2020版 沪科技版 高中生物学 选择性必修2 生物与环境 《第2章 生态系统的结构与功能》大单元整体教学设计2020课标

版沪科技版高中生物学选择性必修2生物与环境《第2章生态系统的结构与功能》大单元整体教学设计[2020课标]一、内容分析与整合二、《普通高中生物学课程标准（2017年版2020年修订）》分解三、学情分析四、大主题或大概念设计五、大单元目标叙写六、大单元教学重点七、大单元教学难点八、大单元整体教学思路九、学业评价十、大单元实施思路及教学结构图十一、大情境、大任务创设十二、单元学历案十三、学科实践与跨学科学习设计十四、大单元作业设计十五、“教-学-评”一致性课时设计十六、大单元教学反思一、内容分析与整合（一）教学内容分析本次大单元教学设计围绕沪科技版高中生物学选择性必修2《生物与环境》的第2章《生态系统的结构与功能》展开。这一章节是生物学课程中理解生态系统基本原理的重要部分，它不仅涵盖了生态系统的组成、能量流动、物质循环等基础知识，还深入探讨了信息传递在生态系统中的作用。通过本章的学习，学生将能够全面理解生态系统的复杂性和稳定性，以及人类活动对生态系统的影响。本章内容分为四个主要部分：第1节生态系统各组分紧密联系成一体：本节介绍了生态系统的基本概念，包括生态系统的定义、组成成分（生产者、消费者、分解者和非生物环境）以及它们之间的相互作用。通过实例分析，学生将理解生态系统各组分如何紧密联系，共同维持生态系统的稳定。第2节能量在单向流动中逐级递减：本节探讨了能量在生态系统中的流动规律，重点讲解了能量沿食物链单向流动和逐级递减的原理。通过实例和数据分析，学生将理解能量流动对生态系统结构和功能的影响，以及能量利用效率在生态系统中的重要性。第3节物质在生态系统中循环利用：本节介绍了物质在生态系统中的循环过程，包括碳循环、水循环等主要物质循环。学生将学习物质如何在生物群落和无机环境之间不断循环，以及物质循环对生态系统稳定性的影响。第4节生态系统运行离不开信息传递：本节讨论了信息传递在生态系统中的作用，包括物理信息、化学信息和行为信息的传递方式。通过实例分析，学生将理解信息传递如何调节生物的生命活动、种群繁衍和种间关系，以及信息传递在生态系统稳定性中的重要作用。本章还包含了一个探究活动——“调查本地一个生态系统的能量流动或物质循环”。通过这一活动，学生将亲身体验生态系统的研究过程，加深对生态系统结构和功能的理解。（二）单元内容分析本单元内容紧密围绕生态系统的结构与功能展开，旨在通过系统的学习，使学生全面理解生态系统的基本原理和运行机制。以下是对单元内容的详细分析：生态系统的组成与结构生态系统的定义：生态系统是由生物群落和无机环境相互作用而形成的统一整体，具有一定的结构和功能。生态系统的组成：包括生产者（如绿色植物）、消费者（如动物）、分解者（如细菌和真菌）以及非生物环境（如阳光、空气、水等）。生态系统的结构：包括食物链、食物网和营养级等概念，以及它们之间的相互作用和关系。能量流动能量流动的概念：能量在生态系统中沿食物链单向流动，并在流动过程中逐级递减。能量流动的过程：从生产者通过光合作用固定太阳能开始，能量沿食物链传递到各级消费者，最终在分解者作用下释放回无机环境。能量流动的特点：能量流动具有单向性和逐级递减性，这些特点决定了生态系统的营养结构和能量利用效率。物质循环物质循环的概念：物质在生态系统中被生物群落反复利用，形成周而复始的循环过程。主要物质循环：包括碳循环、水循环、氮循环和磷循环等，这些循环过程共同维持着生态系统的稳定性和可持续性。物质循环的意义：物质循环对生态系统的物质平衡和生态平衡具有重要意义，它确保了生态系统中物质的持续供应和循环利用。信息传递信息传递的概念：信息在生态系统中以物理信息、化学信息和行为信息等形式传递，调节着生物的生命活动、种群繁衍和种间关系。信息传递的方式：包括声波、光波、化学物质和行为动作等传递方式，这些方式共同构成了生态系统中的信息传递网络。信息传递的作用：信息传递在维持生态系统稳定性、促进生物种群繁衍和调节种间关系中发挥着重要作用。探究活动活动目的：通过调查本地一个生态系统的能量流动或物质循环，使学生亲身体验生态系统的研究过程，加深对生态系统结构和功能的理解。活动方法：采用实地观察、数据收集和分析等方法，对本地生态系统的能量流动或物质循环进行调查和研究。活动成果：形成调查报告或研究论文，展示调查结果和分析结论，并提出相应的保护建议或改进措施。（三）单元内容整合在整合单元内容时，我们将注重知识的系统性和连贯性，确保各部分内容之间的有机联系和相互支撑。具体整合思路如下：以生态系统的基本概念为起点：首先介绍生态系统的定义、组成和结构等基础知识，为后续学习奠定基础。深入分析能量流动和物质循环：在理解生态系统基本结构的基础上，深入探讨能量流动和物质循环的规律和特点，使学生全面理解生态系统的物质和能量基础。强调信息传递的重要性：在分析能量流动和物质循环的同时，强调信息传递在生态系统中的作用和意义，使学生认识到信息传递是维持生态系统稳定性和可持续性的关键因素。通过探究活动加深理解：结合单元内容设计探究活动，使学生在实践中加深对生态系统结构和功能的理解，并培养其科学探究能力和实践操作能力。注重知识的应用和实践：在整合单元内容时，注重知识的应用和实践性，引导学生将所学知识应用于实际问题的解决中，提高其综合运用知识的能力。通过以上整合思路，我们旨在构建一个系统、连贯、实用的生态系统知识体系，帮助学生全面理解生态系统的结构与功能，并培养其科学探究能力和实践操作能力。二、《普通高中生物学课程标准（2017年版2020年修订）》分解高中生物学学科核心素养本次大单元教学设计旨在通过《普通高中生物学课程标准（2017年版2020年修订）》的指导，全面培养学生的生物学学科核心素养。以下是对高中生物学学科核心素养的详细分解：（一）生命观念生命观念是指对观察到的生命现象及相互关系或特性进行解释后的抽象，是人们经过实证后的观点，是能够理解或解释生物学相关事件和现象的意识、观念和思想方法。在本次大单元教学中，我们将重点培养学生的生命观念，具体包括：结构与功能观：通过实例分析，使学生理解生物体结构和功能之间的紧密联系。例如，通过分析叶片的结构特点（如气孔、叶脉等）和功能（如光合作用、蒸腾作用等），使学生认识到叶片结构对其功能的适应性和优化性。进化与适应观：通过介绍生物进化的历程和机制，使学生理解生物如何通过自然选择和遗传变异来适应环境。例如，通过分析长颈鹿长颈的形成过程，使学生认识到长颈鹿长颈是对其生活环境的适应和进化结果。稳态与平衡观：通过探讨生态系统的稳态和平衡机制，使学生理解生物体如何通过自我调节来维持其内部环境的稳定。例如，通过分析人体内的体温调节机制（如皮肤散热、汗液蒸发等），使学生认识到人体如何通过自我调节来维持体温的恒定。物质与能量观：通过介绍能量流动和物质循环的规律，使学生理解生物体如何获取和利用物质和能量。例如，通过分析食物链和食物网中的能量流动过程，使学生认识到能量在生态系统中的单向流动和逐级递减规律。（二）科学思维科学思维是指尊重事实和证据，崇尚严谨和务实的求知态度，运用科学的思维方法认识事物、解决实际问题的思维习惯和能力。在本次大单元教学中，我们将重点培养学生的科学思维，具体包括：归纳与概括能力：通过引导学生对大量生物现象和事实进行归纳和概括，培养其从个别到一般、从具体到抽象的思维能力。例如，通过分析不同生态系统的结构和功能特点，引导学生概括出生态系统的普遍规律和特点。演绎与推理能力：通过引导学生运用已学知识对未知问题进行演绎和推理，培养其逻辑推理和问题解决能力。例如，通过已知能量流动和物质循环的规律，引导学生推理出某一生态系统中物质和能量的流动情况。模型与建模能力：通过引导学生构建生态系统模型或能量流动模型等科学模型，培养其模型思维和建模能力。例如，通过引导学生构建食物链或食物网模型来展示生态系统中生物之间的相互作用和关系。批判性思维与创造性思维能力：通过引导学生对生物学问题和现象进行批判性思考和创造性思考，培养其独立思考和创新能力。