高中生物人教版选择性必修二分章节分课时全册教案

人教版（新教材）选择性必修二生物与环境第1章种群及其动态

第1节种群的数量特征

一、教学目标的确定

课程标准与本节相对应的要求是：列举种群具有种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁

率、年龄结构、性别比例等特征。根据上述要求，结合教材内容，确定本节教学目标：

1.阐明种群的数量特征，说明出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄结构和性别比例与

种群密度的关系。

2.说出调查种群密度的主要方法，学会用样方法调查种群密度。

二、教学重难点

教学重点

1.种群的数量特征。

2.用样方法调查种群密度。

教学难点

出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄结构和性别比例与种群密度的关系。

三、教学设计思路

本节内容包括调查种群密度的方法和种群的数量特征两大部分。首先简要介绍了种群密度

的概念、调查种群密度的必要性，然后重点介绍了样方法和标记重捕法。接下来依次讨了

种群的出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄结构和性别比例等数量特征。教师进行总

结种群密度是种群最基本的数量特征；出生率和死亡率、迁入率和迁出率直接决定种群密

度；年龄结构影响出生率和死亡率，性别比例影响出生率，从而影响种群密度。此外还讲

述了我国人口实际介绍了我国法律禁止非医学需要的胎儿性别鉴定和性别选择性人工流产

等内容，有助于提升学生的法治观念和社会责任意识。

1.新课导入

教师活动：展示东北豹的图片，并提出以下问题引导学生思考：

1.调查东北豹的种群数量对于保护它们有什么意义？

2.调查东北豹种群中雌雄个体的数目对于预测该种群的发展趋势有什么意义？

教师活动：讲解以上问题，讲解要点为：

1.通过调查东北豹的种群数量，可以了解东北豹的生存状态和濒危程度，从而采取一系列

有效的保护措施，如全面禁猎、禁止商业性采伐林木，建立自然保护区、国家公园等，对

于濒危动物的拯救和数量的恢复有重要意义。

2.东北豹种群中雌雄个体的数目直接影响出生率，间接影响种群密度，从而预测种群的发

展趋势。

2.新课讲授

一、种群密度及其调查方法

教师活动：展示大草原上草的稀疏和茂密对比的图片，引导学生思考种群密度的含义。

学生活动：思考后回答种群密度的概念。

教师活动：展示濒危动物、农田、农林害虫以及捕鱼等相关图片，讲解种群密度的应用

（濒危动物保护、农田杂草状况调查、农林害虫的监测和预报、渔业上捕捞强度的确定）。

教师活动：以上例子都运用到了种群密度，同学们已经知道种群密度的含义，那么种群密

度是如何测量的呢？

教师活动：讲解估算种群密度最常用的方法之一是样方法。

教师活动：依据课件展示实例，讲解样方法的一般步骤、适用范围、样方的选取以及常用

的取样方法。并利用课件展示资料，讲解种群密度的计算方法。

教师活动：讲解课本第五页的探究•实践。（如果有条件带学生去做这个实验），在实验过

程中要提醒到的注意事项有：调查时要做到爱护植被，不攀折花木，不破坏草坪，不毁坏

庄稼，不采食野果，不伤害野生动物。

教师活动：讲解讨论中的问题，讲解要点为：

1.强调随机取样是为了使调查结果不受主观因素的影响，保证调查结果的准确性。

2.样方的数量太少，其统计结果的误差可能就较大。一般而言，样方越多，其统计结果越

接近真实情况。但是，样方数量太多，整体取样花费的时间、精力就越多。从统计学上看,

一定数量的样方即可以保证统计结果的真实性。

3.不同小组对同一种群的种群密度的调查结果可能是不同的。鼓励学生针对调查结果提出

问题，培养他们发现问题和提出问题的能力。

教师活动：刚才提到了植株上的蛇虫的种群密度的调查方法，那请同学们思考一下，测量

大海里的鱼的种群密度还可以用这个方法吗？

学生活动：思考后回答不可以。

教师活动：展示相关图片，讲解标记重捕法的适用范围、具体步骤以及注意事项。

教师活动：展示资料，讲解标记重捕法的计算公式。

二、出生率和死亡率

教师活动：展示濒危动物以及老鼠的图片，引导学生思考前者种群数量不能迅速增长以及

后者数量繁多的原因。通过对比，讲解繁殖能力，并引出出生率的概念。

教师活动：讲解出生率和死亡率。并讲解我国大陆人口的出生率和死亡率。

三、迁入率和迁出率

教师活动：展示东北豹的图片，讲解东北豹在东北地区的迁出和迁入的实例。并强调每个

种群都有个体的迁入和迁出现象。

教师活动：讲解迁入率和迁出率的概念。

四、年龄结构和性别比例

教师活动：展示年龄结构的三种结构的图片，讲解这三种年龄结构年龄特征、出生率和死

亡率大小以及发展趋势。

教师活动：展示课本思考•讨论中的资料，引导学生思考相关问题。

学生活动：独立思考后并小组讨论。

教师活动：讲解以上问题，讲解要点为：

1.A为增长型，幼年个体多，老年个体少，出生率＞死亡率，种群密度增大。

B为稳定型，各年龄段个体数目比例相当，出生率七死亡率，种群密度稳定。

C为衰退型，幼年个体少，老年个体多，出生率〈死亡率，种群密度减小。

2.年龄结构为稳定型的种群，种群数量也不一定总是保持稳定。这是因为出生年和死亡率

不完全取决于年龄结构，还会受到食物、天敌、气候等多种因素的影响。此外，种群数量

还受迁入率和迁出率的影响。年龄结构为衰退型的种群，种群数量一般来说会越来越少，

但是也不排除由于食物充足、缺乏天敌等而使种群数量增长的情况。

3.24年间我国老龄人口比例增加，少年儿童人口比例减少，若不提高生育率，我国是一

个正在向高度老龄化演进的人口年龄结构的国家。

教师活动：通过人类诱杀害虫的实例，讲解性别比例的影响。

教师活动：讲解性别比例的类型、意义以及应用。

教师活动：展示男孩、女孩图片以及相关资料，讲解我国的性别比例以及治理方法。

五、板书设计

第1章第1节种群的数量特征

一、种群密度含义

二、种群密度调查方法

样方法：

标志重捕法：

三、出生率和死亡率

四、迁入率和迁出率

五、年龄结构和性别比例

人教版（新教材）选择性必修二生物与环境第1章种群及其动态

第2节种群数量的变化

一、教学目标的确定

课程标准与本节相对应的要求是：尝试建立数学模型解释种群的数量变动。根据上述要

求，结合教材内容，确定本节教学目标：

1.通过探究培养液中酵母菌种群数量的变化等活动，尝试建构种群数量增长的数学模型。

2.举例说明种群的"J"形增长、"S"形增长、波动等数量变化情况。

3.关注人类活动对种群数量变化的影响。

二、教学重难点

教学重点

3.建构种群增长模型的方法

4.种群的"J"形增长和"S"形增长

教学难点

L建构种群增长模型的方法

2.种群的"J"形增长和"S"形增长

三、教学设计思路

本节包括三部分内容。建构种群增长模型的方法；种群数量的变化情况；探究培养液中酵

母菌种群数量的变化。教师主要讲述引导学生分析建构数学模型的方法，种群的"J"形增

长、种群的“S”形增长、种群数量的波动，和本节的探究实验。引导学生重视联系社会实

际，对学生进行情感态度价值观的教育。

四、教学步骤

1.新课导入

教师活动：展示细菌繁殖产生的后代数量的图片，展示问题探讨中的资料，并引导学生思

考课本中的问题。

教师活动：讲解以上问题，讲解要点为：

1.设细菌初始数量为N。,第一次分裂产生的细菌为第一代，数量为N0X2,第n代的数量为

n

Nn=NoX2o

2.2216个。

3.不会。因为培养瓶中的营养物质和空间是有限的.

