资源描述
生物与环境组成生态系统
教材分析
本节主要阐述四个问题，即什么是生态系统、生态系统的组成、食物链和食物网以及生态系统具有一定的自动调节能力。生态系统的组成，教材安排了一个资料分析，让学生通过分析活动自己找到答案。教师也可用生活中常见的事例让学生分析，如一块农田或一条小河等。
生产者的学习是难点，教师可以从学生已经掌握的知识入手，联系前面学习的知识点明确指出：在地球上，所有生物需要的有机物都来自于植物，绿色植物能通过光合作用制造有机物，它们是生态系统中的生产者。
关于食物链和食物网，主要让学生弄清两点：一是生物之间吃与被吃的关系；二是物质和能量沿着食物链和食物网流动。这里可结合教材中的“观察与思考”活动，使学生通过活动认识到生态系统中的食物链往往有很多条，这些食物链彼此交错连接形成食物网，如果食物网中一种生物的数量发生变化，必然会影响到其他生物的数量，也就是说，生态系统中的生物是通过食物网联系在一起的，生态系统中的物质和能量是沿着食物链和食物网流动的。也可以利用学生的生活经验，例如草、兔、鹰三者之间的关系，了解各种生物在生态系统中的重要性，以及生物之间吃与被吃的关系。
在学习生态系统具有一定的自动调节能力时，教师可以创设情境并引导学生讨论：什么样的生态系统容易被破坏？什么样的生态系统不容易被破坏？为什么？学生经过讨论之后得出结论：只有那些生物种类多、数量多，自然条件好的生态系统，自动调节能力才强，才不容易被破坏。教师可进一步引导学生认识，要使我们周围的生存环境变好，我们每个人必须爱护生物，保护生物的多样性。教师在此可组织学生讨论教材中的资料，让学生明白人类的活动会通过食物链而影响生态系统，让学生认识到保护生物圈的重要性。
课时安排：1课时。
三维目标
知识与技能
1．尝试说出生态系统是如何组成的。
2．描述生态系统中生产者和消费者之间因吃与被吃的关系构成食物链，多条食物链交错形成食物网。
3．认同生态系统具有一定的自动调节能力。
过程与方法
通过分析教材中的图片资料了解生态系统的组成，并培养学生的观察能力。
情感态度与价值观
培养学生的学习兴趣，培养事实求是的科学态度以及良好的学习习惯。
教学重点
1．生态系统的组成。
2．食物链和食物网。
3．增强爱护生物、保护生物的情感。
教学难点
1．食物链和食物网。
2．增强爱护生物、保护生物的情感。
课前准备
教师收集资料并制作多媒体课件。学生收集有关生态系统的资料。
导入新课
1．复习旧知导入新课
通过上节课的学习，我们知道生物的生活受环境的影响，生物在适应环境的过程中也影响着环境。请你利用所学的知识完成下列问题：
(1)影响生物生活的环境因素有哪些？
(2)请你列举生物适应环境和影响环境的例子。
学生讨论后在小组内交流并展示：
(1)影响生物生活的环境因素包括非生物因素和生物因素。非生物因素包括空气、阳光、温度、水分等，生物因素是指影响某种生物生活的其他生物。
(2)在自然环境中，各种因素影响着生物，生物在生存发展中不断适应环境，同时也影响和改变着环境。例如：骆驼刺的根系发达，能够吸收土壤深处的水分维持其生活，同时，发达的根系能够固定土壤，起到防风固沙的作用。所以，生物与环境实际是一个统一的整体，这样的整体叫做生态系统。生态系统是如何组成的，各成分之间有着怎样的联系呢？这节课我们进行学习。
2．创设情境导入新课
当你置身于一片树林中，你会看到高大的树木，不知名的花草，各种各样的小动物，枝叶间透过的阳光。微风吹过，树叶沙沙作响；不远处溪水淙淙，虫鸣鸟唱，此起彼伏。在这片森林中各种生物之间的关系，以及生物与非生物之间的关系，就像一张无形的大网，“牵一发而动全身”。无论是非生物因素的变化还是某种生物数量的变化，都会使许多生物受到影响。其实，生物与环境是一个整体，在这个整体中各种成分分别具有怎样的作用呢？这节课我们进行学习。
