2019版 苏教版 高中生物学 选择性必修2 生物与环境《第三章 生态系统》大单元整体教学设计2020课标

版苏教版高中生物学选择性必修2生物与环境《第三章生态系统》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《第三章生态系统》是苏教版高中生物学选择性必修2《生物与环境》中的重要章节，该章节内容系统而深入地探讨了生态系统的各个方面，包括生态系统的结构、能量流动、物质循环、信息传递以及稳态及维持等核心概念。这些内容是理解生物学与环境科学交叉领域的关键，对于培养学生生态学视角、系统分析能力和环境保护意识具有重要意义。具体来说，本章内容可以分为以下几个主要部分：生态系统的结构：首先介绍生物与环境构成生态系统的基本概念，阐述生态系统的组成成分（生产者、消费者、分解者及非生物环境），并通过实例引导学生调查和分析一个具体的生态系统，理解生物圈作为最大的生态系统的意义。探讨生态系统的营养结构，包括食物链和食物网的形成及其重要性。生态系统的能量流动：详细解释生态系统能量流动的特点，介绍生态金字塔的概念及其在反映生态系统中能量逐级递减规律中的应用。通过实例分析，展示能量流动规律在农业生产中的应用，如“桑基鱼塘”和“稻田养鱼”等模式，强调能量有效利用的重要性。生态系统的物质循环：阐述生态系统中物质的循环过程，包括水循环、碳循环等，强调物质循环对于维持生态系统稳定性和生物生存的基础作用。通过制作腐叶土等实践活动，让学生亲身体验物质循环的过程。探讨有害物质通过食物链富集的现象，增强学生的环境保护意识。生态系统的信息传递：介绍生态系统中信息的种类（物理信息、化学信息、行为信息等）及其传递方式，分析信息传递在生态系统中的作用，如调节生物种间关系、维持生态平衡等。生态系统的稳态及维持：探讨生态系统的稳定性及其动态平衡机制，强调自我调节在维持生态系统稳定中的关键作用。通过观察不同生态瓶中生态系统的稳定性实验，让学生理解自然或人为因素对生态系统稳定性的影响，以及保护生态系统稳定性的重要性。（二）单元内容分析生态系统的结构核心概念：生态系统、生物圈、生产者、消费者、分解者、非生物环境、食物链、食物网。教学目标：理解生态系统的基本概念和组成成分；掌握食物链和食物网的形成及其生态意义；能够调查和分析一个具体的生态系统。教学重难点：重点理解生态系统的组成成分和营养结构；难点在于如何运用所学知识分析实际生态系统中的问题。生态系统的能量流动核心概念：能量流动、生态金字塔、能量逐级递减规律。教学目标：理解生态系统能量流动的特点和规律；掌握生态金字塔的概念及其应用；了解能量流动规律在农业生产中的应用。教学重难点：重点理解能量流动的过程和规律；难点在于如何将理论知识应用于实际生产中。生态系统的物质循环核心概念：物质循环、水循环、碳循环、有害物质富集。教学目标：理解生态系统物质循环的过程和意义；掌握水循环和碳循环的基本过程；了解有害物质通过食物链富集的现象及其危害。教学重难点：重点理解物质循环的过程和机制；难点在于如何认识和理解有害物质富集对生态系统的影响。生态系统的信息传递核心概念：信息种类（物理信息、化学信息、行为信息）、信息传递作用。教学目标：理解生态系统中信息的种类和传递方式；掌握信息传递在生态系统中的作用；能够分析信息传递对生物种间关系和生态平衡的影响。教学重难点：重点理解信息的种类和传递方式；难点在于如何运用所学知识分析信息传递对生态系统的影响。生态系统的稳态及维持核心概念：生态系统稳定性、自我调节、自然或人为因素影响。教学目标：理解生态系统的稳定性和动态平衡机制；掌握自我调节在维持生态系统稳定中的作用；了解自然或人为因素对生态系统稳定性的影响。教学重难点：重点理解生态系统的稳定性和自我调节机制；难点在于如何认识和理解人类活动对生态系统稳定性的影响及其保护措施。（三）单元内容整合在整合本章内容时，应注重各部分之间的内在联系和逻辑关系，形成一个系统而完整的生态学知识体系。具体整合思路如下：以生态系统的基本概念和组成为起点，引导学生理解生态系统的基本框架和组成成分（生产者、消费者、分解者及非生物环境）。深入探讨生态系统的营养结构，通过食物链和食物网的分析，揭示生物之间的相互作用和能量流动规律。进一步探讨生态系统的能量流动，理解能量在生态系统中的传递和转化过程，以及能量逐级递减规律对生态系统结构和功能的影响。随后转向生态系统的物质循环，阐述物质在生态系统中的循环过程和机制，以及有害物质富集对生态系统的危害。介绍生态系统的信息传递，分析信息在生态系统中的作用和传递方式，以及信息传递对生物种间关系和生态平衡的影响。最后探讨生态系统的稳态及维持，理解生态系统的稳定性和自我调节机制，以及自然或人为因素对生态系统稳定性的影响和保护措施。通过这样的整合思路，可以将本章内容有机地联系在一起，形成一个完整而系统的生态学知识体系，有助于学生全面而深入地理解生态系统的各个方面。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（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《第三章生态系统》的教学中，应着重培养学生的以下生命观念：结构与功能观：理解生态系统的组成成分（生产者、消费者、分解者及非生物环境）及其功能，认识生物体结构与功能之间的相互关系。例如，通过食物链和食物网的分析，理解生物之间的相互作用和能量流动规律；通过制作腐叶土等实践活动，理解分解者在物质循环中的作用。物质与能量观：理解物质和能量在生态系统中的循环和流动过程，认识物质循环和能量流动对生态系统稳定性和生物生存的重要性。例如，通过探讨水循环和碳循环的基本过程，理解物质循环对生态系统的影响；通过生态金字塔的分析，理解能量逐级递减规律对生态系统结构和功能的影响。稳态与平衡观：理解生态系统的稳定性和动态平衡机制，认识自我调节在维持生态系统稳定中的作用。例如，通过观察不同生态瓶中生态系统的稳定性实验，理解自然或人为因素对生态系统稳定性的影响；通过探讨人类活动对生态系统的影响及其保护措施，培养学生的生态意识和环保意识。（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《第三章生态系统》的教学中，应着重培养学生的以下科学思维：归纳与概括：通过观察和实验数据，归纳和概括生态系统的组成成分、营养结构、能量流动和物质循环等基本规律。例如，通过调查和分析一个具体的生态系统，归纳其组成成分和营养结构特点；通过生态金字塔的分析，概括能量逐级递减规律对生态系统结构和功能的影响。演绎与推理：运用所学知识和规律，推理和预测生态系统中的现象和问题。例如，根据食物链和食物网的知识，推理生物之间的相互作用和能量流动关系；根据能量逐级递减规律，预测不同营养级生物的生物量变化。模型与建模：通过构建生态系统模型（如生态瓶模型、食物链模型等），模拟和分析生态系统的结构和功能。例如，通过观察不同生态瓶中生态系统的稳定性实验，构建生态系统稳定性模型；通过食物链模型的分析，理解生物之间的相互作用和能量流动关系。批判性思维：对所学知识和观点进行批判性思考和分析，评价其科学性和合理性。例如，对生态系统中不同观点进行批判性分析，评价其科学性和可靠性；对有害物质富集现象进行批判性思考，探讨其危害和防治措施。（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《第三章生态系统》的教学中，应着重培养学生的以下科学探究能力：问题发现与提出：引导学生从现实生活中发现生态学问题，提出具有探究价值的问题。例如，引导学生观察校园生态系统中的问题（如垃圾处理、绿化管理等），提出相关的探究问题。实验设计与实施：指导学生设计并实施生态学实验，探究生态系统中的现象和规律。例如，设计并实施观察不同生态瓶中生态系统的稳定性实验；设计并实施制作腐叶土等实践活动。