四、新课讲授

一、构建种群增长模型的方法

教师活动：依据细菌分裂的实例，讲解构建数学模型的研究方法。

教师活动：如果我们用N表示细菌数量，n表示细菌繁殖的代数，请同学们尝试写出细菌

种群增长的公式。

教师活动：指导学生填写课本中的表格，利用表格中的数据，以繁殖代数为横轴，细菌数

量为纵轴，尝试画出细菌种群增长的曲线。

学生活动：思考后回答并填写表格、画曲线。

教师活动：那么在自然条件下能否找到类似于细菌种群增长的例子呢？

教师活动：展示课本思考•讨论中澳大利亚野兔的资料和某岛环颈雉种群数量的增长曲线,

并引导学生思考•讨论中的问题。

学生活动：思考后回答。

教师活动：讲解以上问题，讲解要点为：

1.种群数量增长迅猛，且呈无限增长趋势。

2.食物充足、缺少天敌等。

3.不能。因为资源和空间是有限的。

二、种群的“J”型增长

教师活动：自然界确有类似细菌在理想条件下种群数量增长的形式。该种群数量增长的数

学模型可表示为“J”型曲线。

教师活动：展示“J”型曲线的相关图片，讲解“J”型曲线的特点以及公式。

教师活动：那么“J”型增长的数学模型是怎样的呢？

教师活动：讲解“J”型增长的模型假设、建立模型以及各个参数的意义。

教师活动：刚才提到了“J”型增长是在理想环境下才会出现的，那么如果遇到资源、空间

等方面的限制，种群还会呈“J”型增长吗？

三、种群的"S”型增长

教师活动：同学们想一下，如果自然界的生物种群都是以"'型方式增长，会发生什么变化？

教师活动：展示高斯实验的资料，讲解“S”型增长的形状和含义。

教师活动：上述大草履虫种群的数量之所以呈"S"形增长，这是由于随着大草履虫数量的增

多，它们对食物和空间的竞争也趋于激烈，导致出生率降低，死亡率升高。在自然界当一

种生物迁入一个条件适宜的新分布地时，初始阶段一般会出现较快增长，但是，资源和空

间总是有限的。当种群密度增大时，种内竞争就会加剧，这就会使种群的出生率降低，死

亡率升高。当死亡率升高至与出生率相等时，种群的增长就会停止，有时会稳定在一定的

水平。

教师活动：讲解环境容纳量的含义，并引导学生思考：同一种群的K值是部是固定不变的

呢？

教师活动：讲解“S”型增长的模型假设和建立模型。

教师活动：展示“S”型增长曲线的图片，讲解S”型增长的特点并展示种群增长速率图。

教师活动：展示大熊猫的图片，讲解大熊猫数量减少的原因以及保护大熊猫的措施。

教师活动：引导学生阅读课本10页的思考阅读，并思考问题。

教师活动：讲解以上问题，讲解要点为：

2.例如，世界范围内存在的资源危机和能源紧缺等问题，说明地球上的人口可能已经接近

或达到环境容纳量，因此应当控制人口增长；随着科技进步，农作物产量不断提高，人类

开发、利用和保护资源的能力不断加强，因而可以养活更多的人口。鼓励学生上网搜集相

关数据作为证据。

2.对鼠等有害动物的控制，可以采取器械捕杀、药物防治等措施。从环境容纳量的角度思

考，还可以采取措施降低有害动物种群的环境容纳量，如将粮食和其他食物储藏在安全

处，断绝或减少它们的食物来源：室内采取硬化地面等措施，减少它们挖造巢穴的场所；

养殖或释放它们。

四、种群数量的波动

教师活动：展示东亚飞蝗的相关资料和某地区东亚飞蝗种群数量的波动图。讲解大多数生

物的种群数量是总在波动中的。

教师活动：那么蝗灾、鼠灾、赤潮是怎么形成的呢？

教师活动：依据以上实例，讲解种群爆发。

教师活动：同样，当种群长久处于不利条件下，种群数量会出现持续性的或急剧的下降，

种群的延续需要有一定的个体数量为基础。当一个种群的数量过少，种群可能会由于近亲

繁殖等原因而衰退、消亡。

教师活动：引导学生阅读课本11页探究实践中的内容，讲解探究思路。（如有条件带领全

班同学完成实验）

教师活动：课下同学们可以搜索稀有动物的相关资料来加深对这部分的理解。

五、板书设计

第1章第2节种群数量的变化

4.建构种群增长模型的方法

观察对象一提出假设一数学表达一检验修正

5.种群的“J”型增长（理想条件下）

6.种群的“S”型增长（有限条件下）

7.种群数量的波动

人教版（新教材）选择性必修二生物与环境第1章种群及其动态

第3节影响种群数量变化的因素

一、教学目标的确定

课程标准与本节相对应的要求是：举例说明阳光、温度和水等非生物因素以及不同物种之

的相互作用都会影响生物的种群特征。根据上述要求，结合教材内容，确定本节教学目

标：

1.举例说明阳光、温度、水等非生物因素对种群数量变化的影响。

2.举例说明不同物种之间的相互作用对种群数量变化的影响。

3.阐明种群研究在实践中的应用。

二、教学重难点

教学重点

1.非生物因素对整群数量变化的影响。

2.生物因素对整群数量变化的影响。

教学难点

非生物因素和生物因素对种群数量变化影响的综合性。

5.教学设计思路

本节课主要包括影响数量变化的因素和种群研究的应用。教师中间讲解了非生物因素对种

群数量的影响，生物因素对种群数量的影响以及种群研究在野生生物资源的合理利用和保

护、有害生物的防治方面的应用。本课的教学应以丰富的实例为载体，在情境教学中渗透

生命观念教育。

1.新课导入

教师活动：展示北方原野的图片，展示问题探讨中的资料，创设情境。

教师活动：带领学生阅读资料中的古诗。

教师活动：展示相关图片，讲述北方原野一年四季的变化，并引导学生思考课本中的问

题。

教师活动：讲解以上问题，讲解要点为：

1.导致这些植物种群数量出现季节性变化的主要环境因素有阳光、温度、湿度等。

2.春夏时节植物种群密度越来越高，当地动物有了更多的食物来源，出生率升高，死亡丰

降低，同时食物来源丰富，动物间的竞争程度减小也降低了死亡率。秋冬时节则相反，植

物种群密度降低，动物食物匮乏，动物种群会出现出生率降低，死亡率升高的现象。

教师活动：就像刚才讲的原野一年四季的变化一样，其他种群的数量也处于在不断变动中

的。上节课讲到了种群数量的波动，那么引起数量波动的因素是什么？下面来学习非生物

因素。

2.新课讲授

一、非生物因素

教师活动：展示人工树林的少量图片，带领学生阅读课本13页思考•讨论中的资料和表格。

教师活动：讲述郁闭度，并引导学生思考相关问题。

学生活动：思考后并进行小组讨论。

教师活动：讲解以上问题，讲解要点为：

五、阳光。

2.刺儿菜为阴生植物，更适于在低光照强度下生长，对光照强度的敏感度比一年蓬、加拿

大一枝黄花更低。

3.除光照条件外，种群数量的变化还受温度、水、风、火等非生物因素的影响。

教师活动：展示有关于阳关、气温、水影响因素实例的图片（森林的种群密度、种子春季

