232生态系统中不同生物之间的食物关系教学设计-苏科版（2024）生物七年级上册

第2单元我们生活的生物圈第3章生态系统和生物圈《第2节生态系统中不同生物之间的食物关系》教学设计教材分析一、教材分析本节内容在学生了解了生态系统的概念、组成成分以及多种多样的生态系统类型之后，进一步深入探讨生态系统内部生物之间的相互关系，重点聚焦于食物关系。教材首先引入食物链的概念，通过具体的生态系统实例，如草原生态系统中的草、兔、狼等生物之间的食物联系，详细阐述了食物链的构成要素、书写规则以及不同营养级生物的特点，使学生理解物质和能量在食物链中的传递过程。接着介绍食物网的概念，展示了生态系统中生物之间复杂的食物网络关系，让学生明白一个生态系统中往往存在多条食物链相互交织，任何一种生物都可能处于多条食物链中，从而深入理解生态系统的复杂性和稳定性。此外，教材还提及了生态系统中生物富集现象，通过分析某些有毒物质在食物链中的积累过程，如汞在水体生态系统生物体内的积累，使学生认识到生物富集对生物和生态系统的危害，进一步强化学生对生态系统中生物相互关系的全面认识，为后续学习生态系统的能量流动、物质循环以及生态平衡等知识奠定了坚实的基础。学情分析二、学情分析七年级学生在之前的学习中已经对生物的基本特征、生物与环境的关系以及生态系统的基础知识有了一定的了解，具备了初步的生物学思维和观察能力。他们对周围的自然环境和生物现象充满好奇，喜欢直观、形象的学习方式，且具有较强的求知欲和探索精神。然而，对于生态系统中生物之间复杂的食物关系，学生的认识较为模糊，尤其是食物链和食物网的概念理解以及物质和能量在其中的传递过程较为抽象，需要教师通过丰富多样的教学手段，如实例分析、动画演示、模型构建等，将抽象的知识形象化、具体化，帮助学生建立起清晰的知识体系，培养学生的逻辑思维能力、分析归纳能力和科学探究精神。教学目标三、教学目标（一）知识目标阐明食物链和食物网的概念，举例说明食物链的构成要素、书写规则以及不同营养级生物的特点。描述食物网的形成过程，解释食物网中生物之间的相互关系以及生物数量变化对食物网稳定性的影响。说明生物富集现象及其产生的原因和危害，理解生物富集在生态系统中的作用机制。（二）能力目标通过观察生态系统中生物的图片、视频资料以及实地考察生态环境中的生物食物关系，培养学生的观察能力、信息收集能力和空间想象能力，使学生能够准确识别生物之间的食物联系并构建简单的食物链。组织学生进行小组讨论、模型制作和数据分析等活动，如分析食物网中某一生物数量变化对其他生物的影响、制作生态系统食物网模型、分析生物富集数据等，提高学生的合作交流能力、逻辑思维能力、动手实践能力和创新思维能力。（三）情感态度与价值观目标让学生感受生态系统中生物食物关系的复杂性和精妙性，激发学生对生物学的学习兴趣和热爱之情，培养学生的科学审美情趣。引导学生认识到生态系统是一个有机的整体，生物之间相互依存、相互制约，任何一种生物的变化都可能影响整个生态系统的平衡，从而增强学生保护生态环境的责任感和使命感，培养学生的可持续发展意识。教学重难点四、教学重难点（一）教学重点食物链的概念、构成要素和书写规则。以草原生态系统或其他熟悉的生态系统为例，详细讲解食物链是由生产者和各级消费者组成，起点是生产者，箭头指向捕食者，强调正确书写食物链的关键要点，如生物种类的完整性、箭头方向的准确性等，使学生能够准确识别和书写食物链，理解物质和能量在食物链中的单向流动过程。食物网的概念和形成过程。通过展示多个生态系统的食物网图片或动画，讲解食物网是由多条食物链相互交织而成，分析其中生物之间的多种食物关系，如竞争、捕食等，让学生明白食物网反映了生态系统中生物之间复杂的相互依存关系，以及食物网对生态系统稳定性的重要保障作用。（二）教学难点理解食物网中生物数量变化对其他生物及整个生态系统稳定性的影响。由于食物网中生物关系错综复杂，一种生物数量的变化可能引发连锁反应，影响多个营养级的生物。借助动画演示、实例分析和数学模型构建等方法，如分析草原生态系统中草的数量减少对兔、狼等生物数量的影响，以及这种变化如何在整个食物网中传递并可能导致生态系统结构和功能的改变，帮助学生构建起食物网动态变化的概念，培养学生的系统分析能力和逻辑思维能力。