数据收集与分析：教会学生收集、整理和分析生态学实验数据，得出结论并撰写实验报告。例如，收集和分析生态瓶中生物种类和数量的变化数据；收集和分析制作腐叶土过程中的物质循环数据。交流与合作：鼓励学生在科学探究过程中进行交流和合作，分享经验和成果。例如，组织学生进行小组讨论和交流实验设计和结果；组织学生进行班级汇报和展示探究成果。（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，作出理性解释和判断，解决生产生活问题的担当和能力。在《第三章生态系统》的教学中，应着重培养学生的以下社会责任：生态意识与环保行动：增强学生的生态意识和环保意识，鼓励他们积极参与环保行动。例如，通过探讨人类活动对生态系统的影响及其保护措施，引导学生认识到保护环境的重要性；通过组织校园绿化管理、垃圾分类等环保活动，培养学生的环保意识和行动能力。科学普及与传播：鼓励学生将所学生态学知识普及给周围的人，提高公众的科学素养和环保意识。例如，组织学生开展生态学知识讲座和科普活动；鼓励学生撰写生态学科普文章或制作科普视频等。参与社会决策：引导学生关注社会生态学问题，参与相关社会决策的讨论和制定。例如，引导学生关注环境保护政策、生态修复工程等社会热点问题；鼓励学生参与学校或社区的环保决策制定过程。健康生活方式的倡导：倡导健康生活方式，引导学生形成珍爱生命、远离不良生活习惯的观念。例如，通过探讨有害物质富集现象对生物体的危害，引导学生认识到健康生活方式的重要性；通过组织健康生活方式宣传活动或讲座等形式，倡导学生形成健康的生活习惯和行为方式。《第三章生态系统》的教学应紧密围绕高中生物学学科核心素养的培养目标展开，通过丰富多样的教学活动和实践环节，全面提高学生的生命观念、科学思维、科学探究和社会责任能力。学情分析（一）已知内容分析在进入选择性必修2《生物与环境》第三章《生态系统》的学习之前，学生已经通过必修课程的学习，对生物学的基本概念和原理有了一定的了解。具体来说，他们在以下几个方面已经具备了相应的知识基础：生命观念：学生已经初步形成了结构与功能观、物质与能量观等生命观念，能够理解生物体的组成结构和功能之间的关系，以及光合作用和呼吸作用中的物质与能量转换过程。这些观念为学习生态系统的结构和功能奠定了基础。科学思维：学生已经掌握了一定的科学思维方法，如归纳与概括、演绎与推理等，能够基于生物学事实和证据进行简单的分析和推理。这有助于他们在学习生态系统的营养结构、能量流动和物质循环等复杂概念时，进行深入的思考和探究。科学探究：学生已经具备了一定的科学探究能力，能够针对给定的生物学问题，设计并实施简单的实验方案，记录和分析实验数据，得出合理的结论。这种能力在学习生态系统的过程中尤为重要，因为生态系统是一个复杂的系统，需要通过观察和实验来深入理解其内在规律。生态系统基础知识：在之前的学习中，学生已经接触到了生态系统的基本概念，如生物圈、种群、群落等。这些基础知识为学习本章内容提供了必要的背景信息。尽管学生已经具备了一定的生物学基础，但在学习生态系统的过程中，他们仍然需要面对许多新的概念和挑战。我们需要对学生的新知内容、学习能力和学习障碍进行深入分析，以便制定更加有效的教学策略。（二）新知内容分析本章《生态系统》主要围绕生态系统的结构、功能、稳定性及其与人类的关系展开，涉及以下几个方面的新知内容：生态系统的结构：包括生物与环境构成生态系统、生物圈是最大的生态系统、生态系统的营养结构（食物链和食物网）等。学生需要理解生态系统的基本组成要素以及它们之间的相互作用关系。生态系统的能量流动：包括生态系统能量流动的特点、生态金字塔、能量流动规律在生产中的应用等。学生需要掌握能量在生态系统中的流动方式和规律，以及如何利用这些规律来提高农业生产的效率。生态系统的物质循环：包括生态系统的物质是不断循环的、有害物质通过食物链呈现富集现象等。学生需要理解物质在生态系统中的循环过程以及有害物质对生态系统的影响。生态系统的信息传递：包括生态系统的信息种类、生态系统的信息传递作用等。学生需要了解生态系统中信息的传递方式和作用，以及这些信息如何影响生物的行为和生态系统的稳定性。生态系统的稳态及维持：包括生态系统的稳定性是动态的、观察不同生态瓶中生态系统的稳定性、生态系统的稳定性依赖自我调节、自然或人为因素影响生态系统的稳定性等。学生需要理解生态系统的稳定性及其维持机制，以及人类活动对生态系统稳定性的影响。这些新知内容不仅涉及生物学的基本概念和原理，还涉及生态学、环境科学等多个学科的知识。学生在学习过程中需要综合运用所学知识，进行深入的思考和探究。（三）学生学习能力分析根据学生的学习经历和表现，我们可以对他们的学习能力进行以下分析：观察能力：大多数学生已经具备了一定的观察能力，能够观察生物体的形态结构和行为特征。在观察生态系统的过程中，学生需要更加注重细节和整体性的把握，以便更好地理解生态系统的结构和功能。思维能力：学生已经掌握了一定的科学思维方法，能够进行简单的归纳和推理。在学习生态系统的过程中，学生需要运用更加复杂的思维方法来分析和解决问题。例如，他们需要通过构建模型来理解生态系统的营养结构和能量流动规律。实验能力：学生已经具备了一定的实验能力，能够设计并实施简单的实验方案。在调查和分析生态系统的过程中，学生需要更加注重实验设计的科学性和合理性，以便得出更加准确的结论。合作能力：学生在学习过程中需要与他人进行合作和交流，共同完成任务。这种合作能力不仅有助于提高学生的学习效率，还有助于培养他们的团队合作精神和沟通能力。信息技术应用能力：随着信息技术的不断发展，学生在学习过程中需要更加注重信息技术的应用。例如，他们可以利用计算机模拟实验来观察和分析生态系统的动态变化过程。由于学生的学习能力和兴趣存在差异，因此在教学过程中需要因材施教，采用多种教学策略和方法来满足不同学生的需求。（四）学习障碍突破策略在学习生态系统的过程中，学生可能会遇到一些学习障碍。为了帮助学生克服这些障碍，我们可以采取以下策略：创设情境：通过创设与生态系统相关的情境来激发学生的学习兴趣和积极性。例如，我们可以利用视频、图片等多媒体资源来展示生态系统的美丽和复杂性，引导学生进入学习状态。构建模型：通过构建模型来帮助学生理解生态系统的结构和功能。例如，我们可以利用纸片、橡皮泥等材料来制作生态瓶模型，让学生观察和分析生态瓶中生物和非生物因素的相互作用关系。引导探究：通过引导学生进行探究性学习来培养他们的科学素养和创新能力。例如，我们可以设计一些探究性问题来引导学生深入思考和分析生态系统的内在规律。例如：“为什么食物链中营养级越高的生物数量越少？”“能量在食物链中的流动是如何影响生态系统的稳定性的？”等问题。合作学习：通过组织学生进行合作学习来培养他们的团队合作精神和沟通能力。例如，我们可以将学生分成小组来共同完成任务，如调查和分析一个生态系统的结构和功能等。在合作过程中，学生可以相互学习、相互帮助，共同提高学习效率。信息技术应用：通过引导学生利用信息技术来进行学习和探究来培养他们的信息素养和创新能力。例如，我们可以利用计算机模拟实验来观察和分析生态系统的动态变化过程；或者利用网络平台来分享学习资源和交流学习心得等。分层教学：针对不同学生的学习能力和兴趣进行分层教学来满足不同学生的需求。例如，对于学习能力较强的学生，我们可以设计一些更具挑战性的任务来激发他们的学习潜力；而对于学习能力较弱的学生，我们可以提供更多的指导和支持来帮助他们克服学习障碍。及时反馈：通过及时反馈学生的学习情况和进步来激发他们的学习动力和积极性。例如，我们可以定期对学生的学习情况进行评估和分析，及时发现和解决问题；或者通过表扬和奖励来鼓励学生取得更好的成绩。通过以上策略的实施，我们可以帮助学生克服学习障碍，提高学习效率和质量。我们也可以培养学生的科学素养和创新能力，为他们的未来发展奠定坚实的基础。四、大主题或大概念设计本大单元的教学主题设计为“生态系统：结构与功能及其稳态维持”。