高中生物-生态系统的稳定性教学设计学情分析教材分析课后反思

“生态系统的稳定性”教学设计

《标准》倡导学生应在解决实际问题的过程中深入理解生物学的核心概念。

要求高中学生真正步入社会，解决实际问题，尚有一定难度。这就要求教师应尽

可能为学生创设与现实生活、与学生切身体验相关联的问题情境。本人在高中生

物必修三《稳态与环境》中的“生态系统的稳定性”一节中进行了尝试，现将教

学设计展示如下，供大家参考。

一、教学目标

1.知识方面

阐明生态系统的自我调节能力；举例说明抵抗力稳定性和恢复力稳定性；简

述提高生态系统稳定性的措施。

2.情感态度与价值观

认同生态系统稳定性的重要性，关注人类活动对生态系统稳定性的影响。

二、教学重点

阐明生态系统的自我调节能力。

三、教学难点

抵抗力稳定性和恢复力稳定性的概念。

四、教学方法

利用多媒体课件，引用一些直观的图片，创设形象生动的教学情境，指导

学生分析实例，总结规律，得出结论，并运用于实践。同时应用讲述法、比较法、

讨论法等，引导学生思考和分析一些实践中的问题，使他们积极主动参与到教学

中，在获取知识的同时，提高观察、分析、比较、总结和应用的能力。指导学生

探究生态瓶制作方法，以及各种生态因素对生态系统稳定性的影响。

五、教学思路

1

六、教学过程

主题教师的组织和引导学生的主体活动教学意图

展示制作好的生态瓶学生上讲台结合以实

实物，进行讲解：在这物入题，

提问：你能结合已有的知识，尝个密封的小型生态瓶调动学生

试分析一下这个生态瓶中含有哪些中，有生产者水草，消的学习兴

成分吗？它们彼此间存在着什么样费者小鱼，还有分解者趣。同时

的联系？真菌和细菌。水草通过巩固前面

导

光合作用为自身和小所学知

教师评论：精彩的解说，掌声鼓鱼提供了营养物质，也识。

入

励一下。看来，在这个小小的生态瓶提供了呼吸作用所需

中也同样进行着物质循环和能量流的氧。水草、小鱼呼吸

动。但是，人工生态系统自我调节能放出的二氧化碳以及

力差，如果我们不加以呵护，它最终它们的残落物被微生

会因为某种成分的变化而打破生态物分解，产生的二氧化

平衡，使生态系统毁灭。碳又被植物利用。

生设疑：我们的自然生态系统也会

遭受这样的厄运吗？

态优美

课件展示：亚马逊森林、欧亚大的风景图

系陆草原以及北极苔原的图片。学生观看图片，理片，吸引

解概念。学生的注

统讲述：地球上，亚马逊森林、欧意力，初

亚大陆草原以及北极苔原，都已经存步体验生

稳在至少上千万年了，这些自然生态系态系统的

统虽然经常遭受洪涝、火烧、虫害，稳定性。

定也遭受人类的砍伐与放牧等活动的

干扰，但是现在仍能基本保持原有的

性景观，维持生态系统的正常功能。

2

的引出概念：我们把生态系统所具

有的保持或恢复自身结构和功能相

概对稳定的能力，叫做生态系统的稳定

性。

念

提问：1.你能列举出生态系统在四人一组，讨论列

举

受到干扰后，仍能保持和恢复相对稳举生态系统通过自我

定的实例吗？调节保持或恢复生态

例

系统稳定的实例。

2.为什么生态系统具有这样的能

说

力呢？学生展示。学生列

引导

明举出了很多实例，如：

注意：1.每组要能列举两个或两学生关注

身边的生

生个以上的实例，并对实例进行分析。1.当河流受到轻

2.每组要推举一位代表，阐述本组的微的污染时，能通过物态系统，

态讨论结果。理沉降、化学分解和微通过列举

生物的分解，很快消除生活中的

系污染，河流中的生物种实例，让

类和数量不会受到明学生主动

统教师归纳：同学们列举的这么多显的影响。地接受生

实例，都说明生态系统之所以能维持物学知

