地理：第三章第一節(jié)《生態(tài)系統和生態(tài)平衡》教案（湘教版選修6）

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111 第三章 生態(tài)環(huán)境保護 3.1 生態(tài)系統和生態(tài)平衡 教案 教學目標： 1．使學生建立生態(tài)系統的概念形成系統分析問題的思路。 2．使學生了解生態(tài)系統的組成、食物鏈、食物網、營養(yǎng)級及生態(tài)系統的能量流動和物質循環(huán)基本規(guī)律，從而認識生態(tài)系統的結構與功能，培養(yǎng)同學們系統分析問題的能力。 3．使學生明確生態(tài)平衡的概念，懂得維護生態(tài)平衡的重要意義，學會用生態(tài)學觀點認識自然界分析環(huán)境問題，增強保護生態(tài)平衡的責任感。 教學重點 1．生態(tài)系統概念。 2．生態(tài)系統的結構特征（包括系統組成、食物網、食物鏈、營養(yǎng)級）。 3．生態(tài)系統的功能特征（包括能量流動、物質循環(huán)）。 4．生態(tài)平衡的概念，保護生態(tài)平衡的重要意義。 教學難點 1．建立生態(tài)系統概念。 2．生態(tài)系統功能特征。 3．理解生態(tài)平衡機理及生態(tài)平衡重要性。 教學方法 講解法、合作討論法。 教學媒體 投影儀、投影片、板圖。 教學過程 【引入新課】 請同學談“生物圈2號”小資料。 【討論】 生物圈2號實驗失敗的原因。 【結論】 通過討論達成共識：人類對單學科的研究技術水平已相當高，但缺乏的是把這些獨立技術的知識有機組合在一起，探究系統發(fā)展的能力。舉例：人類利用現代技術可以準確地分析一只辣椒的組成成分乃至含量多少，有哪些微量元素等。但當把這些所有組成要素放在一起，卻不能組合出一支新的辣椒，合成有機物是非常困難的，這與人類系統分析問題水平不夠不無關系。 【過渡】 生物圈2號失敗給我們一個啟示：人類必須學會用系統的眼光去看待自然界，深刻認識其中各要素相依存的和諧的自然規(guī)律，才有可能成功地模擬建立仿自然的人造的生存環(huán)境。 上節(jié)課學習了生物圈的基本知識，這節(jié)課我們進一步用系統的眼光來看待生物圈。 【講授新課】 【提問、討論】 （1）生物圈概念。 （2）生物圈組成。 （3）生物圈組成成員間的關系。 （4）各成員間怎樣建立的關系（答：通過物質能量交換）。 【總結過渡】 通過以上討論分析，我們可以得出這樣的結論：生物圈有自身的結構特點（組成結構），也有作為一個整體的功能結構特征即生物與生存環(huán)境兩大要素連續(xù)進行物質、能量交換，所以說生物圈是一個系統，屬于生態(tài)系統，我們這節(jié)課就主要講生態(tài)系統的概念及結構特點。 【板書】 第一節(jié) 生態(tài)系統和生態(tài)平衡 一、生態(tài)系統 【讀書】 請同學們讀課本第183～186頁“生態(tài)系統的概念及生態(tài)系統的組成”。 【討論】 學生討論、交流對生態(tài)系統的概念及組成成員之間關系的理解，并思考是否地球上只有生物圈一個生態(tài)系統。 【出示投影片】 課本第184頁圖（將文字及箭頭抹去）。 【提問、討論】 （1）你能建立圖中的生態(tài)系統嗎？ （2）談一談你對系統結構的理解。 （3）你能用箭頭將各成員聯系起來嗎？（請學生上來畫） （4）這就是整個生物圈生態(tài)系統嗎？ 【過渡】 通過讀圖分析，我們認識了生態(tài)系統的組成及各成員表層關系（捕食關系），從而認識了系統的結構。