通过这一主题，旨在引导学生深入理解生态系统的基本概念、结构组成、能量流动、物质循环、信息传递以及稳态维持等核心概念，培养学生的生态学素养，使其能够运用生态学知识分析和解决实际问题，形成尊重自然、保护环境的生态意识和社会责任感。具体大概念包括：生态系统的结构与功能：生态系统由生物群落和无机环境组成，生物群落包括生产者、消费者和分解者，它们通过物质循环、能量流动和信息传递相互依存，共同维持生态系统的稳定。生态系统的能量流动：生态系统中的能量主要来源于太阳，通过食物链和食物网传递，能量在传递过程中逐级递减，形成能量金字塔。生态系统的物质循环：生态系统中的物质，如碳、氮、磷等，在生物群落和无机环境之间不断循环，维持生态系统的正常运转。生态系统的信息传递：生态系统中存在多种信息传递方式，如物理信息、化学信息和行为信息，这些信息对生物种群的繁衍、种间关系的调节以及生态系统的稳定性具有重要作用。生态系统的稳态及维持：生态系统具有自我调节能力，能够在一定范围内抵御外界干扰，保持或恢复自身结构和功能的相对稳定。当外界干扰超过一定限度时，生态系统的稳定性将受到破坏。五、大单元目标叙写高中生物学学科核心素养：（一）生命观念能够理解生态系统是一个复杂而有序的生命系统，其中生物与非生物因素相互作用，共同维持生态平衡。能够运用结构与功能相适应的观念，分析生态系统的组成成分及其相互关系。能够理解能量流动和物质循环是生态系统维持生命活动的基础，形成物质与能量观。能够认识到生态系统的稳态是动态的，理解生态系统稳定性的重要性。（二）科学思维能够基于事实和证据，运用归纳与概括、演绎与推理等方法，分析生态系统的结构和功能。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，理解其运作机制。能够批判性地评价生态系统信息传递的研究方法和结果，提出自己的观点和见解。能够运用系统思维的方法，分析生态系统稳态维持的机制及其影响因素。（三）科学探究能够设计并实施调查和分析一个生态系统的实验方案，收集数据并进行分析。能够运用科学仪器和技术手段，观察和记录生态系统的能量流动和物质循环现象。能够通过制作腐叶土等实践活动，探究生态系统的物质循环过程。能够通过观察不同生态瓶中生态系统的稳定性，探究生态系统自我调节能力的限度。（四）社会责任能够基于生物学知识，参与环境保护和社会可持续发展的讨论和决策。能够向他人宣传生态系统的重要性及其保护方法，提高公众的环保意识。能够关注全球气候变化、生物多样性丧失等环境问题，提出自己的见解和建议。能够在实际生活中践行绿色生活方式，如减少浪费、节能减排等，为环境保护贡献自己的力量。六、大单元教学重点生态系统的结构与功能：重点讲解生态系统的组成成分、食物链和食物网的结构以及生态系统的功能。生态系统的能量流动：重点分析能量在食物链和食物网中的传递过程及其特点，理解能量金字塔的含义及其意义。生态系统的物质循环：重点探究碳循环、氮循环等主要物质循环过程及其生态意义。生态系统的信息传递：重点讲解生态系统的信息种类及其传递方式，理解信息传递在生态系统中的作用。生态系统的稳态及维持：重点分析生态系统自我调节能力的机制及其影响因素，理解人类活动对生态系统稳定性的影响。七、大单元教学难点如何理解生态系统的复杂性和动态性：生态系统是一个复杂而动态的生命系统，其组成成分和相互作用关系错综复杂，学生难以理解其整体性和动态性。如何运用模型与建模的方法分析生态系统：模型与建模是科学研究中常用的方法，但对于学生来说，如何运用这种方法分析生态系统是一个挑战。如何探究生态系统的能量流动和物质循环：能量流动和物质循环是生态系统的核心过程，但学生难以通过直接观察来理解其运作机制，需要通过实验和模拟等方法进行探究。如何理解生态系统信息传递的多样性和复杂性：生态系统中存在多种信息传递方式，且信息传递过程复杂多变，学生难以理解其多样性和复杂性。如何分析人类活动对生态系统稳定性的影响：人类活动对生态系统稳定性的影响是一个复杂的问题，需要考虑多种因素的综合作用，学生难以全面理解其影响机制。为了突破这些教学难点，教师可以采取以下措施：运用直观的教学手段：如多媒体教学、模型展示等，帮助学生直观地理解生态系统的组成成分和相互作用关系。组织实践活动：如调查和分析一个生态系统、制作腐叶土等，让学生在实践中探究生态系统的能量流动和物质循环过程。引导学生运用科学思维：通过提问、讨论等方式，引导学生运用归纳与概括、演绎与推理等方法分析生态系统的结构和功能。加强跨学科整合：将生态学知识与其他学科知识相结合，如物理学、化学等，帮助学生全面理解生态系统的信息传递过程。关注社会热点问题：将人类活动对生态系统稳定性的影响与当前社会热点问题相结合，如全球气候变化、生物多样性丧失等，引导学生关注环境问题并思考解决方案。通过以上措施的实施，教师可以帮助学生克服教学难点，深入理解生态系统的结构和功能及其稳态维持机制，培养学生的生态学素养和社会责任感。八、大单元整体教学思路教学目标设定在高中生物学教学中，大单元整体教学思路的核心在于全面而深入地落实生物学学科核心素养，包括生命观念、科学思维、科学探究和社会责任。针对2019版苏教版高中生物学选择性必修2《生物与环境》第三章《生态系统》的教学内容，我们将从这四个方面详细阐述教学目标设定。（一）生命观念生命观念是生物学学科核心素养的基础，它要求学生能够用生命的视角去认识和解释自然现象。在《生态系统》这一章中，生命观念的教学目标主要包括：形成结构与功能相适应的观念：学生能够理解生物体、种群、群落和生态系统的结构与功能之间的关系，认识到生物体通过适应环境而演化出特定的结构，这些结构进一步决定了其功能。例如，在调查和分析生态系统的过程中，学生能够识别不同生物在生态系统中的角色和功能，理解这些角色和功能是如何与它们的结构相适应的。树立稳态与平衡观：学生能够认识到生态系统是一个动态平衡的系统，其内部各组分之间以及与环境之间保持着相对的稳态。通过观察和分析不同生态瓶中生态系统的稳定性，学生能够理解生态系统的稳态是如何通过自我调节来维持的，以及自然或人为因素如何影响这种稳态。建立物质与能量观：学生能够理解物质和能量在生态系统中的流动和转化过程，认识到物质是循环的，能量是单向流动且逐级递减的。在学习生态系统的能量流动和物质循环时，学生能够分析生态金字塔的结构，理解能量在不同营养级之间的传递效率，以及物质在生物圈中的循环路径。培养进化与适应观：学生能够理解生物是如何通过进化和适应来应对环境变化的，认识到物种的多样性和适应性是长期进化的结果。在学习生态系统的营养结构和信息传递时，学生能够分析食物链和食物网的变化，理解生物是如何通过信息传递来适应环境的。（二）科学思维科学思维是生物学学科核心素养的重要组成部分，它要求学生能够运用科学的思维方法去认识和解决生物学问题。在《生态系统》这一章中，科学思维的教学目标主要包括：培养归纳与概括能力：学生能够通过观察和实验，归纳和概括出生态系统的基本特征和规律。例如，在调查和分析生态系统的过程中，学生能够总结不同生态系统的共性和差异，概括出生态系统的结构和功能特点。发展演绎与推理能力：学生能够根据已知的生物学原理和规律，演绎和推理出未知的生物学现象和规律。例如，在学习生态系统的能量流动时，学生能够根据能量守恒定律和热力学定律，推理出能量在生态系统中的流动路径和传递效率。掌握模型与建模方法：学生能够运用模型与建模的方法来研究生态系统，通过构建生态系统模型来理解和预测生态系统的动态变化。例如，在学习生态系统的稳态及维持时，学生能够构建生态瓶模型，观察和分析不同因素对生态系统稳定性的影响。培养批判性思维：学生能够批判性地分析生物学问题和现象，不盲目接受权威观点，而是能够基于证据和逻辑进行独立判断。例如，在学习生态系统的物质循环时，学生能够批判性地分析有害物质通过食物链富集的现象，提出减少有害物质污染的措施和建议。（三）科学探究科学探究是生物学学科核心素养的实践环节，它要求学生能够运用科学探究的方法来解决生物学问题。