1、生态系统的概念和类型教案 教学目标 1了解生态系统的基本类型，以及几个主要类型（森林、草原、农田、海洋、湖泊生态系统）的分布及主要特点；理解生态系统的概念。2通过指导学生归纳生态系统的概念，培养学生分析综合的思维能力；通过指导学生归纳主要生态类型的分布和特点，培养学生的自学能力及对比判断的思维能力。3通过了解生态类型的分布与特点，渗透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的教育；通过归纳生态系统概念、了解不同生态类型的分布与特点的教学，渗透普遍性与特殊性相统一的辩证观点。 重点、难点分析 1生态系统概念的教学内容，是本节的重点知识，因为：（1）生态系统是生物圈的结构和功能基
2、本单位。生态系统概念的内涵有四个方面：空间和时间界限；系统的基本组成；系统的基本功能；系统在功能上统一的结构基础和发展趋势。这既是对生态系统概念的全面、科学的理解，同时后继教材中讲述的有关课题，也都是围绕着概念中的这四个方面进行的。（2）生态系统概念的教学过程中，以一个特定的生态类型为例，指导学生通过这一类型的具体特点归纳生态系统的概念，是培养学生分析综合的思维能力的极好教学素材。（3）生态系统的概念与某一特定生态类型特点的关系，正是普遍性与特殊性的关系，很好地渗透了辩证唯物主义的普遍与特殊辩证统一的观点，有利于对学生进行辩证统一观点的教育。2生态系统概念的教学内容，同时也是本节的难点知识，因
3、为：（1）生态系统概念的内涵有四个方面，并且都比较抽象，学生难于全面理解。因此，在教学中可先讨论一个特定类型的生态系统，有了一定的感性认识，在此基础上，全面总结归纳生态系统的概念。（2）生态系统的概念与生物群落的概念之间具有一定的包容关系，学生在运用概念时容易发生混淆不清的错误。因此，在教学中注意引导学生对比生态系统与生物群落这两个概念，从系统的基本组成和系统的基本功能两个方面加以区分。3本节教学中，因为要组织学生通过对一个类型生态系统的分析，总结归纳生态系统的概念，学生很难全面归纳出来，因此成为组织教学的难点。组织学生分析一个类型的生态系统时，学生容易从静态上把握生态系统的组成成分，但不容易
4、从动态上分析出生态系统的时间和空间界限、以及生态系统各生物成分之间、生物成分与非生物部分之间的相互作用关系，这就需要教师采用设问的方式进行适当的引导。例如，在学生了解了生态系统的各个生物组成成分后，设问“生态系统各个生物成分之间有什么关系”以及“生物成分与非生物成分之间有什么关系”来引导学生分析生态系统的功能等。 教学过程设计 一、本课题的参考课时为二课时。二、第一课时：1复习引入。首先引导学生复习生物群落的概念，指出生活在一定的自然区域内，相互之间有直接或间接关系的各种生物的总和，叫作生物群落。然后举例说明生物群落与无机环境之间是相互影响、相互作用的。最后提出生物群落与无机环境之间相互作用而
5、构成一个统一的自然系统，叫作生态系统。提出本节课的学习课题。2以一个森林生态系统为例，分析说明一个生态系统的本质特征，为阐述生态系统的概念奠定基础。“森林生态系统”教学资料的呈现可以通过两种方式，一种方式是可供阅读的教材上的文字材料，另一种方式是可供观看的关于森林生态系统的录像。学生分析说明森林生态系统时，采用讨论的方式，教师由浅入深设计一系列的问题，引导学生的讨论。如：此生态系统的组成情况？此生态系统各成分之间的相互关系情况？此生态系统的动态变化情况？等等。如果学生讨论时有偏差，教师可作为参与讨论者，与学生一起讨论，并提出自己的看法，将学生知之不全的内容补充出来，引导学生全面、正确地进行分析
6、。讨论中，教师力求做到引导学生分析出以下问题：从范围看，任何一个森林生态系统都分布在一定的自然区域内；从生物与非生物关系看，森林中的乔木、灌木和草被等绿色植物通过光合作用将二氧化碳和水合成贮存能量的有机物质，各种植食性动物依赖绿色植物而生存，植食性动物又是肉食性动物的物质和能量的来源；通过这种营养联系，生物群落与其无机环境之间才能形成一个自然系统。在这个自然系统中，物质不断地循环，能量不断地流动。讨论结束时，引导学生将讨论的结果扩展，引申到其他类型的生态系统都应具备类似的共同特征，由此引出生态系统的概念。3生态系统概念的教学，首先根据上面对森林生态系统讨论的结果，归纳作为一个生态系统所应具备的
