2019-2020年高中生物 生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性教案 新人教版必修3.doc

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2019-2020年高中生物 生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性教案 新人教版必修3 一、教學(xué)目標(biāo)： 1．知識(shí)方面：闡明生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力。舉例說明抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性。簡述提高生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的措施。 2．能力方面：設(shè)計(jì)并制作生態(tài)缸，觀察其穩(wěn)定性 3．情感態(tài)度與價(jià)值觀：認(rèn)同生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的重要性，關(guān)注人類活動(dòng)對生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響。 二、教學(xué)重點(diǎn)： 闡明生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力。 三、教學(xué)難點(diǎn)： 抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性的概念。 四、教學(xué)方法： 利用多媒體課件，引用一些直觀的圖片，指導(dǎo)學(xué)生分析實(shí)例，總結(jié)規(guī)律，得出結(jié)論，運(yùn)用實(shí)踐的能力。同時(shí)應(yīng)用講述法、比較法、討論法等，引導(dǎo)學(xué)生思考和分析一些實(shí)踐中的問題，培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析、比較、總結(jié)和應(yīng)用的能力。 五、課時(shí)安排：1課時(shí) 六、教學(xué)課件：多媒體課件 七、教學(xué)過程：導(dǎo)入： 同學(xué)們在小學(xué)的時(shí)候就學(xué)習(xí)過一首古詩：“野火燒不盡，春風(fēng)吹又生” 這首詩蘊(yùn)含了生物學(xué)知識(shí)：草原生態(tài)系統(tǒng)具有一定的穩(wěn)定性。即使經(jīng)歷了大火，這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)仍然復(fù)蘇了。那么為了證明生態(tài)系統(tǒng)確實(shí)具有這樣的穩(wěn)定性科學(xué)家們做了很多實(shí)驗(yàn)來證明它。其中很著名的一個(gè)是美國的科學(xué)家們做的實(shí)驗(yàn)。 課件展示“生物圈II號(hào)”實(shí)驗(yàn)資料 【提問】八位科學(xué)家原打算在“生物圈II號(hào)”中自給自足生活兩年，為什么中途撤出了？這個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)了什么問題？ （提示：1．由于土壤中的微生物分解有機(jī)物消耗掉大量的氧氣同時(shí)釋放出大量的二氧化碳，部分二氧化碳又與建“生物圈II號(hào)”的混凝土中的鈣反應(yīng)生成碳酸鈣，導(dǎo)致氧氣含量由21％下降到14％。2．昆蟲中除了白蟻、蟑螂和蟈蟈外基本死亡，食物鏈等營養(yǎng)結(jié)構(gòu)聯(lián)系中斷。3．靠花粉傳播繁殖的植物都滅絕了，糧食嚴(yán)重減產(chǎn)。 ……） 【講述】：在現(xiàn)有的技術(shù)條件下，人工制作的生態(tài)系統(tǒng)都難以長期維持穩(wěn)定，因此人類應(yīng)當(dāng)很好地保護(hù)自己的唯一家園。那么現(xiàn)有的生物圈為什么能夠自我長期維持穩(wěn)定呢?應(yīng)該怎樣保護(hù)呢？今天我們共同來探討這些問題。 [板書]：一、生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的概念 1．概念：見課本109頁 【講述】：我們把生態(tài)系統(tǒng)所具有的保持或恢復(fù)自身結(jié)構(gòu)和功能相對穩(wěn)定的能力，叫做生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 [設(shè)問]：生態(tài)系統(tǒng)在受到干擾后，為何仍能保持或恢復(fù)相對穩(wěn)定呢？