《生態(tài)系統(tǒng)的結構和功能》教學設計-2025-2026學年人教版（2024）初中生物八年級上冊核心素養(yǎng)目標生命觀念學生能夠深刻理解生態(tài)系統(tǒng)是生物與環(huán)境相互作用形成的統(tǒng)一整體，認識到生態(tài)系統(tǒng)中各種生物和非生物成分之間相互依存、相互影響的關系，形成生態(tài)系統(tǒng)的整體觀念。通過對生態(tài)系統(tǒng)中物質循環(huán)和能量流動的學習，理解生命活動的物質和能量基礎，以及生命系統(tǒng)的開放性和動態(tài)性，進一步深化對生命本質的認識。體會生態(tài)系統(tǒng)中生物多樣性的重要性，認識到保護生物多樣性對于維護生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定和可持續(xù)發(fā)展的關鍵意義，樹立尊重生命、保護生物多樣性的價值觀?？茖W思維引導學生通過分析生態(tài)系統(tǒng)的組成成分、食物鏈和食物網(wǎng)等，培養(yǎng)邏輯思維能力，能夠歸納總結生態(tài)系統(tǒng)的結構特點，并運用演繹推理的方法解釋生態(tài)系統(tǒng)中各種現(xiàn)象和規(guī)律。在探討生態(tài)系統(tǒng)的功能，如物質循環(huán)和能量流動時，鼓勵學生運用批判性思維，對相關概念和原理進行深入思考，分析其合理性和局限性，能夠對不同的觀點和解釋進行評價和質疑。通過構建生態(tài)系統(tǒng)的模型，如食物鏈、食物網(wǎng)模型以及物質循環(huán)和能量流動模型，培養(yǎng)學生的建模思維，使學生能夠將復雜的生態(tài)系統(tǒng)簡化為易于理解和研究的模型，從而更好地把握生態(tài)系統(tǒng)的本質特征?？茖W探究組織學生開展“調查校園生態(tài)系統(tǒng)”的實踐活動，讓學生經(jīng)歷提出問題、作出假設、制定計劃、實施計劃、收集證據(jù)、得出結論、表達和交流等科學探究的全過程，提高學生的科學探究能力。在探究過程中，引導學生學會觀察、記錄和分析數(shù)據(jù)，培養(yǎng)學生的數(shù)據(jù)處理和分析能力，能夠運用科學的方法得出可靠的結論，并能夠對實驗結果進行合理的解釋和討論。鼓勵學生在探究活動中勇于創(chuàng)新，嘗試采用不同的方法和手段解決問題，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新實踐能力和科學探索精神。社會責任通過對生態(tài)系統(tǒng)結構和功能的學習，讓學生認識到人類活動對生態(tài)系統(tǒng)的影響，如破壞生態(tài)平衡、導致生物多樣性減少等，培養(yǎng)學生關注生態(tài)環(huán)境問題的意識和責任感。引導學生積極參與保護生態(tài)環(huán)境的行動，如宣傳環(huán)保知識、參與垃圾分類、保護野生動植物等，鼓勵學生從自身做起，為維護生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定和可持續(xù)發(fā)展貢獻自己的力量，樹立正確的生態(tài)觀和社會價值觀。培養(yǎng)學生在團隊合作中共同解決生態(tài)環(huán)境問題的能力，增強學生的團隊協(xié)作意識和社會參與能力，使學生能夠在社會生活中積極傳播生態(tài)保護理念，帶動身邊的人共同關注和保護生態(tài)環(huán)境。教學重難點教學重點生態(tài)系統(tǒng)的概念：明確在一定的空間范圍內，生物與環(huán)境相互作用所形成的統(tǒng)一的整體叫作生態(tài)系統(tǒng)。能夠準確判斷哪些屬于生態(tài)系統(tǒng)，哪些不屬于，并能舉例說明。生態(tài)系統(tǒng)的組成成分：清楚生態(tài)系統(tǒng)由非生物部分（陽光、空氣、水、土壤等）和生物部分（生產者、消費者、分解者）組成，理解各組成成分在生態(tài)系統(tǒng)中的作用以及它們之間相互依存、相互制約的關系。生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結構——食物鏈和食物網(wǎng)：掌握食物鏈的概念和書寫規(guī)則，能夠正確書寫簡單的食物鏈。