具相对稳定，是由于生态系统具有自我2.在森林中，当害识。

调节的能力。虫数量增加时，食虫鸟

有类由于食物丰富，数量

也会增多，这样，害虫

稳

种群的增长就会受到

抑制。

定

3.野火烧不尽，春

性

风吹又生。

抵讲述：老师也列举了两个生态系学生分析：草原从实

统通过自我调节能力维持稳定的实上，牛、羊等食草动物例分析入

抗例，我们共同来分析一下，好吗？过度放牧，直接导致草手，再归

的数量减少。紧接着由纳总结符

力课件展示：于食物短缺，食草动物合学生认

数量也会减少，从而使知规律的

稳

实例一：得食草动物的数量维呈现方

持相对的稳定。式。

定

性

和

3

恢_食物短缺

复'）草一►食草,

物少）

力

时摩波牧

稳

讲述：大家刚才列举的实例中，

定在调节机肯力上有很多与此:类似，调节

的结果都发吉抑制和减弱最:初发生的

性

变化，这不中调节机制叫做1负反馈调

-p。

的

课件用之示：负反馈调节在生态系

概

统中普遍彳手在，通过它的作用能使生

态系统达专,和保持稳定，因此负反馈

念语文课代表朗读

调节是生态系统自我调节能力的基

小故事，其他学生认真

础。

倾听、思考。

过渡：接下来，我们再来看看实

例二。实例二是发生在江苏苏州的一

则小故事。教师

预先创设

课件展示资料：苏州——江南水问题情

乡，小桥流水人家。话说乾隆下江南境，有趣

时，就到了我们苏州。水乡人上游淘的故事型

米洗菜，下游洗澡洗衣，可是即便如实例，让

止匕水仍然很清澈。这番景象让乾隆学生在愉

大为惊奇。可是，他也发现苏州虎丘快中接受

外围的河流被众多染坊流出的废水知识，自

污染得肮脏不堪、臭气熏天。他亲自主学习的

过问，追查此事。苏州官衙立即颁发热情更加

了布告，严禁商贾平民在虎丘一带开高涨，为

设染坊，迫于官府的法令，虎丘一带突破重点

原有的数十家染坊不得不搬迁至远和难点奠

离虎丘的苏州远郊，从此后虎丘重现定了良好

绿水青山。的基础。

思考讨论：

1.水乡人在河流中淘米洗菜、洗

澡洗衣，河水为何仍能保持清澈？

归纳概念：这说明生态系统在受

4

到外界轻度干扰时，具有抵抗外界干回答1：河流受到

扰并使自身结构和功能保持原状的轻微的污染时，能通过

能力，我们把生态系统的这种能力，物理沉降、化学分解和

称之为抵抗力稳定性。微生物的分解，很快消

除污染。

课件展示抵抗力稳定性概念。

回答2：不能，这

2.虎丘外围的河流在染坊废水的说明一个生态系统的

污染下，还能保持稳定性吗？这又说自动调节能力是有一

明了什么问题？定限度的，如果外界因

素的干扰超过了这个

3.染坊停止排污后，虎丘外围的限度，生态系统的相对

河流出现了什么变化，这说明了什稳定状态就会遭到破

么？坏。

归纳概念：我们把生态系统在遭回答3：有，恢复

到外界干扰因素的破坏后恢复到原了原状。说明外界因素

状的能力，叫做恢复力稳定性。的干扰消除后，生态系

统具有重建稳态的能

课件展示恢复力稳定性概念。

力。

提问：抵抗力稳定性和恢复力稳

定性是生态系统稳定性的两个重要

方面。现在就请大家分分类，看看刚学生分类：1、2

才列举的实例中，哪些主要体现了生为抵抗力稳定性；3为

态系统具有抵抗力稳定性？哪些又恢复力稳定性。

主要体现了生态系统具有恢复力稳

定性？

提问：很好，看来大家对这两个

概念把握的不错。那，你能分别用八

个字来概括抵抗力稳定性和恢复力学生归纳：

稳定性的核心吗？

抵抗力稳定性：抵

抗干扰、保持原状。

恢复力稳定性：受

到破坏、恢复原状。