你能舉例說明嗎？ （學(xué)生討論：略） [實(shí)例闡述]：請同學(xué)們看課本 ①當(dāng)河流受到輕微的污染時(shí)，能通過物理沉降、化學(xué)分解和微生物的分解，很快消除污染，河流中的生物種類和數(shù)量不會(huì)受到明顯的影響。 ②在森林中，當(dāng)害蟲數(shù)量增加時(shí)，食蟲鳥類由于食物豐富，數(shù)量也會(huì)增多，這樣，害蟲種群的增長就會(huì)受到抑制。 [教師歸納]：以上列舉的實(shí)例，都說明生態(tài)系統(tǒng)之所以能維持相對穩(wěn)定，是由于生態(tài)系統(tǒng)具有自我調(diào)節(jié)的能力。 [板書]：2、原因：自我調(diào)節(jié)能力 [講述]：生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力主要表現(xiàn)在3個(gè)方面： 第一， 是同種生物的種群密度的調(diào)控，這是在有限空間內(nèi)比較普遍存在的種群變化規(guī)律，即種內(nèi)斗爭。 第二，是異種生物種群之間的數(shù)量調(diào)控，多出現(xiàn)于植物與動(dòng)物或動(dòng)物與動(dòng)物之間，常有食物鏈關(guān)系。 第三，是生物與環(huán)境之間的相互調(diào)控，即環(huán)境容納量。 生態(tài)系統(tǒng)總是隨著時(shí)間的變化而變化的，并與周圍的環(huán)境有著很密切的關(guān)系。并且這種自我調(diào)節(jié)能力是建立在一定基礎(chǔ)之上的。 展示PPT課件：草原生態(tài)系統(tǒng)兔與草的數(shù)量存在什么關(guān)系呢？根據(jù)學(xué)生回答出“負(fù)反饋”的概念 [講述]：大家剛才列舉的實(shí)例中，在調(diào)節(jié)機(jī)制上有很多與此類似，調(diào)節(jié)的結(jié)果都是抑制和減弱最初發(fā)生的變化，這種調(diào)節(jié)機(jī)制叫做負(fù)反饋調(diào)節(jié)。負(fù)反饋調(diào)節(jié)在生態(tài)系統(tǒng)中普遍存在，通過它的作用能使生態(tài)系統(tǒng)達(dá)到和保持穩(wěn)定，因此我們說負(fù)反饋調(diào)節(jié)生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力的基礎(chǔ)。 【板書】3、基礎(chǔ)：負(fù)反饋調(diào)節(jié) （設(shè)問）：剛才講了負(fù)反饋調(diào)節(jié)它是維持生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的基礎(chǔ)，那么在生態(tài)系統(tǒng)中這種自我調(diào)節(jié)的能力是不是無限大呢？ 實(shí)例分析：①黃土高原由于植被被長期濫采濫伐造成水土流失 ②草原放牧過量造成植被啃食過量草場退化嚴(yán)重 【講述】：這說明生態(tài)系統(tǒng)的自動(dòng)調(diào)節(jié)是以內(nèi)部生物群落為核心的，有著一定的承載力，因此生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力是有一定限度的。例如，有一個(gè)湖泊受到了過度的污染，超出了自身調(diào)節(jié)能力范圍，魚類的數(shù)量就會(huì)大量死亡，魚類死亡的尸體腐爛，又會(huì)進(jìn)一步加重污染，引起更多的魚類的死亡。這就生態(tài)系統(tǒng)的正反饋調(diào)節(jié)。 過渡：那么生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力的大小與什么因素有關(guān)呢？ 實(shí)例分析：草原生態(tài)系統(tǒng)和森林生態(tài)系統(tǒng)的比較 學(xué)生思考回答：與生物種類有關(guān)，與無機(jī)環(huán)境有關(guān) 教師總結(jié)：草原生態(tài)系統(tǒng)中生物種類少，營養(yǎng)結(jié)構(gòu)簡單，食物鏈單一，一種生物的死亡就會(huì)影響下一個(gè)營養(yǎng)級(jí)生物的生存，而森林生態(tài)系統(tǒng)食物網(wǎng)復(fù)雜，一種生物的死亡可以有同一營養(yǎng)級(jí)的其它生物代替，這樣就不會(huì)影響下一個(gè)營養(yǎng)級(jí)生物的生存，因而穩(wěn)定性就強(qiáng)。