生物富集现象的原理和危害。生物富集涉及到有毒物质在生物体内的积累过程以及在食物链中的传递放大效应，这一过程较为抽象。通过实验模拟、数据图表分析和实际案例讲解，如分析水俣病事件中汞在浮游生物、小鱼、大鱼以及人体中的积累过程和对生物神经系统的危害，让学生理解生物富集的机制以及对生物多样性和人类健康的严重威胁，培养学生的科学思维能力和对环境问题的深刻认识。教法学法五、教法学法（一）教法讲授法：系统讲解食物链、食物网和生物富集的概念、构成要素、形成过程以及相关原理等基础知识，为学生构建清晰的知识框架，使学生对重点内容有准确深入的理解。直观演示法：运用生态系统中生物食物关系的图片、视频、动画、实物模型等直观教具，将抽象的食物链、食物网结构和生物富集过程形象化地展示给学生，如播放生态系统中生物捕食的视频、展示生物富集过程的动画等，增强教学的趣味性和直观性，帮助学生更好地观察、理解和记忆。实验探究法：组织学生进行简单的生物富集模拟实验，如用含有少量重金属离子的溶液培养藻类，然后依次让小型水生动物摄食藻类，检测各级生物体内重金属离子的含量，让学生亲身体验生物富集的过程，培养学生的实验操作技能、观察能力和分析实验结果的能力，使学生在实践中获取知识，增强对生物学的感性认识。启发式教学法：设置一系列启发性问题，如“如果食物链中的一个环节消失了，会对整个生态系统产生什么影响？”“为什么生物富集现象中有毒物质在高营养级生物体内浓度更高？”等，引导学生思考、讨论和探索，激发学生的思维活动，培养学生的独立思考能力和问题解决能力。小组合作学习法：组织学生进行小组讨论、模型制作、案例分析等活动，如小组合作制作生态系统食物网模型、分析某一生态系统中生物数量变化的案例等，促进学生之间的思想交流和协作配合，培养学生的团队合作能力、信息处理能力和创新思维能力。（二）学法观察法：学生通过观察教师展示的图片、视频、实地考察中的生物食物关系以及实验现象等，获取生态系统中生物之间食物联系和生物富集的信息，培养敏锐的观察力和信息收集能力，学会从直观现象中发现问题和规律。类比归纳法：在学习食物链和食物网概念时，引导学生将其与生活中的食物链条或网络进行类比，如将食物链类比为人类社会中的生产消费链，以帮助理解抽象概念。同时，让学生归纳总结食物链和食物网的特点、构成要素以及生物之间的关系，提升逻辑思维和归纳总结能力。合作学习法：在小组讨论、模型制作和案例分析等活动中，学生相互协作、共同完成学习任务，学会与他人沟通交流、合理分工、共享资源和成果，提高团队合作意识和人际交往能力，培养学生在团队中发挥个人优势解决问题的能力。自主学习法：鼓励学生在课后自主查阅资料，了解更多关于生态系统中生物食物关系的知识，如特殊生态系统中的独特食物链、最新的生物富集研究成果等，培养学生的自主学习能力和探究精神，使学生学会主动获取知识并深入思考。教学过程六、教学过程（一）导入新课（5分钟）教师活动：展示一幅草原生态系统的图片，图片中有绿草如茵的草原、成群的牛羊以及翱翔的雄鹰。提问学生：“同学们，在这个草原生态系统中，生物之间存在着各种各样的关系。大家想一想，这些生物是如何获取生存所需的能量和营养物质的呢？它们之间有没有一种特定的联系呢？”引导学生观察并思考回答。学生活动：学生观察图片，被草原生态系统的景象所吸引，开始思考生物之间的能量获取和联系。可能会回答牛羊吃草，鹰吃牛羊等，但这些回答往往是零散的、不系统的。学生对生物之间更精确、更深入的食物关系产生好奇和探究欲望，期待进一步学习。设计意图：通过展示草原生态系统图片，创设生动有趣的教学情境，引发学生对生物之间食物关系的思考，激发学生的学习兴趣和好奇心，自然地引出本节课的主题——生态系统中不同生物之间的食物关系，为后续教学活动的开展做好铺垫。（二）食物链的概念和构成（12分钟）1.实例分析与概念讲解（6分钟）教师活动：以草原生态系统为例，详细介绍其中生物之间的食物关系：草被兔吃，兔被狼吃。