生态系统的功能-教学设计
高中生物《生态系统的功能》教案写
高中生物《生态系统的功能》教案一、教学目标1. 理解生态系统的概念及其组成2. 掌握生态系统的基本功能:能量流动、物质循环和信息传递3. 了解生态系统功能之间的关系4. 能够运用所学知识分析生活中的生态系统问题二、教学重点与难点1. 教学重点:生态系统的概念、组成及其功能2. 教学难点:生态系统功能之间的相互关系三、教学方法1. 采用问题驱动的教学方法,引导学生主动探究生态系统的功能2. 利用多媒体课件辅助教学,直观展示生态系统的基本功能3. 案例分析法,分析生活中的生态系统问题四、教学准备1. 多媒体课件2. 相关案例资料五、教学过程1. 导入新课1.1 提问:什么是生态系统?生态系统由哪些组成部分?1.2 引导学生回顾生态系统的概念及其组成2. 生态系统的功能2.1 能量流动:解释生态系统中能量的输入、传递、转化和散失过程2.2 物质循环:阐述生态系统中物质循环的特点和重要性2.3 信息传递:介绍生态系统中信息传递的种类和作用3. 生态系统功能之间的关系3.1 分析能量流动、物质循环和信息传递之间的相互关系3.2 举例说明生态系统功能之间的关系4. 案例分析4.1 给出一个生活中的生态系统案例,如湿地生态系统、森林生态系统等4.2 引导学生分析案例中生态系统的功能及其之间的关系5. 课堂小结5.1 总结本节课所学内容,强调生态系统的功能及其重要性5.2 提醒学生关注生活中的生态系统问题,提高环保意识6. 课后作业6.1 复习本节课所学内容,整理笔记六、教学拓展1. 引入生态系统的其他功能:稳态与调节、生物多样性维护等2. 探讨生态系统功能研究的新进展及其在环保、可持续发展等方面的应用七、课堂互动1. 提问:生态系统功能之间是否存在相互影响?举例说明。
2. 学生分享生活中观察到的生态系统案例,讨论其功能及之间的关系八、教学评价2. 课堂表现评价,包括提问、讨论等方面的参与程度九、教学反思1. 总结本节课的教学效果,反思教学方法是否适合学生掌握2. 针对学生的反馈,调整教学策略,提高教学效果十、课后辅导1. 针对学生作业中的问题,进行个别辅导或集体讲解2. 解答学生在课堂上未解决的问题,帮助学生巩固知识点十一、教学实践活动1. 组织学生进行户外生态系统观察活动,如校园生态系统、公园生态系统等。
生态系统的功能教学设计
生态系统的功能教学设计生态系统的功能教学设计一、教学目标(一)知识教学点1.使学生初步学会运用生态学的基本观点来认识生态系统中的能量流动、物质循环对生物界的重要性。
2.使学生了解生态系统的主要功能和较多的名词概念以及能量流动与物质循环的特点。
3.使学生理解掌握能量流动过程和物质循环过程,以及它们在生态系统中的重要意义。
(二)能力训练点1.学会识图,提高学生分析能力。
2.通过电视录像和多媒体软件的观察以及实地考查生态系统,结合课本上理论联系实际,培养学生的观察能力和分析问题的能力。
3.通过讨论交流培养口头表达能力。
4.以生态系统中能量流动和物质循环与人类生存的关系为题撰写小论文,提高学生的综合能力。
(三)德育渗透点通过生态系统功能的学习,使学生热爱大自然、保护生态环境,热爱祖国的美好山河,热爱家乡,培养高尚的爱国主义情操。
二、教学重点、难点及解决方法1.重点(1)生态系统的能量流动过程及特点。
(2)生态系统的物质循环过程及特点。
(3)碳循环过程图解。
(4)生态系统的能量流动和物质循环的关系。
2.难点(1)生态系统的能量流动过程。
(2)生态系统的物质循环过程。
3.疑点在生态系统中为什么只能是物质循环,能量能否循环。
4.解决办法(1)将能量流动和物质循环的知识重点、难点编制成图文、音形并茂的多媒体,使它们变静为动,变抽象为形象,将难理解的内容转化为易接收的知识。
(2)培养提高学生的识图能力,分析问题、解决问题等思维能力,讨论交流将知识化难为易。
三、课时安排2课时:能量流动1课时,物质循环1课时。
四、教学方法多媒体组合教学模式,采用自学、讨论与讲述法。
五、教具准备1.能量流动和物质循环的多媒体软件及电教设备。
2.电视录像带、放像机。
六、学生活动设计1.自学生态系统的能量流动和物质循环的全部内容。
2.质疑讨论、学生相互启迪,教师点拨指导。
3.交流总结,相互取长补短,获取新的知识体系。
4.巩固所学的新知识,学生相互提问解答,归纳小结,课后练习,写小论文。
生物《生态系统的结构和功能》精品教案
生物《生态系统的结构和功能》精品教案教案名称:生物《生态系统的结构和功能》精品教案教学目标:1.知识目标:了解生态系统的概念、结构和功能;2.能力目标:能够描述不同生物之间的相互关系,并分析生态系统的结构和功能;3.情感目标:培养学生对生态系统的保护意识,关注环境问题。
教学重点:1.了解生态系统的概念和组成;2.掌握生态系统的结构和功能;3.理解生物之间的相互关系以及生态系统的稳定性。
教学难点:1.分析生态系统的结构和功能;2.探究生物之间的相互关系。
教学过程:一、导入(10分钟)1.引入话题:以生活中的一个现象或问题作为导入,引起学生的兴趣和思考,如:生活中,不同的动植物可以共生并相互依赖,你觉得这是为什么?2.布置任务:让学生分组,讨论并总结不同动植物之间的相互关系,并向全班汇报他们的发现。
二、知识讲解与探究(30分钟)1.讲解生态系统的概念和组成:通过投影仪或板书,向学生介绍生态系统的概念和组成,包括生物群落、生物种群、生物个体、生物生活居所以及其相互之间的关系。
2.探究生态系统的结构和功能:让学生观察一幅生态系统的图谱,并讨论其中不同组成部分的结构和功能,如:植被层对土壤的保持、动物对植物的传粉和吃掉植物等。
通过这种探究,让学生理解生态系统是由相互依赖的生物和非生物因素组成的,并能分析其结构和功能。
三、情感教育与实践(20分钟)1.情感教育:向学生介绍生态系统面临的问题,如森林砍伐、水污染等,并引导学生思考如何保护和改善生态环境。
2.动手实践:让学生分组进行小实验,观察植物对于环境的影响,例如水生植物对水质的净化作用。
通过实践,激发学生的环保意识和保护生态系统的行动。
四、巩固与拓展(20分钟)1.巩固:设计一份选择题和填空题卷,检验学生对生态系统的概念、结构和功能的理解。
2.拓展:设计一道开放性问题,要求学生根据所学知识,从生态系统的角度分析其中一种生物的适应特征,并说明其对生态系统的作用。
生态系统的结构与功能备课教案
生态系统的结构与功能备课教案一、引言生态系统是地球上生物与环境相互作用形成的复杂生态网络,是维持生物多样性和生物平衡的重要基础。
本教案旨在帮助学生了解生态系统的结构与功能,掌握相关概念和原理。