同時(shí)環(huán)境越好這種自動(dòng)調(diào)節(jié)能力就越強(qiáng)。 【板書】4、自我調(diào)節(jié)能力的大?。号c生態(tài)系統(tǒng)的物種組成成正相關(guān) 【過渡】：在生態(tài)系統(tǒng)中，只要干擾和破壞不超過自我調(diào)節(jié)能力，生態(tài)系統(tǒng)就能夠維持相對穩(wěn)定，這種穩(wěn)定性表現(xiàn)為抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性 【板書】二、抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性 （一）抵抗力穩(wěn)定性：抵抗干擾、保持原狀 過渡：下面我們通過實(shí)例來理解抵抗力穩(wěn)定性內(nèi)含指的是什么。 實(shí)例分析：①當(dāng)河流受到輕微的污染時(shí) ②在森林中，當(dāng)害蟲數(shù)量增加時(shí) [提問]：抵抗力穩(wěn)定性穩(wěn)定性的大小與什么因素有關(guān)呢？思考比較北極苔原生態(tài)系統(tǒng)與熱帶雨林生態(tài)系統(tǒng)抵抗力穩(wěn)定性的不同 學(xué)生回答：１、生物的種類、數(shù)量多，一定外來干擾造成的變化占總量的比例小。 ２、能量流動(dòng)與物質(zhì)循環(huán)的途徑多，一條途徑中斷后還有其他途徑來代替。 教師總結(jié)：一般來說，生態(tài)系統(tǒng)的成分越單純，營養(yǎng)結(jié)構(gòu)越簡單，自動(dòng)調(diào)節(jié)能力就越小，抵抗力穩(wěn)定性就越低；反之，生態(tài)系統(tǒng)各個(gè)營養(yǎng)的生物種類越繁多，營養(yǎng)結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，自動(dòng)調(diào)節(jié)能力就越大，抵抗力穩(wěn)定性就越高。所以生態(tài)系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)節(jié)能力的大小有一定限度。 【板書】抵抗力穩(wěn)定性的大?。号c生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)成正相關(guān) [過渡]：下面我們再來了解什么叫恢復(fù)力穩(wěn)定性。 【板書】（二）恢復(fù)力穩(wěn)定性：遭到破壞、恢復(fù)原狀 實(shí)例分析：①野火燒不盡，春風(fēng)吹又生 ②河流遭到嚴(yán)重污染后 [提問]：恢復(fù)力穩(wěn)定性的大小與什么因素有關(guān)呢？思考比較北極苔原生態(tài)系統(tǒng)與熱帶雨林生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力穩(wěn)定性的不同 學(xué)生回答：１、各營養(yǎng)級(jí)的生物個(gè)體小，數(shù)量多，繁殖快。 ２、生物種類較少，物種擴(kuò)張受到的制約小。 教師總結(jié)：一般來說，生態(tài)系統(tǒng)的成分越單純，營養(yǎng)結(jié)構(gòu)越簡單，自動(dòng)調(diào)節(jié)能力就越小，恢復(fù)力穩(wěn)定性就越高；反之，生態(tài)系統(tǒng)各個(gè)營養(yǎng)的生物種類越繁多，營養(yǎng)結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，自動(dòng)調(diào)節(jié)能力就越大，恢復(fù)力穩(wěn)定性就越低。 【板書】恢復(fù)力穩(wěn)定性的大?。阂话闩c生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)成負(fù)相關(guān) （三）抵抗力穩(wěn)定性與恢復(fù)力穩(wěn)定性的關(guān)系 對一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)來說，抵抗力穩(wěn)定性與恢復(fù)力穩(wěn)定性存在相反關(guān)系。（利用曲線圖說明） (a為抵抗力穩(wěn)定性，b為恢復(fù)力穩(wěn)定性) [提問]：如果將兩個(gè)生態(tài)系統(tǒng)放在一起比較，顯然北極苔原生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性低，熱帶雨林生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性高。