理解食物網(wǎng)的形成原因，即生態(tài)系統(tǒng)中很多條食物鏈彼此交錯連接形成復雜的網(wǎng)狀結構。通過分析具體生態(tài)系統(tǒng)的食物網(wǎng)，了解生態(tài)系統(tǒng)中生物之間的復雜食物關系。生態(tài)系統(tǒng)的功能——物質循環(huán)和能量流動：理解物質循環(huán)（以二氧化碳和水等物質為例）在生物與無機環(huán)境之間不斷循環(huán)往復的過程，以及生產者、消費者和分解者在物質循環(huán)中的作用。掌握能量流動的特點，即單向流動、逐級遞減，明確能量在食物鏈和食物網(wǎng)中的流動過程和傳遞效率。教學難點理解生態(tài)系統(tǒng)中各組成成分之間的相互關系：生產者、消費者和分解者之間不僅存在捕食關系，還存在相互依存、相互制約的關系，這種關系較為復雜，學生理解起來有一定難度。例如，生產者為消費者提供食物和氧氣，消費者的活動影響生產者的分布和數(shù)量，分解者將有機物分解為無機物，供生產者重新利用等。食物鏈和食物網(wǎng)中生物數(shù)量的變化分析：當食物鏈或食物網(wǎng)中的某一生物數(shù)量發(fā)生變化時，其他生物數(shù)量會受到怎樣的影響，這需要學生綜合考慮多種因素，運用邏輯推理進行分析。如在“草→兔→狐”這條食物鏈中，若兔的數(shù)量減少，狐的數(shù)量會因食物短缺而減少，草的數(shù)量則會因兔的啃食減少而增加，而草數(shù)量的增加又會影響其他以草為食的生物數(shù)量，這種連鎖反應較為復雜，學生容易出錯。生態(tài)系統(tǒng)中物質循環(huán)和能量流動的過程和特點：物質循環(huán)和能量流動是生態(tài)系統(tǒng)中抽象且復雜的過程，涉及到生物的新陳代謝、生物之間的相互作用以及與無機環(huán)境的物質交換等多個方面。學生難以直觀地理解物質如何在生物與無機環(huán)境之間循環(huán)，能量如何單向流動且逐級遞減，尤其是能量流動的計算，如根據(jù)食物鏈中各營養(yǎng)級的能量傳遞效率計算某一營養(yǎng)級獲得的能量，對學生的數(shù)學運算和邏輯思維能力要求較高。教學過程課程導入教師活動：播放一段關于草原生態(tài)系統(tǒng)的視頻，視頻中展示草原上的各種生物，如青草、野兔、狐貍、鷹等，以及草原的陽光、空氣、土壤和水等環(huán)境因素。播放結束后，提問學生：“同學們，在這段視頻中，你們看到了哪些生物和環(huán)境因素？這些生物與它們生活的環(huán)境之間有什么關系呢？”引導學生思考生物與環(huán)境的相互依存關系。學生活動：認真觀看視頻，積極思考教師提出的問題，踴躍回答看到的生物和環(huán)境因素，并嘗試描述生物與環(huán)境之間的關系，如青草需要陽光、水分和土壤才能生長，野兔以青草為食，狐貍捕食野兔等。設計意圖：通過播放生動的視頻，吸引學生的注意力，激發(fā)學生的學習興趣，讓學生直觀地感受到生態(tài)系統(tǒng)中生物與環(huán)境的緊密聯(lián)系，從而順利導入本節(jié)課關于生態(tài)系統(tǒng)結構和功能的主題，為后續(xù)教學做好鋪墊。生態(tài)系統(tǒng)的概念教師活動：展示教材中關于草原、湖泊、森林、海洋等不同生態(tài)系統(tǒng)的圖片，引導學生觀察圖片中生物與環(huán)境的組成。然后提問：“同學們，像草原、湖泊、森林、海洋這樣，在一定空間范圍內，生物與環(huán)境相互作用所形成的統(tǒng)一的整體，我們把它叫作什么呢？請大家閱讀教材相關內容，找出答案。”引導學生自主閱讀教材，得出生態(tài)系統(tǒng)的概念。之后，進一步舉例說明，如一片農田、一個池塘、一條河流等都可以看作是一個生態(tài)系統(tǒng)，讓學生加深對概念的理解。學生活動：仔細觀察圖片，閱讀教材，回答生態(tài)系統(tǒng)的概念。并跟隨教師的舉例，思考身邊還有哪些可以看作生態(tài)系統(tǒng)的例子，如自家的花園、小區(qū)的池塘等。設計意圖：通過展示多種生態(tài)系統(tǒng)的圖片，讓學生對生態(tài)系統(tǒng)有更直觀的認識，引導學生自主閱讀教材獲取概念，培養(yǎng)學生的自主學習能力。