高中二年级下学期生物《初生演替过程》教学设计

初生演替过程教学设计授课班级级班年月日课题《选择性必修2生物与环境》群落的演替-初生演替过程教学目标通过对裸岩实例的分析和讨论，运用结构与功能观、进化与适应观阐明群落演替的概念、初生演替的调查方法、过程、和规律。教学重点①群落演替的概念、初生演替的过程、调查方法和规律②理性看待人类活动对演替的影响，增强使群落演替朝着对人类有益的方向发展的责任感。教学难点运用结构与功能观、进化与适应观分析群落演替的过程、调查方法和规律教学方法讲授法、讨论法、演示法学法指导自主学习法、任务驱动法教具（资料）课件、视频、学案板书设计群落的演替概念类型①初生演替（起点：无生命）②次生演替（起点：有生命）初生演替的过程初生演替的调查方法当堂检测详见教学过程（四）教学后记新高考背景下，新教材的编写更贴近时代。在教学过程中，教师需翻转课堂，以学生为主题，设置探究任务，激发学生思维，培养学生探索和迁移技能，尤其注重引导学生思考生物学事件本质，合理拓展，主动构建模型的习惯和能力。教学过程组织教学：一、复习式导入和情境导入1、学生活动——复习回顾群落概念、重要特征、特点：学生思考后回答：①在相同时间聚集在一定地域中各种生物种群的集合，叫作群落。②区别不同群落的重要特征——物种组成及丰富度③特点：物种组成不是固定不变的总结：受自然环境中多种因素影响，特定时间特定空间中群落的物种组成并不是一成不变的，教师抛出问题：若外界环境变化过于剧烈，群落会怎么变化呢？2、观看视频——喀拉喀托火山爆发及影响3、归纳概念 教师阐述PPT展示有关图文：喀拉喀托火山爆发、岩浆导致生物死亡、群落消失；1883年到1934年该地植被和动物不断发展变化，归纳总结概念。群落演替的概念：随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程，叫作群落演替。教师展示图片并举例：①火山爆发后光秃裸岩发展到绿树成荫②沧海变成桑田这都属于群落演替，两者演替起点、速度等属性不同。前者是初生演替的典型案例，后者属于次生演替。今天我们学习的主要对象是初生演替。过渡：从火山爆发后的光秃裸岩到而今的绿树成荫，群落是如何发展的，有何规律可循呢？请同学们依据教材、小组讨论后完成学案探究学习（一）分析裸岩上的演替过程 任务驱动1：自主学习、探索教材。找出裸岩上植物群落演替依次经历哪些阶段，并利用文字和箭头构建相关模型。学生代表1：……教师归纳：任务驱动2：小组合作、谈论交流、尝试作答：问题①：光裸的岩地上首先定居的生物为什么不是苔藓和草本植物，而是地衣？尝试介绍地衣的形态结构与功能。问题②：地衣阶段为苔藓的生长提供了怎样的基础？苔藓能取代地衣吗？问题③：苔藓阶段为什么依次被草本植物、灌木阶段、森林阶段取代？问题④：从裸岩到森林，物种丰富度、群落结构是怎么变化的？问题⑤：在森林阶段，群落中还能找到地衣、苔藓、草本植物和灌木吗？这说明群落的演替是什么的取代？学生活动：小组讨论交流，表达观点教师归纳：问题①：光裸的岩地上首先定居的生物为什么不是苔藓和草本植物，而是地衣？尝试介绍地衣的形态结构与功能。地衣可以通过分泌有机酸而从裸岩中获取养分，而苔藓和草本植物无法直接从裸岩中获取养分；地衣分泌地衣酸可腐蚀岩面，使岩石表面逐渐龟裂和破碎，加之自然的风化作用，逐渐在岩石表面形成了土壤层，为其他高等植物的生长创造了条件。因此.地衣常被称为“植物拓能者"或先锋植物”。