“生态系统的结构”一节的建模式教学设计

2018-08-08刘路路

生物学教学 2018年3期

刘路路

(贵州省贵阳市第六中学 550004)

1 教材分析

“生态系统的结构”是人教版高中生物学必修3第5章第1节的内容，主要讲述了生态系统的概念和范围、生态系统的结构。本节内容承前启后，能深化学生对前面所学的种群、群落等相关知识的理解，同时又为后续生态系统的能量流动和物质循环等内容奠定基础。通过本节内容的学习，使学生初步掌握系统分析和建构模型的能力，这对于整个高中生物的学习都有着非常重要的意义。如何引导学生对生态系统的组成成分进行分析，并逐步构建出生态系统的结构模型是本节课的重点和难点。为了突破这一难点，针对池塘生态系统开展小组探究活动，引导学生对池塘生态系统组成成分进行分析，接着类比迁移到生态系统的组成成分；要构建生态系统的结构模型要求学生具有系统论的思想，为了解决这一问题，可以先从最简单的生命系统——细胞系统入手，引导学生构建出细胞系统的结构模型，然后一般化得到一般系统的结构模型，再将这一模型迁移到生态系统中，最终构建出生态系统的结构模型。

2 教学目标

2.1 知识目标通过对生态系统结构的学习，说明地球上生物间的相互联系；尝试构建生态系统的结构模型，并分析食物链、食物网的特点。

2.2 能力目标通过小组探究活动对池塘生态系统进行分析，锻炼团队协作探究的能力。

2.3 情感态度与价值观目标形成爱护生命、保护环境的观念。

3 教学过程

3.1 创设情境，导入新课幻灯片展示草原、森林、湖泊、海洋等不同类型的生态系统。以草原生态系统为例引导学生分析其中的生物群落、无机环境及两者之间的相互作用，进而得出生态系统的概念，强调“相互作用”和“统一整体”。

设计意图：通过贴近生活的场景，激发学生的兴趣，使学生对生态系统的认识从感官感受过渡到理性分析。

3.2 细胞系统的结构模型引导学生分析动物分泌细胞分泌蛋白形成过程的三个关键点：寻找组分及各组分间的相互作用、系统有边界、系统是开放的并与外界有物质和能量的输入、输出，据此构建出细胞系统的结构模型(图1)。

图1 细胞系统的结构模型

设计意图：细胞系统是最基本的生命系统，而且最为学生熟悉，以细胞系统为例进行模型构建的尝试学生会更容易理解。

3.3 一般系统的结构模型对细胞系统中具体的组分进行替换，换为组分1、组分2、组分3，实现细胞系统的一般化，进而得到一般系统的结构模型(图2)。

图2 一般系统的结构模型

设计意图：让学生体验并学会模型建构过程中从具体到一般的过程。

3.4 生态系统的结构模型以小组合作探究的形式组织学生针对池塘生态系统进行分析和探究。制作导学案，对学生的探究活动进行指导。首先，引导学生将池塘生态系统中的成分划分为生物类和非生物的物质、能量，接下来细化生物部分，将池塘中的生物根据获取能量来源的不同分为大鱼类、芦苇类和细菌真菌类，再将其一般化为消费者、生产者和分解者，由此得到池塘生态系统的组成成分。接着，启发学生寻找各组分之间的相互作用关系，并借鉴一般系统的结构模型得出生态系统的结构模型。通过类比、迁移，将池塘生态系统的结构模型转化为生态系统的结构模型(图3)。

图3 生态系统的结构模型

设计意图：锻炼学生合作探究和解决问题的能力，让学生自己尝试构建系统模型，使其更好地掌握建模方法。

3.5 食物链和食物网将师生共同构建的生态系统结构模型与教材第90页展示的生态系统结构模型进行对比，请学生寻找差异，找到消费者处的差异：教材上的消费者一栏是“植食性动物—肉食性动物1—肉食性动物2”，接着请学生在池塘生态系统中寻找符合此关系的生物，得到一条食物链，根据学生的回答情况，规范其对食物链的写法。教师针对此食物链中的某一动物提问：“它还能以什么为食？它还会被什么动物所捕食？”如此一来使得原来的食物链变得错综复杂，可顺势引出食物网的概念并讲解消费者级和营养级等相关内容。

设计意图：让学生参与进来共同构建食物链和食物网的概念，激发学生思考，有助于学生对这部分知识的掌握。

3.6 小结多媒体课件再次展示草原、森林、湖泊、海洋等生态系统，概括性回顾生态系统结构模型的构建过程，并启发学生的环境保护意识。