二、教学目标1.了解生态系统的定义和组成;2.掌握生态系统中不同组成部分的功能;3.理解生物多样性对生态系统的重要性;4.掌握生态系统中的能量流动和物质循环原理。
三、教学准备投影仪、幻灯片、课件、实验材料,生态系统示意图等。
四、教学步骤步骤一:引入生态系统概念(15分钟)1.展示生态系统示意图,引导学生了解生态系统的基本概念和组成;2.提问学生,生态系统包括哪些组成部分?步骤二:了解生态系统的结构(20分钟)1.通过课件和幻灯片,向学生介绍生态系统的三个主要层级:生物群落、生境和生物个体;2.让学生分组,自行查找相关资料,介绍不同生态系统的特点和代表性物种。
步骤三:认识生态系统的功能(25分钟)1.通过示例和图片,向学生介绍生态系统中各个组成部分的功能,如基因流动、物种适应性、营养循环等;2.进行小组讨论,让学生探讨不同组成部分的相互依存关系。
步骤四:生物多样性与生态系统(15分钟)1.向学生解释生物多样性对维持生态系统稳定和平衡的重要性;2.展示相关数据和资料,让学生了解生物多样性丧失对生态系统的影响。
步骤五:生态系统的能量流动和物质循环(25分钟)1.通过幻灯片和实例,向学生讲解生态系统中的能量流动和物质循环原理;2.进行小组活动,让学生分析和解释给定的能量流动和物质循环图表。
步骤六:总结与拓展(15分钟)1.总结本节课的主要内容和重点,确保学生掌握生态系统的结构与功能;2.提醒学生要重视生物多样性保护,加强环境保护意识。
五、课堂实践活动及作业1.课堂实践活动:生态系统观察实验,学生观察并记录一个生态系统中的生物群落和环境要素,并分析它们之间的相互关系。
2.作业:要求学生根据实践活动的观察结果,撰写一份实验报告,总结生态系统中的结构和功能。
高中生物教案《生态系统的功能与稳定性》
《生态系统的功能与稳定性》高中生物教案一、教学目标1.知识与技能:o理解生态系统的主要功能,包括能量流动、物质循环和信息传递。
o认识生态系统稳定性的概念及其重要性。
o分析影响生态系统稳定性的因素。
2.过程与方法:o通过案例分析和讨论,培养学生的分析、归纳和推理能力。
o通过小组活动,培养学生的合作学习和交流能力。
3.情感态度与价值观:o认同生态系统功能与稳定性的重要性,增强环境保护意识。
o培养学生的科学探究精神和批判性思维。
二、教学重难点•重点:生态系统的能量流动、物质循环和稳定性。
•难点:生态系统稳定性与生物多样性的关系。
三、教学准备•生态系统能量流动和物质循环的示意图。
•生态系统稳定性的案例资料。
•相关练习题和讨论问题。
四、教学过程1.导入新课o回顾生态系统的结构,引出生态系统的功能与稳定性。
o强调生态系统功能与稳定性对生物生存和生态系统平衡的重要性。
2.生态系统的能量流动o介绍能量流动的概念和过程,包括生产者的光合作用和化能合成,消费者的摄食和能量传递。
o分析能量流动的特点,如逐级递减和能量利用率。
o讨论能量流动对生态系统稳定性的影响。
3.生态系统的物质循环o讲解物质循环的概念和过程,包括碳循环、氮循环等。
o分析物质循环的特点,如循环性、全球性和可持续性。
o讨论物质循环对生态系统稳定性的作用。
4.生态系统的信息传递o介绍生态系统中的信息传递方式和作用,如物理信息、化学信息和行为信息等。
o分析信息传递对生态系统稳定性的影响,如生物种群的调节和生态系统的平衡。
5.生态系统的稳定性o定义生态系统稳定性的概念,包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性。
o分析影响生态系统稳定性的因素,如生物多样性、环境变化和人类活动等。
o讨论生态系统稳定性与生物多样性的关系。
6.小组讨论与合作学习o学生分小组进行讨论,分析生态系统稳定性受到威胁的案例,并提出保护措施。
o小组成员之间互相交流,分享自己的见解和思考,共同解决问题。
高中生物《生态系统的功能》教案写
高中生物《生态系统的功能》教案一、教学目标1. 理解生态系统的概念及组成2. 掌握生态系统的基本功能:物质循环、能量流动和信息传递3. 了解生态系统功能的意义和应用4. 培养学生的观察、分析能力和探究精神二、教学内容1. 生态系统的概念及组成2. 物质循环的功能和过程3. 能量流动的规律和途径4. 信息传递在生态系统中的作用5. 生态系统功能的实例分析三、教学重点与难点1. 重点:生态系统的功能及其意义2. 难点:物质循环、能量流动和信息传递的具体过程和相互作用四、教学方法1. 采用问题导入法,激发学生兴趣和思考2. 利用图表、动画等多媒体教学资源,形象直观地展示生态系统功能3. 进行小组讨论,培养学生的合作和探究能力4. 案例分析,联系实际,提高学生的应用能力五、教学过程1. 引入新课:通过自然景观图片,引导学生思考生态系统的概念及组成2. 讲解生态系统的基本功能:物质循环、能量流动和信息传递3. 实例分析:分析具体生态系统实例,理解生态系统功能的应用4. 小组讨论:探讨物质循环、能量流动和信息传递之间的关系5. 总结与反思:回顾本节课的内容,强调生态系统功能的重要性六、教学评估1. 课堂提问:通过提问了解学生对生态系统概念和功能的掌握情况。
2. 小组讨论:观察学生在小组讨论中的参与程度和表现,评估其合作和探究能力。
3. 课后作业:布置相关作业,巩固学生对生态系统功能的理解和应用。
七、教学资源1. 生态系统功能的相关图表、动画和案例资料2. 教学PPT课件3. 自然景观图片和视频素材八、教学进度安排1. 第1-2课时:讲解生态系统的概念及组成2. 第3-4课时:讲解物质循环的功能和过程3. 第5-6课时:讲解能量流动的规律和途径4. 第7-8课时:讲解信息传递在生态系统中的作用5. 第9-10课时:分析生态系统功能的实例,进行小组讨论6. 第11-12课时:总结与反思,布置课后作业九、教学反馈与改进1. 课后收集学生作业,了解学生的学习情况2. 听取学生的意见和建议,不断改进教学方法3. 关注学生的学习进步,针对性地进行辅导和指导十、教学总结1. 总结本节课的教学目标和内容,反思教学效果2. 分析学生的学习情况,提出改进措施3. 强调生态系统功能在现实生活中的重要性,激发学生的学习兴趣和热情请继续按照您的要求提供后续章节的教案内容。
高中生物《生态系统的功能》教案写
一、教案基本信息高中生物《生态系统的功能》教案编写课时安排:2课时(90分钟)教学目标:1. 理解生态系统的概念和组成;2. 掌握生态系统的主要功能,包括物质循环、能量流动和信息传递;3. 能够分析生态系统中各组成部分之间的关系;4. 培养学生的观察和思考能力,提高学生对生态环境的保护意识。