推进新课
学习目标一：什么是生态系统
方案一：教师展示一个水族箱并提出问题：通过观察你发现了什么？
学生观察后回答：水族箱中有小鱼、水草、假山、水，它们共同组成了一个整体。
教师强调：像这个水族箱一样，在一定地域内，生物与环境所形成的统一的整体叫做生态系统。
方案二：教师利用多媒体投放资料。
资料1：鼠妇适于生活在阴暗潮湿的环境中，如果把几只鼠妇放在干燥的环境中，鼠妇的生活就会受到影响，甚至死亡。
资料2：在草原上生活着大量的生物，有野兔、各种昆虫、吃草籽的鸟和食虫鸟，洞穴中还有老鼠，空中有鹰等飞禽，偶尔还能看到几只狡猾的狐狸。
(1)通过资料1的分析，你认为鼠妇的生活受哪些因素的影响？
(2)通过资料2的分析，你认为野兔、昆虫之间是什么关系？狐狸和野兔之间是什么关系？
(3)上述两则资料说明了什么问题？
学生分组讨论，并在小组内进行展示，最后达成共识。
(1)鼠妇的生活主要受光照、土壤的潮湿程度等因素的影响。
(2)在草原上野兔和昆虫之间是竞争的关系，狐狸和野兔之间是捕食关系。
(3)上述两则资料说明生物的生活受环境的影响。在一定空间范围内，生物与环境所形成的统一的整体叫做生态系统。
教师进一步强调：一片树林，一块农田，一片草原等，都可以看做一个个生态系统。
学习目标二：生态系统的组成
1．生产者、消费者和分解者
教师利用多媒体展示图片资料，教师引导学生根据资料分析下面的问题。
图1 啄木鸟在树干上找虫吃 图2 腐烂的树桩上长出许多真菌
讨论：
(1)图1中树皮里面有昆虫的幼虫。树、昆虫的幼虫和啄木鸟之间的关系是怎样的？
(2)图2中腐烂的树桩最终会消失吗？
(3)在生态系统中，植物、动物和真菌分别扮演着什么角色？
学生分组讨论，展示交流。
(1)昆虫的幼虫以树皮中的有机物为食物，啄木鸟以昆虫的幼虫为食物，所以昆虫的幼虫和树之间是吃与被吃的关系，啄木鸟和昆虫的幼虫也是吃与被吃的捕食关系。
(2)图2的树桩上长出了许多真菌，这些真菌靠分解树桩中的有机物生活，所以，腐烂的树桩最后可能会消失。
(3)在生态系统中，植物属于生产者。因为植物能够通过光合作用制造有机物，有机物中储存着来自阳光的能量。植物制造的有机物不仅养活了植物自身，还为动物的生存提供食物。
动物不能自己制造有机物，它们直接或者间接地以植物为食，随着动物的摄食，食物中的物质和能量就流入动物体内，所以，动物是生态系统中的消费者。
一些细菌、真菌能将生态系统中的有机物分解成简单的物质，归还土壤，供植物重新利用。这些细菌、真菌被称作生态系统中的分解者。
2．生产者、消费者和分解者之间的关系
教师利用多媒体展示图示，并引导学生尝试说明生产者、消费者和分解者之间的关系。
学生观察后，根据自己已有的知识尝试回答。
绿色植物作为生产者通过光合作用制造的有机物不仅供自身利用，还为动物提供食物，细菌、真菌作为分解者能将有机物分解成简单的物质，并将这些物质归还土壤。生产者能为生态系统中的所有生物提供有机物，分解者能够为生产者提供无机物。所以，生产者、消费者和分解者之间是相互依存的关系。
3．生态系统的组成
教师利用多媒体指导学生观察“生产者、消费者和分解者”关系的图示，尝试说明生态系统是如何组成的。
学生在老师的指导下进行观察，并尝试回答。
学习目标三：食物链和食物网
1．食物链
教师利用多媒体展示草原生态系统中的各种生物，并指导学生分析下面的问题。
观察这个生态系统中的生物，并将它们用箭头连接起来，以表示不同生物之间吃与被吃的关系(箭头指向取食者或捕食者)。