表面看各成員建立的是捕食關系，實質在進行物質、能量交換，這揭示出系統的功能特點（關于功能下節(jié)課講）。這樣，生態(tài)系統的概念就在我們頭腦中建立起來了。而且我們還明確了，全球生態(tài)系統無限多，小系統組成大系統，簡單系統組成復雜系統，生物圈是最大的生態(tài)系統。 【板書】 1．概念 2．組成成員 【引申思考】 任何事物都離不開其生存系統，只有與系統共同發(fā)展，事物的發(fā)展才最和諧。因此形成系統思考問題的思路對人類生存發(fā)展意義重大，生態(tài)系統之所以還不能人造，很重要原因說明人類的大量技術知識是相互割裂的，人類缺少“系統思考”的能力，這是我們從學生時代應培養(yǎng)的能力。 【教師總結】 系統思考問題應有以下步驟： （1）建立系統； （2）分析系統要素； （3）由表層→深層分析系統要素間關系； （4）找到系統和諧發(fā)展的戰(zhàn)略。 【讀圖討論分析】 讀溫帶森林生態(tài)系統課本第187頁圖（去掉圖中箭頭）。 （1）建立系統，圖中缺少什么成分？ （2）用箭頭表示捕食關系，觀察捕食關系特點。 【總結】 這種捕食關系很像食物鏈條，叫食物鏈。食物鏈上各個環(huán)節(jié)都是營養(yǎng)級，各條鏈交錯成網形成食物網。食物鏈、食物網、營養(yǎng)級都是生態(tài)系統的結構特點。 【板書】 3．食物鏈、食物網 【練習】 （1）用食物鏈表示池塘生態(tài)系統中各成員間的捕食關系。 （2）數一數第187頁鷹所在的生態(tài)系統有幾條食物鏈。 【總結】 這節(jié)課我們通過學習生態(tài)系統知識，學會了建立系統及找系統間各要素關系的方法，為我們下節(jié)課深入理解系統的功能及研究系統發(fā)展戰(zhàn)略打下了基礎。 【思考問題】 地球上的生態(tài)系統是怎么建立起來的 【提問討論】 通過對生態(tài)平衡基礎知識的了解、你對生態(tài)平衡有了何種認識？（結論：動態(tài)、相對暫時的平衡因此很脆弱；它只是生態(tài)系統發(fā)展過程中短暫的特殊階段，處于平衡態(tài)的系統發(fā)展是最和諧的……） 【板書】 二、生態(tài)平衡 1．概念、特點、標志 【練習】 自己在筆記上畫森林生態(tài)系統平衡模式圖，并引申思考討論： （1）生態(tài)平衡一經建立就可以持久存在嗎？ （2）生態(tài)平衡是生態(tài)系統發(fā)展的成熟階段，這意味著它是生態(tài)系統發(fā)展的終結階段嗎？ （結論：不是。生態(tài)系統發(fā)展規(guī)律是不平衡-平衡-不平衡） （3）什么因素會對生態(tài)平衡產生影響？哪種影響最大？為什么？ （4）影響生態(tài)平衡就等于是破壞生態(tài)平衡嗎？ 【實例討論】 【板書】2．實例 例1 （1）問題：池塘排入了含氮、磷的廢液、廢水，你認為會給池塘生態(tài)系統帶來什么影響？后果是什么？你有什么辦法解決帶來的問題嗎？結果怎樣？ （2）總結歸納：出示投影片 例2 應用小資料中的實例。 【思考討論】 你從這些實例中產生什么想法。（可以據此思路考慮：平衡一旦破壞，恢復需要時間；保護生態(tài)平衡重要；按自然規(guī)律辦事，打破某種陳舊的平衡，建立新平衡也是很有意義的等） 【總結】 生態(tài)系統的發(fā)展戰(zhàn)略就是人類攜手保護生態(tài)平衡，特別是整個生物圈的平衡。因為生態(tài)平衡意味著系統各要素的協調發(fā)展，這是唯一的可持續(xù)戰(zhàn)略。作為人類，在當今自然的“報復”面前，應當深深反思自己的行為和思考下一步行為的落腳點，今后生物圈的發(fā)展趨向，很大程度上受人類智慧和理智的影響。