教学重点:1. 生态系统的概念和组成;2. 生态系统的主要功能及其相互关系;3. 生态系统中各组成部分之间的关系。
教学难点:1. 生态系统功能的机理和过程;2. 生态系统中各组成部分之间的相互作用。
教学方法:1. 讲授法:讲解生态系统的概念、组成、功能及其相互关系;2. 案例分析法:分析实际案例,让学生更好地理解生态系统的功能;3. 小组讨论法:分组讨论生态系统中各组成部分之间的关系,提高学生的合作能力。
教学准备:1. 教材《高中生物》;2. PPT课件;3. 相关案例资料。
二、教学过程第一课时一、导入(5分钟)教师通过提问方式引导学生回顾生态学的相关概念,如生物、环境等,引出生态系统的概念。
二、讲解(25分钟)1. 讲解生态系统的概念和组成,包括生物群落、生物种间关系、生态位等;2. 讲解生态系统的主要功能,包括物质循环、能量流动和信息传递;3. 讲解生态系统中各组成部分之间的关系,如捕食关系、竞争关系等。
三、案例分析(15分钟)教师展示相关案例,如森林生态系统、草原生态系统等,让学生分析案例中生态系统的功能及其各组成部分之间的关系。
四、课堂小结(5分钟)教师总结本节课的重点内容,强调生态系统的基本概念、功能及组成部分之间的关系。
第二课时一、复习导入(5分钟)教师通过提问方式复习上节课的内容,引出本节课的主题——生态系统的功能。
二、讲解(25分钟)1. 讲解生态系统功能的机理和过程,如物质循环的途径、能量流动的规律等;2. 讲解生态系统中各组成部分之间的相互作用,如捕食者与猎物之间的动态平衡等。
三、小组讨论(15分钟)学生分组讨论生态系统中各组成部分之间的关系,分享自己的观点和结论。
生物环境教案:认识生态系统的功能
生物环境教案:认识生态系统的功能一、什么是生态系统?生态系统是由生物群落和其所处的非生物环境所组成的生态整体。
它包括两个主要组成部分:生物群落和生物群落所处的非生物环境。
生态系统中的各个组成部分相互作用、相互影响,共同构建了复杂而稳定的生态系统。
二、生态系统的功能1. 能源循环和物质循环生态系统中的生物通过光合作用从环境中获取能量,并将能量转化为生物体内的化学能。
同时,生物在代谢过程中产生的废物被逐渐分解并重新转化为环境中的无机物,提供给其他生物使用。
这种能源和物质的循环过程维持了生态系统中的稳定性,并促进了生物的生长和繁衍。
2. 调节气候和温度生态系统在调节气候和温度方面起着重要的作用。
植物通过光合作用吸收二氧化碳并释放氧气,帮助调节大气中二氧化碳浓度。
同时,植物通过蒸腾作用释放水蒸气,影响大气湿度和气候变化。
植被的分布和类型也会对区域气温产生影响,如森林的遮阴作用能够使地表温度下降。
3. 保护水资源生态系统通过森林的防护带和湿地的过滤作用,减缓了水流速度,有效地固定土壤,减少了水土流失和河流泥沙淤积现象,保护了水资源。
湿地还具有净化水质的作用,能够过滤、吸附和分解有害物质,提高水体的质量。
4. 维持生物多样性生态系统是地球上最重要的生物多样性存储库之一。
各类生物在生态系统中相互依存、相互作用,形成独特的生态网络。
生态系统提供了各种不同的栖息地,纳入了各类生物,保护了物种免受灭绝的威胁。
生物多样性的维持对于生态系统的长期稳定和可持续发展至关重要。
5. 提供生态服务生态系统向人类提供了许多重要的生态服务。
比如,森林提供木材、食物、草药等资源;湿地提供渔业资源和水源;草原提供牧草和放牧动物。
此外,生态系统还为人类的精神和身心健康提供了重要的休闲和游憩场所。
三、生态系统的保护和管理为了保护生态系统的功能,人类应采取一系列的保护和管理措施。
1. 推行可持续发展人类活动对生态系统造成了一定的压力和破坏,如过度的开垦、采伐和污染等。
生物课教案了解生态系统的结构与功能
生物课教案了解生态系统的结构与功能生物课教案:了解生态系统的结构与功能引言生态系统是地球上生物与非生物环境的相互作用所形成的自组织系统。
了解生态系统的结构与功能对于我们认识自然界、保护环境具有重要意义。
本节课将通过多种教学方法,引导学生从不同角度去认识生态系统的组成和运作,并培养学生的观察能力和分析问题的能力。
一、生态系统的定义与概述(引导学生思考)1. 师生对话,让学生思考生态系统的含义,并分享自己的理解。
2. 学生讨论,引导学生分析生态系统的组成和功能。
二、生态系统的结构(图文呈现)1. 大自然的生态系统结构——陆地与水域的生态系统。
a. 通过图片展示不同地理环境的生态系统。
b. 让学生了解陆地生态系统和水域生态系统的特点和组成。
2. 生态系统的层级结构——生物群落、生境和小生境。
a. 通过图片展示不同层级的生态系统。
b. 引导学生讨论各层级生态系统之间的联系和相互作用。
三、生态系统的功能(案例分析)1. 师生互动、学生分享。
a. 教师选取生活中的实际案例,引导学生思考该案例与生态系统的关系。
b. 学生分组讨论,分享不同案例。
2. 生态系统的功能:物质循环、能量流动和生物多样性保护。
a. 图文展示物质循环、能量流动和生物多样性保护的过程。
b. 让学生理解生态系统各个功能的重要性和相互关系。
四、生态系统的威胁与保护(案例分析)1. 学生自主学习,筛选与生态系统有关的现实案例,了解生态系统受到的威胁。
2. 学生分组讨论,归纳总结现实案例中的主要威胁,并提出保护生态系统的建议。
3. 学生展示,让学生分享自己的调研成果和建议。
五、生态系统的保护行动(项目设计)1. 学生分组设计生态系统保护项目。
a. 学生分组合作,设计符合实际需求的生态系统保护项目计划。
b. 鼓励学生创新思考,提出可行性解决方案。
2. 学生项目展示。
a. 学生团队依次展示自己的项目设计,包括项目目标、实施计划等。
b. 学生和教师共同评价各个项目设计的优劣与可行性。
初中八年级生物上册-《生态系统的结构和功能》教学设计-02
《生态系统的结构和功能》教学设计教学目标:1.了解生态系统的营养结构,理解生态系统四种组分的功能地位及相互关系,理解营养结构与功能的关系.2.通过指导学生分析生态系统的营养结构及功能,培养学生综合分析和推理的思维能力。
3.通过了解生态系统各组分的相互关系及食物网,渗透普遍联系的辩证观点的教育;通过了解生态系统的能量流动和物质循环,渗透“人是生态系统中一员”的观点,从而对学生进行生态观点的教育。
重点、难点分析:1、生态系统营养结构及生态系统的能量流动和物质循环(碳循环)是本节课的重点。
2、食物链、食物网两个概念的区别和联系及碳循环是本节课的难点。
教学过程:挑选出食物链的连接较全面,表达正确的一张图加以展示引出概念:食物链和食物网出示各小组所连接的图数一数这个草原生态系统中有多少条食物链。
激励学生的竞争机制学生通过探究学习构建概念、理解概念,从而理解基础知识。