7、特征，引导学生得出生态系统的概念：生态系统就是在一定的空间和时间内，在各种生物之间以及生物与无机环境之间，通过物质循环和能量流动而相互作用的一个自然系统。在归纳生态系统概念时，应尽量让学生自己归纳得出，如果归纳的不够准确或全面，教师可以用森林生态系统的实例进行提示，最后由学生完整得出生态系统的概念。学生归纳出生态系统的概念后，教师引导学生从两个方面强化学生对生态系统概念的理解。一是引导学生根据生态系统的概念列举一些生态系统的实例，或反过来由教师列举一些实例让学生判断是否是生态系统；二是引导学生注意区分生态系统与生物群落两个概念。以此来强化学生对生态系统概念的理解。不管是学生自己列举生态系统的实
8、例，还是教师列举一些实例由学生判断，都要注意两个问题，一是教师把自己当作是参与讨论者身份，而不是一个居高临下的教育者身份，如果学生列举的实例不属于生态系统，应引导学生从生态系统的概念出发，让学生自己发现问题，而不应该简单地由教师作出判断，在讨论中教师与学生共同强化认识；二是教师应注意列举的实例是否具有一定的代表性，如果代表性不强，教师应列举一些典型的生态系统与学生共同讨论，如最大的生态系统生物圈，常见的陆地陆生生态系统与水生生态系统等，以便为后面生态系统类型的教学奠定基础。区分生态系统与生物群落两个概念时，可以以实例加以说明。例如：在一阴湿山洼草丛中，有一堆长满苔藓的腐木，其中聚集蚂蚁、蚯蚓、
9、蜘蛛、老鼠等动物，它们共同构成一个：（A）生态系统；（B）生物群落。学生容易判定为生物群落，这是因为忽视了在这个特定空间内，不仅有生物群落，而且有特殊的无机环境。这些生物之所以聚集在这个特定空间内，是因为各种生物之间以及生物与无机环境之间，通过能量流动和物质循环而相互作用。它们共同构成一个自然系统，即生态系统。三、第二课时：1第二课时开始时可以让学生回忆第一课时讨论和学习的问题，提出一些问题让学生来回答，如生态系统的概念、生态系统与生物群落概念的区分、列举几个实例让学生判断是否属于生态系统等。在学生回答问题后，引出生态系统类型的课题。2生态系统类型的教学，首先向学生阐明划分生态系统的依据。生态
10、系统类型的划分依据是多方面的，一般依据环境中水分的状况划分成水生生态系统和陆生生态系统两大类型，每种生态系统又可划分为许多不同的类型。结合下表，使学生大致了解地球表面上生态系统类型划分的概况。水生生态系统陆生生态系统 淡水海洋 (1)流水(河、溪)(2)静水(湖、池)(1)海岸线(2)浅海(3)上涌带(4)珊瑚礁(5)远洋带(1)荒漠(热、冷)(2)冻原、极地、高原(3)草原(干湿)(4)稀树干草原(5)温带针叶林、阔叶林(6)热带季雨林、雨林3具体的某一种生态系统类型的教学，可以采用在教师引导下的学生自学的方式进行。教师设计一些用于自学的问题，如：“每种类型生态系统的特点是什么？每种生态系统
11、类型的环境特点是什么？每种生态系统类型的代表动植物有什么？”等问题。学生带着这样的问题自己阅读教材的教学资料，寻找答案。由此对各个生态系统类型的特点有一个大概的了解。在教学中，由于大部分时间是学生自己对教材教学资料的阅读和自学，教师应指导学生在自学过程中进行分组的讨论，教师本人也可做为学习者加入一些小组的讨论，通过在师生之间和生生之间的交流，有利于问题的解决，也有利于彼此间的情感交流。在教学中，教师应注意引导学生对各个类型生态系统进行了解时，不仅了解各自的环境特点和代表动植物的分布，同时注意各个类型生态系统所具有的共同特征，以强化对生态系统概念的理解，这也是对生态系统概念的具体化。在教学中，教