萌发、蚊子气温低的时候死亡、干早缺失使植物种群死亡率增加），讲解非生物因素对种群

的影响。并展示东亚飞蝗的相关资料，讲解种群爆发式增长的原因。

教师活动：利用实例，讲述非生物因素对种群数量变化的影响往往是综合性的。对于动物

来说，食物日益充足也是导致种群增长的重要因素。下面让我们学习生物因素。

3.生物因素

教师活动：展示课本14页高斯单独培养草履虫以及猫狗和雪兔的相关资料和图片。讲解大

草履虫种群数量的增长受到空间、资源等的限制，而且随着种群数量的增长，种内竞争会

加剧，使死亡率升高、出生率下降。水蚤与大草履虫存在捕食关系，数量变化体现了循环

因果关系。

教师活动：引导学生思考相关问题。讲解以上问题，讲解要点为：

1.双小核草履虫和大草履虫之间是竞争关系，竞争力弱的数量会不断下降。

2.耦痢和雪兔之间是捕食关系。作为猎物的雪兔种群数量上升时，狰狗因为食物充足，其

种群出生率上升，死亡率下降，数量会随之上升；反之，作为猎物的雪免种群数量下降

时，狰剂因为食物匮乏，其种群出生率下降，死亡率上升，数量会随之下降。

3.猫痢种群数量上升会加大对雪兔的捕食压力，导致雪兔死亡率上升而种群数量下降；雪

免种群数量下降时，导致猫粥食物匮乏，狰粥种群出生率下降、死亡率上升，种群数量也

下降；狰粥种群数量下降会减轻对雪免的捕食压力，使雪兔种群数量得以恢复；雪免种群

数量上升，猫粥因食物充足，出生率上升、死亡率下降，种群数量上升。如此循环，二者

的种群数量是相互影响的。

4.有。还有其他捕食者、其他植食性动物的竞争、作为食物的植物以及非生物因素等。

教师活动：（总结）影响种群数量变化的生物因素有同种生物，还有捕食者、竞争者、食

物、寄生者等。生物因素可能通过影响种群的出生率、死亡率、迁入率、迁出率、年龄结

构、性别比例等种群特征来改变种群数量。同时，捕食者与被捕食者之间往往体现出循环

因果关系。循环因果关系对维持稳态有重要作用。

教师活动：研究种群的特征和数量变化规律，有什么意义呢？在生产生活中都有什么应用

呢？

4.种群研究的相关应用

教师活动：研究种群的特征和数量变化的规律，在野生生物资源的合理利用和保护、有害

生物的防治等方面都有重要意义。展示这三个方面的图片。

教师活动：展示濒危动物图片，讲解在濒危动物保护方面，需要准确了解该种群的生存状

态，预测种群的数量变化趋势，才能采取合理的保护对策。

教师活动：展示渔民捕鱼的图片，讲解在养殖和捕鱼过程中，养殖量不能超过K值，否则

会破坏环境，导致K值下降；捕捞（捕获）后的种群数量维持在K/2,种群数量会迅速回

升。

教师活动：展示相关图片讲解在有害生物的防治方面的实例。

教师活动：引导学生思考17页思维训练的问题。讲解循环因果关系。

教师活动：讲解以上问题，讲解要点为：

8.下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素(TRH),TRH作用于垂体，促使垂体分泌促甲状腺激

素(TSH)；TSH随血液循环到达甲状腺，促使甲状腺增加甲状腺激素的合成和分泌。当血

液中的甲状腺激素含量增加到一定程度时，又会抑制下丘脑和垂体分泌相关激素，进而使

甲状腺激素的分泌减少。在这个过程中，TRH和TSH含量增加是因，甲状腺激素含量增加

是果；甲状腺激素含量增加又成为新的"因"，经过反馈调节产生抑制TRH和TSH分泌的新

的"果"，如此循环往复，以至无穷，使血液中的甲状腺激素含量维持在相对稳定的水平。

9.猎物数量增加促进捕食者数量增加，捕食者数量增加抑制猎物种类增加。

10.可以讲解资源、科技进步以及人口的联系的实例。鼓励学生展开联想，寻找实例。

五、板书设计

第1章第3节影响种群数量变化的因素

五、非生物因素：水、温度、光照等等。

六、生物因素

七、种群研究的应用

濒危动物的保护

野生生物资源的利用

有害生物的防治

第二章第1节群落的结构

一、教学目标

1.比较在种群和群落水平上研究问题的不同。

2.描述群落的结构特征。

3.研究土壤中小动物类群的丰富度。

二、教学重点和难点

1.教学重点

群落的结构特征。

2.教学难点

从结构与万能相统一的角度描述群落的结构特征。

三、教学设想

在引导学生理解群落的概念时，依然要与生命系统是一个统一的整体的思想相联系。

教师要强调，群落不是一定空间内各种生物简单的集合，而是通过种内的斗争或互助，种

间的共生、竞争、捕食等关系建立起的有机整体。为了使学生领会和把握群落的概念，教

师可以结合"问题探讨"的素材，说明一个群落是共同生活在一个地区的生物大家庭，具有

一定的组成和结构，其中的各种生物相互制约，又相互依存。

四、教学方法：

探究一讨论法

五、教学过程：

在学生讨论的基础上，教师应当引导学生认识：在种群水平上的研究对象是同一物种

的生物集合体，而群落水平上研究的是不同物种的生物集合体。群落是从比种群层次更高、

范围更广的角度来研究生物之间的关系和相互作用。由此引出在群落水平上科学家要研究

哪些问题。

利用"问题探讨"中的素材，通过一些事例，进一步说明在群落水平上研究的一些问题，并

且通过剖析稻田生物群落，引出群落结构的话题。在进行这些内容的教学时，应联系具体

的事例，并尽可能让学生自己比较、归纳和总结，避免教师直接"下定义，举例子”的教学

方法。

（-）关于"群落的物种组成"的教学

主要让学生认识到：（1）物种组成是区别不同群落的重要特征，例如，我国新疆北部的森

林，主要是由常绿针叶树种组成，而南方许多森林的主要树种是阔叶乔木；（2）不同群落

间，种群数量和种群中个体数量差别很大。例如，在热带森林的生物群落中，植物种群数

以万计，无脊椎动物种群以10万计，脊椎动物种群以千计•但是，在冻原和荒漠的生物群

落中，种群数量要少得多。

认识一个群落的物种组成，首先，要调查该群落分别有多少种植物、动物和微生物，列出

它们的名录。其次，还要进一步搞清群落中各种群的相对数量和比例。在生态学上，描述

一个群落中种群数量的多少是用丰富度来表示。

在学习完这些内容之后，学生对群落的概念、群落水平上要研究的问题有了一定的认

识。这时，可以有两种教学策略：一是先进行探究“研究土壤中小动物类群的丰富度”，然

后再回到正文学习种间关系、群落的空间结构等内容；二是按照教材顺序进行教学，将探

究活动安排在本节结束时进行。从贯穿、突出科学方法教学的角度，我们提倡运用前一种

教学策略。探究的教学策略见下文。

（二）关于“种间关系”的教学

根据教材中提供的资料，教师进行归纳总结。除了书上列举的例子，可以进一步加深讲解:

种间关系的其他实例

（1）种间竞争

种间竞争可以分为资源利用性竞争和相互干涉性竞争两类。

在资源利用性竞争中，两种生物之间没有直接干涉，只有因资源总量减少而产生对竞争对

手的存活、生殖和生长的间接影响。例如，两种达尔文雀（勇地雀和仙人掌地雀）之间的

竞争。在加拉帕戈斯群岛的小岛上，20世纪70年代晚期有一次干旱大幅度降低了种子（两

种雀的食物）的产量，两种雀都在干旱中存活了下来，但食物改变了，勇地雀集中去采食

小的仙人掌种子，而仙人掌地雀选择较大的种子。

相互干涉性竞争也很常见。例如，某些植物能分泌一些有害物质，阻止别种植物在其周围

生长。

（2）捕食

对捕食的理解，有广义和狭义两种。广义的捕食包括以下几类：典型捕食，指食肉动物吃

食草动物或其他动物，如狮吃斑马，猫吃老鼠（狭义的捕食就是指这一类）；食草，指食草

动物采食绿色植物，如羊吃草，在这种关系中，植物不一定全部被吃掉；寄生，指寄生物

从宿主获得营养，一般不杀死宿主。

（3）偏利共生

两个不同物种个体之间发生的一种对一方有利的现象称为偏利共生。例如，附生植物与被

附生植物之间的关系就是一种典型的偏利共生。附生植物如地衣、苔辞等借助于被附生植

物支撑自己，可获得更多的光照和空间资源。几种高度特化的鱼类，其头顶的前背鳍转化

为卵形吸盘，借以牢固地吸附在鲨鱼和其他大型鱼类的身上，随之移动并获取食物，也是

偏利共生的典型例子。

（三）关于"群落的空间结构”的教学

应强调以下几点：群落中植物的垂直结构直接影响群落中动物的垂直结构，动物种类

的多少是随植物层次的多少而变化的，因此，由于森林的植物层次比草原植物层次多，所

以森林群落一般比草原群落的动物种类多。水生群落也有分层，例如一个池塘，挺水植物、

浮水植物、沉水植物就是植物分层；青鱼、草鱼、鲤鱼、端鱼、鲤鱼的分布就是动物分层

的实例。阳光、温度、水分等生态因素对动植物的分层有直接影响。群落的水平结构往往

是由于地形的变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同、生物自身生长特点的不

同，以及人与动物的影响等因素造成种群密度上的差别。此外，群落中生物之间的相互关

系也是群落表现水平结构的原因之一。例如，林冠下光照的不均匀性，对林下植物的分布

就有密切影响。光照强的地方，生长着较多阳生植物，而光照强度弱的地方只生长着耐阴

植物。

群落空间结构的实例

（1）群落的垂直结构

大多数群落的内部都有垂直分化现象，即成层现象。以陆生群落为例，成层现象包括地面

以上的层次和地面以下的分层。层的数目依群落类型不同有很大变动。森林的层次比草原

的层次多，表现也最清楚。大多数温带森林至少有3〜4层，最上层是由高大的树种构成乔

木层，之下有灌木层、草本层，以及由苔群与地衣构成的地被层。在地面以下，由于各种

植物根系所穿越的土壤深度不同，形成了与地上层相应的地下层。热带雨林的种类成分十

分复杂，群落的层数最多。多数农田植物群落仅有一个层次。

正如群落中植物有分层现象一样，各种动物也因生态位不同而占据着不同的层。例如，鸟

类经常只在一定高度的林层做巢和取食。在我国珠穆朗玛峰的河谷森林里，白翅拟腊嘴雀

总是成群地在森林的最上层活动，吃食大量的滇藏方枝柏的种子；而血雉和棕尾虹雉是典

型的森林底层鸟类，吃食地面的苔碎和昆虫；煤山雀、黄腰柳莺则喜欢在森林中层做巢。

在水域生态系统中，垂直分布也是很明显的。藻类总是分布在阳光能够照射或透过的水体

上层；浮游动物生活在植物能延伸到的地区，而且能够在较深的水域活动；软体动物、环

节动物和蟹类则生活在水体的底层。不同鱼类也常分布在不同层次上，这些动物的垂直分

布都与水体的物理条件（温度、盐度和氧气含量等）和生物条件（食物、天敌等）有密切

关系。

群落成层现象的出现使生物群落在单位面积上能容纳更多的生物种类和数量，能最充分地

利用空间和营养物质，产生更多的生物物质。农业生产中的间作、套种和"多层楼”等，就

是人们模拟天然植物群落的成层性，在生产实践中的一种创造性的应用。

（2）群落的水平结构

群落的水平结构主要表现特征是镶嵌性。镶嵌性表明植物种类在水平方向上的不均匀配置,

它使群落在外形上表现为斑块相间的现象，具有这种特征的群落叫做镶嵌群落。在镶嵌群

落中，每一个斑块就是一个小群落，小群落具有一定的种类成分和生活型组成，它们是整

个群落的一小部分。例如，在森林中，林下阴暗的地点有一些植物种类形成小型组合，而

在林下较明亮的地点是另外一些植物种类形成的组合。这些小型的植物组合就是小群落。

内蒙古草原上锦鸡儿灌丛化草原是镶嵌群落的典型例子。在这些群落中往往形成1〜5m左

右的锦鸡儿灌丛，呈圆形或半圆形的丘阜。这些锦鸡儿小群落内部由于聚集细土、枯枝落

叶，具有良好的水分和养分条件，形成一个局部优越的小环境。小群落内部的植物较周围

环境中的返青早，生长发育好，有时还可以遇到一些越带分布的植物。

群落镶嵌性形成的原因，主要是群落内部环境因子的不均匀性，例如，小地形和微地形的

变化、土壤温度和盐渍化程度的差异、光照的强弱以及人与动物的影响。人为的干扰，诸

如过度放牧、粗放开垦等能破坏地表的植被，增加地表的蒸发，加快土壤盐分向地表聚积

的速度，导致地表土壤的含盐量逐渐增加，使一些耐盐碱植物生活良好，而其他植物逐渐

死亡，形成碱斑裸地，在景观上体现镶嵌性或植物的斑块分布。

由于存在不大的低地和高地而发生环境的改变形成镶嵌，这是环境因子的不均匀性引起镶

嵌性的例子。由于土壤中动物的活动，像因田鼠活动而在田鼠穴附近经常形成不同于周围

植被的斑块，这是动物影响镶嵌性的例子。

（四）关于"群落的季节性”和“生态位”的教学

主要说明不同的季节给群落带来的变化。比如群落在春夏秋冬四季中的景象是不一样

的；动物迁徙时和不迁徙时是不一样的；动物冬眠与不冬眠时群落又是一番别样的景象。

说明生态位的概念和现象，前面群落垂直结构所举的例子也是生态位的一种体现。最

后说明研究生态位的方法和意义。

（五）关于"研究土壤中小动物类群的丰富度”的教学

“研究土壤中小动物类群的丰富度”是课程标准中建议的一项活动，旨在使学生能从

种群的组成上描述群落的结构特征。有条件的学校可以让学生依据教材中探究活动的要求

与步骤，在野外采样，在实验室进行观察。这样做学生可以感受到采样地点真实的环境情

况，利于学生建立群落与环境之间相互联系的观念；若无条件，也可以由教师事先将不同

地点的土样采集到实验室（可用大塑料整理箱盛放），注明采集地点的环境（最好配有照

片）。这样，学生在实验室便能进行该项探究活动。

1、提出问题

群落中物种的组成与群落所处的环境有着密切的关系，教师应引导学生分析环境因素