在《生态系统》这一章中，科学探究的教学目标主要包括：培养问题发现能力：学生能够通过观察和分析生态系统，发现并提出有意义的生物学问题。例如，在调查农田生态系统的能量流动时，学生能够发现农田生态系统中能量流动的不平衡现象，并提出改进能量利用效率的措施和建议。提高实验设计能力：学生能够根据探究目的和问题，设计并实施科学合理的实验方案。例如，在制作腐叶土的实验中，学生能够设计实验步骤和条件，控制变量和干扰因素，确保实验结果的准确性和可靠性。提升数据收集与分析能力：学生能够运用科学的方法和工具收集实验数据，并运用统计学原理对数据进行分析和处理。例如，在调查和分析生态系统的过程中，学生能够运用测量工具收集生物量、物种多样性等数据，并运用图表和统计软件对数据进行分析和可视化。培养团队合作与交流能力：学生能够在科学探究过程中与他人合作与交流，共同解决问题和分享成果。例如，在观察不同生态瓶中生态系统的稳定性的实验中，学生能够分组进行实验设计和操作，共同观察和分析实验结果，并撰写实验报告进行交流和分享。（四）社会责任社会责任是生物学学科核心素养的价值导向，它要求学生能够将所学的生物学知识应用于社会实践，为解决实际问题做出贡献。在《生态系统》这一章中，社会责任的教学目标主要包括：树立环境保护意识：学生能够认识到环境保护的重要性，积极参与环境保护活动。例如，在学习生态系统的稳态及维持时，学生能够理解人类活动对生态系统稳定性的影响，提出减少污染、保护生态环境的措施和建议。培养可持续发展观念：学生能够理解可持续发展的概念和意义，关注资源利用和环境保护的平衡。例如，在学习生态系统的物质循环时，学生能够认识到资源的有限性和循环利用的重要性，提出可持续发展的资源利用策略和建议。参与社会议题讨论：学生能够关注生物学相关的社会议题，运用所学的生物学知识参与讨论和决策。例如，在学习生态系统的信息传递时，学生能够理解信息传递在生态系统中的作用和意义，参与讨论生物信息技术的应用和伦理问题。传播生物学知识：学生能够运用所学的生物学知识向他人传播科学知识和健康生活方式。例如，在学习生态系统的能量流动时，学生能够向家人和朋友介绍合理饮食和节约能源的重要性，倡导健康文明的生活方式。具体教学实施策略为了全面落实上述教学目标，我们将采取以下具体的教学实施策略：情境教学：通过创设真实或模拟的生态系统情境，激发学生的学习兴趣和探究欲望。例如，利用校园内的绿地、池塘等生态系统作为教学资源，组织学生进行实地调查和观察；或者利用生态瓶、水族箱等模拟生态系统进行实验和探究。问题导向教学：以问题为导向，引导学生主动思考和探究。例如，在引入新课时提出一个与生态系统相关的问题，如“为什么不同生态系统中的物种多样性存在差异？”然后引导学生通过阅读教材、查阅资料、实验探究等方式寻找答案。合作学习：组织学生进行小组合作学习，共同完成任务和解决问题。例如，在调查和分析生态系统的过程中，将学生分成小组，每组负责一个生态系统的调查和分析任务，然后汇总各组的结果进行全班交流和分享。实验探究：通过设计并实施实验来探究生态系统的基本特征和规律。例如，在制作腐叶土的实验中，引导学生观察腐叶土的制作过程和成分变化，分析腐叶土对植物生长的影响；在观察不同生态瓶中生态系统的稳定性的实验中，引导学生观察不同因素对生态系统稳定性的影响。案例教学：通过选取典型的生态系统案例进行分析和讨论，帮助学生理解和掌握生态系统的基本知识和原理。例如，选取森林生态系统、草原生态系统、湿地生态系统等不同类型的生态系统案例，分析它们的结构和功能特点以及人类活动对它们的影响。信息技术应用：充分利用信息技术手段来辅助教学和提高教学效果。例如，利用多媒体课件展示生态系统的结构和功能示意图；利用网络资源和数据库查找相关资料和文献；利用数据分析软件对实验数据进行处理和分析。评价反馈：通过多元化的评价方式及时了解学生的学习情况和掌握程度，并给予针对性的反馈和指导。例如，采用课堂观察、作业检查、实验报告、小组讨论等方式进行评价；针对学生的学习情况给予个性化的指导和建议；鼓励学生进行自我反思和同伴评价。结语通过以上教学目标的设定和教学实施策略的制定，我们旨在全面而深入地落实生物学学科核心素养，培养学生的生命观念、科学思维、科学探究和社会责任。在《生态系统》这一章的教学中，我们将注重情境教学、问题导向教学、合作学习、实验探究、案例教学、信息技术应用以及评价反馈等方面的教学实施策略，以期达到最佳的教学效果和育人目标。我们也将不断反思和改进教学方法和手段，以适应时代发展的要求和学生的需求变化。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）》以及苏教版高中生物学选择性必修2《生物与环境》第三章《生态系统》的教学内容，本章节的教学目标设定如下：生命观念：学生能够理解并阐述生态系统的基本概念，包括生物群落、非生物环境以及它们之间的相互关系。学生能够运用结构与功能观、稳态与平衡观等生命观念，解释生态系统中生物与环境如何相互作用以维持生态系统的稳定性和平衡。学生能够认识到不同生态系统中生物多样性和适应性的重要性，以及它们对生态系统稳定性的影响。科学思维：学生能够通过观察、分析生态系统的结构和功能，运用归纳与概括、演绎与推理等科学思维方法，探讨生态系统的组成和运行规律。学生能够基于事实和证据，构建生态系统模型，解释生态系统的能量流动和物质循环过程。学生能够评估不同生态系统中生物种群数量变化的原因，以及这些变化对生态系统稳定性的影响。科学探究：学生能够设计并实施调查生态系统结构和功能的实验方案，包括调查生物种类、数量、分布以及非生物环境因素等。学生能够运用科学方法和工具（如显微镜、温度计、湿度计等）进行观察和测量，记录和分析数据，得出结论。学生能够通过制作生态瓶、腐叶土等实践活动，模拟和探究生态系统的稳定性和物质循环过程。社会责任：学生能够关注生态环境问题，认识到人类活动对生态系统的影响，以及保护生态系统的重要性。学生能够基于生物学的认识，参与讨论和解决与生态环境相关的社会问题，如生物多样性保护、污染控制等。学生能够提出并实践保护生态环境的具体措施，如减少污染、节约资源、参与环保活动等。二、学习目标设定基于上述教学目标，本章节的学习目标具体设定如下：理解生态系统的基本概念和组成：学生能够准确描述生态系统的定义，区分生物群落和非生物环境。学生能够识别并列举生态系统中常见的生物种类和非生物因素。掌握生态系统的结构和功能：学生能够阐述生态系统中生产者、消费者和分解者的角色和功能。学生能够理解食物链和食物网的概念，分析它们在生态系统中的作用。学生能够运用生态金字塔模型解释生态系统中生物数量的分布规律。探究生态系统的能量流动和物质循环：学生能够描述生态系统能量流动的过程和特点，理解能量在食物链中的逐级递减规律。学生能够解释生态系统物质循环的过程，包括水循环、碳循环等。学生能够通过实验和实践活动，模拟和探究生态系统的能量流动和物质循环过程。分析生态系统的信息传递和稳态维持：学生能够识别生态系统中的信息种类，理解信息传递在生态系统中的作用。学生能够分析生态系统的稳定性及其影响因素，理解生态系统自我调节的机制。学生能够通过观察和实验，探究不同生态瓶中生态系统的稳定性，提出维持生态系统稳定性的建议。培养生态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环境的影响，以及保护生态环境的重要性。学生能够提出并实践保护生态环境的具体措施，如减少污染、节约资源等。学生能够参与讨论和解决与生态环境相关的社会问题，为生态环境保护贡献自己的力量。三、评价目标设定为了全面评价学生的学习成果和学科核心素养的发展水平，本章节的评价目标设定如下：生命观念评价：通过课堂讨论、作业和测试等方式，评价学生对生态系统基本概念和组成的理解程度。通过案例分析、模型构建等活动，评价学生运用生命观念解释生态系统结构和功能的能力。通过实践活动和实地考察，评价学生对生物多样性和适应性在生态系统中作用的认识程度。