《生态系统的结构》

一、教材分析

必修 3《稳态与环境》主要从微观和宏观两个方面阐述不同生命结构层次的稳态维持。其中第五章内容属于宏观生态学知识。根据结构决定功能的思想，第一节“生态系统的结构”是本章的统领。从知识角度来分析，本节是第四章的延续，研究层次加深，主要围绕着生态系统概念的实质展开，包括“生态系统的组成成分”和“食物链和食物网”两方面内容，可为学习“生态系统的功能”奠定基础。因此，本节教学既可以承接前章，又可为后面的学习做好准备。

此前，学生已经了解生命系统的结构层次和生态系统的概念，能够区别种群、群落、生态系统的概念范畴。通过必修 3 第四章的学习，能够分析种群数量变化趋势及原因，对生物和环境的关系也有一定的认识。

二、教学目标

1、举例说明生态系统的成分；分析生态系统各成分的联系。

2、尝试构建生态系统结构的概念模型。

3、关注生态平衡，树立人与自然和谐统一的观点。

三、教学重点

1、生态系统的成分及各成分的关系；

2、生态系统的营养结构：食物链与食物网。

四、教学过程

【新课导入】

师：我们先来一起欣赏一个视频，视频中描绘的风景属于生命系统的哪个结构层次？

生：生态系统。

师：那么生态系统除了有大量的植物、动物和微生物，还包含什么成分？

生：还有环境。

师：好，那么我们给生态系统下一个完整的定义。

生：生态系统概念：生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体。

师：生态系统的范围有大有小，一片森林、一块草地、一个池塘、一块农田、一条河流、一根朽木、一块培养基等都可看做一个生态系统。

了解生态系统的类型。常见生态系统可分为自然生态系统和人工生态系统。

每种生态系统各不相同，但是它们都具有一定的结构。下面我们就以池塘生态系统为例，首先介绍生态系统的组成成分。

一、生态系统的组成成分

【学生活动1】讨论分析生态系统的组成成分

教师展示池塘生态系统图片，并提出以下问题：

Q1.池塘中有哪些成分是没有生命的？

Q2.池塘中自养型生物有哪些？

（给生提示：自养型生物是指能利用光能或化学能，以环境中的CO2为碳源，合成有机物，并且储存能量的生物。）

Q3.池塘中异养型生物有哪些？

Q4.动植物的遗体、粪便、残枝败叶最终到哪里去了？

学生分小组讨论分析，回答问题。

按照不同种类生物的营养方式和它们在生态系统中的作用，将生物进行归类。生态系统中的所有生物可划分为三大类：生产者、分解者和消费者。将没有生命的水、空气、无机盐等物质和阳光等能量称为“非生物的物质和能量”。

师追问：①生产者都是绿色植物吗？②所有的植物都是生产者吗？

——生产者不都是植物，如硝化细菌等。不是所有的植物都是生产者，如营寄生生活植物—菟丝子、猪笼草在捕虫时，是以消费者的身份出现的。【自然过渡到“消费者”的学习】

③动物是否就一定是消费者？

——不一定，动物绝大多数是消费者。但还有一些腐生动物，如屎壳郎，通过分解动植物遗体或排出物中有机物获取能量，属于分解者。【自然过渡到“分解者”的学习】

【归纳生态系统的组成成分】

【学生活动2】尝试构建概念模型：生态系统各组分之间的关系

结合教材90页图5-3，根据生态系统各成分的作用，分析它们之间的关系，在纸上构建生态系统的概念模型。（用箭头表示，并在箭头上写出对应的生理活动等含义）

生构建，生生回评，教师点评。

无机环境中的物质和能量只有通过生物群落中的生产者才能被利用和转化，同时生产者、消费者、分解者的呼吸作用产生的及分解作用产生的无机物和CO₂最终都要进入无机环境，即只有无机环境和生产者是双向箭头，所以在一个生态系统中生产者是生态系统的基石。只有分解者才能把生物群落中的动植物遗体和动植物排遗物分解成无机物。因此，生产者和分解者是一个生态系统中必不可缺的两种成分。而消费者通过自身的新陈代谢能将有机物转化为无机物，这些无机物排出体外后又可以被生产者重新利用。可见，消费者的存在能够加快生态系统的物质循环。

【变式训练】
下面A、B、C、D分别表示生态系统中的哪种成分？

学生总结判断方法：

①双向箭头的分别为非生物的物质和能量、生产者（其中指入箭头多为“非生”)