讨论：
(1)什么叫做食物链？
(2)你连接的这些食物链有多少条？它们是互不相关的吗？
(3)假如蛇的数量大量减少，哪些生物的数量可能发生变化？发生怎样的变化？
学生分组讨论，并在小组内进行展示，将讨论的结果与全班同学交流，教师适当作出评价。
(1)在生态系统中，不同生物之间由于吃与被吃的关系形成的链状顺序叫做食物链。
(2)在上图中，通过连接发现共有9条食物链。它们之间是相互联系的。
(3)若蛇的数量大量减少，鼠和青蛙的数量会增加，猫头鹰由于捕食鼠，数量相对稳定。
学生质疑：食物链的正确写法是怎样的？(以草、兔、鹰三者之间的关系为例)
学生讨论后达成共识：草→兔→鹰。
学生质疑：它们三者的数量是怎样的？若由于某种原因鹰突然消失，兔的数量将会发生怎样的变化？
学生讨论后达成共识：草、兔、鹰三者中，草(生产者)的数量最多，兔(初级消费者)的数量其次，鹰(次级消费者)的数量最少。若鹰突然消失，兔的数量会因为失去天敌而大量增加。但是，兔的数量增加到一定程度后又会逐渐减少，这是因为兔的数量太多而食物不足的缘故。
教师进一步强调：在生态系统中，生产者和消费者通过食物链相互联系。一种生物的数量发生变化，各种生物的数量都会发生相应的变化。在一条食物链中，总是生产者的数量最多。
2．食物网
教师引导学生在上述资料的基础上进一步分析。
在一个生态系统中，往往有很多条食物链，它们彼此交错连接，形成食物网。
通过进一步分析可以看出，生产者制造的有机物，随着动物的摄食过程，食物中的物质和能量就流入动物体内。所以，在生态系统中物质和能量是沿着食物链和食物网而流动的。
3．有毒物质沿食物链积累
教师利用多媒体展示资料，并引导学生对资料进行分析。
下图展示了淡水生态系统中的一条食物链。
A微小的水生植物→B剑水蚤→C蜻蜓的幼虫→D小鱼→E大鱼。
说明：(1)图中的圆点表示的是排入水体中的某些有毒物质，这些有毒物质在生物体
内是难以分解、无法排出的。
(2)圆点的多少表示有毒物质量的多少。
讨论：
(1)如果这些积累了很多有毒物质的鱼被人吃了，会产生什么样的后果？
(2)为什么在食物链中营养级别越高的生物，体内的有毒物质积累得越多？
(3)通过这则资料你获得什么启示？
学生分析、交流后达成共识：
(1)如果这些积累了很多有毒物质的鱼被人吃了人会中毒。
(2)因为一些有毒物质在生物体内比较稳定、不易分解，而且是生物体无法排出的，这些有毒物质随着食物链不断积累，所以在食物链中营养级别越高的生物，体内积累的有毒物质越多。
(3)有毒物质进入环境后会沿着食物链积累，最终会危害人类，所以，保护环境就是保护人类自己。
教师进一步强调：在生态系统中，不易分解的有毒物质会沿着食物链不断积累，危害生态系统中的许多生物，最终会威胁人类自身。
学习目标四：生态系统具有一定的自动调节能力
教师利用多媒体展示资料：
资料1：在草原上，当雨量充沛、气候适宜的时候，草木会生长得十分茂盛，由于有了充足的食物，兔的数量急剧增加。兔的数量会不会无限制地增加呢？
资料2：在草场上适度放牧，草场会由于牧草的不断生长而维持原状，但是，如果放养的牲畜太多了，草场会发生哪些变化呢？
学生分组分析上面的资料，并在组内进行交流。
资料1中，若草木的生长十分茂盛，兔的数量会急剧增加，但是，兔的数量是不会无限度增加的，因为当兔的数量增加到一定程度时，草木的数量已经不能满足兔的取食，兔会因为食物不足而死亡或迁走。
资料2中，如果在草原上过度放牧，会使牧草被过度取食而导致草原遭到破坏。