12、师要注意引导学生对各个类型生态系统进行对比分析，设计一些深入的问题让学生思考。如：各个生态系统的代表动植物的种类与该生态系统环境特点的关系等问题。学生分析思考和讨论此类问题，有利于他们建立生物与环境相统一的观点，同时也有利于提高学生的分析能力。4了解各个类型的生态系统之后，教师应再次引导学生对各个生态系统的成分进行比较分析，不但注意到各个生态系统的各自特征，而且认识到，所有的生态系统在组成成分上有一个共同的特点，就是既有大量的植物，也有大量的动物，二者缺一不可。再引导学生思考，除了这些可见的组成成分外，还有没有别的容易被忽略的成分，使学生认识到，在所有的生态系统中，还都存在着很多微生物（如细菌
13、、真菌等），以及非生物的成分（如水、空气、温度、阳光等），以便为后面“生态系统结构”的教学奠定基础。5第二课时完成后，可根据教学目标进行检测，当堂进行反馈和矫正（检测方式和内容略）。四、本课题教学中应注意的问题：1注意课堂教学中学生主体作用的发挥。本节教学中，有许多内容采用的是学生讨论、学生阅读、学生分析、学生归纳的方式进行教学，学生活动比较多，因此教师应注意自己在教学中的角色，除了必要和关键的引导外，不要代替学生把结论得出，留给学生足够思考和讨论的时间，使学生真正参与到教学过程之中，做到自己学会知识和会学知识。2注意课堂教学过程中学生各种学习活动的组织，设问注意层次性，使得问题有条不紊地顺序
14、解决。3注意把本节课题中丰富的观点教育内容同化于教学内容之中，渗透于教学过程之中，做到“润物细无声”，让学生在潜移默化中受到观点教育，切忌观点的硬性灌输。 小资料 一、生态系统学说的建立与中国哲学思想：美国年轻的生态学家林德曼在创建生态系统学说之前，曾对一个小型湖泊进行了三年的定位研究，积累了大量的资料和数据，就是没有理出一个科学的头绪。他无意中从中国同学那里得到启发。一句最普通的中国谚语“大鱼吃小鱼，小鱼吃虾米，虾米吃稀泥”，使他茅塞顿开。他从食物链和能量转换的角度揭开了生态系统的奥秘。1943年他的第一篇论文食物链和金字塔营养级的研究报告轰动了生物界。他怀着激动的心情在这篇论文的小标题上注
15、明，这是在中国哲学思想的指导下写成的。二、“生物圈2号”试验：1993年9月26日，世人瞩目的美国“生物圈2号”（人造生态系统）试验宣告结束。4男4女8名科学家在与世隔绝的人造“世外桃源”中度过了两年封闭式的生活之后，终于重返被称为“生物圈1号”的地球上。在美国的石油巨头爱德华巴斯的资助下，由美国太空生物圈投资公司经过七年的策划和兴建，1991年在亚利桑那州图森布东北部建起了一座占地面积约1.3万平方米的巨大水晶宫生物圈2号。这座高约26米，容积为20.4立方米的建筑实际上是一个巨大的温室，在其内部人为地建造了一个小生态系统。包括一片热带雨林、一片热带草原、一片沙漠、一片灌木丛、一片沼泽、一个
16、水深7.5米的小海洋和农场及居住地。环顾四周，还可以发现青蛙、蚂蚁、山羊等动物。它完全处于封闭状态，没有外界空气、食物和水的补充，是一个模拟大自然的人工生态系统。1991年9月 26日，来自英、法、美和比利时的8名科学家进入“生物圈2号”，成了首批居民。8名勇士努力搜集各种科学数据，世界各地人们怀着极大热情和兴趣关注着他们的事业。“生物圈2号”的试验主要是为了人类未来向太空移民而进行的，其目的是试验人类是否能够不用外界的帮助而通过自身循环来达到生存的目的。然而，事实表明“生物圈2号”的设想是不现实的。科学家进入一年多后，由于土壤中的碳与氧气反应生成二氧化碳，部分二氧化碳又与建筑混凝土中的钙反应生成碳酸钙，导致环境氧气含量从21降到了14。3年后，一氧化碳含量猛增到79，足以减弱人体合成维生素B12的能力，危害大脑健康。科学家还发现，除了藤本植物比较繁盛外，所有靠花粉传播繁殖的植物都灭绝了；大树也摇摇欲坠；昆虫中除了白蚁、蟑螂和蝈蝈外，基本死亡。生物圈2号上层的温度远高于预计的数字，而下层的温度又大大低于预计的数字。1996年1月1日，哥伦比亚大学接管了生物圈2号，9月，多名专家对该试验进行了总结，他们认为，目前人类还无法用人工方法保持地球的活力，在现有科学技术下，地球是人类唯一的家园，人类应当努力保护它。