例如，通过分析某一生态系统的稳定性问题，引导学生提出改进方案或创新思路。（三）科学探究科学探究是指能够发现现实世界中的生物学问题，针对特定的生物学现象进行观察、提问、实验设计、方案实施以及对结果的交流与讨论的能力。在本次大单元教学中，我们将重点培养学生的科学探究能力，具体包括：发现问题的能力：通过引导学生观察和分析现实世界中的生物学现象和问题，培养其发现问题的能力。例如，通过观察校园内的生态系统现象（如植物的生长情况、动物的活动规律等），引导学生提出相关的生物学问题。实验设计与实施能力：通过引导学生设计并实施生物学实验来探究生物学问题或验证生物学假设，培养其实验设计与实施能力。例如，通过设计并实施关于生态系统能量流动的实验来探究能量在生态系统中的流动规律和特点。数据收集与分析能力：通过引导学生收集并分析生物学实验数据或现实数据来得出科学结论或验证科学假设，培养其数据收集与分析能力。例如，通过收集并分析某一生态系统的物质循环数据来验证物质循环的规律和特点。交流与讨论能力：通过引导学生对生物学实验结果或观点进行交流与讨论来培养其交流与讨论能力。例如，通过组织学生进行小组讨论或班级汇报来分享各自的实验结果和观点并进行深入的交流与讨论。（四）社会责任社会责任是指基于生物学的认识参与个人与社会事务的讨论并作出理性解释和判断以及解决生产生活问题的担当和能力。在本次大单元教学中我们将重点培养学生的社会责任具体包括：环保意识与可持续发展观念：通过介绍人类活动对生态系统的影响以及生态系统的稳定性与可持续性等内容来培养学生的环保意识与可持续发展观念。例如通过分析人类活动对全球气候变化的影响以及生态系统稳定性的重要性来引导学生认识到环保和可持续发展的重要性。参与社会事务讨论与决策能力：通过引导学生参与关于生物学议题的社会事务讨论与决策来培养其参与社会事务讨论与决策的能力。例如组织学生参与关于转基因生物安全性的讨论或关于生物多样性的保护行动来引导学生关注社会问题并积极参与讨论与决策。解决实际生产生活问题的能力：通过引导学生运用所学生物学知识解决实际生产生活问题来培养其解决实际生产生活问题的能力。例如通过分析某一农业生态系统中的能量流动和物质循环问题来提出改进方案并应用于实际生产生活中去。宣传普及生物学知识的能力：通过引导学生宣传普及生物学知识来培养其宣传普及生物学知识的能力。例如组织学生制作生物学知识宣传海报或开展生物学知识讲座等活动来向公众普及生物学知识并提高公众的科学素养。通过以上对高中生物学学科核心素养的详细分解和具体培养措施的设计与实施我们将致力于全面提升学生的生物学学科核心素养并为其未来的学习和发展奠定坚实的基础。学情分析在进行《普通高中生物学课程标准（2017年版2020年修订）》指导下的《生物与环境》模块中《第2章生态系统的结构与功能》的大单元教学设计时，学情分析是至关重要的一环。通过深入了解学生的学习现状、知识背景、学习能力以及可能遇到的学习障碍，我们可以更加精准地设计教学活动，提高教学效果。以下是对本单元学情的详细分析。（一）已知内容分析生物学基础知识：学生在必修模块的学习中，已经掌握了细胞结构、遗传规律、生物进化等生物学基础知识，为理解生态系统的结构与功能奠定了科学基础。例如，在必修模块《分子与细胞》中，学生学习了细胞的结构与功能，理解了细胞是生物体结构和生命活动的基本单位，这为理解生态系统中生物个体如何相互作用提供了细胞学基础。生态学初步概念：在选择性必修1或先前的学习中，学生可能接触过生态学的基本概念，如种群、群落、生态系统等。这些概念为本单元的学习提供了必要的背景知识，使学生能够更快地理解生态系统的组成和层次结构。科学探究能力：通过必修和选择性必修模块的学习，学生已经具备了一定的科学探究能力，包括提出问题、设计实验、收集和分析数据、得出结论等。这些能力对于本单元中涉及的实验设计、调查活动等至关重要。（二）新知内容分析生态系统的组成与结构：学生需要深入理解生态系统的组成成分（生产者、消费者、分解者和无机环境）以及它们之间的相互作用。这要求学生从宏观上把握生态系统的整体性和层次性，理解各组分在生态系统中的功能和地位。能量流动与物质循环：学生需要掌握能量在生态系统中单向流动并逐级递减的规律，以及物质在生态系统中循环利用的过程。这要求学生能够从定量和定性的角度分析生态系统的能量流动和物质循环，理解它们对生态系统稳定性和生物多样性的影响。信息传递在生态系统中的作用：学生需要了解生态系统中信息传递的类型（物理信息、化学信息、行为信息）以及信息传递对生命活动、种群繁衍和种间关系的调节作用。这要求学生能够从生态系统的动态性和复杂性出发，理解信息传递在维持生态系统平衡中的重要作用。生态系统调查与实验设计：学生需要掌握生态系统调查的基本方法和实验设计的基本原则，能够设计并实施简单的生态系统调查或实验活动。这要求学生具备将理论知识应用于实践的能力，以及创新思维和解决问题的能力。（三）学生学习能力分析抽象思维能力：高中生的抽象思维能力已经得到了一定的发展，能够理解较为抽象的概念和原理。在本单元的学习中，学生需要将生态系统的组成、结构、功能等抽象概念具体化，通过实例分析和实验活动来加深理解。综合运用能力：学生需要将所学的生物学知识综合运用到生态系统的分析中去，理解生态系统各组分之间的相互关系和作用机制。这要求学生具备综合运用知识的能力，能够将所学知识整合为一个有机的整体。实验与调查能力：学生已经具备了一定的实验与调查能力，但可能还需要进一步提高实验的准确性和数据的可靠性。在本单元的学习中，学生需要通过实验和调查活动来验证理论知识，培养科学精神和实践能力。信息获取与处理能力：在信息化时代，学生需要具备获取和处理信息的能力。在本单元的学习中，学生需要通过查阅文献资料、网络资源等途径来获取相关信息，并对信息进行筛选、分析和处理。（四）学习障碍突破策略加强概念教学：针对学生对生态系统组成、结构、功能等概念理解不透彻的问题，教师可以通过实例分析、图表展示、动画演示等方式来加强概念教学。可以设计一些互动性强的教学活动，如小组讨论、角色扮演等，以激发学生的学习兴趣和积极性。注重实验与调查活动：针对学生对生态系统能量流动、物质循环等信息传递过程理解不深的问题，教师可以设计一些实验与调查活动，让学生在实践中加深理解。例如，可以组织学生进行校园生态系统的能量流动调查活动，让学生通过实地观察和数据分析来理解能量流动的过程和规律。强化跨学科整合：生态系统是一个复杂的系统，涉及生物学、地理学、环境科学等多个学科的知识。为了帮助学生更好地理解生态系统的结构与功能，教师可以加强跨学科整合，引入其他学科的相关知识来辅助生物学教学。例如，可以引入地理学的知识来解释生态系统的地域分布和空间结构；可以引入环境科学的知识来探讨人类活动对生态系统的影响和保护措施。利用信息技术手段：在信息化时代，教师可以利用信息技术手段来辅助教学。例如，可以利用多媒体课件、在线学习平台等资源来展示生态系统的组成、结构和功能；可以利用虚拟现实技术来模拟生态系统的动态变化过程；可以利用数据分析软件来处理和分析实验数据等。这些信息技术手段的应用可以提高教学效率和质量，使学生的学习更加直观和生动。实施分层教学：由于学生的学习能力和认知水平存在差异，教师可以实施分层教学来满足不同学生的学习需求。对于学习能力较强的学生，可以设计一些拓展性的学习任务和挑战性的问题；对于学习能力较弱的学生，可以提供更多的帮助和支持，如课后辅导、个别指导等。通过分层教学可以使每个学生都能够在自己的水平上得到发展和提高。通过深入的学情分析，我们可以更加精准地设计教学活动和突破学生的学习障碍。在本单元的教学中，我们将注重概念教学、实验与调查活动、跨学科整合、信息技术手段的应用以及分层教学等方面的策略实施，以提高教学效果和质量。四、大主题或大概念设计本单元的大主题设计为“探索生态系统的奥秘：结构与功能、能量流动、物质循环与信息传递”。