通过对上述两则资料的分析可以看出：在生态系统中，各种生物的数量是在不断变化的，但是，在一般情况下，生态系统中各种生物的数量和所占的比例是比较稳定的。这是因为生态系统具有一定的自动调节能力，但这种调节能力是有一定限度的。如果外界的干扰超过了这个限度，生态系统就会遭到破坏。例如：在草场中放养的牲畜太多，就会破坏草原上的植被，造成土地沙化。
学生质疑：生态系统自动调节能力的大小与哪些因素有关呢？
教师引导学生分析：热带雨林生态系统和池塘生态系统，哪一个自动调节能力强？
通过分析知道：热带雨林生态系统中，生物的种类繁多，一种生物的数量减少或增加，对整个生态系统的影响不是太大，但是，池塘生态系统中生物的种类相对比较少，一种生物数量的变化可能就会影响整个生态系统。所以，生物种类越多的生态系统自动调节能力越强。
课堂小结
本节课主要学习了生态系统的相关内容，请你利用所学知识完成下列问题。
(1)什么是生态系统？生态系统是由哪几部分组成的？
(2)在生态系统中生产者和消费者之间是什么关系？
(3)请你用简洁的语言阐述生态系统的自动调节能力是有一定限度的。
学生回忆、思考，并在小组内进行交流、展示：
(1)生态系统是指在一定的地域内，生物与环境所形成的统一的整体。生态系统是由生物部分和非生物部分构成的，生物部分包括生产者(绿色植物)、消费者(动物)、分解者(细菌、真菌)。非生物部分包括阳光、空气、温度和水等。
(2)在生态系统中，不同生物之间由于吃与被吃的关系，形成食物链，一个生态系统中，多条食物链彼此交错连接形成食物网，生态系统中的物质和能量就是沿着食物链和食物网流动的。
(3)生态系统中各种生物的数量和所占的比例总是维持相对稳定的状态，这是因为生态系统具有一定的自动调节能力，但是，这种调节能力是有一定的限度的，若外界干扰超过了这个限度，生态系统就会遭到破坏。
板书设计
第二节 生物与环境组成生态系统
一、什么是生态系统
在一定的地域内，生物与环境所形成的统一整体叫做生态系统
二、生态系统的组成
1．生物部分
(1)生产者(绿色植物)：能够进行光合作用，制造有机物
(2)消费者(动物)：不能制造有机物，直接或者间接以植物为食
(3)分解者(细菌或真菌)：将有机物分解成简单的物质，归还土壤，供植物利用
2．非生物部分：包括阳光、空气、温度、水等
三、食物链和食物网
1．食物链：在生态系统中，不同生物之间由于吃与被吃的关系形成的链状顺序
2．食物网：一个生态系统中，往往有很多条食物链，它们彼此交错连接，形成食物网
3．生态系统中物质和能量是沿着食物链和食物网流动的
4．在生态系统中，有毒物质是沿着食物链不断积累的
四、生态系统具有一定的自动调节能力
生态系统的自动调节能力有一定的限度
典例精析
1．下列属于生态系统的是( )
①一片森林 ②一片草原 ③一个湖泊 ④一群蜜蜂 ⑤一瓶蒸馏水 ⑥一个金鱼缸
A．①②③④⑤⑥ B．②③④⑤⑥
C．①②③⑥ D．①②③④⑤
答案：C
详解：本题主要考查学生对生态系统的概念的理解。生态系统是指在一定的地域内，生物与环境形成的统一整体。一片森林、一片草原、一个湖泊、一个金鱼缸，是生物与环境的统一整体，所以属于生态系统。而一群蜜蜂、一瓶蒸馏水不属于生态系统。
2．下列食物链表示正确的是( )
A．草→兔→狼→细菌 B．蘑菇→野兔→黄鼬
C．草→食草昆虫→青蛙 D．狼→鹿→草
答案：C
详解：本题考查了食物链的表示方式。食物链是指在生态系统内各种生物之间由于食物关系而形成的一种联系。动植物之间是借助食物链相互联系起来的，食物链中最基础的环节是生产者，其次是初级消费者、二级消费者和三级消费者等。A、B两项中细菌和真菌不属于食物链成分，D项正好相反。