科学思维评价：通过实验设计、数据分析和结论撰写等活动，评价学生运用科学思维方法探究生态系统规律和过程的能力。通过模型构建和模拟实验等活动，评价学生基于事实和证据构建生态系统模型的能力。通过讨论和辩论等活动，评价学生评估不同生态系统中生物种群数量变化原因的能力。科学探究评价：通过实验操作和观察记录等活动，评价学生设计并实施调查生态系统结构和功能实验方案的能力。通过数据分析和结果解释等活动，评价学生运用科学方法和工具进行观察和测量的能力。通过实践活动和项目式学习等活动，评价学生制作生态瓶、腐叶土等模拟生态系统的能力。社会责任评价：通过课堂讨论和案例分析等活动，评价学生关注生态环境问题的意识和参与度。通过社会实践和志愿服务等活动，评价学生参与解决与生态环境相关社会问题的能力。通过作业和测试等方式，评价学生提出并实践保护生态环境具体措施的能力。四、具体评价活动设计课堂讨论与案例分析：活动描述：组织学生进行课堂讨论，分析不同生态系统中生物种类、数量、分布以及非生物环境因素的差异和影响因素。通过案例分析，探讨人类活动对生态系统的影响以及保护生态系统的措施。评价目标：评价学生的生命观念、科学思维和社会责任水平。实施方式：分组讨论，每组选择一个生态系统进行分析，并准备报告进行全班分享。模型构建与模拟实验：活动描述：指导学生构建生态系统模型，包括食物链模型、生态金字塔模型等。通过模拟实验，探究生态系统的能量流动和物质循环过程。评价目标：评价学生的生命观念、科学思维和科学探究水平。实施方式：提供材料，分组进行模型构建和模拟实验，记录数据和结果，并撰写实验报告。实地考察与生态瓶制作：活动描述：组织学生进行实地考察，观察不同生态系统的结构和功能。指导学生制作生态瓶，模拟和探究生态系统的稳定性和物质循环过程。评价目标：评价学生的生命观念、科学探究和社会责任水平。实施方式：分组进行实地考察，记录观察结果。提供材料，分组制作生态瓶，观察其稳定性和物质循环过程，并撰写观察报告。数据分析与结果解释：活动描述：指导学生收集和分析生态系统相关数据，如生物种类、数量、分布以及非生物环境因素等。运用统计方法分析数据，解释结果并得出结论。评价目标：评价学生的科学思维和科学探究水平。实施方式：提供数据或指导学生收集数据，分组进行数据分析，撰写分析报告并进行全班分享。社会实践与志愿服务：活动描述：组织学生参与社会实践活动，如环保宣传、污染控制等。指导学生进行志愿服务，如参与植树造林、垃圾分类等环保活动。评价目标：评价学生的社会责任水平。实施方式：与当地环保组织合作，组织学生参与相关活动。记录学生参与情况和服务成果，并撰写服务报告。作业与测试：活动描述：设计相关作业和测试题目，包括选择题、填空题、简答题和论述题等。通过作业和测试评价学生对生态系统基本概念、结构和功能的理解程度以及学科核心素养的发展水平。评价目标：全面评价学生的生命观念、科学思维、科学探究和社会责任水平。实施方式：定期布置作业并进行批改和反馈。组织单元测试或期末考试，评价学生的学习成果。通过以上评价活动的设计和实施，可以全面评价学生在《生态系统》章节中的学习成果和学科核心素养的发展水平。也可以为教师的教学提供反馈和改进建议，促进教学质量的不断提升。十、大单元实施思路及教学结构图一、大单元实施思路本次《生态系统》大单元的教学设计，以《普通高中生物学课程标准（2017年版2020年修订）》为指导，围绕“生物与环境”这一选择性必修模块，旨在通过一系列教学活动，引导学生深入理解生态系统的结构、功能及其动态平衡，培养学生的生物学学科核心素养。实施思路如下：整体把握，分步实施：将《生态系统》大单元划分为五个小节，分别聚焦于生态系统的结构、能量流动、物质循环、信息传递和稳态维持，每个小节内部再细分为若干具体的教学活动，确保教学内容的有序展开和逐步深化。理论与实践相结合：通过课堂讲授、实验探究、案例分析、小组讨论等多种教学方式，将理论知识与实践操作紧密结合，提高学生的动手能力和问题解决能力。强调核心素养的培养：在教学过程中，注重培养学生的生命观念、科学思维、科学探究和社会责任等生物学学科核心素养，引导学生形成正确的世界观、价值观和方法论。注重跨学科整合：将生物学知识与其他学科知识（如物理学、化学、地理学等）相结合，促进学生的综合素质提升和跨学科思维能力的培养。强化评价反馈：通过课堂观察、作业批改、实验报告、小组讨论等多种方式，及时了解学生的学习情况，提供针对性的反馈和指导，确保教学效果的最大化。二、教学目标设定（一）生命观念理解生态系统的基本概念和组成：学生能够准确描述生态系统的定义，理解生态系统由生物群落和非生物环境组成，认识到生物与环境之间的相互作用和相互依赖关系。形成结构与功能相适应的观念：通过分析不同生态系统的结构和功能特点，学生能够理解生态系统的结构和功能是相互适应、相互制约的，形成结构与功能相适应的生命观念。认识生物多样性的价值：通过探究生态系统的稳定性和多样性，学生能够认识到生物多样性对于维持生态系统平衡和人类生存的重要性，形成保护生物多样性的意识。（二）科学思维运用归纳与概括的方法分析生态系统：学生能够运用归纳与概括的方法，分析不同生态系统的共同特征和差异，提炼出生态系统的一般规律。运用模型与建模的方法研究生态系统：通过构建生态系统模型（如食物链模型、生态金字塔模型等），学生能够运用模型与建模的方法，深入研究生态系统的结构和功能特点。运用批判性思维评价生态系统的研究成果：学生能够运用批判性思维，评价和分析关于生态系统的研究成果和观点，形成自己的独立见解。（三）科学探究设计并实施生态系统调查方案：学生能够根据教学要求，设计并实施生态系统调查方案，包括选择调查对象、确定调查方法、收集和分析数据等步骤。运用实验方法探究生态系统的能量流动和物质循环：通过实验探究生态系统的能量流动和物质循环过程，学生能够掌握实验设计、实验操作和数据分析的基本方法。运用信息技术手段研究生态系统：学生能够运用信息技术手段（如网络搜索、数据分析软件等），收集和分析关于生态系统的数据和资料，提高信息处理和解决问题的能力。（四）社会责任形成环保意识和可持续发展观念：通过探究生态系统的稳定性和可持续性，学生能够认识到人类活动对生态系统的影响，形成环保意识和可持续发展观念。参与环保行动和社区服务：鼓励学生参与环保行动和社区服务活动，如垃圾分类、节能减排、植树造林等，将所学知识应用于实际生活中。传播环保知识和理念：通过小组讨论、演讲、海报制作等方式，学生能够向他人传播环保知识和理念，提高公众的环保意识。三、教学结构图生态系统大单元教学结构图│+++│││生态系统结构生态系统能量流动生态系统物质循环│││+++++++++││││││生物群落非生物环境能量流动特点生态金字塔物质循环过程有害物质富集││││││+++++++++││││││食物链食物网能量流动规律能量流动应用物质循环模型腐叶土制作││││││+++++++++││││││案例分析实验探究案例分析实践活动案例分析实验操作││││││+++++++++││││││小组讨论汇报交流小组讨论成果展示小组讨论反思总结│生态系统信息传递│+++││信息种类信息传递作用│+++││案例分析实验探究│+++││小组讨论汇报交流│生态系统稳态及维持│+++││稳定性特点稳定性维持│+++││案例分析实践活动│+++││小组讨论成果展示四、具体教学实施步骤（一）第一节：生态系统的结构导入新课通过展示不同生态系统的图片或视频，引导学生进入生态系统的学习情境。提问：什么是生态系统？它由哪些部分组成？讲授新知讲解生态系统的定义和组成要素（生物群落和非生物环境）。分析不同生态系统的结构和功能特点，如森林生态系统、草原生态系统、海洋生态系统等。案例分析以某个具体生态系统（如湿地生态系统）为例，引导学生分析其结构和功能特点。小组讨论：湿地生态系统对人类有哪些重要作用？我们应该如何保护湿地生态系统？