②单向箭头的分别为消费者和分解者（其中指入箭头多为“分解者”）

二、生态系统的营养结构（食物链和食物网）

给出食物链概念：各种生物之间由于食物关系而形成的一种联系。

生尝试写出“螳螂捕蝉，黄雀在后”的捕食食物链：树叶→蝉→螳螂→黄雀

根据学生出现的错误，后教师总结书写食物链时要注意的问题：（1）食物链的起点必须是生产者；（2）食物链的箭头代表能量流动的方向，箭头要指向更高一级的消费者；（3）食物链包括捕食食物链、腐生食物链和寄生食物链，高中阶段所指的食物链仅指捕食食物链，因此在高中学习中食物链中只能出现生产者和消费者，不能出现非生物的物质和能量以及分解者。

有了食物链知识的铺垫，营养级的学习就变得轻松许多，可以放手让学生自主阅读完成，并要求学生结合写出的食物链内容，分析成分和营养级。

师追问：如果出现蛇捕食黄雀，蛇属于第几营养级，几级消费者？巩固强化这一内容，同时为食物网的学习埋下伏笔。

将食物链以图片形式展示出来，引发兴趣，帮助学生越过一节课中的“倦怠期”，然后在图中添加青蛙、猫头鹰两种动物，让学生用箭头补充还有哪些捕食关系。连接后，自然由食物链交错形成食物网，完成过渡，食物网的概念也不释自清了。

   师追问：消费级别与营养级别有何关系？各种动物所处的营养级是不是一成不变的？

   生结合构建好的食物网分析得出结论。

   总结得出同一动物在不同食物链，所处营养级不一定相同。错综复杂的食物网是生态系统保持相对稳定的重要条件。如果一条食物链上某种生物减少或消失,它在食物链上的位置可能会由其他生物来取代。一般认为，食物网越复杂，生态系统抵抗外界干扰的能力就越强。食物链和食物网是生态系统的营养结构，生态系统的物质循环和能量流动就是沿着这种渠道进行的。

【板书设计】

【评课反馈】

皋磊老师：本节课首先通过学生熟悉的池塘生态系统，分析出生态系统的4个组分，通过问题设置使各组分讲解过渡自然。并进一步通过概念模型构建使学生掌握各组分之间的关系。设计的学生活动要求细致、指导到位，值得新教师学习参考。改进建议：可由生态系统的概念引出本堂课框架（成分与联系）；教学中涉及的情境过多，可简化为一个情境（一条主线）贯穿课堂。

陈磊老师：《生态系统的结构》一节包括生态系统的成分结构和营养结构两方面内容，为后面学习“生态系统的功能”奠定基础。丁老师首先通过池塘生态系统的情境，分析生态系统的成分结构，并通过构建概念模型使学生认识到组分间实质性联系，培养学生的理性思维。改进建议：①生态系统的组成成分上耗时较多，在对食物链和食物网的分析部分所花时间还不够。②本堂课可以简化为一个生态系统分析（如草原生态系统），从课堂导入、组分分析和食物链食物网分析充分利用一个情境，尝试主题式教学。

王梦琦老师：课堂前半部分生态系统的组成成分节奏很好，将4个成分以一个个小环节的问题方式呈现，并及时总结。模型构建学生活动中，语言描述和指导到位，对学生的要求很细致。板书设计很好。

【教学反思】

“生态系统的结构”一节是重点，但不是难点，通过老师讲解让学生听懂或通过阅读让学生看懂都没问题, 但要激发出学生的学习兴趣、探究热情和科学思维就不容易。

这堂课最大的亮点是在讲授说明生态系统是一个整体，分解者、消费者和生产者之间关系时，利用池塘生态系统，让学生讨论三者关系（构建概念模型），通过分析学生自主领悟生产者、消费者、分解者和非生物的能量和物质之间的关系。学生悟到的这个知识点要比老师讲解的更深刻。

借用板书概念图将本节主要的知识内容系统呈现，促使学生理解概念本身，认识概念间的实质性联系，抓住本节知识的脉络，将所学知识结构化。

不足：①时间安排上不够合理，生态系统的组成成分上耗时较多，在对食物链和食物网的分析部分所花时间还不够。尤其对食物网的分析没有给学生充分时间练习，只是口头上讲一讲，因此导致作业时部分学生出现了营养级分析不全的错误。②教学中涉及的情境过多，可简化为一个生态系统情境（一条主线）贯穿课堂，如从课堂导入、组分分析和食物链食物网分析充分利用一个草原生态系统情境，尝试主题式教学。

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