由此引出食物链的概念：在生态系统中，不同生物之间由于吃与被吃的关系而形成的链状结构叫做食物链。强调食物链的起点是生产者（绿色植物），如草原中的草，终点是最高级消费者，并且生物之间用箭头连接，箭头指向捕食者，表示物质和能量的流动方向。例如，草→兔→狼就是一条简单的食物链。同时，展示一些其他生态系统中的食物链实例，如森林生态系统中的树叶→蝉→螳螂→黄雀，农田生态系统中的农作物→害虫→青蛙→蛇等，让学生进一步理解食物链的构成要素和普遍性。学生活动：学生认真聆听教师讲解，观察实例中的食物链，记录食物链的概念、起点、终点以及箭头的含义，理解物质和能量在食物链中的传递过程。思考不同生态系统中食物链的多样性，如森林生态系统中生物种类丰富，食物链相对复杂；农田生态系统中生物种类相对较少，食物链较为简单等，培养学生的观察能力、信息获取能力和对食物链概念的理解能力。设计意图：通过具体的生态系统实例分析，系统讲解食物链的概念和构成要素，使学生从直观的生物关系中抽象出食物链的概念，理解物质和能量在食物链中的单向流动规律，为后续深入学习食物链的相关知识奠定基础。2.食物链书写规则练习（4分钟）教师活动：给出一些生态系统中的生物，如水稻、蝗虫、青蛙、蛇、鹰、水草、小鱼、大鱼等，要求学生在练习本上写出尽可能多的食物链，并巡视指导学生书写，及时纠正学生可能出现的错误，如箭头方向错误、生物种类遗漏等。学生活动：学生根据教师提供的生物，运用所学的食物链书写规则进行练习，积极思考如何构建正确的食物链。完成后，同桌之间相互检查，交流书写过程中遇到的问题和解决方法，如有的学生可能会误将箭头方向写反，通过交流加深对食物链书写规则的理解和掌握。设计意图：通过食物链书写练习，让学生及时巩固所学的食物链概念和书写规则，提高学生的知识应用能力和动手实践能力，使学生在实践中加深对食物链的理解，培养学生的严谨性和准确性。3.食物链中生物的营养级分析（2分钟）教师活动：以草→兔→狼这条食物链为例，讲解营养级的概念：生产者为第一营养级，初级消费者（直接以生产者为食的生物）为第二营养级，次级消费者（以初级消费者为食的生物）为第三营养级，以此类推。提问学生：“在我们之前写出的食物链中，各生物分别属于第几营养级呢？”引导学生分析自己所写食物链中生物的营养级。学生活动：学生根据教师的讲解，分析自己所写食物链中生物的营养级，如在水稻→蝗虫→青蛙→蛇这条食物链中，水稻是第一营养级，蝗虫是第二营养级，青蛙是第三营养级，蛇是第四营养级。通过分析，学生理解了营养级的划分与生物在食物链中的位置关系，进一步深化对食物链结构的认识。设计意图：通过讲解营养级概念并引导学生分析，使学生了解食物链中生物的营养层次结构，理解物质和能量在不同营养级之间的传递和转化，培养学生的逻辑思维能力和对食物链结构的深入理解能力。（三）食物网的概念和形成（12分钟）1.多食物链展示与食物网概念引入（4分钟）教师活动：展示一个草原生态系统中多条食物链交织在一起的图片或动画，如草→兔→狼，草→羊→狼，草→昆虫→鸟→蛇等。提问学生：“在这个草原生态系统中，生物之间仅仅只有一条食物链吗？这些食物链之间有什么关系呢？”引导学生观察并思考。然后引出食物网的概念：在一个生态系统中，往往有许多条食物链，它们彼此交错连接，形成食物网。强调食物网反映了生态系统中生物之间复杂的食物关系和相互依存关系。学生活动：学生观察多条食物链交织的展示资料，思考教师提出的问题，理解食物网是由多条食物链相互交织而成的。认识到在生态系统中，一种生物可能会出现在多条食物链中，它可能既是捕食者又是猎物，如兔既被狼捕食，又吃草，从而深刻体会生态系统中生物食物关系的复杂性，培养学生的观察能力、分析归纳能力和对食物网概念的理解能力。设计意图：通过展示多条食物链交织的资料，引导学生观察和思考，自然地引出食物网的概念，使学生直观地感受到食物网的形成过程和其反映的生物之间复杂关系，为后续深入学习食物网的特点和功能奠定基础。2.食物网中生物关系分析（4分钟）教师活动：以展示的草原生态系统食物网为例，分析其中生物之间的关系。指出生物之间存在捕食关系，如狼捕食兔、羊等；同时也存在竞争关系，如兔和羊都吃草，它们之间存在竞争食物的关系。