围绕这一主题，我们将通过四个核心概念的学习，帮助学生深入理解生态系统的基本组成、运行规律以及人类活动对生态系统的影响，旨在培养学生的生物学学科核心素养，特别是生命观念、科学思维、科学探究和社会责任。五、大单元目标叙写高中生物学学科核心素养：（一）生命观念学生能够形成结构与功能相统一的生命观念，理解生态系统的组成成分（生产者、消费者、分解者和无机环境）及其相互作用，认识到生态系统中各组分通过食物链和食物网紧密联系成一体。学生能够运用物质与能量观，分析生态系统中能量流动的单向性和逐级递减规律，理解能量金字塔和生物量金字塔的概念，以及它们在生态系统研究中的应用。学生能够建立稳态与平衡观，理解生态系统中物质循环（如碳循环、水循环等）的机制和重要性，认识到物质在生物群落与无机环境之间的循环利用是生态系统维持稳定的基础。（二）科学思维学生能够基于生物学事实和证据，运用归纳与概括、演绎与推理等方法，分析生态系统中能量流动和物质循环的规律，预测生态系统在受到外界干扰时可能发生的变化。学生能够通过建立数学模型（如种群增长模型）来表征和解释生态系统中种群数量的变化规律，以及能量在各营养级之间的传递效率。学生能够识别并评价关于生态系统研究的科学论文或报告，判断其科学性、合理性和可信度，形成批判性思维和创造性思维。（三）科学探究学生能够针对特定的生态系统问题（如水体富营养化、生物入侵等），提出可探究的科学问题，设计并实施调查、实验或模拟活动来收集数据。学生能够运用适当的科学方法（如观察、测量、记录等）来收集和分析数据，运用统计方法对数据进行处理，得出合理的结论。学生能够撰写科学报告或论文，清晰地阐述研究目的、方法、结果和结论，与他人交流分享自己的研究成果。（四）社会责任学生能够基于生物学知识，参与社会热点议题（如全球气候变化、生物多样性保护等）的讨论，提出理性的见解和建议，形成环境保护意识和社会责任感。学生能够认识到人类活动对生态系统的影响，倡导绿色生活方式，如节能减排、垃圾分类等，为可持续发展贡献自己的力量。学生能够积极参与校园或社区的环保活动，如植树造林、清理垃圾等，提高公众的环保意识，促进人与自然和谐共生。六、大单元教学重点生态系统的组成与结构：重点讲解生态系统的定义、组成成分（生产者、消费者、分解者和无机环境）及其相互作用，通过实例分析帮助学生理解生态系统中各组分如何通过食物链和食物网紧密联系成一体。能量流动与物质循环：重点阐述生态系统中能量流动的单向性和逐级递减规律，以及物质循环（如碳循环、水循环等）的机制和重要性。通过能量金字塔和生物量金字塔的概念教学，帮助学生理解能量和物质在生态系统中的分配和传递规律。生态系统稳定性与自我调节：重点分析生态系统如何通过负反馈机制维持其稳定性，以及人类活动对生态系统稳定性的影响。通过案例分析（如水体富营养化、生物入侵等），帮助学生认识到保护生态系统稳定性的重要性。信息传递在生态系统中的作用：重点讲解生态系统中信息传递的类型（物理信息、化学信息、行为信息等）及其在生命活动、种群繁衍和种间关系调节中的作用。通过实例分析（如蜜蜂的舞蹈语言、植物的向光性等），帮助学生理解信息传递在生态系统运行中的关键作用。科学探究能力的培养：通过组织学生进行生态系统调查、实验或模拟活动，培养学生的科学探究能力。包括提出问题、设计实验、收集数据、分析数据、得出结论和撰写报告等各个环节的训练。七、大单元教学难点能量流动与物质循环的复杂性：生态系统中的能量流动和物质循环涉及多个环节和多个组分之间的相互作用，其过程和机制相对复杂。学生需要理解并掌握这些概念和规律，并能够运用它们来分析实际问题。数学模型在生态学中的应用：通过建立数学模型来表征和解释生态系统中种群数量的变化规律以及能量在各营养级之间的传递效率，是生态学研究的重要方法。数学模型对于大多数学生来说是一个相对陌生的领域，需要花费较多的时间和精力来学习和掌握。信息传递的多样性和隐蔽性：生态系统中的信息传递具有多样性和隐蔽性，学生需要通过观察、实验和案例分析等多种方法来理解和掌握信息传递的类型和作用。学生还需要具备识别和评价科学信息的能力，以便在纷繁复杂的信息中筛选出有价值的内容。科学探究能力的全面提升：科学探究能力的培养是一个长期而复杂的过程，需要学生具备扎实的生物学基础知识、良好的科学素养和较强的实践能力。在教学过程中，教师需要注重培养学生的观察力、思考力、动手能力和合作精神等方面的素养，以便全面提升学生的科学探究能力。环境保护意识的树立和社会责任感的形成：环境保护意识的树立和社会责任感的形成需要学生具备深厚的生物学知识和广泛的社会视野。在教学过程中，教师需要注重培养学生的环保意识和社会责任感，引导学生关注社会热点议题，积极参与环保活动，为可持续发展贡献自己的力量。具体教学难点突破策略：针对能量流动与物质循环的复杂性：通过实例分析、图表展示和模拟实验等多种方法来帮助学生理解和掌握能量流动和物质循环的概念和规律。组织学生进行小组讨论和合作学习，促进学生之间的交流和互动，共同解决复杂问题。针对数学模型在生态学中的应用：通过讲解数学模型的基本原理和方法，引导学生逐步掌握数学建模的技巧和方法。组织学生进行数学模型的构建和应用实践，让学生在实践中加深对数学模型的理解和掌握。针对信息传递的多样性和隐蔽性：通过观察、实验和案例分析等多种方法来帮助学生理解和掌握信息传递的类型和作用。引导学生关注身边的生态系统现象，发现其中的信息传递机制，提高学生的观察力和思考能力。针对科学探究能力的全面提升：通过组织学生进行生态系统调查、实验或模拟活动等多种形式的科学探究活动，培养学生的观察力、思考力、动手能力和合作精神等方面的素养。注重培养学生的科学素养和创新能力，鼓励学生积极参与科学研究和实践活动。针对环境保护意识的树立和社会责任感的形成：通过讲解环保知识和案例、组织环保活动等多种方式来培养学生的环保意识和社会责任感。引导学生关注社会热点议题，积极参与环保宣传和教育活动，为可持续发展贡献自己的力量。在教学过程中，注重培养学生的社会责任感和公民意识，引导学生树立正确的世界观、人生观和价值观。八、大单元整体教学思路教学目标设定在《普通高中生物学课程标准（2017年版2020年修订）》的指导下，结合2020版沪科技版高中生物学选择性必修2《生物与环境》中《第2章生态系统的结构与功能》的教学内容，本大单元的教学目标设定将围绕高中生物学学科核心素养的四个方面：生命观念、科学思维、科学探究和社会责任进行阐述。（一）生命观念理解生态系统的基本结构和功能：学生能够理解生态系统是由生物群落与非生物环境相互作用而形成的复杂系统，认识到生产者、消费者、分解者和无机环境是生态系统不可或缺的组成部分。形成物质与能量观：通过探讨能量在生态系统中的单向流动和逐级递减规律，学生能够理解物质在生态系统中循环利用的过程，以及这些过程对生态系统稳定性和持续性的重要性。理解稳态与平衡观：通过分析生态系统如何通过自我调节机制维持稳态，学生能够认识到生物与环境之间的相互关系，以及这种关系如何影响生态系统的平衡。树立进化与适应观：通过探究生物在生态系统中的适应机制，学生能够理解生物如何通过进化适应环境，以及这种适应如何影响生态系统的结构和功能。（二）科学思维运用归纳与概括的方法：学生能够通过对不同生态系统实例的观察和分析，归纳出生态系统的共性和特性，概括出生态系统结构和功能的一般规律。运用演绎与推理的方法：基于生态系统的基本原理，学生能够推导出特定生态系统中的物质循环和能量流动模式，预测生态系统在受到干扰后的可能变化。运用模型与建模的方法：学生能够运用生态金字塔等模型，表征和分析生态系统的结构和功能，通过建模活动加深对生态系统复杂性的理解。运用批判性思维：学生能够批判性地评估生态系统研究中的数据和信息，识别研究中的假设和局限性，提出改进意见。运用创造性思维：在探究活动中，学生能够提出新的假设和解决方案，设计并实施创新性的实验或调查，以探索生态系统的未知领域。（三）科学探究发现问题与提出假设：学生能够通过观察和分析本地生态系统的实际情况，发现与生态系统结构和功能相关的问题，提出合理的假设。