比过渡：不同生态系统的稳定性是回答：种类稀少，帮助

不同的。营养结构简单。其中生学生理解

较产者主要是地衣，其他生物种

课件展示：北极苔原生态系统图生物大都直接或间接类、营养

不片。地依靠地衣来维持生结构情况

和自我调

5

同提问：结合书上的相关介绍，你活。节能力与

认为该生态系统的生物种类多吗？抵抗力稳

生营养结构如何？回答：整个生态系定性的关

统就会崩溃。系。

态

回答：自动调节能

系提问：假设地衣大面积死亡，将力小，抵抗力稳定性

产生什么结果？低。

统

提问：由此可见，该生态系统的

的自动调节能力如何？抵抗力稳定性

又如何？

稳

师生共同归纳：看来，一个生态

定

系统的生物种类越少，营养结构越简

单，自我调节能力越小，抵抗力稳定

性

性越低。

课件展示：热带雨林生态系统图

回答：与北极苔原

片。

生态系统相比，热带雨

提问：你能以相同的方式，归纳林生态系统的生物种

一下热带雨林生态系统的情况吗？类多，营养结构复杂，

自我调节能力大，抵抗

力稳定性高。

回答：热带雨林

中，动植物种类繁多，

提问：热带雨林生态系统的生物营养结构非常复杂，假

培养

种类多，营养结构复杂，是众所周知如其中的某种植食性

学生自主

的事实。但为什么说它的自我调节能动物大量减少，它在食

归纳知识

力大，抵抗力稳定性高呢？物网中的位置还可以

的能力。

由这个营养级的多种

生物来代替，整个生态

系统的结构和功能仍

然能够维持在相对稳

定的状态。

从具

回答：森林生态系体的生态

统的抵抗力稳定性高，系统的比

因为森林生态系统的较入手，

生物种类多，营养结构帮助学生

复杂。理解影响

生态系统

6

课堂巩固：1.比较森林生态系统回答：森林生态系恢复力稳

和人工林生态系统抵抗力稳定性的统的恢复力稳定性较定性的因

高低？低，而人工林生态系统素。

的恢复力稳定性较高，

提问：那么，恢复力稳定性又是因为人工林的生物种

谁高谁低呢？为什么？类少，营养结构简单，

如果遭到破坏，比较容

小结：的确，一般情况下，生态易恢复。

系统的生物种类少，营养结构简单，

如果遭到破坏，比较容易恢复。回答：虽然草原生

态系统较沙漠生态系

设疑：这个一般规律是否适用于统的生物种类多，营养

所有的生态系统呢？结构复杂，但因所处的

环境条件适宜，在受到

课堂巩固：.比较同等强度干扰

2破坏后较容易恢复。

下，草原生态系统和沙漠生态系统恢

复力稳定性的高低？

小结：看来，比较恢复力稳定性

时，除了考虑营养结构的复杂程度

外，营养结构简单，遭到破坏后比较

容易恢复。生态系统所处的环境条件

也是一个重要的考量因素。

灵活

过渡：大家掌握得不错。通过今

运用所学

天的学习，我们知道了生态系统具有

知识，解

保持和恢复自身结构和功能相对稳决实际问

定的能力。可是，这种能力也是有限

题。

的。如今，我们的生态系统怎么样了

呢？

视频播放：人类乱砍滥伐、乱捕学生观看视频。

滥杀的视频。

讲述：视频中的画面给大家留下

提了深刻的印象，看来提高生态系统的

稳定性势在必行。

高

提问：如果你是环保局长，你将

生采取什么措施来提高生态系统的稳

定性？

态

小结：措施：1.控制对生态系统

系

干扰的程度，对生态系统的利用应该

适度，不应超过生态系统的自我调节

7

统能力。2.对人类利用强度较大的生态回答（可各抒己

系统，应实施相应的物质、能量投入，见）。

稳保证生态系统内部结构与功能的协

调。

定

性

1、教学对象：

高二学生

2、具备的知识：