3．下列方法能够加强生态系统的自动调节能力的是( )
A．减少捕食者和寄生生物的数量 B．使生产者和消费者在数量上保持平衡
C．增加生物的种类 D．减少生物的种类
答案：C
详解：生态系统中生物的种类越多，营养结构越复杂，自动调节能力就越大，反之，生态系统中生物的种类越少，营养结构越简单，自动调节能力就越小。因此，生态系统中各种成分的数量保持在相对稳定的状态。
4．下图表示的是某草原生态系统的食物网，请据图完成问题。
(1)该图中除草以外的其他生物都属于________，该图中属于次级消费者的生物有__________________。
(2)若使该食物网成为一个完整的生态系统，还缺少____________________。
(3)有人为获取眼前的经济效益，在上述的生态系统中大量引入优质绵羊(小尾寒羊)进行放养，从而使________的数量急剧减少，并导致其余各级消费者数量随之减少，最终破坏了____________________。
答案：(1)消费者 鹰、狐、蛇 (2)分解者和非生物部分 (3)草 生态系统的稳定性
详解：本题属于生态系统和环境保护方面知识组成的推理和应用性题，主要考查学生对生态系统组成的掌握情况和生态平衡知识在实践中的应用能力。该草原生态系统中，草能通过光合作用将无机物合成有机物，属于生产者；兔、鼠、狐、蛇、鹰都直接或间接地以草为食，自身不能制造有机物，属于消费者。作为一个完整的生态系统，其组成中除生产者和消费者外，还有非生物部分(如光、空气、水等)和分解者(主要指细菌和真菌)。食物网内的各种生物相互影响、相互制约。不论是生产者还是消费者，只要某一物种的数量突然变化，就会牵动整个食物网，从而影响甚至破坏生态系统的稳定性。
教材习题答案详解
1．(1)× (2)× (3)√
生产者 动物 分解者 阳光、空气、水等
2．D
3．野生青蛙以昆虫为食，而大多数昆虫如蝗虫、蚱蜢等都是以植物为食的。因此，捕食青蛙会使有害昆虫失去天敌而大量繁殖，从而导致粮食减产。
活动设计
活动题目：探究自己在食物网中的位置。
活动过程：1.在纸上写下昨天吃的食物。
2．写出每一种食物的组成成分分别来自哪一种动物或者植物。例如：馒头—小麦，牛奶—牛。对于动物，请你接着写出它们的食物，如牛吃草。
3．另外找一张纸写上这些生物的名称。想一想这些生物还能吃哪些生物，或者被哪些生物所吃，把这些生物的名称也写上。用箭头连成一个食物网，并把自己的名字写上。通过分析了解自己在食物网中的位置。
教学反思
新课程标准倡导多样化的学习方式，突出以“自主学习”为核心。所以，在本节课的教学过程中，教师创设了和谐、民主的课堂氛围，让学生进行充分的自主学习、合作交流，使学生掌握了科学知识并获得科学的学习方法。教师在引导学生收集资料、分析资料、交流展示等活动中，团结协作、资源共享、思维碰撞，在轻松的氛围中收获知识。使学生在收集信息、独立思考、语言表达等方面的能力得到提高，全面提高了学生的生物科学素养。
参考资料
1．生态系统的自动调节能力因素
结构的多样性：一般来说，生态系统的组成与结构越复杂，自动调节能力就越强，组成与结构越简单，自动调节能力就越弱。例如，一个草原生态系统，若只有青草、野兔和狼构成的简单食物链，那么一旦由于某种原因野兔数量减少，狼就会因食物减少而减少；如果野兔消失，则狼也就随着消失，这个生态系统就可能崩溃。若系统中食草动物不仅仅有野兔，还有山羊和鹿，那么当野兔减少时狼可以去捕食山羊或鹿，系统还能继续维持相对平衡的状态。由此可见，生态系统自动调节能力的大小与其组成和结构的复杂程度密切相关。