设计并实施探究方案：学生能够根据探究目的，设计并实施合理的实验或调查方案，包括选择适当的工具和方法，收集和分析数据。收集证据与分析结果：学生能够运用科学的方法收集和分析数据，识别数据中的模式和趋势，评估数据的可靠性和有效性。交流与讨论：学生能够以口头或书面的形式，清晰、准确地表达探究过程和结果，与他人进行有效的交流和讨论，分享探究经验和见解。反思与评价：学生能够反思探究过程中的成功与不足，评价探究方案的有效性和数据的可靠性，提出改进意见。（四）社会责任参与环境保护实践：学生能够认识到人类活动对生态系统的影响，积极参与环境保护实践，如垃圾分类、节能减排等，为维护生态系统平衡和可持续发展做出贡献。宣传环保理念：学生能够向他人宣传环保理念和知识，提高公众的环保意识，倡导绿色生活方式。关注社会议题：学生能够关注与生态系统相关的社会议题，如生物多样性保护、气候变化等，积极参与讨论和决策过程，为制定科学合理的环保政策提供建议。承担社会责任：学生能够认识到自己在维护生态系统平衡和可持续发展中的责任和义务，积极承担社会责任，为构建人与自然和谐共生的美好家园做出贡献。教学思路与实施策略1.引入阶段：创设情境，激发兴趣通过展示生态系统中的典型实例，如崇明西沙湿地、长江口生态系统等，创设情境，激发学生的学习兴趣和探究欲望。引导学生观察和分析这些生态系统的结构和功能，初步形成对生态系统的感性认识。2.探究阶段：分组探究，合作学习将学生分成若干小组，每组选择一个本地生态系统进行实地调查或资料搜集。调查内容包括生态系统的组成成分、食物链和食物网、能量流动和物质循环等方面。通过小组合作学习，培养学生团队协作和沟通交流的能力。在探究过程中，引导学生运用归纳与概括、演绎与推理、模型与建模等科学思维方法，分析生态系统的结构和功能。鼓励学生提出新的假设和解决方案，设计并实施创新性的实验或调查方案。3.总结阶段：汇报交流，分享成果各小组以口头或书面的形式汇报探究过程和结果，分享探究经验和见解。通过交流和讨论，促进学生之间的相互学习和启发。教师对学生的汇报进行点评和总结，提炼出生态系统的共性和特性，概括出生态系统结构和功能的一般规律。4.应用阶段：解决实际问题，培养社会责任感引导学生将所学知识应用于解决实际问题，如设计并实施校园垃圾分类方案、参与社区环保宣传活动等。通过实践活动，培养学生的社会责任感和实践能力。引导学生关注与生态系统相关的社会议题，如生物多样性保护、气候变化等。鼓励学生积极参与讨论和决策过程，为制定科学合理的环保政策提供建议。5.反思阶段：反思评价，持续改进引导学生反思探究过程中的成功与不足，评价探究方案的有效性和数据的可靠性。鼓励学生提出改进意见，不断优化探究方案和提高探究效率。教师应对整个教学过程进行反思和评价，总结教学经验和教训。根据学生的反馈和表现，不断调整和优化教学策略和方法，提高教学效果和质量。教学评价与反馈1.过程性评价在探究过程中，教师应密切关注学生的表现和进展，及时给予反馈和指导。通过提问、讨论、观察等方式，了解学生对生态系统结构和功能的理解程度以及科学思维方法和探究能力的培养情况。2.结果性评价通过学生的汇报交流、实验报告、作业等方式，对学生的探究成果进行评价。评价内容应包括生态系统的组成成分、食物链和食物网、能量流动和物质循环等方面的理解和应用情况，以及科学思维方法和探究能力的培养情况。3.反馈与改进根据学生的表现和评价结果，教师应及时给予反馈和指导。对于表现优秀的学生，应给予表扬和鼓励；对于表现欠佳的学生，应指出其存在的问题和不足，并提出改进意见和建议。教师应根据反馈结果不断调整和优化教学策略和方法，提高教学效果和质量。教学资源与环境1.教材与教辅资料利用2020版沪科技版高中生物学选择性必修2《生物与环境》教材及教辅资料，为学生提供系统、全面的知识体系和学习指导。2.实地调查与资料搜集组织学生进行实地调查或资料搜集活动，了解本地生态系统的实际情况和存在的问题。通过实践活动，培养学生的实践能力和社会责任感。3.实验设备与材料准备必要的实验设备和材料，如显微镜、培养皿、试剂等，为学生提供动手实践的机会和条件。通过实验操作活动，培养学生的科学探究能力和实验技能。4.信息技术资源利用信息技术资源如网络、多媒体等辅助教学活动的开展。通过展示生态系统实例、模拟实验过程等方式激发学生的学习兴趣和探究欲望；通过在线交流、资源共享等方式促进学生之间的相互学习和启发。总结与展望通过本大单元的教学活动，学生将深入理解生态系统的结构和功能以及物质循环和能量流动的基本规律；掌握科学思维方法和探究能力的培养途径；积极参与环境保护实践和社会议题讨论；形成正确的生命观念和社会责任感。展望我们将继续深化对生态系统的研究和探索活动；不断优化教学策略和方法；加强与其他学科和领域的交叉融合；推动生物学教育的创新和发展。我们也期待更多的学生能够关注生态系统保护和可持续发展等议题；积极参与环保实践和社会活动；为构建人与自然和谐共生的美好家园做出贡献。九、学业评价一、教学目标设定根据《普通高中生物学课程标准（2017年版2020年修订）》的要求，结合2020版沪科技版高中生物学选择性必修2《生物与环境》第2章《生态系统的结构与功能》的教学内容，本章节的教学目标设定如下：（一）生命观念结构与功能观：学生能够理解生态系统各组分（生产者、消费者、分解者和无机环境）的结构特点及其在生态系统中的功能，认识到生态系统的整体性和稳定性。物质与能量观：学生能够阐明生态系统中物质循环和能量流动的基本规律，理解能量在生物群落中的单向流动和逐级递减特征，以及物质在生物群落与无机环境之间的循环利用过程。稳态与平衡观：学生能够认识到生态系统通过自我调节机制维持其稳态，理解外界干扰对生态系统平衡的影响，以及生态系统应对干扰的恢复能力。进化与适应观：学生能够理解生物通过适应环境变化而在生态系统中生存和发展的过程，认识到生物多样性和适应性是长期进化的结果。（二）科学思维归纳与概括：学生能够基于生态系统各组分的功能和相互关系，归纳出生态系统的基本结构和功能特点。演绎与推理：学生能够运用生态金字塔等模型，推理出生态系统中能量流动和物质循环的规律，以及这些规律对生态系统稳定性的影响。模型与建模：学生能够构建生态系统模型，模拟能量流动和物质循环过程，通过模型分析预测生态系统对特定干扰的响应。批判性思维：学生能够批判性地评估不同生态系统中能量流动和物质循环的差异，理解这些差异背后的生态因素和人为因素。创造性思维：学生能够提出改善生态系统稳定性、促进物质循环利用和能量高效利用的创新性方案。（三）科学探究问题发现：学生能够基于生态系统中观察到的现象，提出与能量流动、物质循环和信息传递相关的问题。实验设计：学生能够设计实验方案，探究特定生态系统中能量流动和物质循环的规律，以及信息传递对生态系统稳定性的影响。数据收集与分析：学生能够收集实验数据，运用数学方法（如统计、图表制作）对数据进行分析，得出科学结论。结果交流：学生能够以口头或书面形式，清晰、准确地交流实验过程和结果，讨论实验设计的合理性和改进空间。（四）社会责任环保意识：学生能够认识到人类活动对生态系统的影响，树立环保意识，积极参与环境保护行动。可持续发展观：学生能够理解可持续发展的重要性，提出促进生态系统可持续发展的建议和方案。科学传播：学生能够运用所学知识，向公众普及生态系统的重要性，提高公众对环境保护的认识和参与度。伦理决策：在面对生态系统保护与开发利用的冲突时，学生能够基于生物学原理和伦理原则，作出科学合理的决策。二、学习目标设定根据教学目标，本章节的学习目标设定如下：（一）生命观念理解生态系统的基本组成（生产者、消费者、分解者和无机环境），以及它们在生态系统中的功能。阐明生态系统中能量流动和物质循环的基本规律，理解能量在生物群落中的单向流动和逐级递减特征。认识生态系统通过自我调节机制维持其稳态的过程，理解外界干扰对生态系统平衡的影响。理解生物多样性和适应性是长期进化的结果，认识到生物在生态系统中的生存和发展策略。（二）科学思维基于生态系统各组分的功能和相互关系，归纳出生态系统的基本结构和功能特点。