（1）对《生态系统的结构》《生态系统的能量流动，物质循环，信息传递》的基础知识有系

统的认识；

（2）对常见题型解答有系统的方法

3、具备的能力：

一定的阅读能力，分析问题的能力以及对插图、表格数据处理和总结的能力。

4、薄弱环节：

对抽象事物的想象和理解能力，综合应用能力及实验与探究能力有所欠缺。

生态系统的稳定性学习指导

即时感悟

【学习目标】准确把握学习

知识目标

目标要求

1、阐明生态系统的自我调节能力。

2、举例说明抵抗力稳定性和恢复力稳定性。

3、简述提高生态系统稳定性的措施。

二、学习方法

1、结合正反实例理解生态系统具有相对稳定性。

2、通过建构负反馈调节模型理解生态系统如何通过负反馈调节机制完成自我调

节。

3、运用对比的方法理解抵抗力稳定性和恢复力稳定性。

【难点、重点】

1、教学重点

阐明生态系统的自我调节能力。

2、教学难点

抵抗力稳定性和恢复力稳定性的概念。

【学习方法指导】方法是指导

1、课前20分钟，依据自学指导，结合教材助读通读课本，边理解边搞好教材的

勾画标记，初步掌握重点内容。构建知识体系，从整体上把握本课内容。

2、以学习小组为单位，统计本组预习中存在的问题，由科代表统一反馈给老师。

8

【课前预习】基础知识

1、生态系统的稳定性：要夯实

知之为知之，不

2.生态系统的自我调节能力：

知为不知

3.抵抗力稳定性和恢复力稳定性：

抵抗力稳定性：__________________________________________________

恢复力稳定性：_____________________________________________________

4.提高生态系统的稳定性：

(1)一方面要控制对__________的程度，对生态系统的理由要适度，不应超过

(2)另一方面，对人类利用强度较大的生态系统，应实施相应的_________投入，

保证生态系统_________的协调。

(二)预习自测

1.生态系统的结构越复杂，其生态系统自我调节的能力越大的原因不包括

A.处在同一营养级的生物种类繁多B.能量可以通过其他食物链传递到顶级

C.某营养级的一些生物消失，可由其他营养级生物代替D.能量流经各营养级时，

是逐级递减的

2.保护草原生态系统的生态平衡，使人与自然和谐发展的有效措施是

A.开垦草原，改牧场为农田B.禁止狩猎，引入食草动物

C.保护植被，实行适度放牧D.提倡狩错，扩大放牧数量

3.人们为了防止鸟吃草籽，把一片草地用网罩起来，结果却使食草昆虫大量繁殖，

草叶几乎被吃光，这是破坏了

A.生态系统B.生存环境C.生态平衡D.食物链

4.信息传递在农业生产上有许多方面的应用，下列叙述不正确的是

A.提高农产品的产量B.提高出畜产品的产量

C.对有害动物进行控制D.可以提高农业害虫的繁殖能力

5.利用电子仪器产生的与蜜蜂跳舞相同频率的声音。当蜜蜂感受到这一信息后，

就会飞到花园采蜜，这是利用什么信息提高农作物的产量

A.物理信息B.化学信息C.营养信息D.行为信息

【我的疑问】

同学们：通过你的自主学习，你还有哪些疑惑，请把它填在下面的表格中

疑惑点疑惑内容

【自主合作探究】先自主探究

1、生态系统的稳定性再合作探究

(1)概念：生态系统所具有的___________或___________自身____________

和_________相对稳定的能力叫生态系统的稳定性。

(2)生态系统为什么能维持相对稳定？

9

2、生态系统的自我调节能力

（1）实例

①河流：河流受到轻微污染时，可通过______________、_____________