对群落物种组成的影响，可就此广泛提出问题，进而提炼出比较有探究价值的问题。教材

中已列出一些问题，帮助引导、启发学生确定探究的问题。

2、制订计划

制订计划是科学研究的重要环节，在前面的各项探究活动中都强调了这方面的教学要

求。本项探究活动的要求是让学生用列表的方法制订一份研究计划，教材中提供了式样，

在教学中可以充分发挥学生的创造性，结合具体的探究问题制订可行的研究计划。

3、实施计划

本课题包括三个操作环节；取样、观察和分类、统计和分析。关于“取样”，教材中已

作了比较详细的说明。使用诱虫器取样比较方便，且效果好，但时间可能要长一些。也可

采用简易采集法：将采集到的土壤放在瓷盆内，用放大镜观察，同时用解剖针寻找。发现

体形较大的动物，可用包着纱布的镶子取出；体形较小的动物可用吸虫管来采集。采集到

的小动物可放入酒精溶液中，也可将活着的小动物放入试管中。

“观察和分类”需要借助动物分类的专业知识，一般学生难以鉴别。教师可以事先将

当地土壤中常见的小动物列好名册，供学生分类时参考。“统计和分析”的教学要求是让学

生设计一个数据收集和统计表，并据此进行数据分析，这也是科学研究能力培养的重要方

面。教学中要从科学、简明、美观等方面，对学生的设计进行评价。

第二章第2节群落的主要类型

一、教学目标的确定

课程标准与本节相对应的要求是：分析不同群落中的生物具有与该群落环境相适应的

形态结构、生理特征和分布特点，据此，结合教材内容，确定本节教学目标如下：

1.了解陆地生物群落的主要类型。

2.分析并概括荒漠、草原、森林生物群落的主要特点。

3.分析生物对不同群落的适应策略。

二、教学重难点

1、教学重点

陆地生物群落的主要类型

2、教学难点

生物对不同群落的适应策略

三、教学设计思路

四、教学步骤

（一）新课导入

三江源地区位于青藏高原腹地，是长江、黄河和澜沧江的源头汇水区，被誉为“中华水

塔这里的雪山、草地、森林、河流，静静地展示着原生态的美。20世纪，因气候变化和

人为干扰，三江源地区环境恶化，草地严重退化，水土流失加刷….我国政府已经建立了三

江源国家公园，启动了多项保护措施，退牧还草是其中一项。现在，三江源的生态环境正

在好转。

讨论

1.森林和草原在群落外貌和群落结构上有什么不同？

2.为什么不在退化的草地上植树造林呢？

（二）新课讲授

1.荒漠生物群落

荒漠中，物种少，群落结构非常简单，降水量稀少且分布布局，水多的地方形成绿洲,

水少的地方就很荒凉，昼夜温差大。

荒漠中的生物具有耐旱的特性：植物有仙人掌属植物、骆驼刺属植物等，仙人掌的茎

内可以储存大量的水；骆驼刺地上植株比较矮，地下的根可以是地上植株的十几倍长，用

来汲取地下的水分。动物主要是爬行类、啮齿目、鸟类和蝗虫等。爬行动物蜥蝎和蛇的表

皮外有角质鳞片，有助于减少水分蒸发；它们的蛋壳坚硬，能保护正在发育的胚胎；它们

的体温是变化的，早上当太阳升起时，他们会到太阳底下晒太阳，随着体温的升高，身体

也变的活跃起来，这样他们才能够捕食，待天热时退到地下等阴凉处，防止体温过高。某

些爬行动物以固态尿酸盐的形式排泄含氮废物，而不是产生需要更多水才能溶解的尿素。

一些甲虫获取水的方式也很特别，早晨这些甲虫倒立在沙子上，风中的雾滴碰到了甲虫的

身体，停留下来，许多小雾滴聚集起来，最终在身体上形成一个小水滴。当小水滴变得相

当大而且有些重的时候，它们从身体的顶端滚落，慢慢地汇集到头部的小沟里，最后顺着

小沟到了甲虫的嘴里。

2.草原生物群落

草原生物群落比荒漠生物群落的物种要丰富些。草原主要分布在半干旱地区、不同年

份或季节雨量不均匀的地区。

草原上以各种耐寒的旱生多年生草本植物占优势，有的草原上有少量的灌木丛，乔木

非常少见。草原上的植物往往叶片狭窄，表面有茸毛或蜡质层，能抵抗干旱。草原上的动

物大都具有挖洞或快速奔跑的特点。如土拨鼠、狮子和猎豹等。

3.森林生物群落

森林生物群落是物种最丰富的群落。森林植物自下而上分别有草本植物、灌木和乔

木，以及分布不规律的藤本植物。森林为动物提供了丰富的食物和栖息场所。因此，营树

栖和攀缘生活的动物种类特别多，如长臂猿、松鼠、蜂猴、犀鸟、避役和树蛙等。森林下

面是一些阴生植物如三七、人参、黄连、半夏、贝母以及某些蕨类、苔群等。阴生植物的

茎细长，叶薄，细胞壁薄，机械组织不发达，但叶绿体颗粒大、呈深绿色，因此，这类植

物适应在弱光条件下生存。

4.生物对环境的适应

热带雨林中，乔木往往有板状根，能起到很好的支撑作用，植株高大，分支不发达，

形成树冠争夺阳光；藤本植物交错攀缘，甚至直达树冠；草本植物如芭蕉长有巨大的叶片,

充分利用有限阳光；林中空气流通不畅，风媒花很少，林中很多植物具有艳丽的花朵（如海

南蝴蝶兰）和鲜艳多汁的果实（如红毛丹），以吸引动物传插花粉和种子。

阳地植物叶片体积较小，呈锐角形式暴露于正午太阳光中，防止强光损伤叶片，叶子

多呈多层冠状排布，如蒲公英。阴地植物叶片体积较大，叶子多以水平排布，充分利用有

限的阳光，如绿萝。

北极狐生活中寒带，耳朵小有利于保温；大耳狐生活中热带，耳朵大有利于散热。

由此可见，某地的群落类型，受水分、温度等因素的影响很大。生活在这一地区的物

种能够形成群落，是因为它们都能适应所处的非生物环境。

5.水域生物群落

（1）湿地生物群落

分布在沼泽、河流、湖泊等地，动植物丰富，有芦苇、香蒲、黑藻、金鱼藻等植物，

以及鱼类、两栖类、鸟类等动物。

（2）海洋生物群落

由数量众多的微小浮游植物，浅海区生长的大型藻类（如海带、裙带菜等），以及种类

繁多的动物等组成。

第二章第三节群落的演替

一、教学目标的确定

课程标准与本节相对应的要求是：阐明一个群落替代另一个群落的演替过程，包括初

生演替和次生演替两种类型，据此，结合教材内容，确定本节教学目标如下：

1.阐明群落的演替过程。

2.说明人类活动对群落演替的影响。

3.关注我国实行退耕还林、还草、还湖，退牧还草的政策。

二、教学重难点

1、教学重点

群落的演替过程

2、教学难点

群落的演替过程

三、教学设计思路

利用课本的“问题探讨”，多媒体课件展示印度尼西亚喀拉喀托火山爆发后及变化的图

片。通过生活实例，激发学生学习兴趣。深入分析火山爆发后几十年间岛屿上生物种类的

变化，引出这种变化过程就是群落的演替，从而归纳出演替的概念。然后，以“光裸的岩地

上是怎样长出森林的呢？”作为过渡，引出裸岩上演替过程的学习，通过多媒体一一展示演

替的各个阶段，加深学生感性认识，使学生感受到演替的动态发展性，始终围绕着生物之

间、生物与环境之间的联系与相互作用这条主线，对演替的本质进行学习。这个过程中提