实验探究设计并实施生态系统调查方案，选择校园内的一片绿地作为调查对象，记录生物种类和非生物环境因素。绘制生态系统结构图，展示生物群落和非生物环境之间的相互关系。汇报交流各小组展示调查成果和生态系统结构图，分享调查过程中的经验和体会。教师点评各小组的展示成果，提出改进建议。反思总结引导学生反思调查过程中的不足之处，提出改进措施。总结生态系统的结构和功能特点，强调生物与环境之间的相互作用和相互依赖关系。（二）第二节：生态系统的能量流动导入新课提问：生态系统中的能量是如何流动和转化的？引导学生回顾光合作用和呼吸作用的过程，为学习生态系统的能量流动奠定基础。讲授新知讲解生态系统的能量流动特点和规律，如单向流动、逐级递减等。介绍生态金字塔的概念和类型（能量金字塔、数量金字塔、生物量金字塔）。案例分析以农田生态系统为例，分析能量在食物链中的流动和转化过程。小组讨论：如何提高农田生态系统的能量利用效率？实践活动设计并实施农田生态系统能量流动调查方案，记录不同生物种群的数量和生物量。计算能量流动效率，分析影响能量流动效率的因素。成果展示各小组展示调查成果和能量流动分析图，分享实践过程中的经验和体会。教师点评各小组的展示成果，提出改进建议。反思总结引导学生反思实践过程中的不足之处，提出改进措施。总结生态系统的能量流动特点和规律，强调能量流动在生态系统中的重要性。（三）第三节：生态系统的物质循环导入新课提问：生态系统中的物质是如何循环和再利用的？引导学生回顾生物体内物质的合成和分解过程，为学习生态系统的物质循环奠定基础。讲授新知讲解生态系统的物质循环过程和特点，如水循环、碳循环、氮循环等。介绍物质循环在生态系统中的作用和意义。案例分析以森林生态系统为例，分析物质在食物链中的循环和再利用过程。小组讨论：物质循环对生态系统的稳定性和可持续性有何影响？实验操作设计并实施制作腐叶土的实验方案，观察有机物质在微生物作用下的分解过程。分析腐叶土中不同成分的含量和比例，探讨其对植物生长的影响。汇报交流各小组展示实验成果和腐叶土分析报告，分享实验过程中的经验和体会。教师点评各小组的展示成果，提出改进建议。反思总结引导学生反思实验过程中的不足之处，提出改进措施。总结生态系统的物质循环过程和特点，强调物质循环在生态系统中的重要作用。（四）第四节：生态系统的信息传递导入新课提问：生态系统中的生物是如何进行信息交流的？引导学生回顾生物体内的信息传递过程（如神经调节、激素调节等），为学习生态系统的信息传递奠定基础。讲授新知讲解生态系统的信息种类和传递方式，如物理信息、化学信息、行为信息等。介绍信息传递在生态系统中的作用和意义。案例分析以蜜蜂采蜜为例，分析信息传递在生物种群间的相互作用和影响。小组讨论：信息传递对生态系统的稳定性和可持续性有何影响？实验探究设计并实施生态系统信息传递实验方案，观察不同生物种群间的信息传递过程。分析信息传递对生物种群行为和生态系统稳定性的影响。汇报交流各小组展示实验成果和信息传递分析报告，分享实验过程中的经验和体会。教师点评各小组的展示成果，提出改进建议。反思总结引导学生反思实验过程中的不足之处，提出改进措施。总结生态系统的信息传递过程和特点，强调信息传递在生态系统中的重要作用。（五）第五节：生态系统的稳态及维持导入新课提问：生态系统是如何保持其稳定性和可持续性的？引导学生回顾前面学习的生态系统结构、能量流动、物质循环和信息传递等知识，为学习生态系统的稳态及维持奠定基础。讲授新知讲解生态系统的稳定性特点和维持机制，如抵抗力稳定性、恢复力稳定性等。介绍自然或人为因素对生态系统稳定性的影响和调控措施。案例分析以某个具体生态系统（如湖泊生态系统）为例，分析其稳定性和可持续性的影响因素和调控措施。小组讨论：人类活动对生态系统稳定性的影响有哪些？我们应该如何保护生态系统？实践活动设计并实施观察不同生态瓶中生态系统稳定性的实验方案，记录生态瓶内生物种群数量和非生物环境因素的变化。分析生态瓶内生态系统稳定性的影响因素和调控措施。成果展示各小组展示实验成果和生态系统稳定性分析报告，分享实践过程中的经验和体会。教师点评各小组的展示成果，提出改进建议。反思总结引导学生反思实践过程中的不足之处，提出改进措施。总结生态系统的稳定性和维持机制，强调人类活动对生态系统稳定性的影响和保护措施的重要性。通过以上五个小节的教学实施步骤，学生将全面理解生态系统的结构、功能及其动态平衡过程，培养生物学学科核心素养，为未来的学习和生活打下坚实的基础。十一、大情境、大任务创设一、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2019版苏教版高中生物学选择性必修2《生物与环境》第三章《生态系统》的教学内容，本单元的教学目标设定涵盖以下几个方面：高中生物学学科核心素养的生命观念、科学思维、科学探究和社会责任。（一）生命观念生态系统结构观：学生能够理解生态系统的基本概念，认识到生态系统由生物群落和非生物环境组成，形成结构与功能相适应的生命观念。通过调查和分析特定生态系统，学生能够描述生态系统的组成成分（生产者、消费者、分解者及非生物因素）及其相互关系。物质与能量观：学生能够理解生态系统中物质循环和能量流动的基本规律，认识到物质在生态系统中是不断循环的，而能量则具有单向流动和逐级递减的特点。通过分析生态金字塔和能量流动规律在生产中的应用，学生能够形成物质与能量观，理解它们在生态系统中的重要作用。稳态与平衡观：学生能够理解生态系统的稳定性是动态的，受到自然或人为因素的影响。通过观察不同生态瓶中生态系统的稳定性，学生能够认识到生态系统通过自我调节维持其结构和功能的相对稳定，形成稳态与平衡观。（二）科学思维模型与建模：学生能够运用模型与建模的方法研究生态系统，如构建食物链模型、生态金字塔模型等，通过模型分析生态系统的结构和功能特点。批判性思维：学生能够运用批判性思维评价生态系统的研究成果，对生态系统中的现象和问题提出自己的见解，形成独立思考的能力。推理与论证：学生能够基于事实和证据，运用归纳与概括、演绎与推理等方法，探讨生态系统的稳定性和可持续性，对生态系统的变化进行预测和论证。（三）科学探究问题发现：学生能够发现现实世界中的生物学问题，如生态系统中物质循环和能量流动的问题、生态系统信息传递的问题等，提出具有探究价值的问题。方案设计：学生能够根据教学要求，设计并实施生态系统调查方案，包括选择调查对象、确定调查方法、收集和分析数据等步骤。例如，设计并实施农田生态系统的能量流动调查方案，或制作腐叶土的实验方案。实践操作：学生能够通过实验操作、实践活动等方式，深入探究生态系统的结构和功能特点。如通过制作腐叶土的实验，观察有机物质在微生物作用下的分解过程；通过观察不同生态瓶中生态系统的稳定性，了解生态系统的自我调节机制。结果交流：学生能够以口头或书面的形式，与他人交流探究过程和结果，分享实验经验和体会，提出改进建议。（四）社会责任环保意识：学生能够认识到环境保护的重要性，形成“绿水青山就是金山银山”的理念。通过参与环保行动和社区服务活动，如垃圾分类、节能减排、植树造林等，将所学知识应用于实际生活中。生态伦理：学生能够理解人类活动对生态系统的影响，树立尊重自然、顺应自然、保护自然的生态伦理观念。在面对生态系统的变化和问题时，能够采取积极措施，保护生态系统的稳定性和可持续性。社会参与：学生能够运用生物学知识，参与社会热点问题的讨论和决策，如参与生物多样性的保护、生态系统的恢复等议题，为环境保护和可持续发展贡献自己的力量。二、大情境、大任务创设（一）大情境创设以“探索校园生态系统，共筑绿色校园梦”为大情境，引导学生将所学知识应用于实际生活中，探索校园生态系统的结构和功能特点，了解校园生态系统的稳定性和可持续性，为共筑绿色校园贡献力量。在大情境下，学生将围绕校园生态系统展开一系列探究活动，通过调查、实验、分析等方式，深入了解校园生态系统的组成成分、物质循环、能量流动、信息传递和稳定性等特点。学生还将结合校园实际情况，提出保护校园生态系统的措施和建议，为绿色校园的建设贡献自己的智慧和力量。