运用生态金字塔等模型，推理出生态系统中能量流动和物质循环的规律。构建生态系统模型，模拟能量流动和物质循环过程，预测生态系统对特定干扰的响应。批判性地评估不同生态系统中能量流动和物质循环的差异，理解其背后的生态因素和人为因素。提出改善生态系统稳定性、促进物质循环利用和能量高效利用的创新性方案。（三）科学探究基于生态系统中观察到的现象，提出与能量流动、物质循环和信息传递相关的问题。设计实验方案，探究特定生态系统中能量流动和物质循环的规律，以及信息传递对生态系统稳定性的影响。收集实验数据，运用数学方法对数据进行分析，得出科学结论。以口头或书面形式交流实验过程和结果，讨论实验设计的合理性和改进空间。（四）社会责任认识到人类活动对生态系统的影响，树立环保意识，积极参与环境保护行动。理解可持续发展的重要性，提出促进生态系统可持续发展的建议和方案。运用所学知识向公众普及生态系统的重要性，提高公众对环境保护的认识和参与度。在面对生态系统保护与开发利用的冲突时，基于生物学原理和伦理原则作出科学合理的决策。三、评价目标设定根据教学目标和学习目标，本章节的评价目标设定如下：（一）生命观念评价内容：学生对生态系统基本组成和功能的理解程度，以及对能量流动和物质循环规律的掌握情况。评价方式：通过课堂提问、小组讨论、案例分析等方式，评价学生对生态系统结构和功能的理解；通过作业和测试，评价学生对能量流动和物质循环规律的掌握情况。评价标准：学生能够准确描述生态系统的基本组成和功能，能够运用能量流动和物质循环的规律解释生态系统中的现象。（二）科学思维评价内容：学生的归纳与概括能力、演绎与推理能力、模型与建模能力以及批判性思维和创造性思维。评价方式：通过课堂讨论、模型构建、实验设计等方式，评价学生的科学思维能力；通过作业和论文，评价学生的批判性思维和创造性思维。评价标准：学生能够准确归纳和概括生态系统的结构和功能特点，能够运用模型进行推理和预测，能够批判性地评估不同生态系统中的差异，并提出创新性方案。（三）科学探究评价内容：学生的问题发现能力、实验设计能力、数据收集与分析能力以及结果交流能力。评价方式：通过观察学生的实验设计过程、数据收集和分析过程以及结果交流过程，评价学生的科学探究能力；通过作业和实验报告，评价学生的实验设计和数据分析能力。评价标准：学生能够基于观察到的现象提出科学问题，能够设计合理的实验方案进行探究，能够准确收集和分析数据并得出科学结论，能够清晰、准确地交流实验过程和结果。（四）社会责任评价内容：学生的环保意识、可持续发展观、科学传播能力以及伦理决策能力。评价方式：通过课堂讨论、小组活动、社会实践等方式，评价学生的社会责任感；通过作业和论文，评价学生的科学传播能力和伦理决策能力。评价标准：学生能够认识到人类活动对生态系统的影响，积极参与环境保护行动；能够理解可持续发展的重要性并提出促进生态系统可持续发展的建议和方案；能够运用所学知识向公众普及生态系统的重要性；在面对生态系统保护与开发利用的冲突时，能够基于生物学原理和伦理原则作出科学合理的决策。四、具体评价活动设计（一）生命观念评价活动活动名称：生态系统结构与功能案例分析活动目的：通过案例分析，评价学生对生态系统基本组成和功能的理解程度，以及对能量流动和物质循环规律的掌握情况。活动流程：准备阶段：教师提供生态系统案例材料，包括生态系统的组成、功能、能量流动和物质循环等方面的信息。分析阶段：学生分组对案例材料进行分析，讨论生态系统的基本组成和功能，以及能量流动和物质循环的规律。汇报阶段：各小组派代表汇报分析结果，其他同学进行点评和补充。总结阶段：教师总结案例分析结果，评价学生的理解和掌握情况。评价标准：学生能够准确描述生态系统的基本组成和功能，能够运用能量流动和物质循环的规律解释生态系统中的现象。活动名称：能量流动与物质循环模型构建活动目的：通过模型构建，评价学生对能量流动和物质循环规律的理解程度。活动流程：准备阶段：教师提供构建能量流动和物质循环模型所需的材料和工具。构建阶段：学生分组构建能量流动和物质循环模型，展示生态系统的结构和功能特点。展示阶段：各小组展示构建的模型，并解释模型中的能量流动和物质循环过程。评价阶段：教师和其他同学对模型进行评价和反馈。评价标准：学生能够准确构建能量流动和物质循环模型，展示生态系统的结构和功能特点；能够清晰、准确地解释模型中的能量流动和物质循环过程。（二）科学思维评价活动活动名称：生态系统稳定性预测活动目的：通过预测生态系统对特定干扰的响应，评价学生的归纳与概括能力、演绎与推理能力以及模型与建模能力。活动流程：准备阶段：教师提供生态系统案例材料和干扰因素信息。分析阶段：学生分组对案例材料进行分析，讨论生态系统对特定干扰的响应机制。预测阶段：学生基于分析结果，运用模型预测生态系统对特定干扰的响应。汇报阶段：各小组派代表汇报预测结果，其他同学进行点评和补充。总结阶段：教师总结预测结果，评价学生的科学思维能力。评价标准：学生能够准确归纳和概括生态系统的结构和功能特点；能够运用模型进行推理和预测；能够清晰、准确地汇报预测结果。活动名称：生态系统差异批判性分析活动目的：通过批判性分析不同生态系统中的差异，评价学生的批判性思维和创造性思维。活动流程：准备阶段：教师提供不同生态系统的案例材料和信息。分析阶段：学生分组对不同生态系统案例材料进行分析，讨论它们之间的差异和共性。批判性思考阶段：学生基于分析结果，批判性地评估不同生态系统中的差异及其背后的生态因素和人为因素。创意提出阶段：学生提出改善生态系统稳定性、促进物质循环利用和能量高效利用的创新性方案。汇报阶段：各小组派代表汇报分析结果和创意方案，其他同学进行点评和补充。总结阶段：教师总结分析结果和创意方案，评价学生的批判性思维和创造性思维。评价标准：学生能够准确分析不同生态系统中的差异和共性；能够批判性地评估差异背后的生态因素和人为因素；能够提出具有创新性的改善方案。（三）科学探究评价活动活动名称：生态系统能量流动实验探究活动目的：通过实验探究特定生态系统中能量流动的规律，评价学生的问题发现能力、实验设计能力、数据收集与分析能力以及结果交流能力。活动流程：准备阶段：教师提供生态系统实验材料和工具，说明实验目的和要求。设计阶段：学生分组设计实验方案，确定实验步骤和数据分析方法。实施阶段：学生按照实验方案进行实验操作，收集实验数据。分析阶段：学生运用数学方法对实验数据进行分析，得出科学结论。交流阶段：各小组派代表汇报实验过程和结果，其他同学进行点评和补充。总结阶段：教师总结实验结果，评价学生的科学探究能力。评价标准：学生能够基于观察到的现象提出科学问题；能够设计合理的实验方案进行探究；能够准确收集和分析数据并得出科学结论；能够清晰、准确地交流实验过程和结果。活动名称：生态系统物质循环调查活动目的：通过调查特定生态系统中的物质循环过程，评价学生的问题发现能力、数据收集与分析能力以及结果交流能力。活动流程：准备阶段：教师确定调查对象和区域，说明调查目的和要求。调查阶段：学生分组进行实地调查，收集生态系统中的物质循环数据。分析阶段：学生运用统计方法对调查数据进行分析，总结物质循环规律。报告撰写阶段：学生撰写调查报告，详细阐述调查过程、结果和分析。交流阶段：各小组派代表汇报调查报告，其他同学进行点评和补充。总结阶段：教师总结调查结果，评价学生的科学探究能力。评价标准：学生能够基于调查对象提出科学问题；能够准确收集和分析调查数据；能够撰写清晰、准确的调查报告；能够清晰、准确地交流调查结果和分析。（四）社会责任评价活动活动名称：环保行动方案设计活动目的：通过设计环保行动方案，评价学生的环保意识、可持续发展观以及科学传播能力。活动流程：准备阶段：教师说明环保行动方案的设计要求和目的。设计阶段：学生分组设计环保行动方案，确定行动目标、步骤和预期效果。汇报阶段：各小组派代表汇报设计方案，其他同学进行点评和补充。完善阶段：学生根据反馈意见完善设计方案，形成最终方案。实施阶段：学生在校园或社区内实施环保行动方案，观察并记录效果。