在共生复合体中，藻类含有光合色素能进行光合作用，为真菌提供营养；真菌能为藻类提供水分和无机盐，并将藻体包被在其中，避免强光直射导致藻类干燥死亡。二者互相依存,不能分离。多数地衣是喜光植物，要求生境的空气新鲜。不耐大气污染，故大城市及工业园区很少有地衣生长。所以生活中地衣也在环保方面有着指导作用——用于大气污染监测问题②：地衣阶段为苔藓的生长提供了怎样的基础？苔藓能取代地衣吗？提供了土壤条件：地衣分泌的有机酸可加速岩石风化形成土壤，并积累有机物。由于苔藓比地衣长得高，能获得更多的阳光，处于优势地位，更适应这里的环境，逐渐取代了地衣。苔藓阶段还有地衣。问题③：苔藓阶段为什么依次被草本植物、灌木阶段、森林阶段取代？从环境角度而言：土壤水分和营养越来越多（环境更适宜）从植物自身而言:植物更为高大，在竞争阳光上更占优势（竞争优势）问题④：从裸岩到森林，物种丰富度、群落结构是怎么变化的？物种丰富度逐渐加大，群落的结构也越来越复杂稳定问题⑤：在森林阶段，群落中还能找到地衣、苔藓、草本植物和灌木吗？这说明群落的演替是什么的取代？可以找到；是优势种的代替（二）教师归纳总结环境在非生物因素和生物因素共同影响下不断变化，变化后的环境对生物生存提出新的“挑战”，新的适者具有更大的竞争力，替代了原有的优势种，可见，群落的形成和演替是有客观规律的，“演”是动态的变化，“替”是优势取代。过渡：那下一阶段的优势物种是谁？参考演替规律答案显而易见，那这个规律是如何探索的呢？大家先看看这四幅图，思考并讨论如果你以后从事生态学工作，如何调查某个地区不同时间段生物的演替过程？演替研究方法任务驱动3：如何调查某个地区不同时间段生物的演替过程？学生活动：……教师归纳总结——常规研究方法：实地调查研究，建立永久样地，持续观察。教师提问：这种方法的优点和不足各是什么呢？学生回答后教师完善教师提问：若一个人或一个团队想要在有限的时间内调查某地群落演替的规律，可以用什么方法呢？课堂引导：展示洋葱根尖分生区细胞有丝分裂显微观察结果，并引导学生思考科学家是如何利用实验结果探究细胞周期的（不同分裂时期细胞数量比例，转化为细胞周期不同分裂期时长），抛出时间空间转化法的概念。总结：特殊研究方法：借鉴研究细胞有丝分裂的方法，通过观察特定领域同一时间不同地点植被类型的特征，并迁移运用“空间代替时间法”，研究火山地区群落演替的过程。 课堂强化和拓展1、群落不断发展变化，按照一定的规律进行着演替。下列关于演替的叙述正确的是（C）A.初生演替历程短、速度慢B.在演替的不同阶段，物种都不同C.初生演替和次生演替的主要区别是两者的起始条件不同D.群落是一个静态系统，只有受到外界干扰或破坏才会发生演替2、云杉林是我国北方针叶林中的优良林，在云杉林被采伐后，一般要经过下列阶段才能恢复。下列说法错误的是（A）A.云杉林的恢复属于初生演替，演替过程中的物种变化与环境有关B.云杉林恢复过程中物种丰富度增大，种间关系趋于复杂C.云杉林恢复过程中群落的垂直结构、水平结构均发生改变D.云杉林的恢复过程反映了自然界的协同进化改编变式训练——模型构建：2-1构建群.落演替过程中物种丰富度、群落结构和种间关系复杂程度、光能利用率变化的数学模型3、“绿水青山就是金山银山”，我国通过实施退耕还林、还草，退田还湖等生态治理措施创造了“沙漠变绿洲、荒原变林海”的绿色传奇。请回答下列问题：（1）随着时间的推移，辅以有效的人为手段，弃耕的农田逐渐变成了森林，这在生态学上称为________。（2）在群落的变化过程中，灌木群落代替草本群落的原因是___________