高二生物教案:《生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性》教學(xué)設(shè)計(jì)(一)
來(lái)源:網(wǎng)絡(luò)整理 2018-11-17 08:36:40
教學(xué)目標(biāo):
1、識(shí)記生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的概念。
2、了解生態(tài)系統(tǒng)的自我 調(diào)節(jié)能力。
3、舉例說(shuō)明抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性。
4、簡(jiǎn)述提高生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的措施。
教學(xué)重難點(diǎn):
教學(xué)重點(diǎn):
闡明生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力。
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。
教學(xué)工具:
教學(xué)課件
教學(xué)過(guò)程
(一)、引入新課
少量砍伐森林中的樹(shù)木,森林的結(jié)構(gòu)功能不會(huì)破壞。
草原上適量放養(yǎng)牲畜,草原不至于破壞。
適度捕捉生態(tài)系統(tǒng)中的動(dòng)物,也不會(huì)導(dǎo)致種群嚴(yán)重減小,更不會(huì)滅絕。
生態(tài)系統(tǒng)中的生物既有出生也有死亡,既有遷入也有遷出;陽(yáng)光、溫度、水分等無(wú)機(jī)環(huán)境因素也在不斷地改變。生態(tài)系統(tǒng)在不斷地發(fā)展變化生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì):生物種類(lèi)多樣化;結(jié)構(gòu)復(fù)雜化;功能完善化著。但對(duì)于一個(gè)相對(duì)成熟的生態(tài)系統(tǒng)來(lái)說(shuō),系統(tǒng)中的各種變化只要不超出一定限度,生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能就不會(huì)發(fā)生大的改變。
�。ǘ⑸鷳B(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的概念
生態(tài)系統(tǒng)具有保持或恢復(fù)自身結(jié)構(gòu)和功能相對(duì)穩(wěn)定的能力,叫生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性(穩(wěn)態(tài))。
為什么生態(tài)系統(tǒng)能維持相對(duì)穩(wěn)定?
設(shè)問(wèn):生態(tài)系統(tǒng)在受到干擾后,為何仍能保持或恢復(fù)相對(duì)穩(wěn)定呢?
�。ㄈ⑸鷳B(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力
1、實(shí)例闡述:請(qǐng)同學(xué)們看課本
�、佼�(dāng)河流受到輕微的污染時(shí),能通過(guò)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(lèi)和數(shù)量不會(huì)受到明顯的影響。
②在森林中,當(dāng)害蟲(chóng)數(shù)量增加時(shí),食蟲(chóng)鳥(niǎo)類(lèi)由于食物豐富,數(shù)量也會(huì)增多,這樣,害蟲(chóng)種群的增長(zhǎng)就會(huì)受到抑制。
教師歸納:以上列舉的實(shí)例,都說(shuō)明生態(tài)系統(tǒng)之所以能維持相對(duì)穩(wěn)定,是由于生態(tài)系統(tǒng)具有自我調(diào)節(jié)的能力。
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(zhēng)。
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?chē)沫h(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(lèi)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(guò)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(shuō)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)。
3、基礎(chǔ):負(fù)反饋調(diào)節(jié)
�。ㄔO(shè)問(wèn)):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(wú)限大呢?
實(shí)例分析:
�、冱S土高原由于植被被長(zhǎng)期濫采濫伐造成水土流失
�、诓菰拍吝^(guò)量造成植被啃食過(guò)量草場(chǎng)退化嚴(yán)重
【講述】:這說(shuō)明生態(tài)系統(tǒng)的自動(dòng)調(diào)節(jié)是以?xún)?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(guò)度的污染,超出了自身調(diào)節(jié)能力范圍,魚(yú)類(lèi)的數(shù)量就會(huì)大量死亡,魚(yú)類(lèi)死亡的尸體腐爛,又會(huì)進(jìn)一步加重污染,引起更多的魚(yú)類(lèi)的死亡。這就生態(tài)系統(tǒng)的正反饋調(diào)節(jié)。
過(guò)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(lèi)有關(guān),與無(wú)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(lèi)少,營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,食物鏈單一,一種生物的死亡就會(huì)影響下一個(gè)營(yíng)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(yíng)養(yǎng)級(jí)的其它生物代替,這樣就不會(huì)影響下一個(gè)營(yíng)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)。
4、自我調(diào)節(jié)能力的大小:與生態(tài)系統(tǒng)的物種組成成正相關(guān)
【過(guò)渡】:在生態(tài)系統(tǒng)中,只要干擾和破壞不超過(guò)自我調(diào)節(jié)能力,生態(tài)系統(tǒng)就能夠維持相對(duì)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
�。ㄋ模⒌挚沽Ψ(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性
1、抵抗力穩(wěn)定性:抵抗干擾、保持原狀
過(guò)渡:下面我們通過(guò)實(shí)例來(lái)理解抵抗力穩(wěn)定性?xún)?nèi)含指的是什么。
實(shí)例分析:
�、佼�(dāng)河流受到輕微的污染時(shí)
�、谠谏种校�(dāng)害蟲(chóng)數(shù)量增加時(shí)
提問(wèn):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:
�。ǎ保�、生物的種類(lèi)、數(shù)量多,一定外來(lái)干擾造成的變化占總量的比例小。
�。ǎ玻�、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(lái)代替。
教師總結(jié):一般來(lái)說(shuō),生態(tài)系統(tǒng)的成分越單純,營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)越簡(jiǎn)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(yíng)養(yǎng)的生物種類(lèi)越繁多,營(yíng)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。
抵抗力穩(wěn)定性的大�。号c生態(tài)系統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)成正相關(guān)
[過(guò)渡]:下面我們?cè)賮?lái)了解什么叫恢復(fù)力穩(wěn)定性。