总结阶段：学生撰写环保行动总结报告，分享实施经验和教训。评价标准：学生能够认识到人类活动对生态系统的影响，树立环保意识；能够理解可持续发展的重要性并提出促进生态系统可持续发展的行动方案；能够清晰、准确地表达设计方案和实施效果。活动名称：生态系统保护伦理讨论活动目的：通过讨论生态系统保护的伦理问题，评价学生的伦理决策能力。活动流程：准备阶段：教师提供生态系统保护的伦理案例和讨论问题。讨论阶段：学生分组对伦理案例进行讨论，分析生态系统保护的伦理问题。汇报阶段：各小组派代表汇报讨论结果，其他同学进行点评和补充。辩论阶段：学生就生态系统保护的伦理问题进行辩论，阐述自己的观点和理由。总结阶段：教师总结讨论和辩论结果，评价学生的伦理决策能力。评价标准：学生能够基于生物学原理和伦理原则对生态系统保护的伦理问题进行深入分析和讨论；能够清晰、准确地表达自己的观点和理由；能够尊重他人观点并进行合理的反驳和辩护。十、大单元实施思路及教学结构图一、大单元实施思路本单元以《普通高中生物学课程标准（2017年版2020年修订）》为指导，以2020版沪科技版高中生物学选择性必修2《生物与环境》第2章《生态系统的结构与功能》的教学内容为核心，通过四个教学小节（第1节：生态系统各组分紧密联系成一体；第2节：能量在单向流动中逐级递减；第3节：物质在生态系统中循环利用；第4节：生态系统运行离不开信息传递）的学习，旨在帮助学生全面理解生态系统的基本结构和功能，培养学生的生物学学科核心素养。1.总体目标生命观念：帮助学生形成结构与功能观、物质与能量观、稳态与平衡观、进化与适应观等生命观念，理解生态系统各组分之间的紧密联系和相互作用。科学思维：培养学生运用归纳与概括、演绎与推理、模型与建模、批判性思维、创造性思维等科学方法，分析和解释生态系统中的生命现象和规律。科学探究：通过实践活动和探究性学习，提高学生的观察能力、实验设计能力、数据收集与分析能力，以及团队合作与交流能力。社会责任：增强学生的环境保护意识，树立人与自然和谐共处的观念，引导学生参与生态保护实践，形成可持续发展的生活方式。2.实施步骤导入新课：通过展示生态系统的图片或视频，引发学生的兴趣和思考，引出生态系统的概念和重要性。讲授新知：第1节：生态系统各组分紧密联系成一体讲解生态系统的定义和组成，包括生产者、消费者、分解者和无机环境。通过案例分析，如崇明西沙湿地生态系统，让学生理解各组分之间的紧密联系和相互作用。运用食物链和食物网的概念，分析生态系统的营养结构。第2节：能量在单向流动中逐级递减讲解能量流动的概念和过程，强调能量在生物群落中单向流动并逐级递减的规律。通过实例分析，如淀山湖渔业生产，让学生理解能量流动在生态系统中的重要作用。引入生态金字塔的概念，帮助学生直观理解各营养级之间的能量关系。第3节：物质在生态系统中循环利用讲解物质循环的概念和过程，强调物质在生物群落和无机环境之间的循环利用。通过案例分析，如碳循环和水循环，让学生理解物质循环对生态系统稳定性的影响。讨论人类活动对物质循环的干扰及其后果。第4节：生态系统运行离不开信息传递讲解生态系统中的信息传递类型（物理信息、化学信息、行为信息）及其作用。通过实例分析，如蜜蜂的舞蹈语言，让学生理解信息传递在生态系统中的重要性。讨论信息传递对生物种群的繁衍和种间关系的调节作用。实践活动：组织学生进行“调查本地一个生态系统的能量流动或物质循环”的探究活动。活动目标：说出所调查生态系统的各组分，明确其主要食物链。绘制所调查生态系统的能量流动或物质循环过程的示意图。针对所调查生态系统，提出促进人与自然和谐共生的改进建议。活动内容：确定调查对象和活动区域，如校园、公园、农田、森林、湿地或池塘。通过实地观察、搜集资料、走访管理部门等方式收集数据和资料。分析数据，绘制能量流动或物质循环示意图，并撰写调查报告。总结提升：引导学生总结本单元的学习内容，梳理生态系统的结构和功能，以及生物学学科核心素养在本单元中的体现。评价反馈：通过课堂表现、作业完成情况、实践活动报告等方式，评价学生的学习成果，及时给予反馈和指导。二、教学目标设定（一）生命观念能够理解生态系统的定义和组成，包括生产者、消费者、分解者和无机环境。能够运用结构与功能观，分析生态系统各组分之间的紧密联系和相互作用。能够运用物质与能量观，理解能量在生态系统中的流动过程和物质在生态系统中的循环过程。能够运用稳态与平衡观，分析生态系统在受到外界干扰时的自我调节能力。能够运用进化与适应观，理解生物种群在生态系统中的繁衍和种间关系。（二）科学思维能够运用归纳与概括的方法，总结生态系统的基本特征和规律。能够运用演绎与推理的方法，分析生态系统中的具体问题和现象。能够运用模型与建模的方法，构建生态系统的能量流动和物质循环模型。能够运用批判性思维的方法，评价和分析不同生态系统模型的科学性和适用性。能够运用创造性思维的方法，提出改进生态系统管理和保护的建议和措施。（三）科学探究能够设计并实施关于生态系统能量流动和物质循环的探究活动。能够收集、整理和分析生态系统相关数据，绘制能量流动或物质循环示意图。能够运用科学方法和工具，监测和评估生态系统的健康状况和稳定性。能够撰写探究活动报告，准确表达探究过程和结果，并进行科学交流和讨论。能够在团队合作中，发挥个人优势，共同解决生态系统研究中的问题和挑战。（四）社会责任能够理解环境保护的重要性，树立人与自然和谐共处的观念。能够参与生态保护实践活动，如植树造林、垃圾分类、节能减排等。能够关注社会热点议题中的生物学问题，如气候变化、生物多样性保护等，并发表个人见解。能够运用生物学知识和方法，解决现实生活中的实际问题，如改善居住环境、提高生活质量等。能够宣传和传播生物学知识，提高公众对生态保护的认识和意识。三、教学结构图生态系统的结构与功能|+++|||生态系统各组分紧密联系成一体能量在单向流动中逐级递减||生产者、消费者、分解者、无机环境能量流动概念、过程、规律||食物链、食物网、营养结构生态金字塔、能量传递效率|实例分析（淀山湖）|能量流动的意义与影响|人类活动对能量流动的影响|能量流动的调控与管理+++|||物质在生态系统中循环利用生态系统运行离不开信息传递||物质循环概念、过程、类型信息传递类型（物理、化学、行为）||碳循环、水循环、氮循环等信息传递在生态系统中的作用|实例分析（蜜蜂舞蹈语言）|信息传递对生命活动的影响|信息传递对种群繁衍的影响|信息传递对种间关系的影响|信息传递的调控与管理|信息传递在生态保护中的应用++||实践活动：调查本地生态系统|++四、具体教学实施步骤第1节：生态系统各组分紧密联系成一体导入新课展示生态系统的图片或视频，引发学生的兴趣和思考。提问：什么是生态系统？它由哪些组分构成？这些组分之间是如何相互作用的？讲授新知讲解生态系统的定义和组成，包括生产者、消费者、分解者和无机环境。通过案例分析，如崇明西沙湿地生态系统，让学生理解各组分之间的紧密联系和相互作用。引入食物链和食物网的概念，讲解其定义和构成。通过小组讨论，让学生尝试构建简单生态系统的食物链和食物网。巩固练习提供相关习题，让学生练习食物链和食物网的构建和分析。组织学生进行小组展示和交流，分享自己的学习成果。课堂小结总结本节的学习内容，强调生态系统各组分之间的紧密联系和相互作用。布置课后作业，让学生收集本地生态系统的相关资料，为下节探究活动做准备。第2节：能量在单向流动中逐级递减导入新课回顾上节内容，提问：生态系统各组分之间是如何相互作用的？引入能量流动的概念，提问：能量在生态系统中是如何流动的？讲授新知讲解能量流动的概念和过程，强调能量在生物群落中单向流动并逐级递减的规律。通过实例分析，如淀山湖渔业生产，让学生理解能量流动在生态系统中的重要作用。引入生态金字塔的概念，讲解其定义和构成。通过小组讨论，让学生尝试构建简单生态系统的能量金字塔。实践活动组织学生进行小组探究活动，调查本地一个生态系统的能量流动情况。提供调查方法和步骤，指导学生进行数据收集和分析。要求学生绘制所调查生态系统的能量流动示意图，并撰写调查报告。