和_____________很快消除污染，河流中生物种类与数量______受到严重影响。

②森林：当害虫数量增加时，食虫鸟由于食物丰富，________________，这样害

虫种群数量就会受到抑制。

（2）生态系统自我调节能力的基础是什么？

*知识链接反馈调节：当生态系统某一成分发生变化的时候，它必然会引起其

他成分出现一系列的相应变化，这种变化又反过来影响最初发生变化的那种成分

的调节方式叫反馈调节。其中包括正反馈和负反馈。

（3）调节限度：生态系统自我调节能力是_____________的，当外界干扰因素的

强度超过一定限度时，生态系统的自我调节能力___________，生态系统难以恢复。

3、抵抗力稳定性和恢复力稳定性

（1）何谓生态系统的抵抗力稳定性？

（2）恢复力稳定性：生态系统在受到外界干扰因素的破坏后恢复到

______________________的能力。

讨论:归纳总结抵抗力稳定性、恢复力稳定性二者之间及与生态系统营养结构

的关系如何？

4、提高生态系统的稳定性

提高生态系统稳定性从哪些方面着手？

一方面要控制对生态系统_______________________的程度，对生态系统的利用应

该_______________，不应超过其______________;另一方面，对人类利用强度较

大的生态系统，应实施相应的_______________，保证生态系统内部结构与功能的

协调。

【当堂达标】独立完成

1、下列实例中，不属于“生态系统具有自我调节能力的实例”的是

A矿质元素被绿色植物吸收，植物落叶腐烂后又还给土壤

B轻度污染的水体经过生物的吸收分解、物理沉降、化学分解而得到净化

C由于大火而烧毁的森林通过繁殖作用得到恢复更新

D过度开垦草原、毁林造田使气候失调，土地沙漠化

2、下列有关干旱区域的生物与环境之间关系的叙述，正确的是

A干旱区域的生态系统食物链少，抵抗力稳定性强

B干旱区域的生态系统自动调节能力弱，恢复力稳定性强

C经干旱环境长期诱导，生物体往往发生耐旱突变

D种群密度是限制干旱区域生物种群数量增长的关键生态因素

3、下列事例中，属于恢复力稳定性的是

10

A由于滥砍乱伐，长江流域森林面积急剧减少，引发了百年不遇的洪涝灾害

B当天气干旱时，草原生态系统中的动植物种类和数量一般不会有太大变化

C乡村一个池塘，每天都有人到池塘边洗东西，可每天早晨池水依然清澈如故

D一个相对封闭的生态系统中闯入某种大型肉食动物后，生态系统的各种成分相互

作用直到恢复原来的状态

4、生态系统的结构越复杂，其自动调节能力越大的原因不包括

A处于同一营养级的生物种类繁多

B能量可通过其他食物链传递到顶级

C某营养级的一些生物消失，可由该营养级的其他生物替代

D能量流经各营养级时是逐渐递减的

5、下列生态系统中自我调节能力最强的是

A温带阔叶林B热带雨林C寒带针叶林D温带草原

6、下图是关于生态系统的稳定性与营养结构复杂程度的关系图，其中正确的是

&稳

定

定

性

性

力

营养结构复杂程度营养结构复杂程度

B

营养结构复杂程度营养结构复杂程度

CD

7、下列曲线表示四个不同的自然生态系统在受到同等程度的外来干扰后，初级消

费者数量的变化情况，其中抵抗力稳定性最高的生态系统是

种

种

群

群

数

数

8、(2006年广东)松毛虫是马尾松的害虫，能取食马尾松针叶。松毛虫种群的爆

发引起马尾松林成片死亡，造成严重的经济损失和生态后果。通过向马尾松林引

入灰喜鹊，可以有效控制虫害。根据此材料回答：

(1)这种控制虫害的方法属于,具有长效、环保和无污染的特点;