（二）大任务创设在大情境下，我们设计了以下五个大任务，分别对应《生态系统》一章的五节内容：任务一：调查和分析校园生态系统任务目标：了解校园生态系统的组成成分及其相互关系。分析校园生态系统的营养结构，构建食物链和食物网模型。评估校园生态系统的稳定性和可持续性。任务内容：分组调查：将学生分成若干小组，每组负责调查校园内的一个特定区域（如教学楼前、操场边、花坛旁等），记录该区域的生物种类和非生物环境因素。数据分析：根据调查数据，分析校园生态系统的组成成分及其相互关系，构建校园生态系统的食物链和食物网模型。报告撰写：各小组撰写调查报告，包括调查方法、调查结果、数据分析、结论和建议等内容。成果展示：各小组以PPT、海报等形式展示调查成果，分享经验和体会。教学策略：合作学习：通过小组合作的方式，培养学生的团队协作能力和沟通能力。模型构建：引导学生运用模型与建模的方法研究生态系统，提高科学思维能力。实践探究：通过实地调查和数据分析，培养学生的科学探究能力和实践能力。任务二：探究校园生态系统的能量流动任务目标：理解生态系统能量流动的特点和规律。分析校园生态系统中的能量流动过程，构建生态金字塔模型。探讨能量流动规律在校园生态系统管理中的应用。任务内容：理论学习：讲解生态系统能量流动的特点和规律，介绍生态金字塔的概念和类型。实地调查：选择校园内的一片绿地或花坛作为调查对象，记录不同生物种群的数量和生物量。数据分析：根据调查数据，计算能量流动效率，分析影响能量流动效率的因素，构建校园生态系统的生态金字塔模型。应用探讨：探讨能量流动规律在校园生态系统管理中的应用，如如何优化校园绿化布局、提高植物的光合作用效率等。成果展示：各小组以报告或PPT的形式展示探究成果，分享经验和体会。教学策略：案例分析：通过具体案例分析，帮助学生理解生态系统能量流动的特点和规律。实践操作：通过实地调查和数据分析，培养学生的实践能力和科学探究能力。讨论交流：组织学生进行小组讨论和交流，分享探究过程中的经验和体会，促进知识共享和思维碰撞。任务三：研究校园生态系统的物质循环任务目标：理解生态系统物质循环的过程和特点。分析校园生态系统中的物质循环过程，探讨其对生态系统稳定性的影响。制作腐叶土，观察有机物质在微生物作用下的分解过程。任务内容：理论学习：讲解生态系统物质循环的过程和特点，介绍水循环、碳循环、氮循环等基本概念。实地调查：选择校园内的一片落叶堆或草坪作为调查对象，记录其物质组成和分解情况。实验操作：指导学生制作腐叶土，观察有机物质在微生物作用下的分解过程，分析腐叶土中不同成分的含量和比例。数据分析：根据实验数据，分析校园生态系统中的物质循环过程，探讨其对生态系统稳定性的影响。报告撰写：各小组撰写实验报告，包括实验目的、方法、结果、分析和结论等内容。成果展示：各小组以PPT或实验报告的形式展示实验成果，分享经验和体会。教学策略：实验操作：通过实验操作，培养学生的动手能力和科学探究能力。数据分析：引导学生运用科学方法分析实验数据，提高科学思维能力。讨论交流：组织学生进行小组讨论和交流，分享实验过程中的经验和体会，促进知识共享和思维碰撞。任务四：探究校园生态系统的信息传递任务目标：理解生态系统中的信息种类和传递方式。分析校园生态系统中的信息传递过程，探讨其对生物种群行为和生态系统稳定性的影响。设计并实施生态系统信息传递实验方案，观察不同生物种群间的信息传递过程。任务内容：理论学习：讲解生态系统中的信息种类和传递方式，如物理信息、化学信息、行为信息等。实地观察：选择校园内的一片区域（如花坛、草坪等），观察不同生物种群间的信息传递过程，如蜜蜂采蜜、蚂蚁觅食等行为。实验设计：指导学生设计并实施生态系统信息传递实验方案，如观察蜜蜂的“舞蹈”行为，分析其在信息传递中的作用。数据分析：根据实验数据，分析校园生态系统中的信息传递过程，探讨其对生物种群行为和生态系统稳定性的影响。报告撰写：各小组撰写实验报告，包括实验目的、方法、结果、分析和结论等内容。成果展示：各小组以PPT或实验报告的形式展示实验成果，分享经验和体会。教学策略：实地观察：通过实地观察，培养学生的观察能力和分析能力。实验设计：引导学生设计并实施生态系统信息传递实验方案，提高科学探究能力和实践能力。讨论交流：组织学生进行小组讨论和交流，分享实验过程中的经验和体会，促进知识共享和思维碰撞。任务五：维护校园生态系统的稳定性任务目标：理解生态系统稳定性的概念和重要性。分析影响校园生态系统稳定性的因素，提出保护措施和建议。观察不同生态瓶中生态系统的稳定性，探讨其自我调节机制。任务内容：理论学习：讲解生态系统稳定性的概念和重要性，介绍影响生态系统稳定性的因素。因素分析：分析影响校园生态系统稳定性的因素，如气候变化、人类活动等，提出保护措施和建议。实验操作：指导学生制作不同生态瓶，观察其生态系统的稳定性，探讨其自我调节机制。方案设计：根据校园实际情况，设计校园生态系统保护方案，包括绿化布局优化、垃圾分类处理、节能减排等措施。实施与评估：组织学生实施校园生态系统保护方案，并对其进行评估和改进。成果展示：各小组以PPT或报告的形式展示保护方案的实施效果和评估结果，分享经验和体会。教学策略：理论学习：通过理论学习，帮助学生理解生态系统稳定性的概念和重要性。因素分析：引导学生分析影响校园生态系统稳定性的因素，提出保护措施和建议，培养科学思维能力和问题解决能力。实验操作：通过实验操作，培养学生的动手能力和科学探究能力。方案设计：指导学生设计校园生态系统保护方案，培养创新思维和实践能力。实施与评估：组织学生实施保护方案并进行评估和改进，培养实践能力和社会责任感。通过以上五个大任务的创设和实施，学生将全面理解生态系统的结构、功能及其动态平衡过程，培养生物学学科核心素养，为未来的学习和生活打下坚实的基础。学生还将通过参与校园生态系统的保护和管理工作，增强环保意识和生态伦理观念，为绿色校园的建设贡献自己的力量。十二、单元学历案（一）单元主题与课时单元主题：生物与环境——《第三章生态系统》课时设计：根据《普通高中生物学课程标准（2017年版2020年修订）》及所给教学设计的结构模板，本单元《生态系统》的教学将分为五个小节，共计10课时，每小节2课时。课时设计如下：第一节：生态系统的结构（2课时）课时1：生物与环境构成生态系统课时2：边做边学——调查和分析一个生态系统第二节：生态系统的能量流动（2课时）课时3：生态系统能量流动的特点课时4：生态金字塔与能量流动规律在生产中的应用第三节：生态系统的物质循环（2课时）课时5：生态系统的物质是不断循环的课时6：边做边学——制作腐叶土第四节：生态系统的信息传递（2课时）课时7：生态系统的信息种类课时8：生态系统的信息传递作用第五节：生态系统的稳态及维持（2课时）课时9：生态系统的稳定性是动态的课时10：边做边学——观察不同生态瓶中生态系统的稳定性（二）学习目标教学目标设定：本单元的教学目标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、社会责任）进行设定。1.生命观念理解生态系统的基本概念和组成，能够准确描述生态系统的定义，理解生态系统由生物群落和非生物环境组成，认识到生物与环境之间的相互作用和相互依赖关系。形成结构与功能相适应的观念，通过分析不同生态系统的结构和功能特点，理解生态系统的结构和功能是相互适应、相互制约的。认识生物多样性的价值，通过探究生态系统的稳定性和多样性，认识到生物多样性对于维持生态系统平衡和人类生存的重要性，形成保护生物多样性的意识。2.科学思维运用归纳与概括的方法分析生态系统，能够提炼出生态系统的一般规律。运用模型与建模的方法研究生态系统，通过构建生态系统模型（如食物链模型、生态金字塔模型等），加深对生态系统结构的理解。运用信息技术手段研究生态系统，能够利用网络搜索、数据分析软件等工具，收集和分析生态系统相关数据。3.