课堂小结总结本节的学习内容，强调能量在生态系统中的流动过程和规律。布置课后作业，让学生完善自己的调查报告，准备下节课堂展示。第3节：物质在生态系统中循环利用导入新课回顾上节内容，提问：能量在生态系统中是如何流动的？引入物质循环的概念，提问：物质在生态系统中是如何循环利用的？讲授新知讲解物质循环的概念和过程，强调物质在生物群落和无机环境之间的循环利用。通过案例分析，如碳循环和水循环，让学生理解物质循环对生态系统稳定性的影响。讨论人类活动对物质循环的干扰及其后果。引导学生思考如何通过改变生活方式和习惯，减少对物质循环的干扰。巩固练习提供相关习题，让学生练习物质循环的分析和计算。组织学生进行小组展示和交流，分享自己的学习成果。课堂小结总结本节的学习内容，强调物质在生态系统中的循环利用过程。布置课后作业，让学生收集关于物质循环的更多资料，为下节探究活动做准备。第4节：生态系统运行离不开信息传递导入新课回顾上节内容，提问：物质在生态系统中是如何循环利用的？引入信息传递的概念，提问：信息传递在生态系统中起什么作用？讲授新知讲解信息传递的类型（物理信息、化学信息、行为信息）及其作用。通过实例分析，如蜜蜂的舞蹈语言，让学生理解信息传递在生态系统中的重要性。讨论信息传递对生物种群的繁衍和种间关系的调节作用。引导学生思考如何通过合理利用信息传递，促进生态系统的稳定和可持续发展。实践活动组织学生进行小组探究活动，调查本地一个生态系统中信息传递的情况。提供调查方法和步骤，指导学生进行数据收集和分析。要求学生撰写关于信息传递的调查报告，并提出改进建议。课堂小结总结本节的学习内容，强调信息传递在生态系统中的重要作用。布置课后作业，让学生完善自己的调查报告，并准备下节课堂展示。实践活动：调查本地一个生态系统的能量流动或物质循环活动准备确定调查对象和活动区域，如校园、公园、农田、森林、湿地或池塘。制定调查计划和步骤，明确调查目的、内容和方法。准备调查所需的工具和材料，如相机、笔记本、采样工具等。活动实施按照调查计划和步骤，进行实地观察和采样。记录所调查生态系统的各组分和它们之间的相互作用关系。收集相关数据和信息，如生物量、能量流动速率、物质循环路径等。绘制所调查生态系统的能量流动或物质循环示意图。数据分析对收集到的数据和信息进行整理和分析。运用生物学原理和方法，解释和分析数据背后的生态学意义。评估所调查生态系统的健康状况和稳定性。报告撰写根据调查和分析结果，撰写调查报告。报告应包括调查目的、方法、结果和结论等内容。提出改进建议和管理措施，促进生态系统的稳定和可持续发展。课堂展示组织学生进行课堂展示和交流，分享自己的调查成果和经验。对学生的调查报告进行点评和指导，提出改进意见和建议。总结提升总结回顾回顾本单元的学习内容，梳理生态系统的结构和功能。总结生物学学科核心素养在本单元中的体现和培养情况。提升拓展引导学生思考如何将所学知识应用到实际生活中去。讨论生态系统保护和可持续发展的策略和方法。鼓励学生参与生态保护实践活动，提高环保意识和责任感。评价反馈通过课堂表现、作业完成情况、实践活动报告等方式，评价学生的学习成果。及时给予反馈和指导，帮助学生改进学习方法和提高学习效率。通过以上实施步骤和教学结构图的设计，本单元旨在帮助学生全面理解生态系统的基本结构和功能，培养学生的生物学学科核心素养，提高学生的环保意识和责任感，为未来的可持续发展贡献自己的力量。十一、大情境、大任务创设一、教学目标设定（一）生命观念结构与功能观：学生能够理解生态系统的组成结构，包括生产者、消费者、分解者和无机环境，并认识到它们之间的紧密联系和相互作用。通过实例分析，学生能够阐述生态系统中各组分的功能及其如何共同维持生态系统的稳定性和平衡。物质与能量观：学生能够理解物质在生态系统中循环利用的过程，以及能量在生物群落中单向流动并逐级递减的规律。学生能够运用这些观念分析生态系统中的物质循环和能量流动现象，并探讨其对生态系统稳定性的影响。稳态与平衡观：学生能够认识到生态系统具有一定的自我调节能力，能够保持或恢复自身结构和功能的相对稳定。通过分析生态系统受到外界干扰时的响应机制，学生能够理解生态系统稳态的重要性，并探讨人类活动对生态系统稳态的影响。进化与适应观：学生能够理解生物种群在生态系统中的繁衍和种间关系，以及生物如何通过进化适应环境。通过分析生态系统中不同物种的生态位和相互关系，学生能够探讨生物多样性的形成和维持机制。（二）科学思维归纳与概括：学生能够基于生态系统的实例，归纳出生态系统的基本特征和规律。通过分析不同生态系统的组成和结构，学生能够概括出生态系统的共性和差异。演绎与推理：学生能够运用生态学原理和模型，推理出生态系统中可能发生的现象和结果。通过构建生态系统模型，学生能够预测生态系统受到干扰后的响应和恢复过程。模型与建模：学生能够运用模型与建模的方法，构建生态系统的能量流动和物质循环模型。通过模拟实验和数据分析，学生能够验证模型的准确性和可靠性，并探讨模型在生态学研究和应用中的价值。批判性思维：学生能够运用批判性思维的方法，评价和分析不同生态系统模型的科学性和适用性。通过比较不同模型的优缺点，学生能够提出改进模型的建议和措施。创造性思维：学生能够运用创造性思维的方法，提出改进生态系统管理和保护的建议和措施。通过分析生态系统面临的挑战和问题，学生能够探索新的解决方案和策略，为生态系统的可持续发展贡献智慧。（三）科学探究问题发现：学生能够发现现实世界中的生态学问题，并针对特定的生态学现象提出探究性问题。通过观察和分析生态系统中的异常现象，学生能够提出有价值的研究课题。实验设计：学生能够设计并实施关于生态系统能量流动和物质循环的探究活动。通过制定详细的实验计划和方案，学生能够确保探究活动的科学性和有效性。数据收集与分析：学生能够收集、整理和分析生态系统相关数据，绘制能量流动或物质循环示意图。通过运用统计学方法和数据分析软件，学生能够揭示生态系统中的规律和趋势。结果交流与讨论：学生能够撰写探究活动报告，准确表达探究过程和结果，并进行科学交流和讨论。通过参加学术研讨会和发表研究论文，学生能够分享自己的研究成果和经验。团队合作：学生能够在团队合作中发挥个人优势，共同解决生态系统研究中的问题和挑战。通过分工协作和资源共享，学生能够提高研究效率和成果质量。（四）社会责任环境保护意识：学生能够理解环境保护的重要性，树立人与自然和谐共处的观念。通过参与生态保护实践活动，学生能够增强环保意识和责任感。生态保护实践：学生能够参与生态保护实践活动，如植树造林、垃圾分类、节能减排等。通过实际行动为生态环境保护贡献自己的力量。社会热点议题关注：学生能够关注社会热点议题中的生物学问题，如气候变化、生物多样性保护等，并发表个人见解。通过参与公众讨论和政策制定过程，学生能够发挥自己在生态保护方面的作用。现实问题解决：学生能够运用生物学知识和方法解决现实生活中的实际问题，如改善居住环境、提高生活质量等。通过提供科学建议和解决方案，学生能够为社会的可持续发展做出贡献。知识传播与教育：学生能够宣传和传播生物学知识，提高公众对生态保护的认识和意识。通过举办科普讲座和展览活动，学生能够普及生态学知识和环保理念。二、大情境创设情境背景：随着城市化进程的加速和人口的不断增长，人类活动对自然生态系统的影响日益加剧。生态系统面临着环境污染、资源枯竭、生物多样性丧失等严峻挑战。为了保护生态环境和促进可持续发展，我们需要深入了解生态系统的结构和功能，探索生态系统中的物质循环和能量流动规律，以及信息传递在生态系统中的作用。情境描述：假设你是一名生态学家，负责研究一个本地生态系统的结构和功能。这个生态系统可能是一个校园、公园、农田、森林、湿地或池塘等。你的研究任务是调查该生态系统的组成结构、能量流动、物质循环和信息传递情况，并提出保护和管理该生态系统的建议和措施。三、大任务创设（一）任务一：生态系统组成结构调查任务描述：调查本地生态系统的组成结构，包括生产者、消费者、分解者和无机环境等组分。通过观察、采样和分析等方法，收集相关数据和信息，绘制生态系统的组成结构示意图。