教師的舉例和學生的思考則有助于學生將抽象的概念與實際生活中的實例相結合，更好地理解生態(tài)系統(tǒng)的概念。生態(tài)系統(tǒng)的組成1.教師活動：展示教材“分析?討論”中啄木鳥在樹干上找蟲吃和腐爛的樹樁上長出許多真菌的圖片。提出問題，引導學生思考、討論：樹、昆蟲的幼蟲和啄木鳥分別是如何獲得生命活動所需要的物質和能量的？腐爛的樹樁最終會消失嗎？其中的有機物會發(fā)生什么變化？在生態(tài)系統(tǒng)中，植物、動物和真菌分別扮演什么角色？在生態(tài)系統(tǒng)中，除了各種生物以外，還有哪些組成成分？引導學生聯(lián)系生活實際來分析，明確生物間的相互依賴，加深對基本概念的理解。同時，結合教材第85頁圖5-6，講解生產者、消費者和分解者之間的關系，強調生態(tài)系統(tǒng)組成除了生物部分，還有非生物部分，如陽光、空氣、水等。學生活動：分析圖片，分組討論教師提出的問題，積極發(fā)表自己的看法。例如，對于第一個問題，學生可能回答樹通過光合作用制造有機物獲得物質和能量，昆蟲的幼蟲以樹的枝葉為食獲取物質和能量，啄木鳥以昆蟲幼蟲為食獲得物質和能量；對于第二個問題，學生能想到腐爛的樹樁最終會消失，其中的有機物被真菌等分解者分解成無機物；對于第三個問題，學生能說出植物是生產者，動物是消費者，真菌是分解者；對于第四個問題，學生能列舉出陽光、空氣、水等非生物部分。然后認真聆聽教師結合圖片的講解，理解生產者、消費者和分解者之間相互依存、相互制約的關系以及生態(tài)系統(tǒng)組成成分的完整性。設計意圖：通過具體的圖片和問題引導學生思考，激發(fā)學生的探究欲望，培養(yǎng)學生的觀察能力和分析問題的能力。小組討論促進學生之間的思想交流和合作學習，讓學生在討論中深化對生態(tài)系統(tǒng)組成成分及其作用的理解。教師結合圖片的講解，使抽象的知識更加直觀形象，幫助學生構建清晰的知識框架。生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結構1.教師活動：講述在生態(tài)系統(tǒng)中，不同生物之間通過吃與被吃的關系形成的鏈狀聯(lián)系叫作食物鏈。以“草→兔→狐”為例，詳細講解食物鏈的書寫規(guī)則，如食物鏈的起始環(huán)節(jié)是生產者，箭頭指向捕食者，箭頭方向表示物質和能量的流動方向等。然后出示幾條鏈狀聯(lián)系，如“水稻→田鼠→貓頭鷹”“樹葉→蟬→螳螂→黃雀”等，讓學生判斷是否書寫正確，并說明理由。接著，指導學生閱讀教材第86頁“觀察?思考：草原生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結構”，嘗試連線，找出其中的食物鏈，并討論教材中的兩個問題：你連接的食物鏈有多少條？它們是互不關聯(lián)的嗎？從理論上分析，假如蛇的數(shù)量大大減少，貓頭鷹的數(shù)量會怎樣變化？青蛙、鼠、食蟲鳥的數(shù)量又會怎樣變化？各種生物的數(shù)量都會發(fā)生相應的變化說明了什么？在學生討論過程中，巡視各小組，適時給予指導和啟發(fā)。最后，引導學生理解食物網(wǎng)的概念，即在一個生態(tài)系統(tǒng)中，很多條食物鏈彼此交錯連接，形成食物網(wǎng)。學生活動：認真聆聽食物鏈概念和書寫規(guī)則的講解，仔細判斷教師出示的鏈狀聯(lián)系是否書寫正確，并積極發(fā)言說明判斷依據(jù)。閱讀教材“觀察?思考”內容，認真連線找出食物鏈，小組討論相關問題。通過討論，學生能發(fā)現(xiàn)草原生態(tài)系統(tǒng)中有多條食物鏈，它們相互關聯(lián)形成食物網(wǎng)；當蛇的數(shù)量大大減少時，貓頭鷹的數(shù)量會因食物減少而減少，青蛙、鼠、食蟲鳥的數(shù)量會因天敵減少而增加，各種生物數(shù)量的變化說明生態(tài)系統(tǒng)中的生物之間存在著復雜的相互關系。理解食物網(wǎng)的概念，并認識到食物網(wǎng)反映了生態(tài)系統(tǒng)中生物之間復雜的營養(yǎng)關系。設計意圖：通過具體實例和詳細講解，讓學生掌握食物鏈的概念和書寫規(guī)則，培養(yǎng)學生的規(guī)范意識。