提问学生：“在这个食物网中，还能找出哪些生物之间存在捕食或竞争关系呢？”引导学生进一步分析食物网中生物的相互关系。学生活动：学生认真观察食物网，积极寻找生物之间的捕食和竞争关系，如鸟捕食昆虫，蛇捕食鸟，昆虫和羊在一定程度上竞争草资源等。通过分析，学生深入理解食物网中生物之间复杂的相互依存和相互制约关系，培养学生的观察能力、逻辑思维能力和对生态系统生物关系的全面认识能力。设计意图：通过对食物网中生物关系的分析，让学生深入理解食物网的内涵，认识到生态系统中生物之间不仅仅是简单的食物链条关系，而是一个复杂的相互作用网络，培养学生的综合分析能力和对生态系统整体性的认识。3.食物网稳定性探讨（4分钟）教师活动：提出问题：“如果在这个草原生态系统食物网中，草的数量突然大量减少，会对其他生物产生什么影响呢？”引导学生进行小组讨论，从不同生物的角度分析可能出现的情况，如兔会因为食物短缺而数量减少，狼会因为兔的减少而面临食物危机，进而可能导致狼的数量也减少；而以昆虫为食的鸟可能会因为昆虫数量相对增加（草减少导致兔减少，兔减少使昆虫的天敌减少）而数量增加等。通过讨论，让学生理解食物网中一种生物数量的变化会引起其他生物数量的连锁反应，食物网具有一定的稳定性，但当外界干扰过大时，也可能导致生态系统平衡的破坏。学生活动：学生分组进行讨论，积极发表自己的观点，从不同生物在食物网中的位置和食物关系出发，分析草数量减少对其他生物的影响。在讨论过程中，学生相互交流、相互启发，逐渐形成对食物网稳定性的全面认识，培养学生的团队合作能力、逻辑思维能力和对生态系统动态变化的理解能力。设计意图：通过设置问题引导小组讨论，让学生在探讨食物网稳定性的过程中，深刻理解食物网中生物数量变化的连锁反应机制，认识到生态系统的稳定性是相对的，培养学生的系统思维能力和对生态系统平衡的敏感性。（四）生物富集现象（10分钟）1.实例引入与概念讲解（4分钟）教师活动：讲述水俣病事件：在日本水俣湾，由于当地化工企业排放含汞废水，汞进入水体后，被浮游生物吸收，浮游生物被小鱼吃，小鱼被大鱼吃，汞在生物体内逐渐积累，浓度不断升高。当地居民长期食用含汞量高的鱼类，导致大量居民患上神经系统疾病，甚至死亡。由此引出生物富集的概念：在生态系统中，一些有害物质如重金属、化学农药等，通过食物链在生物体内不断积累，使其浓度随着营养级的升高而逐步增加的现象称为生物富集。强调生物富集对生物和生态系统的危害。2.学生活动：学生聆听教师讲述的水俣病事件，被事件的严重性所震惊，对生物富集现象产生强烈的关注。理解生物富集的挤压，思考为什么有害物质会在生物体内积累以及这种积累对生物健康和生态系统的潜在威胁，如高浓度的汞可能会影响生物的生殖、发育和神经系统功能等，培养学生的社会责任感和对环境问题的深刻认识。设计意图：通过真实的水俣病事件引入，引发学生对生物富集现象的强烈关注和思考，使学生深刻认识到生物富集对生物和人类健康的严重危害，从而激发学生的学习兴趣和探究欲望，为后续深入学习生物富集的原理奠定基础。2.生物富集过程模拟实验展示与分析（4分钟）教师活动：展示一个简单的生物富集模拟实验视频或动画。实验设置如下：在一个模拟的水生生态系统中，含有少量的重金属镉（Cd）的培养液，首先培养藻类，检测藻类中的镉含量；然后让小型甲壳类动物摄食藻类，检测甲壳类动物体内的镉含量；接着让小鱼摄食甲壳类动物，再检测小鱼体内的镉含量；最后让大鱼摄食小鱼，检测大鱼体内的镉含量。通过实验数据展示镉在各级生物体内的浓度变化情况，如藻类中镉含量为0.01mg/kg，甲壳类动物体内镉含量上升到0.1mg/kg，小鱼体内镉含量达到1mg/kg，大鱼体内镉含量高达10mg/kg。引导学生观察数据变化并分析原因，提问学生：“为什么镉的浓度会随着营养级的升高而增加呢？”学生活动：学生认真观察实验展示，记录各级生物体内镉的浓度数据，思考教师提出的问题。学生可能会回答因为高营养级生物会不断摄食低营养级生物，而有害物质难以排出体外，所以会在体内不断积累。通过分析，学生深入理解生物富集的过程和原理，培养学生的观察能力、分析归纳能力和逻辑思维能力。