醒学生在群落演替中，一个群落取代另一个群落通常是“优势取代”，而非"取而代之从

而避免学生产生误解。在继续讲解弃耕农田上的演替，并与裸岩上的演替对比找出不同，

然后由学生思考试着归纳初生演替和次生演替的概念。再通过举例说明人类活动对群落演

替的影响，以及我国实行退耕还林、还草、还湖等一系列政策。

（一）新课导入

1883年8月7日，印度尼西亚喀拉喀托火山爆发，岩浆滚滚而出，所到之处生物全部

死亡，成了一片裸地。几年后，地面上长出了小草，出现了一种蜘蛛。到1909年，有202

种动物在这块新的土地上生活。1919年动物增加到621种，1934年增加到880种。期间,

植物逐渐繁茂起来，形成了小树林。

讨论

思考1.生物是如何一步步地定居在新土地上的？

思考2.这一地区有可能恢复原来群落的结构吗？

提示：火山爆发后环境条件发生了变化。在火山爆发中，有些物种可能会绝灭;在恢复过

程中外来新物种可能会进入。群落结构因此而发生了变化，一般不能恢复原来的群落结构。

（二）新课讲授

1.演替的概念和类型

随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程，就叫演替。

（I）初生演替：

初生演替是指:在一个从来没有植物覆盖的地面，或者是原来存在过植被,但被彻底消灭

了的地方发生的演替。

初生演替大致要经过以下儿个阶段:裸岩阶段、地衣阶段、苔解阶段、草本植物阶段、

灌木阶段、乔木阶段。

①裸岩阶段

②地衣阶段地衣首先在裸岩上定居。地衣分泌的有机酸可加速岩石风化形成土

壤的过程。于是，土壤颗粒和有机物逐渐增多。

③苔辞阶段：在地衣开拓的基础上，苔群便能生长起来。苔群比地衣长得高，在与

地衣争夺阳光竞争中处于优势，于是就逐渐扩展。苔辞的生长会进一步使岩石分解，土层

加厚，有机物增多，土壤中微生物的群落也越来越丰富。

④草木植物阶段：在土壤能保持一定水分时，草木植物的种子就能够萌发生长。竞

争的结果是较高的草木植物占据了优势。这时，各种昆虫和其他小动物开始进入到这个地

区。在动植物的共同作用下，土壤中的有机物越来越丰富，土壤的通气性越来越好。

⑤灌木阶段：灌木和小木开始生长。灌木比草本植物更为高大，剥夺了草本植物的

阳光，逐渐取代了草木植物。灌木的生长起到了遮阳、避风的作用，同时提供了更为丰富

的食物，于是成为许多鸟类的栖息地。物种的多样化使得群落的结构较为稳定，抵御环境

变化的能力增强。

⑥乔木阶段：在灌木群落所形成的湿润土壤上，各种乔木的种子萌发出来。乔木比

灌木具有更强的获得阳光的能力，因而最终占据了优势，成为茂盛的树林。树林的形成进

一步改善了生物生存的环境，物种进一步多样化，生物与环境之间的关系变得更加丰富多

样，于是群落演替到了相对稳定的森林阶段。

思考3、光裸的岩地上首先定居的生物为什么不是苔鲜和草本植物，而是地衣？

答案:因为苔辞和草本植物无法直接从裸岩中获取养分，而地衣可以通过分泌有机酸而从

裸岩中获取养分。

思考4、地衣阶段为苔解的生长提供了怎样的基础?为什么苔辞能够取代地衣？

答案:通过地衣分泌有机酸加速岩石风化形成土壤，并积累起了有机物，这为苔群的生长

提供了条件。而苔葬生长后，由于其植株高于地衣能获得更多的阳光，处于优势地位,其结果

是逐渐取代了地衣。

思考5、在森林阶段，还能否找到地衣、苔薛、草本、灌木吗？

答案:能找到这些植物。在群落演替过程中，一些种群取代另一些种群是指优势取代，而

不是“取而代之形成森林后，乔木占据了优势，取代了灌木的优势，但在森林中各种类型的

植物都是存在的。

除了裸岩上的演替外，水生演替也发生属于初生演替。

水生演替常开始于水域和陆地环境交界处，即沿淡水湖或池塘的边缘。由于水生植物的

占据和动物带的有机物使池底逐渐变浅，然后变成陆地。在弃耕的农田上，也会发生群落的

演替。

(2)次生演替：

是指在原有植被虽已不存在，但原有土壤条件基本保留，甚至还保留了植物的种子或其他

繁殖体(如能发芽的地下茎)的地方发生的演替。如火灾过后的草原、过量砍伐的森林、弃

耕的农田上进行的演替。

农田被弃耕以后，很快就会长满一年生的杂草。在杂草的覆盖下，土壤条件会得到

改善，一些多年生的杂草会接踵而至。土壤表层有机物质逐渐增多，保水能力也逐渐增

强，这将更有利于植物的生长。几年后，一些小灌木便会生长起来，并成为灌木丛。再经

过一段时间，乔木开始出现。高大的乔木占据了更多的空间，灌木逐渐减少，乔木逐渐蔚

然成林。

在气候条件适宜的情况下，从弃耕的农田演替出树林，需要数十年时间。如果是在

干旱的荒漠地区，群落的演替就很难形成树林，或许只发展到草木植物阶段或稀疏的灌木

阶段。

发生在裸岩上的群落演替是初生演替，由于它发生于一个从来没有被植被覆盖的地

面，或者是原来存在过植被，但被彻底消灭了的地方，因此它是漫长而艰难的过程；而弃

耕农田上的演替是一种次生演替，它发生于原有植被虽已不存在，但原有土壤条件基本保

留，甚至还保留了植物种子或其他繁殖体的地方，因此它相对容易些。

2.人类活动对群落演替的影响

匚人类活动往往是有目的、有意识地进行的，可以对生物之间、人类与其他生物之间

以及生物与环境之间的相互关系加以控制，甚至可以改造或重建起新的关系；

人类可以砍伐森林、过度放牧、排放污水，也可以封山育林、治理沙漠、管理草原。

人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行。

3.退耕还林、还草、还湖

我国是一个农业大国。千百年来人们一直视土地为生命。为发扩大耕地面积，不惜毁林

开荒、围湖造田。以牺牲环境为代价的垦殖活动，造成严重的水土流失,并且成为洪涝灾害频

繁发生的重要原因。

由此可见，人类绝不能以牺牲环境和浪费资源为代价求得一时的发展，必须走可持续发展

道路，处理好经济发展同人口、资源、环境的关系，致力于生活环境的改善，才能长治久安。

我国政府颁布了《退耕还林条例》，自2003年1月20日起施行

2014年启动了新一轮退耕还林还草工程；2015年将这项工程列为生态文明体制改革的

组成部分；2018年，我国启动了大规模国土绿化行动。

人教版（新教材）选择性必修二生物与环境第3章生态系统的结构

第1节生态系统的结构教学设计

一、教学目标的确定

课程标准与本节相对应的要求是：概阐明生态系统由生产者、消费者和分解者等生物因素

以及阳光、空气、水等非生物因素组成，各组分紧密联系使生态系统成为具有一定结构和

功能的同意体；讨论某一生态系统中生产者和消费者通过食物链和食物网联系在一起形成

复杂的营养结构；分析特定生态系统的生物和非生物因素决定其营养结构。据此，结合教

材内容，确定本节教学目标：