2、恢復(fù)力穩(wěn)定性:遭到破壞、恢復(fù)原狀
實(shí)例分析:
�、僖盎馃槐M,春風(fēng)吹又生
②河流遭到嚴(yán)重污染后
[提問(wèn)]: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(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物個(gè)體小,數(shù)量多,繁殖快。
(2)、生物種類(lèi)較少,物種擴(kuò)張受到的制約小。
教師總結(jié):一般來(lái)說(shuō),生態(tài)系統(tǒng)的成分越單純,營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)越簡(jiǎn)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(yíng)養(yǎng)的生物種類(lèi)越繁多,營(yíng)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。
恢復(fù)力穩(wěn)定性的大�。阂话闩c生態(tài)系統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)成負(fù)相關(guān)
3、抵抗力穩(wěn)定性與恢復(fù)力穩(wěn)定性的關(guān)系
對(duì)一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)來(lái)說(shuō),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(xiàn)圖說(shuō)明)
(a為抵抗力穩(wěn)定性,b為恢復(fù)力穩(wěn)定性)
[提問(wèn)]: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(shuí)高誰(shuí)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。
�、谝话闱闆r下,生態(tài)系統(tǒng)的生物種類(lèi)少,營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,如果遭到破壞,比較容易恢復(fù)。
�、鄣�,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(zhǎng)時(shí)間才能恢復(fù)。說(shuō)明熱帶雨林的恢復(fù)力穩(wěn)定性比后者高。
[小結(jié)]:看來(lái),比較恢復(fù)力穩(wěn)定性時(shí),除了考慮營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度外,營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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。
討論:
�。�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(guò)渡]:通過(guò)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(duì)穩(wěn)定的能力�?墒牵@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(wèn)題
�。ㄎ澹�、提高生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的和措施
1.破壞生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的因素:
自然因素:地震、海嘯、火山、泥石流、流行病等。
人為因素:過(guò)度采伐、放牧、捕獵、環(huán)境污染等
2.提高生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的措施
�。�1)控制對(duì)生態(tài)系統(tǒng)干擾的程度,對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的利用應(yīng)該適度,不應(yīng)超過(guò)生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力。
(2)對(duì)人類(lèi)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(wèn):誰(shuí)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(yú)等;建立自然保護(hù)區(qū),興修水利,建防護(hù)林等。
3. 提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性的意義
人類(lèi)的生存離不開(kāi)一個(gè)適宜穩(wěn)定的環(huán)境。
人類(lèi)的發(fā)展離不開(kāi)一個(gè)適宜穩(wěn)定的環(huán)境
走持續(xù)發(fā)展的道路需要一個(gè)適宜穩(wěn)定的環(huán)境。
小結(jié):生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性對(duì)于人類(lèi)的生存與發(fā)展具有重要的意義。現(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(lái),才是最有意義的事。
�。⒃O(shè)計(jì)制作生態(tài)瓶(缸),觀(guān)察其穩(wěn)定性
目標(biāo):通過(guò)動(dòng)手自制小型生態(tài)瓶(缸),認(rèn)真觀(guān)察記錄這一人工生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
實(shí)驗(yàn)材料:罐頭瓶(透明的飲料瓶等 ),棕色瓶,柳條魚(yú),小田螺,小蝦,水草,浮萍,砂土,池塘水足量,自來(lái)水足量。
討論:如何制作小型生態(tài)瓶,才能使它在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)維持相對(duì)穩(wěn)定?
提示:在罐頭瓶或透明的飲料瓶下邊放上沙子,植入水草,裝進(jìn)池塘水(里邊有小型動(dòng)物和藻類(lèi)植物)放進(jìn)健康的小魚(yú)。最后,封上生態(tài)瓶蓋。
1.瓶中生物的生活力要強(qiáng),并且數(shù)量不能過(guò)多。
2.生態(tài)瓶要放在有充足陽(yáng)光照射的地方(如窗臺(tái)上)。
3.瓶中水量不能超過(guò)容積的4/5。
課后小結(jié)
我們一起來(lái)總結(jié)這節(jié)課內(nèi)容。生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能總是處于不斷變化的過(guò)程中,生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定只是相對(duì)的穩(wěn)定。生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性是生態(tài)系統(tǒng)所具有的一種自我調(diào)節(jié)能力,而這種能力的基礎(chǔ)是負(fù)反饋調(diào)節(jié)。生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性包括抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性。生物圈是人類(lèi)生存的唯一環(huán)境,而人類(lèi)活動(dòng)的干擾正在全球范圍內(nèi)使生態(tài)系統(tǒng)偏離穩(wěn)態(tài),我們要保護(hù)并提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
板書(shū)
第五章
第5節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性
一.生態(tài)系統(tǒng)的概念
二.生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力
三.抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性
四.提高生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的和措施
五.設(shè)計(jì)制作生態(tài)瓶(缸),觀(guān)察其穩(wěn)定性
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