培养学生敏锐的观察能力二、生态系统的能量流动设问:食物链中的箭头方向隐含着何意义?积极思考激发学生自主学习的欲望活动二:讨论水族箱中能量的来源与流动教师出示挂图或小型水族箱,学生观察其中的各种动物,讨论:水族箱中各种动物如何获得维持生命活动的能量?植物又是怎样获得能量的?能量在生态系统的各生物中如何流动,具有什么特点?引导全班同学分析讨论,各组派代表阐述自己的观点强调:太阳能是所有生物生命活动的能量来源,能量是沿着食物链传递的,具有单向流动和逐级递减的特点。
用什么方式表示出能量流动中逐级递减的特点?讨论时认真记录自己的观点,对于不理解的问题记录下来,待全班交流时进一步讨论理解能量金字塔的含义培养学生语言表达能力将抽象的内容直观化三、生态系统的物质循环活动三:分析生态系统的物质循环出示生态系统的碳循环图,学生讨论:无机环境中的CO2怎样进入到生物体内?消费者又是怎样获得含碳有机物的?生物体哪些生命活动可以使无机环境中的二氧化碳得到补充?教师引导学生分析并画出图解。
高中生物《生态系统的功能》教案写
高中生物《生态系统的功能》教案一、教学目标1. 让学生理解生态系统的概念和组成。
2. 使学生掌握生态系统的基本功能,包括物质循环、能量流动和信息传递。
3. 培养学生分析问题和解决问题的能力,通过观察和实验,了解生态系统中各组分之间的关系。
4. 增强学生对生态环境保护的意识,培养学生的社会责任感和使命感。
二、教学重难点1. 教学重点:生态系统的概念、组成和基本功能。
2. 教学难点:生态系统中物质循环、能量流动和信息传递的关系及其调控机制。
三、教学方法1. 采用问题驱动的教学方法,引导学生主动探究生态系统的功能。
2. 利用多媒体课件和实物模型,帮助学生形象地理解生态系统的组成和功能。
3. 通过小组讨论和实验操作,培养学生的团队合作能力和实践操作能力。
4. 结合生态环境保护的实际案例,启发学生思考,提高学生的社会责任意识。
四、教学准备1. 准备多媒体课件和实物模型,用于讲解和展示生态系统的组成和功能。
2. 准备相关的生态环境保护案例,用于课堂讨论和思考。
3. 准备实验材料和设备,组织学生进行实验操作。
五、教学过程1. 导入新课:通过展示自然景观和生态环境的图片,引导学生思考生态系统的概念和重要性。
2. 讲解生态系统的概念和组成:介绍生态系统的定义、组成及其各组分之间的关系。
3. 讲解生态系统的功能:详细介绍物质循环、能量流动和信息传递在生态系统中的作用和意义。
4. 案例分析:分析生态环境保护的实际案例,引导学生思考生态系统的功能对人类活动的影响。
5. 小组讨论:组织学生进行小组讨论,分享对生态系统功能的理解和看法。
6. 实验操作:安排学生进行实验操作,观察和记录生态系统中各组分之间的关系和互动。
7. 总结和反思:引导学生总结生态系统的功能,反思人类活动对生态系统的影响,并提出保护生态系统的措施。
8. 布置作业:布置相关的练习题,巩固学生对生态系统功能的理解和记忆。
六、教学评价1. 评价方式:采用过程性评价和终结性评价相结合的方式,全面评估学生对生态系统功能的理解和应用能力。
高中生物《生态系统的功能》教案写
高中生物《生态系统的功能》教案一、教学目标1. 理解生态系统的概念及其组成2. 掌握生态系统的基本功能:物质循环、能量流动和信息传递3. 了解生态系统功能的重要性及其在现实生活中的应用二、教学内容1. 生态系统的定义及组成2. 物质循环的功能和过程3. 能量流动的规律和过程4. 信息传递在生态系统中的作用5. 生态系统功能的实例分析三、教学重点与难点1. 重点:生态系统的功能及其重要性2. 难点:物质循环、能量流动和信息传递的具体过程和相互作用四、教学方法1. 采用问题引导法,激发学生思考生态系统的功能2. 利用多媒体教学,展示生态系统功能的实例和动画3. 分组讨论,让学生通过合作探究生态系统功能的作用五、教学准备1. 准备相关的多媒体教学资料,包括图片、动画和视频2. 准备生态系统的实例,用于分组讨论教学步骤| 学生活动| 教师活动| 教学资源| 教学评价1. 引入新课| 学生倾听| 教师提问,引导学生思考生态系统的概念及其重要性| 无| 学生能说出生态系统的概念及其重要性2. 讲解生态系统组成| 学生笔记| 教师讲解生态系统的组成,包括生物群落、生物圈等| 无| 学生能说出生态系统的组成3. 讲解物质循环| 学生倾听| 教师讲解物质循环的功能和过程,如碳循环、氮循环等| 无| 学生能理解物质循环的概念及其重要性4. 讲解能量流动| 学生倾听| 教师讲解能量流动的规律和过程,如能量的输入、传递、转化和散失等| 无| 学生能理解能量流动的概念及其重要性5. 讲解信息传递| 学生倾听| 教师讲解信息传递在生态系统中的作用,如生物间的相互关系、生态系统的稳定等| 无| 学生能理解信息传递的概念及其重要性6. 实例分析| 学生分组讨论| 教师提供实例,学生分组讨论生态系统功能的应用| 实例资料| 学生能分析实例中生态系统功能的作用7. 总结| 学生总结| 教师引导学生总结生态系统的功能及其重要性| 无| 学生能概括生态系统的功能及其重要性8. 作业布置| 学生领取作业| 教师布置作业,巩固所学内容| 无| 学生能完成作业,巩固所学内容六、教学步骤| 学生活动| 教师活动| 教学资源| 教学评价9. 课堂讨论| 学生参与讨论| 教师提出问题,引导学生讨论生态系统功能在现实生活中的应用,如环境保护、可持续发展等| 无| 学生能提出一些关于生态系统功能在环境保护和可持续发展方面的应用10. 总结反馈| 学生提问| 教师解答学生的疑问,总结本节课的重点内容| 无| 学生能说出本节课的重点内容,并对生态系统功能有更深入的理解七、教学步骤| 学生活动| 教师活动| 教学资源| 教学评价11. 自主学习| 学生自主学习| 教师提供相关的学习资料,引导学生进行自主学习| 学习资料| 学生能完成自主学习任务,对生态系统的功能有更深入的理解12. 小组讨论| 学生分组讨论| 教师提出问题,引导学生进行小组讨论,分享彼此的学习心得| 无| 学生能通过讨论,加深对生态系统功能的理解,并学会与他人合作八、教学步骤| 学生活动| 教师活动| 教学资源| 教学评价13. 案例分析| 学生分析案例| 教师提供实际的生态系统案例,学生通过分析案例,运用所学知识解决问题| 案例资料| 学生能运用所学知识分析案例,提出解决问题的方法14. 课堂小测| 学生完成小测| 教师设计小测,检验学生对生态系统功能的理解程度| 小测题目| 学生能完成小测,正确回答问题15. 课后作业布置| 学生领取作业| 教师布置课后作业,巩固学生对生态系统功能的理解| 课后作业| 学生能完成课后作业,巩固所学知识九、教学反思教师在课后对自己的教学进行反思,包括教学目标的达成情况、教学方法的使用效果、学生的学习情况等,以便于改进今后的教学。