活动步骤：确定调查对象：选择一个本地生态系统作为调查对象，如校园生态系统、公园生态系统等。制定调查计划：制定详细的调查计划，包括调查目的、内容、方法和步骤等。实地观察与采样：进行实地观察，记录生态系统中各组分的分布和数量情况。采集生物样本和环境样本，进行后续分析。数据分析与整理：运用统计学方法和数据分析软件，对收集到的数据进行分析和整理。计算各组分的生物量、物种丰富度等指标。绘制示意图：根据数据分析结果，绘制生态系统的组成结构示意图，并标注各组分的名称和数量。撰写调查报告：撰写详细的调查报告，总结调查过程和结果，并提出改进生态系统管理和保护的建议和措施。教学目标：生命观念：理解生态系统的组成结构，包括生产者、消费者、分解者和无机环境等组分。科学思维：运用归纳与概括的方法，总结生态系统的基本特征和规律。科学探究：设计并实施生态系统组成结构调查活动，收集、整理和分析相关数据。社会责任：关注生态环境问题，提出改进生态系统管理和保护的建议和措施。（二）任务二：能量流动规律探究任务描述：探究本地生态系统的能量流动规律，包括能量的输入、传递、转化和散失等过程。通过构建能量流动模型，分析能量在各营养级之间的传递效率和损失情况。活动步骤：收集资料：收集关于生态系统能量流动的相关资料，了解能量流动的基本概念和原理。构建模型：根据收集到的资料，构建生态系统的能量流动模型。确定各营养级的生物量、能量输入和输出等参数。数据模拟：运用数学模型和计算机模拟软件，对构建的能量流动模型进行模拟和分析。计算各营养级的能量传递效率和损失情况。结果分析：对模拟结果进行分析和解释，探讨能量流动规律对生态系统稳定性和可持续性的影响。提出建议：根据模拟结果和分析结论，提出改进生态系统能量流动管理和保护的建议和措施。教学目标：生命观念：理解能量在生态系统中单向流动并逐级递减的规律。科学思维：运用演绎与推理的方法，分析生态系统中的能量流动现象和结果。科学探究：设计并实施能量流动规律探究活动，构建和分析能量流动模型。社会责任：关注能源利用和环境保护问题，提出改进生态系统能量流动管理和保护的建议和措施。（三）任务三：物质循环过程调查任务描述：调查本地生态系统的物质循环过程，包括碳循环、水循环、氮循环等。通过收集和分析相关数据和信息，绘制生态系统的物质循环示意图。活动步骤：确定调查内容：选择一种或多种物质循环过程作为调查内容，如碳循环、水循环等。收集资料：收集关于所选物质循环过程的相关资料，了解其基本概念和原理。实地观察与采样：进行实地观察，记录生态系统中物质循环过程的发生和变化情况。采集环境样本和生物样本，进行后续分析。数据分析与整理：运用统计学方法和数据分析软件，对收集到的数据进行分析和整理。计算物质循环过程中的转化率和损失率等指标。绘制示意图：根据数据分析结果，绘制生态系统的物质循环示意图，并标注各环节的名称和数量。撰写调查报告：撰写详细的调查报告，总结调查过程和结果，并提出改进生态系统物质循环管理和保护的建议和措施。教学目标：生命观念：理解物质在生态系统中循环利用的过程和规律。科学思维：运用模型与建模的方法，构建和分析生态系统的物质循环模型。科学探究：设计并实施物质循环过程调查活动，收集、整理和分析相关数据。社会责任：关注资源利用和环境保护问题，提出改进生态系统物质循环管理和保护的建议和措施。（四）任务四：信息传递作用探究任务描述：探究信息传递在生态系统中的作用，包括物理信息、化学信息、行为信息等类型的信息传递方式。通过设计实验和分析数据，探讨信息传递对生物种群繁衍和种间关系的调节作用。活动步骤：确定研究问题：选择一个关于信息传递作用的研究问题，如信息传递对动物觅食行为的影响等。设计实验方案：根据研究问题设计实验方案，包括实验目的、内容、方法和步骤等。实施实验：按照实验方案进行实验操作，记录实验过程和结果。收集相关数据和信息进行分析。数据分析与解释：运用统计学方法和数据分析软件对实验数据进行分析和解释。探讨信息传递对生物种群繁衍和种间关系的调节作用。撰写实验报告：撰写详细的实验报告，总结实验过程和结果，并提出改进生态系统信息传递管理和保护的建议和措施。教学目标：生命观念：理解信息传递在生态系统中的重要性及其作用方式。科学思维：运用批判性思维的方法评价和分析不同信息传递方式的效果和适用性。科学探究：设计并实施信息传递作用探究实验，收集、整理和分析相关数据。社会责任：关注生态系统健康和生物多样性保护问题，提出改进生态系统信息传递管理和保护的建议和措施。（五）任务五：生态系统保护与管理方案设计任务描述：基于前四个任务的研究成果，设计一套针对本地生态系统的保护与管理方案。该方案应包括生态系统的监测与评估、保护措施的制定与实施、公众参与和教育宣传等内容。活动步骤：整理研究成果：整理前四个任务的研究成果和数据资料，为方案设计提供依据。分析生态系统现状：根据研究成果和数据资料分析本地生态系统的现状和问题所在。制定保护方案：针对生态系统现状和问题制定保护方案，包括生态系统的监测与评估、保护措施的制定与实施、公众参与和教育宣传等内容。实施方案：按照保护方案进行实施操作，监测和评估保护效果。及时调整方案以适应生态系统的变化需求。撰写保护报告：撰写详细的保护报告总结保护方案的制定和实施过程以及取得的成效和经验教训。教学目标：生命观念：理解生态系统保护和管理的重要性及其对于人类生存和发展的意义。科学思维：运用创造性思维的方法提出改进生态系统保护和管理的新思路和新方法。科学探究：设计并实施生态系统保护与管理方案并进行监测和评估操作。社会责任：积极参与生态系统保护和管理活动提高公众环保意识并推动可持续发展目标的实现。通过以上五个大任务的创设和实施，学生将能够全面深入地了解生态系统的结构和功能以及其中的物质循环和能量流动规律和信息传递作用。学生还将培养科学探究能力和社会责任感为未来的生态保护事业贡献自己的力量。十二、单元学历案（一）单元主题与课时单元主题：生态系统的结构与功能课时设计：第1课时：生态系统各组分紧密联系成一体第2课时：能量在单向流动中逐级递减第3课时：物质在生态系统中循环利用第4课时：生态系统运行离不开信息传递第5课时：探究·活动2-1调查本地一个生态系统的能量流动或物质循环（二）学习目标（教学目标、学习目标设定包括以下几个方面：高中生物学学科核心素养：（一）生命观念（二）科学思维（三）科学探究（四）社会责任）1.生命观念第1课时：理解生态系统的定义和组成，包括生产者、消费者、分解者和无机环境；能够运用结构与功能观，分析生态系统各组分之间的紧密联系和相互作用。第2课时：理解能量在生态系统中的流动过程和规律，认识能量在生物群落中单向流动并逐级递减的特征；能够运用物质与能量观，分析生态系统中的能量流动对生物生存和繁衍的影响。第3课时：理解物质在生态系统中循环利用的过程和重要性，认识物质循环对生态系统稳定性的影响；能够运用稳态与平衡观，分析人类活动对物质循环的干扰及其后果。第4课时：认识信息传递在生态系统中的作用和类型，包括物理信息、化学信息和行为信息；能够运用进化与适应观，理解信息传递对生物种群繁衍和种间关系的调节作用。第5课时：通过实践活动，加深对生态系统能量流动和物质循环的理解，形成尊重自然、顺应自然、保护自然的观念。2.科学思维第1课时：能够运用归纳与概括的方法，总结生态系统的基本特征和规律；能够运用模型与建模的方法，构建简单的生态系统模型。第2课时：能够运用演绎与推理的方法，分析生态系统中能量流动的具体问题和现象；能够运用批判性思维的方法，评价不同生态系统能量流动模型的科学性和适用性。第3课时：能够运用创造性思维的方法，提出改进生态系统物质循环管理和保护的建议和措施；能够运用模型与建模的方法，构建物质循环的示意图。第4课时：能够识别生态系统中的信息传递类型，并判断其作用；能够运用科学思维方法，分析信息传递对生命活动、种群繁衍和种间关系的调节作用。第5课时：通过实践活动，运用科学思维方法，分析所调查生态系统的能量流动或物质循环过程，提出改进建议。3.科学探究第1课时：能够设计并实施关于生态