6.通过分析具体生态系统中生物与生物、生物与非生物环境的关系，建立生态系统的

概念

7.对几个典型生态系统的组成成分进行分析、比较、归类，归纳概括各组成成分的作

用及相互关系，建构生态系统的结构模型

8.通过对实例的分析讨论，建立食物链和食物网的概念

9.尝试运用系统分析的方法，分析几种典型的生态系统

二、教学重难点

1、教学重点

（1）分析生态系统的结构，归纳生态系统的组分，建构生态系统的结构模型

2、教学难点

（1）建构生态系统的结构模型

（2）阐明生态系统是一个统一的整体

六、教学设计思路

5.文字叙述

教师利用学生已有的群落知识和生活经验为基础，通过对不同生态系统的对比、分析、归

纳，初步构建生态系统的结构模型，通过对教材的阅读、私教、分组讨论等活动，探讨生

态系统的组成成分和营养结构，完善生态系统的结构模型，培养学生的科学素养

6.框架图

总结教师组织学生尝试完整生态系统的结构模型

四、教学步骤

1、新课导入

教师利用课件展示呼伦贝尔大草原和大兴安岭森林的图片，请学生描述这两者的基本外貌

特点。并提问：为什么同是在内蒙古东北部这两者之间差距这么大呢？

指导学生回顾“群落的主要类型”的相关知识

11.新课讲授

八、生态系统的范围

教师利用课件展示教材48页的“问题•探讨”，讨论提出的问题：

4.大豆根系会给土壤带来哪些变化？

（与大豆根系共生的根瘤菌把空气中的N,转化成含氮的养料•，增加土壤氮肥，同时，促

进了大豆根系的生长，疏松了土壤）

5.大豆与其他生物之间存在什么关系？

（大豆与根瘤菌之间是互利共生关系，大豆与稗草、前麻、鸭跖草等之间是种间竞争关系,

大豆与大豆蛤之间是捕食关系）

3.根据以上讨论结果，请用一句话概括生物与环境的关系

（生物能适应和影响环境）

4.大豆田是一个生态系统吗？生态系统的概念是什么？

（是；在一定空间内，由生物群落与它的非生物环境相互作用而形成的统一整体，叫作生

态系统）

教师利用课件展示生态系统的概念，并利用课件展示不同生态系统的图片，通过教师的展

示，请学生确认各个生态系统的范围，学生通过观看图片、讨论认识到生态系统的范围有

大有小，可根据需要界定

九、生态系统具有一定的结构

要想分析生态系统的结构，首先要分析生态系统有哪些组成成分，以及各组分之间的关系

教师利用课件以某荒漠生态系统和某池塘生态系统为例，分析它们的组成成分以及各组分

之间的联系

生态系统1某荒漠生态系统

在我国西北半干旱区，豆科植物柠条常被用来进行人工固沙。柠条扎根于沙粒间，顽强生

长形成灌丛。在某沙化地区合理种植柠条之后，群落内物种丰富度逐渐增加并趋于稳定。

群落中有地锦、胡枝子、画眉草、狗尾草、猪毛蒿等植物。还分布着多种动物，其中，植

食性的有蝗虫、蟋蛀、叶蛾、土蜂等：肉食性昆虫或其他小动物有姬蜂、步甲、园蛛、螟

蚣等。在柠条根系周围的土壤中，生活着难以计数的真菌、细菌、放线菌。群落处于稳定

状态时，群落所栖居的土壤表层含水量增加，土壤养分也在改善。

生态系统2某池塘生态系统

讨论：

1.分析上述生态系统中生物之间的食物关系，你能画出多少条食物链？与其他同学画出的

食物链进行比较，分析各自的食物链是否需要修改，共同完善该生态系统的食物链和食物

网。

2.按照不同种类生物的营养方式，以及它们在生态系统中的作用，将上述生态系统中的生

物进行归类

（可归类为生产者、消费者、分解者）

6.在上述生态系统中，食物链之外还有哪些成分？它们对生态系统来说是不可缺少的吗？

为什么？

（还有非生物的物质和能量。它们对生态系统来说是不可或缺的。物质和能量是生命活动

存在的最基本条件，生命活动本质上也是物质和能量的变化。非生物物质还是生物赖以生

存的环境成分）

7.每个生物体的生存都离不开物质和能量。这些生物是怎样获得物质和能量的？不同种类

的生物获取物质和能量的途径一样吗？

（绿色植物通过光合作用将无机物转化为有物，将太阳能转化为化学能。动物通过摄取其

他生物获得物质和能量。细菌、真菌等通过分解动植物遗体和动物的排遗物获得物质和能

量。不同种类的生物获取物质和能量的途径是不尽相同的）

5.参照一般系统的结构模式图，尝试画出生态系统的结构模型

通过上述活动，可以看出，尽管荒漠生态系统和池塘生态系统具有不同种类的生物，但它

们具有相似的组成成分

教师指导学生通过阅读教材自己总结生态系统的组成成分、它们之间的在生态系统的作用

和它们之间的联系

教师利用课件展示“生态系统结构模式图”进行进一步的理解

教师利用课件展示一个食物网，通过学生自己阅读教材，进行提问：

三、食物链是如何形成食物网的？

四、什么是营养级

五、该食物网中有多少条食物链？

学生通过讨论并回答问题，教师通过提问，引导学生自主观察、讨论食物网中营养级的特

点

教师利用课件展示教材中“某陆地生态系统食物网”与上述食物网进行比较，并提问，哪

个食物网所在的生态系统比较稳定？原因是什么？

学生观察比较两个食物网，进行思考

教师总结：来自生产者的物质和能量，通过特定的食物关系进行传递，就形成了食物链或

食物网。一般食物网越复杂，生态系统越稳定

最后，通过这节课教师组织每个小组尝试完善生态系统的结构模型，各个小组完成后进行

比较，教师给予评价

五、板书设计

一、生态系统的范围

1.生态系统的概念

2.生态系统的类型

3.生物圈的概念

二、生态系统具有一定的结构

1.生态系统的组成成分

2.食物链和食物网

人教版(新教材)选择性必修二生物与环境第3章生态系统的结构

第2节生态系统的能量流动教学设计

一、教学目标的确定

课程标准与本节相对应的要求是：分析生态系统中的能量在生物群落中单向流动并逐级递

减的规律；举例说明理由能量流动规律，人们能够更加科学、有效地利用生态系统中的资

源；解释生态金字塔表征了食物网各营养级之间的个体数量、生物量和能量方面的关系。

据此，结合教材内容，确定本节教学目标：

10.通过对能量流经第一、第二营养级的分析，简述如何研究生态系统的能量流动过程

11.通过对赛达伯格湖能量流动的定量分析，概述生态系统的能量流动规律

12.用生态金字塔表征生态系统的能量流动等特点

13.尝试运用生态系统的能量流动规律为生产实践提出合理建议，认同研究能量流动具

有实践意义

二、教学重难点

1、教学重点

(1)生态系统的能量流动过程

2、教学难点

(1)分析生态系统能量流动的过程

(2)尝试调查当地某生态系统的能量流动情况

七、教学设计思路

7.文字叙述

教师利用学生己学的生态系统的结构等知识，按照以下逻辑顺序展开：导入新修建立

能量流动的概缚讨能量流动的过程学纳能量流动的特点父生态金字塔表征其特

点认识研究能量流动的实践意义

8.