生态系统的功能-教学设计新部编版
[20-20学年度第—学期]
任教学科:
任教年级:
任教老师:
xx市实验学校
r \・
•- 二〕r——
生态系统的结构教学设计
课程说明:本课在北京版生物学教材8年级下册
指导思想
从生物科学的本质出发,不拘泥于课本和课程。
内容分析
从结构到功能,可能是生物学中典型思维方式中的一个最普遍的模式。本节课在上节课学习
【PPT:生物圈2号平面图】
在生物圈2号内部,模拟了热带雨林、海洋、 草原、湿地、沙漠等生态系统。
【PPT:生物圈2号内部照片2张】
这是生物圈2号内部的实景照片。在生物圈2号内,用于模拟各种生态系统的原料是实 验人员从世界各地,多种多样的生态系统中
精挑细选而来的。
【PPT:封闭的生物圈2号照片】
实验自1991年9月26日开始。8名科学家 进入生物圈2号这个完全封闭的建筑物中, 依赖生物圈2号自身提供的资源,在隔绝于 地球环境的封闭生态系统中独立生活。如果
了生态系统的结构之后, 通过分析生态系统的实例,对生态系统的物质循环和能量流动进行
了介绍,在比较的过程中,完成了生态系统稳定性的学习,和有害物质随着食物链的传递而
进行积聚的介绍。
学情分析
面向全体学生。
教学思路
从小生态瓶实验为什么失败引入本课,介绍生物圈2号实验,归结矛盾于生态系统的稳定性
在于其生态系统的内部过程。由此,介绍地球上的物质循环和能量流动。再运用刚学到的知
【PPT:小生态瓶】
但是这个小生态瓶中的小鱼和水草却在短 时间内死亡了,水质混浊了,生态系统崩溃 了。要想让一个生态系统能够长久地存在, 应该注意哪些问题呢?要给出一个合理的 建议,仅从表面上了解到了生态系统的结构 组成,是远远不够的,还需要我们深入地研 究生态系统的功能。
生态系统的功能-教学设计
注意观察这张示意图,来尝试回答几个问题:
1.生态系统中的能量是从哪里输入的?——绿色植物(生产者)的光合作用。
2.绿色植物固定的能量有几个流动方向?——一部分用于自身的生长、发育和繁殖等生命活动,并最终通过呼吸作用以热能的形式散失;一部分能量通过食物链传递给各级消费者,还有一部分能量被分解者利用。
生态系统的稳定性指的是生态系统中各种生物的数量和所占比例总是维持在相对稳定的状态。生态系统的自我调节能力可以保持或恢复自身结构和功能。但是,这种自我调节能力是有限的,超过了限度,就可能会导致生态失衡,生态系统崩溃。
如果你听说过下面的这个故事,就能更好的理解这段话的含义。
【PPT:凯巴森林照片】
20世纪初叶,美国亚利桑那州北部有一片美丽的森林,叫凯巴伯森林。森林中各种植物竞相生长,郁郁葱葱;各种野生动物和谐生存,一派生机盎然。当时美国总统西奥多·罗斯福下令,将凯巴伯森林确定为全国狩猎保护区。森林中生活着一种鹿,它美丽、善良,浑身是宝,自然成为人们保护的对象。众所周知,狼以鹿为食,它是鹿的天敌。为了让森林中的鹿生活得更安全,并得以更多的繁殖,以供人类的多方面需要,罗斯福政府雇请了许多猎人专门剿杀森林中的狼、豹子和狮子等以鹿为食的猛兽。这场围剿行动持续了25年,在猎人们的枪声下,森林中狼的惨叫声不绝于耳,先后有6000多头狼毙命,豹子、狮子等食肉猛兽也几乎全部被消灭。
学情分析
面向全体学生。
教学思路
从小生态瓶实验为什么失败引入本课,介绍生物圈2号实验,归结矛盾于生态系统的稳定性在于其生态系统的内部过程。由此,介绍地球上的物质循环和能量流动。再运用刚学到的知识对于生物圈2号实验进行分析。介绍生态系统结构的稳定性和有害物质积聚的特点,补充对于生态系统功能的认识。
生态系统的结构与功能生物教案
生态系统的结构与功能生物教案生态系统的结构与功能引言:生态系统是由生物群落和非生物环境相互作用形成的复杂系统。
生态学研究的是生物与环境之间的相互关系,旨在了解生物在地球上的分布、互动和演化过程。
本教案将以生态系统的结构和功能为主题,介绍生态系统的组成和运行机制。
一、生态系统的概念和类型生态系统是由生物群落和生物所处的非生物环境共同组成的一个生态单元。
它包括生态位、生态圈和生态功能等三个组成要素。
根据不同的地理位置和生物群落特征,生态系统可以分为陆地生态系统、水生生态系统和人工生态系统。
二、生态系统的结构生态系统的结构是指生态系统内部的组成部分及其相互关系。
生态系统的结构主要由生物群落、生物群落的种群组成和生物与非生物因素之间的相互关系构成。
1. 生物群落的组成:生物群落是指在一定地理范围内,由相互关系密切的不同种类生物共同组成的生物群体。
其中包括了不同的植物、动物和微生物等。
2. 种群的结构和演替:种群是指生态系统中同种生物个体的总体统计。
种群结构反映了生物种群中不同年龄和生殖状况的个体数量和比例,而种群演替则指的是不同种群在时间和空间上的动态变化过程。
3. 生物与非生物相互关系:生态系统中,生物与非生物环境之间有着复杂的相互关系。
其中包括了物质循环、能量流动和生物群落对环境变化的响应等过程。
三、生态系统的功能生态系统的功能是指生物群落和环境之间相互作用所发挥的作用。
生态系统的功能主要包括能量流动、物质循环和生态平衡等方面。
1. 能量流动:能量在生态系统中的流动是通过食物链来实现的。
能量从一级生产者转移到消费者,直到最终被分解者释放或损耗。
能量的流动是生态系统中维持生物生存和发展的基础。
2. 物质循环:物质循环是生态系统中物质在生物和非生物组成部分之间以循环的方式交换和转化。
典型的物质循环包括碳循环、氮循环和水循环等。
3. 生态平衡:生态平衡是指生态系统内各种生物之间、生物与环境之间相互适应和相互制约的状态。
“生态系统”教学设计(精选3篇)
“生态系统”教学设计(精选3篇)“生态系统”教学设计篇1江苏武进湖塘试验学校陆红英课题其次章第四节生态系统1课时教学目标1. 理解生物与环境是一个统一的整体 2. 能说诞生态系统的组成 3. 描述生态系统中的食物链和食物网 4. 认同生态系统中的自动调整力量是有限的,人们必需爱惜自然、爱护环境 5. 学会对资料进行分析,从中查找问题的答案或发觉探究的线索重点、难点和关键处1. 生物与环境是同意的整体 2. 生态系统中的物质和能量是沿着食物链和食物网流淌的 3. 人们要敬重自然、爱护环境,并不是说人类不能利用环境、改造环境过程与方法通过同学阅读、分析资料,老师启发、引导,让同学自己找到问题的答案,悟出道理教学过程教学步骤(含教学内容)老师活动意图同学活动一、导入新课让一位同学阅读资料组一(见附)刚才同学们听了、看了这组资料,想一想,导致牧民不能放养许多家畜的直接缘由是什么?它们分别是生物因素还是非生物因素。