而农药防治不可能取得长期持续的防治效果，原因是

(2)在这个生态系统中，灰喜鹊是消费者；松毛虫属于第营养级。

(3)据调查，人造马尾松林比天然松林容易遭受松毛虫危害，原因是

11

【反思提升】请同学们整理本框知识，构建知识体系你还有什么想

告诉大家的

吗？

【拓展延伸】

1、森林遭到持续干旱，树木往往扩展根系的分布空间，保证获得足够水分，维持

生态系统的正常功能。这反映了森林生态系统

A.恢复力稳定性较强B.抵抗力稳定性较强

C.恢复力稳定性较弱D.抵抗力稳定性较弱

2、下列关于生态系统的叙述中，错误的是

A.生态系统的结构由生产者、消费者和分解者三种成分组成

B.生态系统中的能量最终都以热能形式散发到大气中

C.森林生态系统的自动调节能力大于草原生态系统

D.生态系统的物质循环是通过食物链、食物网这种渠道进行的

3、下图甲为某清洁水体在遭受一次性有机物轻度污染后，污染物含量的变化。则

水体中好氧性微生物数量变化的曲线最可能接近于下图乙中的

4.天然森林很少发生松毛虫害，近几年来，某人工马尾松林常发生严重松毛虫

害，其主要原因是

A.人工林内松毛虫繁殖能力强B.人工林成分单一，营养结构简单

C.马尾松适应性差D.该地区气侯适宜于松毛虫生长

5、右图不某草原土壤中硝酸盐含量与牧草数量的关系，硝酸盐含量下降的原因

是A.消费者排泄量增加B.牧草的根增加

C.分解者数量增加D.牧草枯死量增加

6、与生态系统自我调节能力大小有关的主要因素是

A、生态系统的无机环境B、生态系统的气候环境

C、生态系统的成分D、生态系统的地理位置

7、生态系统自动调节能力越大，则

①生态系统成分越复杂②生态系统的成分越简单③营养结构越

复杂

④营养结构越简单⑤恢复力稳定性越差⑥恢复力稳定

性越强

A.①③⑤B.②④⑥C.①③⑥D.②④⑤

8、用英文字母表示不同的生物，用箭头表示食性关系,当环境发生变化时，下

列哪种食物链或食物网中a种群较为稳定

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9、如下图所示的食物网中除生产者外，哪种生物的灭绝会导致另一种生物随之

灭绝

A.乙B.丙C.TD.戊乙

10、关于生态系统稳定性的叙述，错误的是/1\

A.生态系统的稳定性包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性/

B.生态系统稳定性的基础是反馈调节\Jy7

C.有的生态系统抵抗力稳定性和恢复力稳定性都较低/B

D.生态系统的稳定性与无机环境没有关系

11、因过量施用化肥，农田中大量N、P等元素随灌溉水流入某池塘。池水中首

先增加的生物是

A.需氧型细菌B.厌氧型细菌C.藻类D.水蚤

12、不属于利用生态系统的信息传递在生产中的应用措施的是：

A.利用人工合成的植物化学信息素吸引昆虫前来，提高传粉率和结实率

B.利用昆虫的趋光性，诱捕有害昆虫

C.适当延长光照时间，提高家禽产蛋量

D.利用人工合成的植物生长调节剂对植物进行保花保果

13、以虫治虫是生态农业的重要内容，下图表示某一生系统中四种生物所含有机

物的总量。假设这四种生物只构成一条食物链。请问在一段时间内，如果甲的

种群数量增加，其可能引起的后果是厂~

A.乙和丁的种群数量都增加Z\J甲〉^乙

B.乙和丁的种群数量都减少(

c.乙和丙的种群数量都减少〈丙)

D.乙和丙的种群数量都增加\J

14、关于热带雨林生态系统，下列叙述不正确的是

A.动植物种类繁多，群落结构复杂B.高温多雨，分解者的活动旺盛

C.恢复力稳定性比草原生态系统强D.可用样方法调查某物种的种群

密度

15、右图表示某森林生态系统中的一部分生物以及它们之间的关系，请据图分

析：

(1)图中有______条食物链，处于第三营

15