情境导入利用课件展示“问题•探讨”，导入本节知识

研究能量流动通过阅读教材，认识并自我总结研究能量流动的实践意

的实践意义

四、教学步骤

1、新课导入

教师利用课件展示鲁兵逊漂流记的图片，并展示教材中“问题•探讨”，与学生们一起讨论

并回答问题：

假设你像小说中的鲁滨逊那样，流落在一个荒岛上，那里除了有能饮用的水，几乎没有任

何食物。你身边尚存的食物只有1只母鸡、15kg玉米。

讨论：

你认为以下哪种生存策略能让你维持更长的时间来等待救援？

i.先吃鸡，再吃玉米。

2.先吃玉米，同时用一部分玉米喂鸡，吃鸡产下的蛋，最后吃鸡。

（应该先吃鸡，再吃玉米（即选择D.若选择2,则增加了食物链的长度，能量在流动过

程中逐级递减，最后人获得的能量较少）

12.新课讲授

十、能量流动的过程

一切生命活动都伴随着能量的变化。没有能量的输入，也就没有生命和生态系统。生态系

统中能量的输入、传递、转化和散失的过程，称为生态系统的能量流动

以刚刚的“问题•探讨”为例，在（玉米一母鸡一人）这个食物链中，能量是如何

输入、储存和散失的呢？

教师提出问题，结合教材55页的文字部分和图3-5,让学生分为几个小组互相讨论并回答

问题：

1、玉米的能量怎样得来？通过何生理作用？能量是如何转化的？

（绿色植物通过光合作用，把无机物合成为有机物，同时，光能便转化成了化学能，固定

在所制造的有机物中。能量的源头是太阳能）

2、输入的总量是多少？

（玉米通过光合作用所固定的能量，并且已经同化为自身的物质中的能量，即玉米的同化

量）

3、玉米的能量有何去路？

（生产者的同化量中，一部分会被母鸡摄入体内，一部分在呼吸作用中以热能形式散失，

还有一部分则会随植物的落叶、遗体等被分解者分解。）

4、母鸡的能量有何去路？（母鸡的摄入量是否等于同化量？）

（母鸡摄入体内的能量，有一小部分存在于排出的粪便中，其余大部分才是被其同化的能

量，可以说同化量=摄入量-粪便量。当然粪便中的那部分能量最终是被分解者利用了。同

化量中有一部分是在呼吸作用中以热能形式散失了，余下的部分用于自身的生长、发育和

繁殖，也就是用于自身体重的增加的有机物中所储存的能量。这部分能量中一部分是在动

物死后，随遗体残骸等被分解者利用散失了，还有一部分才可以流入下一-营养级。）

在回答完问题后，教师给予评价并利用课件展示能量流动示意图并对能量的来源和去路进

行总结

在清楚的了解了生态系统的能量流动的来源和去路后，学生思考：

1.生态系统中的能量流动和转化是否遵循能量守恒定律？为什么？

2.流经某个生态系统的能量能否再次回到这个生态系统中来？为什么？

带着这个问题，我们来学习一下生态系统中能量流动的特点

十一、能量流动的特点

为了研究能量流经生态系统的食物链时，每一级的能量变化和能量转移效率，美国生态学

家林德曼对结构相对简单的天然湖泊一一赛达伯格湖的能量流动进行了定量分析

教师利用课件展示赛达伯格湖的能量流动图解，并根据这个图解提出问题：

8.用表格的形式，将图中的数据进行整理。例如，可以将每一营养级上的能量“流入”和

“流出”整理成为一份清单（“流出”的能量不包括呼吸作用散失的能量）

9.计算“流出”该营养级的能量占“流入”该营养级能量的百分比

3.流入某一营养级的能量，为什么不会百分之百地流到下一个营养级？

4.通过以上分析，你能总结出什么规律？

学生小组之间互相讨论，并回答问题：

1和2

流入能量/[J/（C流出能量（输入后一个营养

营养级出入比/%

m2•a）]级）/[J/（cm•a）]

生产者464.662.813.52

植食性动物62.812.620.06

肉食性动物12.6--

分解者14.6--

3.流入某一营养级的能量主要有以下去向：一部分通过该营养级的呼吸作用散失了；一部

分以排出物、遗体或残枝败叶的形式被分解者利用；还有一部分未能进人（未被捕食）下

营养级；其他的才是流入下一营养级的能量。所以，流入某一营养级的能量不可能百分之

百地流到下一营养级

4.生态系统中的能量流动是单向的；能量在流动过程中逐级递减

通过分析赛达伯格湖的能量流动，可以发现生态系统的能量流动具有两个明显的特点

学生小组通过教材的内容，自己总结能量流动的两个特点

十二、生态金字塔

思考：为什么肉类食品的价格比小白菜价格高？为什么食物链一般不超过五个营养级？

若某生态系统中单位时间内各个营养级所得到的能量数值绘成图，得到如图3-7所示的金

字塔形，并让学生思考：

1.此能量金字塔各营养级有无倒置的可能？

（能量沿食物链流动时逐级递减，营养级越多，消耗的能量就越多，因此可以将单位时间

内各个营养级的能量数值，由低到高绘制成图，这样就形成一个正金字塔图形，就叫做能

量金字塔。在能量金字塔中，营养级别越低，占有的能量越多，反之，越少。能量金字塔

绝不会倒置）

教师利用课件展示某数量金字塔并提问：

2.该生态系统各营养级个体数量是否也呈金字塔形？有无倒置的可能？

（以每个营养级的生物个体数量为依据绘制的金字塔。但会出现有的生物个体数量很少而

每个个体的生物量很大的情况，所以会出现倒置的现象）

教师利用课件展示某生物量金字塔（用质量来表示），并提问：

10.此能量金字塔各营养级有无倒置的可能？

（以每个营养级的生物量绘制的金字塔。但某些单细胞生物的生命周期短，不积累生物量,

而且在测定生物量时是以现存量为依据的，所以在海洋生态系统中会出现倒置现象，即出

现浮游动物数量多于浮游植物）

总结：只有能量金字塔永远是底宽上尖的正金字塔形（即：能量金字塔绝不会倒置），数量

金宇塔及生物量金字塔一般也是正金字塔形，但有时也会出现倒置的特殊形状的金字塔

十三、研究能量流动的实践意义

教师利用课件展示沼气池、蔬菜大棚等图片，并让学生通过阅读教材，总结研究能量流动

的意义

①可以帮助人们将生物在时间、空间上进行合理配置，增大流入某个生态系统的总能量

②可以帮助人们科学规划，设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用；

③可以帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最

有益的部分。

课后作业：结合本节课所学知识，开展探究实践：调查当地某生态系统中的能量流动情况

通过查阅资料，运用所学知识拟定调查方案、开展调查、撰写报告，讨论交流调查结果，

并提出有价值的建议

通过这个活动，提升学生的科学实践能力和社会责任感

五、板书设计

一、能量流动的过程

1.概念

2.起点：从生产者固定太阳能开始

3.数量：流经生态系统的总能量，是生产者所固定的全部太阳能

4.渠道：食物链和食物网

5.过程

二、能量流动的特点

1.单向流动

2.逐级递减

三、生态金字塔

四、研究能量流动的实践意义

人教版（新教材）选择性必修二生物与环境第3章生态系统的结构

第3节生态系统的物质循环教学设计

一、教学目标的确定

课程标准与本节相对应的要求是：分析生态系统中的物质在生物群落与无机环境之间不断

循环的规律；举例说明利用物质循环规律，人们能更加科学、有效地利用生态系统中的资

源；阐明某些有害物质会通过食物链不断地富集的现象。据此，结合教材内容，确定本节

教学目标：

14.通过分析碳循环的过程，建构概念模型，概述生态系统的物质循环

15.通过分析比较生态系统物质循环和能量流动的过程，说明两者之间的关系

16.根据分析比较物质循环的规律，为科学、有效地利用生态洗洗头中的资源等提出有

价值的建议和措施

17.通过对案例的分析讨论，阐明生物富集的成因和危害，并提出科学的防治建议

二、教学重难点

1、教学重点

(1)分析碳循环的过程，概述生态系统的物质循环过程

2、教学难点

(1)说明能量流动和物质循环的关系

(2)尝试探究土壤微生物的分解作用

八、教学设计思路

9.文字叙述

教师利用学生已学的生态系统的结构等知识，按照以下逻辑顺序展开：导入新里今建立

物质循环的概色才探讨物质循环的过程仔比较能量流动和物质循环的区别一阐明生物

富集的成因和危害