多媒体课件出示→(因素)→家畜少→(因素)→家畜少二、新授这部分说明白无论是生物因素还是非生物因素的变化,都会影响其中的很多生物,有“牵一发而动全身”之感觉,即生物与环境不是彼此孤立的,而是相互联系的。
同学们能不能用一句更精练的话来概括一下生物与环境的关系呢?生物与环境是一个统一的整体在肯定区域内,神巫与环境所形成的统一的整体叫生态系统。
(多媒体课件出示)每种生物都有它自己的生存环境,如对于生活在一个池塘里的小鱼、小虾来说,池塘是一个生态系统,对于生活在森林里的小鸟来说,森林是一个生态系统。
想请教同学:一滴水可以说是一个生态系统吗?整个生物圈呢?总结:自然界的生态西有大有小,小的有让同学同时使用耳朵、眼睛两种感官,尽快进入状态同学了解资料内容的前提,引导同学去分析资料,领悟其中的内容在通过同学思索强化“生物与环境是统一的整体”这一概念在同学头脑中的印象让同学绽开联想,进一步理解什么叫生态系统同学边听边看资料组一同学思索、分析,完成填空同学积乐观动脑,热闹发言同学阅读一遍同学相互争论,回答,并说出理由教学步骤(含教学内容)老师活动意图同学活动一滴水、一片草地、一个池塘等:大的有湖泊、海洋、森林等,甚至生物圈都可以作为一个生态系统。
生态系统的结构和功能教学设计
篇一:《生态系统的结构和功能》教学设计《生态系统的结构和功能》教学设计一、教材分析:这节课的内容主要涉及《生物课程标准》科学探究和生物与环境两个一级主题,同时与生物圈中的植物、生物的多样性等主题都有联系。
主要涉及的具体内容标准为:1、理解科学探究,发展科学探究能力;2、概述生态系统的组成,列举不同的生态系统。
描述生态系统中的食物链和食物网,阐明生物圈是最大的生态系统,确立保护生物圈的意识。
首先从教材的内容地位和特点来看,“生态系统”一节是本章的重点。
保持生态平衡,防止环境污染以及自然保护等都是当前各国政府关注的问题,是世界性的重大问题。
这些问题的研究都与生态系统有着密切关系,所以本节课在教材中起着承上启下的作用,同时与其他单元又有密切的联系。
本节有关生态系统的基本知识很多,特别是基本概念、名词特别多,如生态系统、生态系统的成分、食物链、食物网等,对于初二的学生来说难度较大,如果要学生准确地把握,必须在教学中要注意教学方法的多样性、趣味性,教学语言的科学、严密,而且要注意概念讲解和分析时的准确、科学,通过各种各样的学生活动使学生有明确、正确的理解。
所以教学方法采用启发式教学法,情境教学法,使学生从上课开始就兴趣盎然,激发学生强烈的求知欲。
对于农村中学初二的学生,对新鲜事物还保留有强烈的好奇心,所以教学中还应该力求引起学生的学习兴趣,积极性一旦被调动起来,教学就会变得很轻松。
1.生态系统生物功能类群及其地位是本节的教学重点,因为:(1)生态系统的组成可分为非生物部分和生物部分两大部分,生物成分中,生产者、消费者和分解者,是依据它们各自代谢类型以及在生态系统中的功能特征而划分的。
(l)尽管生态系统的类型多种多样,范围有大有小,但它们组分中生产者、消费者与分解者之间的关系,归根到底是食物的关系,也就是吃与被吃的关系。
(2)食物链与食物网是生态系统功能的结构基础,生态系统的物质和能量就是沿着食物链(网)的各个营养级而流动的。
生态系统的结构与功能的教学设计
生态系统的结构与功能的教学设计在当今生态环境受到日益严重的威胁的背景下,培养学生环保意识并加强生态系统的保护显得越来越重要。
教育者不仅需要向学生传授生态知识,还需要设计一些教学方案来提高学生的学习兴趣和参与度。
本文将着重探讨如何设计一节环保教育课程,让学生更加深入地了解生态系统的结构与功能,以及如何保护它们。
一、教学目标本节课的教学目标是让学生:1.了解生态系统的结构和功能,明确生态系统中生物和非生物因素之间相互依赖、相互制约的关系;2.了解人类活动对生态系统的影响及造成的环境问题,引导学生转变观念,树立环保意识;3.掌握生态保护的基本知识,了解如何保护生态系统,维护生态平衡。
二、教学内容1.生态系统的概念及分类介绍生态系统的概念、基本特征和分类,并引导学生讨论生物和非生物因素之间的关系。
2.生态系统的结构与功能介绍从生态金字塔的角度出发,生态系统的结构层次和生态功能,并结合实际案例进行分析和探讨。
3.人类活动对生态系统的影响介绍人类活动对生态系统的不良影响,包括森林砍伐、水资源过度开发、能源消耗、物种灭绝等,并要求学生就如何减少人类活动对自然环境的破坏进行讨论。
4.生态保护的基本知识介绍生态系统的保护方法,如生态农业、生态旅游、水资源节约等,并引导学生亲身体验、掌握相关保护技能。
三、教学方法1.讲授法通过课堂教学使学生了解生态系统的结构与功能,以及人类活动对生态系统的影响。
2.案例分析法通过生态系统中一个物种或者生态环境的案例,帮助学生加深对生态系统结构、功能及其保护方法的理解。
3.实践操作法通过报告、调查、观察和亲身体验等方式,让学生感受到生态保护的重要性,培养其从小事做起的环保意识。
四、教学评价1.测验评价通过测验评价学生的知识掌握程度,回顾学生在本节课上所学的内容。
2.学科拓展评价通过学生的学科拓展和探究能力,如生态环境保护文章写作、生态环保主题科技制作等,评价学生的学科素养和创新能力。
生态系统教学设计3篇
生态系统教学设计2一、教学目标:(一)知识目标:(1)能描述生态系统的类型及各自特点。
(2)能理解并能说出生物圈是最大的生态系统。
(二)能力目标:(1)通过查阅各种生态系统的特点,培养学生查阅、整理和分析资料和小组合作的能力;(2)通过阐述各种生态系统之间的联系,培养学生表达、交流的能力。
(三)情感目标:(1)通过分析各种生态系统之间的联系,形成整体与部分相统一的观点。
(2)通过对多种多样的生态系统和生物圈是最大的生态系统的认识,培养爱护生物的情感和保护生物圈的意识。
二、重点和难点:(一)重点:1、各种生态系统的结构特点2、生物圈是最大的生态系统(二)难点:各种生态系统之间的联系三、课前准备:教师:各准备一部生态系统景观的影像资料及生态系统遭到破坏的影像资料。
学生:课下收集有关各种生态系统的资料。
四、教学过程:(一)创设情境,导入新课:上节课我们说到了我们的生态系统是有自动调节能力的,例如我们的草地上鼠的数量多了,使的猫的数量也多,最后鼠就会减少从而维持了生态平衡。
我们知道我们的生物圈中存在着许多的生态系统,这些生态系统的调节能力,以及组成成分和特点都是一样的吗这节课我们就来介绍一下各种各样的生态系统。
(二)问题引导,自主探究:①根据生活常识和收集的资料说出你所了解了几种生态系统②观看各种生态系统的影片,你又了解了几种生态系统③你能否以口头作文的形式把各自的生态系统表述出来(组内先交流)。