這就更深入地告訴我們，人要對自身在生物圈的“主導”地位有清醒地認識，最清醒的認識就是與自己的伙伴—自然環(huán)境和諧共處，不僅自己要發(fā)展，還要保護自己的伙伴—環(huán)境也很好地發(fā)展。由此可見，保護生態(tài)平衡意義重大。 板書設計 第二節(jié) 生態(tài)系統和生態(tài)平衡 一、生態(tài)系統 1．概念 2．組成成員 3．食物鏈、食物網 二、生態(tài)平衡 1．概念、特點、標志 2．實例 小資料 （1）“生物圈2號”的終結 20世紀80年代末，美國亞利桑那州的沙漠中，出現了一個巨大的全封閉鋼結構玻璃建筑，名叫“生物圈2號”。它占地1.3萬平方米，容積1400萬立方米，內儲土壤、空氣和淡水等。 在進行了一系列的前期實驗后，8名科學家于1993年1月走進了“生物圈2號”。按照預定計劃，他們將在這個小小的生態(tài)系統中呆上二年。二年中除了提供第一批包括種子在內的物品外，其余的一切都需要他們自己解決。能源，取自太陽能；氧氣，由他們種植的植物制造；糧食，靠他們自己在里面種地獲得；肉類和蛋白質，取自他們養(yǎng)的雞、鴨、豬、羊。甚至包括里面的氣候和氣溫，也是由他們來設法控制，盡可能模擬地球氣候。 然而，實驗結果并不樂觀。一年多后，“生物圈2號”中的氧氣含量從21％下降到14％，同時一氧化碳猛增，加之內部氣候沒有調節(jié)好，致使糧食歉收，科學家們不得不靠吃種子勉強度日，結果是：提前撤出，實驗暫停。 1996年1月1日，哥倫比亞大學接管了“生物圈2號?！?月，由數名科學家組成的委員會對實驗進行了總結，他們認為，在現有的技術條件下，人類還無法模擬出一個類似地球的、可供人類生存的生態(tài)環(huán)境。 實驗向世人昭示了，迄今為止，地球仍是人類唯一的家園，人類應當努力保護它，而不是破壞它。 （2）人兔大戰(zhàn) 南太平洋上的萊生島是一個經千百年自然演變而來的環(huán)狀珊瑚島。島上植被豐富，是一個原始狀態(tài)的“世外桃源”。 人們發(fā)現后，想利用這里豐富植物資源，在島上建一個肉類罐頭廠。于是，第一批家兔和野兔于1903年被引入萊生島，以發(fā)展養(yǎng)兔業(yè)。 由于島上沒有天敵和疾病，兔子以驚人的速度繁殖起來。全島到處是兔穴，結果植被遭到毀滅性的破壞。10年內植物種類從1903年的25種下降到4種，脆弱的珊瑚基被毀壞，水土流失嚴重，并呈現出沙漠化趨勢。 人們震驚了。為了建立一個工廠，他們幾乎毀了一顆“綠色明珠”。人們痛下決心，為了挽救萊生島而消滅兔子。 經過一年的緊張工作，所有兔子被徹底地消滅了，島上的植物得救了。但恢復卻要比破壞慢得多。1930年，島上的植物品種慢慢增加到9種，直至1961年，島上才只恢復到16種植物。 （3）小蜣螂，大作用 澳大利亞為了發(fā)展畜牧業(yè)，引進了大量牛羊。 4 500萬頭牛每天有4.5億堆又大又濕的牛糞排在草地上，壓抑著牧草的生長，使之出現“黃化現象”，不久即枯萎而死。每年被牛糞毀壞的草場竟達2 400萬公頃，嚴重地威脅著畜牧業(yè)發(fā)展。 經科學家研究，決定放養(yǎng)蜣螂（俗稱屎殼郎）。10多年來，澳大利亞從中國和其他地區(qū)引進了若干種蜣螂，每年在300個地點放養(yǎng)500萬只蜣螂，3年以內成績卓著。蜣螂把剛排出的牛糞滾成團，神速地運貯于地下。這樣不但疏松了土壤的結構，增加了土壤的養(yǎng)份，而且促進了牧草的生長，很快使昔日幾乎崩潰的牧場又充滿了勃勃生機。小小的屎殼郎在調節(jié)生態(tài)平衡中竟發(fā)揮如此巨大的作用。 111