功能的完整性：功能的完整性是指生态系统的能量流动和物质循环在生物控制下得到合理的运转。运转越合理，自动调节能力就越强。例如一个淡水生态系统中排入了大量的酚，如果该系统生长着许多对酚有很强降解能力的水葱和微生物，酚就会很快被消除，系统的平衡便不会遭到破坏；如果该系统中没有这些能降解酚的生物，其他自然净化因素又很弱，则该系统的平衡就会失调或遭到破坏。
2．退耕还林还草的意义
退耕还林还草工程是党中央、国务院从中华民族生存和发展的战略高度出发，为合理利用土地资源、增加林草植被、再造秀美山川、维护国家生态安全、实现人与自然和谐共进而实施的一项重大生态工程。是党和国家领导人着眼于经济和社会可持续发展全局，审时度势，用“三个代表”重要思想统揽全局，面向新世纪作出的重大战略决策。近几年的实践证明，退耕还林还草对改善生态环境、改变不合理的生产方式、加快贫困地区农民脱贫致富、优化农村产业结构、促进农村经济发展发挥了积极的作用，被群众称为“民心”工程、“德政”工程。实施退耕还林还草不仅具有十分重要的现实意义，还具有深远的历史意义。
退耕还林还草是改善生态环境的迫切需要。目前，全国水土流失面积约360万km2，占国土面积的37.5%；沙化土地面积已达174万km2，占国土面积的18.2%。造成我国水土流失和土地沙化的重要原因，主要是长期以来人们盲目毁林开荒，造成水土流失，沙进人退，致使生态环境恶化，灾害频繁。据全国土地资源调查资料显示，全国仅25°以上的坡耕地就达606万km2。毁林开荒虽然增加了些耕地面积和粮食产量，但在生态环境方面却付出了巨大代价。由于长江、黄河中上游地区毁林开荒，陡坡耕种，已使之成为世界上水土流失最严重的地区之一，每年流入长江、黄河的泥沙量达20多亿吨，其中三分之二来自坡耕地。不断加剧的水土流失，导致江河湖泊不断淤积，使两大流域中下游地区水患加剧，水资源短缺的矛盾日益突出，给国民经济和人民生产、生活造成巨大危害，国家也不得不年年花费大量人力、物力和财力来投入防汛、抗旱和救灾济民。实施退耕还林还草，既可以从根本上解决我国的水土流失问题，提高水源涵养能力，改善长江和黄河流域地区的生态环境，有效地增强这一地区的防涝、抗旱能力，提高现有土地的生产力，又能为平川地区和中下游地区提供生态保障，促进平川地区和中下游地区工农业取得更快的发展。因此，实施退耕还林还草不仅能够促进长江和黄河流域等地区林业生产力及社会生产力的快速发展，也有利于全国生产力的健康发展，为社会经济的可持续发展奠定坚实的基础。退耕还林还草是改变农民传统耕种习惯，调整农村产业结构，促进地方经济发展和群众脱贫致富的有效途径。长期以来，人们在经济落后、农业生产力低下的情况下，盲目开荒种田，一直成为难以遏制的现象，造成水土流失严重，沙进人退，致使生态环境恶化，形成生态环境恶化与贫困的恶性循环。实施退耕还林还草，改变农民传统的广种薄收的耕种习惯，使地得其用，宜林则林，宜农则农，扩大森林面积，不仅从根本上保持水土、改善生态环境，提高现有土地的生产力，而且可以集中财力、物力加强基本农田建设，实行集约化经营，提高粮食单产，实现增产增收。退耕还林是现阶段我国拉动内需、保持国民经济快速增长的重大举措。面对当前复杂的国际政治经济形势，必须通过进一步扩大内需来拉动经济的发展，继续保持国民经济的中速度发展。近几年，农村经济发展明显滞后于城市经济发展，加上干旱、洪涝等灾害的影响，种粮食的收益很低，有些地方农民收入受到影响。拉动内需必须首先增加9亿农民的收入。实施退耕还林还草，开仓济贫，可以增加农民收入，有效拉动内需，促进国民经济的增长。
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