听了其他同学的表述后,你又了解到了有关生态系统的哪些知识①这些生态系统虽然各有特点及作用,但从生态系统的组成上来说它们都有哪些共同之处②你认为在地球上最大的生态系统设是什么③假设其中某一个生态系统遭到破坏了,会对其他的生态系统产生什么影响由此你认识到了什么④在你身边有哪些人为的活动对生物圈产生了严重的破坏⑤观看影片,分析资料中生态系统的恶化情况,你有何感想。
⑥从自身做起,如何保护我们的生物圈⑦小组内交流讨论,制定保护学校花园和草坪的实施方案。
生物课教案生态系统的结构与功能
生物课教案生态系统的结构与功能生物课教案:生态系统的结构与功能引言:生态系统是生命活动的基本单元,也是维持生物多样性和生态平衡的重要因素。
了解生态系统的结构和功能,对于增强学生生态意识、保护生态环境具有重要意义。
本教案将通过多种教学方法,帮助学生理解生态系统的组成和相互作用,提高学生的综合思维和环境保护意识。
一、什么是生态系统生态系统是由生物群落和非生物因子组成的生态单位,包括生物群落、生境和能量循环三个部分。
1. 生物群落- 学生可以观察到常见的生物群落,如森林、湖泊、草原等,并描述不同生物群落中的主要生物种类。
- 学生可以自行收集样本,进行生物群落的调查和分类。
2. 生境- 学生了解生态系统中的生境,包括陆地、水域和空气。
- 学生根据实地考察和实验观察,分析不同生境条件下的生物适应性。
3. 能量循环- 学生通过学习食物链和食物网,了解能量在生态系统中的流动方式。
- 学生可以通过实验、模拟游戏等方式,体验能量传递的过程。
二、生态系统的结构和功能生态系统的结构和功能是相互关联的,每个组成部分都发挥着重要的作用。
1. 生态系统的结构- 学生了解生态系统的层次结构,包括个体、种群、群落、生态系统和生物圈。
- 学生可以通过实地考察和图表分析,了解不同层次的生态系统。
2. 生态系统的功能- 学生了解不同生态系统的功能,包括物质循环、能量流动、维持生物多样性等。
- 学生通过实验、模拟游戏等方式,观察和分析不同生态系统中的功能特点。
三、生态系统的影响因素生态系统的结构和功能受到多种因素的影响,包括气候、地形、人类活动等。
1. 气候和地形- 学生了解气候和地形对生态系统的影响,如温度、湿度、海拔等。
- 学生可以通过调查和观察,探究不同气候和地形条件下的生态系统变化。
2. 人类活动- 学生了解人类活动对生态系统的影响,如森林砍伐、水污染、土地开垦等。
- 学生可以通过案例分析和讨论,探讨人类如何影响生态系统的平衡。
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生态系统的结构教学设计课程说明:本课在北京版生物学教材8年级下册指导思想从生物科学的本质出发,不拘泥于课本和课程。
内容分析从结构到功能,可能是生物学中典型思维方式中的一个最普遍的模式。
本节课在上节课学习了生态系统的结构之后,通过分析生态系统的实例,对生态系统的物质循环和能量流动进行了介绍,在比较的过程中,完成了生态系统稳定性的学习,和有害物质随着食物链的传递而进行积聚的介绍。
学情分析面向全体学生。
教学思路从小生态瓶实验为什么失败引入本课,介绍生物圈2号实验,归结矛盾于生态系统的稳定性在于其生态系统的内部过程。
由此,介绍地球上的物质循环和能量流动。
再运用刚学到的知识对于生物圈2号实验进行分析。
介绍生态系统结构的稳定性和有害物质积聚的特点,补充对于生态系统功能的认识。
基本目标教学目标:1.生态系统中的物质循环:构成生物体的基本元素都是在生态系统的生物与非生物环境之间反复循环的,而且物质的循环具有全球性。
2.生态系统中的物质循环和能量流动:生产者通过光合作用把光能转化为化学能,然后通过食物链(网)传给消费者、分解者,在这个过程中进行着物质循环和能量流动。
3.生态系统的自我调节能力是有限的:在生态系统内各种生物之间保持着一种动态平衡。
生态系统在一定范围内能保持自身的稳定性,但这种调节能力是有限的。
4.生态系统中的有害物质会累积:大部分的有毒物质很难分解,通过食物链在消费者体内积累、浓缩。
营养等级越高,有毒物质积累的越多。
教学重点:一个生态系统包括一定区域内的所有植物、动物、微生物以及非生物环境。
教学难点:生态系统中的物质循环和能量流动。
教学过程时间教学环节师生活动技术应用对应PPT页码拍摄要求3' 导入讲台:同学们好。
上节课我们学习了生态系统的结构,这节课我们继续来学习生态系统的功能。
大屏幕:通过上节课的学习,我们已经知道讲台了生态系统是由生产者、消费者、分解者和非生物环境组成的。
按照“生态系统”名词的提出者坦斯利爵士对于生态系统结构的描述,我们制作了一个小生态瓶:生产者是水草、消费者是小鱼、分解者是泥沙中的微生物,空气、水和泥沙,则提供了非生物环境,将盖子密封好之后,就形成了一个小型的封闭生态系统。
【PPT:小生态瓶】但是这个小生态瓶中的小鱼和水草却在短时间内死亡了,水质混浊了,生态系统崩溃了。
要想让一个生态系统能够长久地存在,应该注意哪些问题呢?要给出一个合理的建议,仅从表面上了解到了生态系统的结构组成,是远远不够的,还需要我们深入地研究生态系统的功能。
小生态瓶中的生态系统崩溃原因,是不是因为我们提供的瓶子,空间太小了呢?如果答案是肯定的,那么增大生态系统的空间,是不是就能让生态系统长久地稳定存在了呢?【PPT:生物圈2号】下面,我们就来看一个更大的生态系统实验。
它的名字叫做“生物圈2号”。
有同学马上就问了,“那么生物圈1号在哪里呢?”科学家们将我们生活的地球命名为“生物圈1号”,生物圈2号实验室就是模仿地球的生态系统而修建的。
【PPT:生物圈2号平面图】在生物圈2号内部,模拟了热带雨林、海洋、草原、湿地、沙漠等生态系统。
【PPT:生物圈2号内部照片2张】这是生物圈2号内部的实景照片。
在生物圈2号内,用于模拟各种生态系统的原料是实验人员从世界各地,多种多样的生态系统中精挑细选而来的。
【PPT:封闭的生物圈2号照片】实验自1991年9月26日开始。
8名科学家进入生物圈2号这个完全封闭的建筑物中,依赖生物圈2号自身提供的资源,在隔绝于地球环境的封闭生态系统中独立生活。
如果生物圈2号能够让科学家们长期地过上稳定的生活,那么长距离的宇宙航行和星球移民都将成为可能。
可惜,实验进行了两年,就不得不更改计划提前结束了。
仅仅增大空间,并不能保证生态系统长期、稳定地存在。
【PPT:科学家伉俪合影研发小生态瓶照片】在生物圈2号实验之后,在当初进入生物圈2号中的8名科学家中的2位,麦克卡勒姆和波因特结为伉俪,他们创立了属于自己的公司,开发能在宇宙中长期存在的小型封闭生态系统。