设计意图：通过展示生物富集模拟实验，将抽象的生物富集过程直观地呈现给学生，让学生通过观察实验数据变化，深入理解有害物质在食物链中逐级积累的原理，培养学生的科学思维和探究能力，使学生能够从现象深入到本质，掌握生物富集的核心知识。3.生物富集危害讨论与总结（2分钟）教师活动：组织学生进行小组讨论，探讨生物富集对生物多样性和生态系统稳定性的危害。引导学生从不同方面进行思考，如对高营养级生物的直接毒害作用导致其数量减少，可能引发食物链的断裂；某些有害物质可能影响生物的繁殖能力，导致种群数量下降；生物富集还可能改变生物群落的结构和生态系统的功能等。在学生讨论后，进行总结归纳，强调生物富集是生态系统面临的一个重要环境问题，需要引起我们的高度重视。学生活动：学生分组讨论生物富集的危害，积极发表自己的观点，如提到某些农药的生物富集可能导致鸟类蛋壳变薄，影响繁殖，从而使鸟类数量减少；生物富集可能使一些顶级捕食者因体内有害物质过多而濒临灭绝，破坏生态系统的平衡等。通过讨论，学生全面认识生物富集的危害，增强保护生态环境的意识，培养学生的团队合作能力和对生态系统问题的综合分析能力。设计意图：通过小组讨论和总结，让学生深入探讨生物富集对生物多样性和生态系统的多方面危害，培养学生的综合分析能力和团队协作精神，使学生深刻认识到生物富集问题的严重性，树立正确的生态环境保护观念，将所学知识与实际生态问题紧密联系起来。（五）课堂小结（5分钟）教师活动：引导学生回顾本节课的主要内容，包括食物链的概念、构成要素、书写规则和营养级分析；食物网的概念、形成过程、生物之间的关系以及稳定性探讨；生物富集的概念、实例、原理和危害。重点强调生态系统中生物之间食物关系的复杂性和重要性，以及生物富集对生态系统的潜在威胁。对学生在小组讨论、练习、观察分析等活动中的表现进行总结评价，鼓励学生在课后继续关注生态系统食物关系相关的研究进展，如新型污染物在食物链中的传递规律等，拓展生物学知识面。学生活动：学生积极参与课堂小结，主动回顾所学知识，与教师共同梳理本节课的重点内容，反思自己在学习过程中的收获和不足之处，记录课后拓展学习的任务和方向。设计意图：帮助学生梳理知识框架，巩固所学内容，加深记忆。通过总结评价和课后拓展任务的布置，培养学生的自主学习能力和反思意识，促进学生知识的内化和迁移应用，引导学生将所学知识与前沿科学研究联系起来，培养学生的科学素养和创新精神。（六）课堂练习（10分钟）教师活动：展示一些与生态系统中生物食物关系相关的选择题、填空题和简答题，如“下列食物链书写正确的是（）A.阳光→草→兔→狼B.草→兔→狼→细菌C.草→兔→狼D.兔→草→狼”“在一个草原食物网中，如果鹰的数量大量减少，最可能出现的情况是（）A.兔的数量大量增加B.草的数量大量减少C.蛇的数量大量增加D.鼠的数量大量减少”“简述生物富集现象产生的原因和危害，并举例说明”等，让学生在规定时间内独立完成练习，然后巡视指导学生答题，及时发现学生存在的问题并进行个别辅导。学生活动：学生认真阅读题目，运用所学知识进行思考和解答，独立完成课堂练习。完成后，学生可以与同桌或小组内成员进行交流讨论，核对答案，分析错误原因，进一步加深对知识的理解和掌握。设计意图：通过课堂练习，及时检测学生对本节课知识的掌握程度，反馈教学效果，让学生在练习中巩固所学知识，提高运用知识解决问题的能力，发现自己在学习过程中存在的漏洞并及时弥补。（七）布置作业（5分钟）教师活动：布置课后作业：要求学生绘制一个自己熟悉的生态系统（如校园花园生态系统、家庭附近的小池塘生态系统等）的食物网图，在图上标注出生物之间的食物关系、营养级以及可能存在的生物富集现象（如果有）；让学生查阅资料，了解一种因生物富集而导致的生态事件的详细情况，下节课进行分享交流。学生活动：学生认真记录作业要求，明确作业任务，思考如何绘制生态系统食物网图以及如何查阅相关资料，为课后学习做好准备。设计意图：通过绘制食物网图的作业，培养学生的知识整合能力、动手实践能力和能力，让学生将所学的食物链、食物网知识应用到实际生态系统中，加深对知识体系的理解和记忆。查阅