科学探究针对生态系统的结构、能量流动、物质循环、信息传递和稳态维持等方面的问题，能够设计并实施探究实验方案，收集和分析实验数据，得出科学结论。通过小组合作和讨论，提高问题解决能力和团队协作能力。4.社会责任树立环境保护意识，能够识别并抵制破坏生态环境的行为，积极参与环境保护活动。了解生态系统在人类生产和生活中的应用，能够运用所学知识解决实际问题，为可持续发展贡献力量。（三）评价任务1.过程性评价课堂参与度：观察学生在课堂上的表现，包括提问、回答、讨论等环节的参与度。实验操作能力：通过实验报告的完成情况，评价学生的实验操作能力和数据分析能力。小组合作：通过小组讨论和汇报情况，评价学生的团队协作能力和沟通能力。2.结果性评价作业与检测：通过课后作业和单元测试，评价学生对生态系统知识的掌握程度和应用能力。项目作业：要求学生完成一项关于生态系统的项目作业，如调查当地生态系统的组成和稳定性，评价学生的综合实践能力和创新能力。（四）学习过程1.第一节：生态系统的结构（2课时）课时1：生物与环境构成生态系统导入新课：通过展示不同生态系统的图片或视频，引导学生进入生态系统的学习情境。讲授新知：讲解生态系统的定义和组成要素（生物群落和非生物环境），分析不同生态系统的结构和功能特点。案例分析：以湿地生态系统为例，引导学生分析其结构和功能特点，讨论湿地生态系统对人类的重要性及保护措施。总结反馈：总结生态系统的结构和功能特点，强调生物与环境之间的相互作用和相互依赖关系。课时2：边做边学——调查和分析一个生态系统实验探究：设计并实施生态系统调查方案，选择校园内的一片绿地作为调查对象，记录生物种类和非生物环境因素。绘制生态系统结构图：指导学生绘制生态系统结构图，展示生物群落和非生物环境之间的相互关系。汇报交流：各小组展示调查成果和生态系统结构图，分享调查过程中的经验和体会。总结反馈：总结调查过程中的问题和解决方法，强调生态系统结构和功能的重要性。2.第二节：生态系统的能量流动（2课时）课时3：生态系统能量流动的特点导入新课：提问生态系统中的能量是如何流动和转化的，引导学生回顾光合作用和呼吸作用的过程。讲授新知：讲解生态系统的能量流动特点和规律（单向流动、逐级递减），介绍生态金字塔的概念和类型。案例分析：以农田生态系统为例，分析能量在食物链中的流动和转化过程。小组讨论：讨论如何提高农田生态系统的能量利用效率，提出改进建议。课时4：生态金字塔与能量流动规律在生产中的应用实践活动：设计并实施农田生态系统能量流动调查方案，记录不同生物种群的数量和生物量，计算能量流动效率。成果展示：各小组展示调查成果和能量流动分析图，分享实践过程中的经验和体会。总结反馈：总结生态系统的能量流动特点和规律，强调能量流动在生态系统中的重要性。3.第三节：生态系统的物质循环（2课时）课时5：生态系统的物质是不断循环的导入新课：提问生态系统中的物质是如何循环和再利用的，引导学生回顾生物体内物质的合成和分解过程。讲授新知：讲解生态系统的物质循环过程和特点（如水循环、碳循环、氮循环等），介绍物质循环在生态系统中的作用和意义。案例分析：以森林生态系统为例，分析物质在食物链中的循环和再利用过程。小组讨论：讨论物质循环对生态系统的稳定性和可持续性的影响。课时6：边做边学——制作腐叶土实验操作：设计并实施制作腐叶土的实验方案，观察有机物质在微生物作用下的分解过程。分析报告：分析腐叶土中不同成分的含量和比例，探讨其对植物生长的影响。汇报交流：各小组展示实验成果和腐叶土分析报告，分享实验过程中的经验和体会。总结反馈：总结物质循环的过程和特点，强调其在生态系统中的重要性。4.第四节：生态系统的信息传递（2课时）课时7：生态系统的信息种类导入新课：提问生态系统中的生物是如何进行信息交流的，引导学生回顾生物体内的信息传递过程。讲授新知：讲解生态系统的信息种类（物理信息、化学信息、行为信息等）和传递方式。案例分析：以蜜蜂采蜜为例，分析信息传递在生物种群间的相互作用和影响。小组讨论：讨论信息传递对生态系统的稳定性和可持续性的影响。课时8：生态系统的信息传递作用实验探究：设计并实施生态系统信息传递实验方案，观察不同生物种群间的信息传递过程。分析报告：分析信息传递对生物种群行为和生态系统稳定性的影响。汇报交流：各小组展示实验成果和信息传递分析报告，分享实验过程中的经验和体会。总结反馈：总结信息传递的作用和意义，强调其在生态系统中的重要性。5.第五节：生态系统的稳态及维持（2课时）课时9：生态系统的稳定性是动态的导入新课：提问生态系统是如何保持其稳定性和可持续性的，引导学生回顾前面学习的生态系统结构、能量流动、物质循环和信息传递等知识。讲授新知：讲解生态系统的稳定性特点和维持机制（如抵抗力稳定性、恢复力稳定性等），介绍自然或人为因素对生态系统稳定性的影响和调控措施。案例分析：以湖泊生态系统为例，分析其稳定性和可持续性的影响因素和调控措施。小组讨论：讨论人类活动对生态系统稳定性的影响及保护措施。课时10：边做边学——观察不同生态瓶中生态系统的稳定性实践活动：设计并实施观察不同生态瓶中生态系统稳定性的实验方案，记录生态瓶内生物种群数量和非生物环境因素的变化。分析报告：分析生态瓶内生态系统稳定性的影响因素和调控措施。成果展示：各小组展示实验成果和生态系统稳定性分析报告，提出改进措施。总结反馈：总结生态系统的稳定性和维持机制，强调人类活动对生态系统稳定性的影响和保护措施的重要性。（五）作业与检测1.作业设计课后作业：每节课后布置相关作业，如总结本节课所学内容、完成相关练习题等。项目作业：要求学生完成一项关于生态系统的项目作业，如调查当地生态系统的组成和稳定性、制作生态系统模型等。2.检测设计单元测试：每完成一个小节的教学后，进行一次单元测试，检测学生对该小节知识的掌握程度。期末测试：本单元教学结束后，进行一次期末测试，全面检测学生对生态系统知识的掌握程度和应用能力。（六）学后反思1.教师反思教学效果评估：通过课堂观察、作业批改、实验报告等方式，评估学生对生态系统知识的掌握程度和应用能力。教学方法改进：根据评估结果，反思教学方法的有效性，及时调整教学策略和手段，提高教学效果。学生反馈收集：通过问卷调查、个别访谈等方式，收集学生对本单元教学的反馈意见，了解学生的学习需求和困难。2.学生反思知识掌握情况：反思自己对生态系统知识的掌握程度和应用能力，识别自己的学习强项和薄弱环节。学习方法总结：总结自己在学习生态系统知识过程中采用的学习方法，如课堂听讲、实验操作、小组讨论等，评估其有效性。未来学习计划：根据反思结果，制定未来学习计划，明确学习目标和学习策略，提高自己的学习效果。通过本次《生态系统》单元的教学设计与实践，旨在引导学生深入理解生态系统的结构、功能及其动态平衡过程，培养学生的生物学学科核心素养，为未来的学习和生活打下坚实的基础。十三、学科实践与跨学科学习设计一、引言在《普通高中生物学课程标准（2017年版2020年修订）》的指导下，生物学教学不仅要传授学生生物学知识，更要注重培养学生的生物学学科核心素养，包括生命观念、科学思维、科学探究和社会责任。对于《生物与环境》模块中的《第三章生态系统》的教学内容，通过学科实践与跨学科学习设计，旨在使学生深入理解生态系统的结构、功能及其动态平衡，同时提升学生的综合素养和跨学科思维能力。二、教学目标生命观念：学生能够理解生态系统的基本概念和组成，认识到生物与环境之间的相互作用和相互依赖关系。学生能够形成结构与功能相适应的观念，理解不同生态系统的结构和功能特点。学生能够认识到生物多样性的价值，理解生态系统稳定性和多样性的重要性。科学思维：学生能够运用模型与建模的方法研究生态系统，如构建食物链模型、生态金字塔模型等。学生能够运用批判性思维评价生态系统的研究成果，形成自己的独立见解。学生能够通过分析生态系统中的能量流动和物质循环，理解其内在规律和机制。科学探究：学生能够设计并实施生态系统调查方案，包括选择调查对象、确定调查方法、收集和分析数据等步骤。学生能够运用实验方法探究生态系统的能量流动和物质循环