他们研发的小生态瓶体积并不大,但却能长时间地保持稳定。
在20XX年底,他们将实施“月球绿洲”计划,利用小生态瓶在月球上种蔬菜。
他们有一个梦想:有朝一日,让未来的月球居民甚至前往火星的人能够吃到新鲜的蔬菜。
【PPT:生物圈2号相关数据】生物圈2号实验和科学家夫妇的研究成果告诉我们,影响生态系统是否能够稳定存在的重要因素并不是生态系统的空间大小。
那是什么呢?还是让我们从生物圈1号,我们生活的家园——地球,身上来找一找答案吧。
【播放视频:生物圈1号】【视频后的静帧】视频中介绍说,地球之所以能够保持生态平衡在于生产者、消费者、分解者是相生相克、相辅相成的。
【PPT:生态平衡图片】在非生物环境、植物、动物、细菌和真菌之间,形成了环环相扣的物质循环链条。
生态系统之所以能够保持稳定,就在于生态系统中这条隐形的链条能正常地发挥作用。
人们通过对于物质循环的研究,更好地发现了生态系统的功能。
我们来看一个有关生态系统物质循环的实验。
【PPT:航天中心实验1,2】20XX年11月1日,两名实验人员正式开始实验,进入到一个类似于“两居室”的密闭实验舱中。
18平方米的乘员舱隔壁种植了36平方米的植物,包括生菜、油麦菜、紫背天葵、苦菊四种可食用蔬菜,主要用于为2名参试乘员提供呼吸用氧,并吸收乘员呼出的二氧化碳。
在试验过程中,每名乘员每餐还可亲手采摘并食用新鲜蔬菜30~50克。
2名实验人员在密闭实验舱里健康地生活了1个月,于20XX年12月1日出仓,这就是他们出仓时的照片。
设计这个密闭舱的关键点在哪里呢?在于精确计算二氧化碳和氧气如何才能稳定的进行循环。
在我们的地球上正在进行着的物质循环过程与这个实验的原理是一样的,知识具体过程要更加复杂,我们一起来看一看。
我这里有一张生物圈碳循环的示意图。
【PPT:地球上的碳循环示意图】仔细看这张图,来回答我几个问题:1.请问:大气中的碳是怎样转变为植物体内的有机碳的呢?——黄色箭头代表的就是这个过程,通过的是绿色植物等所进行的光合作用。
2.动物是怎样获得有机营养的?——通过直接或间接的以绿色植物为食。
3.生物体内的有机碳能够返回大气或水域中吗?——当生物体进行呼吸作用时,或者生物体的排泄物和尸体被分解者分解,都能让有机碳再次转化为无机碳,回到大气或者水域中。
4.微生物在地球上碳的流动过程中起怎样的作用?——帮助有机碳分解为无机碳。
5.化石燃料中的碳能够转变为植物体内的有机碳吗?——化石燃料在释放能量的过程中,产生大量的二氧化碳,被植物吸收,进行光合作用,转化为植物体内的有机碳。
【PPT:碳循环示意图】如果我们用文字图来表明地球上的碳循环,那么应该是这样的:蓝色的线代表环境中的碳一步一步转化为生物体最后矿化的过程;红色的线代表生物体或化石燃料中的有机碳再分解为环境中的无机碳的过程;这两个过程是循环往复的。
其实,除了碳素之外,地球上的所有物质都是循环利用的,我们称生态系统的这个特点为“生态系统中的物质循环”。
【PPT:生态系统中的物质循环概念】我们人类,也是地球生态系统物质循环中的一个重要环节。
我们的身体是利用每天摄入的食物帮助构建的,同时,我们自身又分解营养物质来获得生存所必须的能量。
大家都有这样的感觉,饭吃饱了之后,身体充满了力量,也听过这样的俗语:人是铁,饭是钢,一顿不吃“饿得慌”。
不吃饭就会“饿得慌”,“饿得慌”就会没力量。
补充力量,实际上是要从食物中获得能量。
不同的食物中含有的能量是不同的。
【PPT:中国食物营养成分表2002】如果你的手边有包装食品,你现在就可以将食品包装拿来,看看它的营养成分表这一栏里写了什么,我们总能发现有“能量”这个项目。
食物中的其它营养成分都是从环境中的物质转化而来的,那食物中的能量来自于哪里呢?【PPT:段玉佩和太阳的合影】答案是太阳。
万物生长靠太阳,没有了太阳,地球上就没有了生命。
而段老师作为生命体,却无法直接从太阳上获得能量。
加入我们人类能直接从太阳中获得力量,大家就都不用吃饭了,排着队在操场上晒晒太阳就力量充沛了。
那么请问,太阳中的能量是怎样输入到我们身体中的呢?让我们从早饭说起。
【PPT:一顿早饭】介绍早饭种类。
【PPT:食物直接或者间接的来源于植物】【PPT:绿色植物的光合作用图示】通过之前的学习,我们知道,能帮助人类获得太阳中的能量的,是植物,它们通过光合作用,在物质转化的过程中,将太阳能转化为化学能。
这个能量传递并非一个循环过程,而是一个单向流动的过程。
太阳源源不断地为地球提供能量,才使得生态系统能够保持稳定的存在。
【PPT:生态系统中的能量流动示意图】注意观察这张示意图,来尝试回答几个问题:1.生态系统中的能量是从哪里输入的?——绿色植物(生产者)的光合作用。
2.绿色植物固定的能量有几个流动方向?——一部分用于自身的生长、发育和繁殖等生命活动,并最终通过呼吸作用以热能的形式散失;一部分能量通过食物链传递给各级消费者,还有一部分能量被分解者利用。
3.随着能量在绿色植物、食植动物、食肉动物之间传递,能量传递箭头为什么越来越小?——在传递的过程中,有能量的散失,真正能够传递下去的能量非常少。
【PPT:能量流动的概念】阅读演示概念。
,【PPT:生物圈2号平面图】让我们再回到生物圈2号实验。
这个实验不得不提前结束,是由于什么缘故呢?按照原计划,实验人员考虑到了生物圈2号中的物质循环,所以,专门设置有一块农田用于为实验人员提供粮食,人们在这里种植了大量的土豆,土豆的生长利用了人们呼出的二氧化碳,人们食用土豆获得营养和能量,再通过呼吸产生二氧化碳……看起来,这好像是个很好的循环。
【PPT:循环不能保持】但是,随着时间的推移,生物圈2号中,物质的往复循环过程无法正常地进行,大量的枯败堆叶积如山,分解者来不及将它们及时分解回到非生物环境中进行下一轮循环。
同时,氧气大量减少,从原来正常的21%减少为14%,实验人员经常性地出现缺氧现象。
【PPT:医生体检】此时生物圈2号中的环境已经不再适合实验人员居住了。
【PPT:实验人员撤离生物圈2号】最终,这个实验不得不在1993年的9月26日提前结束,8名实验人员撤离出生物圈2号,他们的勇气为我们了解生态系统的功能积累的大量有价值的资料,同时也让我们认识到,凭借人类现在的能力,还无法再造一个地球,让我们珍惜我们唯一的生存家园——生物圈1号。
【PPT:一条简单的食物链】下面让我们把视角再次转移到生物圈1号——我们的地球。
某个角落里正在发生着这样的事情:草被虫吃,虫被蛙吃,蛙被蛇吃。
请问:如果由于雨水充足,草木繁盛,蝗虫能否无限制的增加?——不能,因为有青蛙可以捕食蝗虫,而且蝗虫多了,草就会减少,于是蝗虫的数量又会得到控制。