。
提高学生的归纳总结能力。帮助学生形成生物与环境相统一的辩证观点。
小结
学生小结，教师点评。
学生小结。
培养学生对所学知识的梳理能力。
（学习训练）
类型
森林生态系统
草原生态系统
荒漠生态系统
湿地生态系统
淡水生态系统
海洋生态系统
分布区域
主要植物
主要动物
特点
课外作业
收集上海地区主要生态系统类型的资料。
课后收集资料。
感受利用信息技术获取、处理和表达生命科学信息的过程与方法。
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