通過判斷練習，及時鞏固學生對食物鏈書寫的掌握情況。組織學生閱讀教材和討論問題，培養(yǎng)學生自主學習、合作探究以及分析和解決問題的能力，讓學生在探究中理解食物鏈和食物網(wǎng)的形成以及它們所反映的生態(tài)系統(tǒng)中生物之間的關系，從而突破教學重點。生態(tài)系統(tǒng)的功能之物質循環(huán)1.教師活動：指導學生觀察分析教材第87頁“觀察?思考：生態(tài)系統(tǒng)中的物質和能量變化”中關于二氧化碳和水在生物與無機環(huán)境之間循環(huán)的示意圖，并討論其中的三個問題：二氧化碳和水是怎樣在生物與無機環(huán)境之間循環(huán)的？在這一循環(huán)過程中，生產者、消費者和分解者各起什么作用？進入生物體內的其他物質，能否返還無機環(huán)境中？生物的生命活動所需的能量能夠被循環(huán)利用嗎？為什么說太陽是生態(tài)系統(tǒng)中能量的來源？引導學生思考并回答問題，然后結合學生的回答，詳細講解物質循環(huán)的過程，以二氧化碳為例，說明綠色植物通過光合作用將二氧化碳和水轉化為儲存能量的有機物，進入生物體內，消費者通過捕食獲取有機物，在呼吸作用過程中又將有機物分解為二氧化碳和水釋放到無機環(huán)境中，分解者將動植物遺體和排泄物中的有機物分解為二氧化碳、水和無機鹽等無機物，重新供生產者利用，從而實現(xiàn)了物質在生物與無機環(huán)境之間的循環(huán)。同時強調，進入生物體內的其他物質，如氮、磷、鉀等，也能通過分解者的分解作用回到無機環(huán)境中，供生產者重新利用。學生活動：仔細觀察示意圖，認真思考并分組討論問題，積極發(fā)表自己的見解。在討論過程中，學生可能會描述出二氧化碳通過植物光合作用進入生物體內，通過呼吸作用又回到無機環(huán)境，但描述可能不夠準確和全面。在教師講解過程中，認真聆聽，補充完善自己對物質循環(huán)過程的理解，理解生產者、消費者和分解者在物質循環(huán)中的不同作用，以及物質循環(huán)的特點是周而復始、循環(huán)往復的。設計意圖：通過觀察示意圖和討論問題，引導學生自主探究物質循環(huán)的過程，培養(yǎng)學生的觀察能力、思考能力和合作探究能力。教師的講解則對學生的討論進行梳理和深化，幫助學生準確理解物質循環(huán)的概念和過程，突破教學難點，讓學生認識到生態(tài)系統(tǒng)中物質的循環(huán)利用對于維持生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定的重要性。生態(tài)系統(tǒng)的功能之能量流動教師活動：結合教材內容和前面講解的食物鏈知識，以“草→兔→狐”這條食物鏈為例，講解能量流動的過程。綠色植物（生產者）通過光合作用將太陽能轉化為化學能，儲存在有機物中，兔（初級消費者）以草為食，獲得草中的化學能，狐（次級消費者）捕食兔，又獲得兔體內的化學能。強調能量流動是單向的，只能從生產者流向消費者，再流向分解者，不能逆向流動；同時能量流動是逐級遞減的，因為每個營養(yǎng)級的生物在生命活動過程中都要消耗一部分能量用于自身的呼吸作用、生長發(fā)育等，還有一部分能量以熱能的形式散失到環(huán)境中，所以下一個營養(yǎng)級獲得的能量比上一個營養(yǎng)級少，能量傳遞效率大約為10%-20%。通過具體數(shù)據(jù)計算，如假設草固定的太陽能為1000千焦，按照10%的能量傳遞效率，兔獲得的能量約為100千焦，狐獲得的能量約為10千焦，讓學生更直觀地理解能量流動的逐級遞減特點。學生活動：認真聆聽教師關于能量流動過程和特點的講解，結合食物鏈實例，理解能量在生態(tài)系統(tǒng)中的流動方向和遞減規(guī)律。參與教師的能量計算過程，通過具體數(shù)據(jù)進一步認識能量流動的逐級遞減，思考能量流動特點對生態(tài)系統(tǒng)中生物數(shù)量和分布的影響，如營養(yǎng)級越高，生物數(shù)量相對越少等。設計意圖：通過具體的食物鏈實例和數(shù)據(jù)計算，將抽象的能量流動知識直觀化，便于學生理解能量流動的過程和特點，培養(yǎng)學生的邏輯思維能力和數(shù)學運算能力。讓學生思考能量流動特點對生態(tài)系統(tǒng)的影響，有助