那么，恢復(fù)力穩(wěn)定性又是誰高誰低呢？為什么？ [學(xué)生回答]：略 教師歸納：①生態(tài)系統(tǒng)在受到不同程度的破壞后，其恢復(fù)速度與恢復(fù)時(shí)間是不一樣的。②一般情況下，生態(tài)系統(tǒng)的生物種類少，營養(yǎng)結(jié)構(gòu)簡單，如果遭到破壞，比較容易恢復(fù)。③但是，還要考慮生態(tài)系統(tǒng)所處的環(huán)境條件。如，當(dāng)受到一定強(qiáng)度的破壞后，熱帶雨林由于所處的環(huán)境高溫多雨，氣候適宜，故能夠較快地恢復(fù)；但極地苔原由于寒冷，天氣惡劣而須較長時(shí)間才能恢復(fù)。說明熱帶雨林的恢復(fù)力穩(wěn)定性比后者高。 [小結(jié)]：看來，比較恢復(fù)力穩(wěn)定性時(shí)，除了考慮營養(yǎng)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度外，營養(yǎng)結(jié)構(gòu)簡單，遭到破壞后比較容易恢復(fù)，還生態(tài)系統(tǒng)所處的環(huán)境條件也是一個(gè)重要的考量因素。 [課堂鞏固]：1、比較熱帶雨林和人工林抵抗力穩(wěn)定性的高低？ 2、比較同等強(qiáng)度干擾下，草原生態(tài)系統(tǒng)和沙漠生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力穩(wěn)定性的高低？ [過渡]：通過今天的學(xué)習(xí)，我們知道了生態(tài)系統(tǒng)具有保持和恢復(fù)自身結(jié)構(gòu)和功能相對穩(wěn)定的能力?？墒?，這種能力也是有限的。因而我們要把所學(xué)的知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際生活中去解決一些實(shí)際問題 【板書】三、提高生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的和措施 1.控制對生態(tài)系統(tǒng)干擾的程度,對生態(tài)系統(tǒng)的利用應(yīng)該適度,不應(yīng)超過生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力。 2.對人類利用強(qiáng)度較大的生態(tài)系統(tǒng)，應(yīng)實(shí)施相應(yīng)的物質(zhì)、能量投入，保證生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)與功能的協(xié)調(diào)。 提問：誰能夠舉出兩個(gè)方面的例子？ 學(xué)生：合理放牧，合理砍伐，合理捕魚等；建立自然保護(hù)區(qū)，興修水利，建防護(hù)林等。 小結(jié)：生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性對于人類的生存與發(fā)展具有重要的意義?，F(xiàn)在人們的生存面臨了許多的危機(jī)，將知識(shí)和實(shí)際聯(lián)系起來，才是最有意義的事。 【作業(yè)】練習(xí)一二 八、板書設(shè)計(jì) 第五節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性 一、 生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性概念 1．概念：生態(tài)系統(tǒng)所具有的保持或恢復(fù)自身結(jié)構(gòu)和功能相對穩(wěn)定的能力， 2、原因：自我調(diào)節(jié)能力 3、基礎(chǔ)：負(fù)反饋調(diào)節(jié) 二、抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性 （一）抵抗力穩(wěn)定性：抵抗干擾、保持原狀 抵抗力穩(wěn)定性的大?。号c生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)成正相關(guān) （二）恢復(fù)力穩(wěn)定性：遭到破壞、恢復(fù)原狀 恢復(fù)力穩(wěn)定性的大?。阂话闩c生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)成負(fù)相關(guān) （三）抵抗力穩(wěn)定性與恢復(fù)力穩(wěn)定性的關(guān)系 三、提高生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的和措施