《某些有害物质沿食物链而富集》教学设计

《某些有害物质沿食物链而富集》教学设计一、教材分析1、教材版本与章节本课程教材为沪教版（2019）高中生物选择性必修2《生物与环境》第三章第二节的内容。2、教材内容主旨这部分内容主要讲述食物链和食物网是生态系统的营养结构，而某些有害物质会沿食物链而富集这一重要生态现象。通过学习，学生能够深入理解生态系统内部的物质和能量传递关系，以及人类活动对生态系统可能产生的影响，为后续学习生态系统的稳定性等内容奠定基础。二、学情分析1、知识基础学生在之前的学习中已经了解了生态系统的基本概念，包括生态系统的组成成分等知识。但对于食物链和食物网在生态系统中的具体作用以及有害物质的富集现象还缺乏深入的认识。2、学习能力高中学生具备一定的逻辑思维能力和自主学习能力，但对于抽象的生态概念和复杂的生态关系，可能还需要通过具体的实例和直观的教学方法来帮助理解。3、学习兴趣学生对于与生活实际相关的生态问题，如环境污染和生物体内有害物质的积累等话题比较感兴趣，这可以作为激发他们学习本部分内容的切入点。三、教学目标1、知识目标学生能够准确说出食物链和食物网的概念，并能举例说明不同生态系统中的食物链和食物网结构。理解某些有害物质沿食物链富集的原理，能够解释为什么处于食物链顶端的生物体内有害物质浓度最高。2、能力目标通过分析实际案例，培养学生观察、分析和归纳总结的能力。让学生学会绘制简单生态系统的食物链和食物网，提高学生的动手能力和对知识的整合能力。3、情感态度与价值观目标使学生认识到生态系统是一个统一的整体，人类活动对生态系统的影响深远，从而增强学生保护生态环境的意识。培养学生严谨的科学态度，让学生在探究有害物质富集现象的过程中尊重科学事实。四、教学重难点1、教学重点食物链和食物网的构建与分析。有害物质沿食物链富集的过程和机制。2、教学难点理解有害物质沿食物链富集的量化关系，例如在不同营养级生物体内有害物质浓度的倍数变化。引导学生从食物链和食物网的角度分析生态系统的稳定性以及人类活动对其的影响。五、教学方法1、讲授法对于食物链、食物网和有害物质富集等基本概念，通过清晰、准确的讲授，让学生快速获取知识要点。2、案例分析法引入实际的生态污染案例，如汞污染在水生生态系统中的传播，让学生分析有害物质是如何沿着食物链富集的，提高学生分析问题和解决问题的能力。3、小组讨论法在探讨生态系统稳定性与食物链、食物网关系时，组织学生进行小组讨论，鼓励学生发表自己的观点，培养学生的团队合作精神和批判性思维。4、直观教学法利用多媒体展示食物链和食物网的动态图、有害物质富集的动画等，将抽象的知识直观化，帮助学生更好地理解。六、教学过程（一）导入（5分钟）1、故事导入老师开始讲故事：“同学们，在一个美丽的湖泊里，生活着许多小鱼小虾，还有一些水鸟。这个湖泊周边有一个小工厂，工厂排放的污水中含有一种很难分解的化学物质。慢慢地，渔民们发现捕到的鱼体内有奇怪的异味，而且水鸟的数量也在减少。这是怎么回事呢？今天我们就来学习食物链和食物网构成生态系统的营养结构，特别是某些有害物质沿食物链而富集的知识，来解开这个谜团。”2、提问引导接着老师提问：“大家猜猜看，鱼体内的异味和水鸟数量的减少可能与工厂排放的污水有什么关系呢？”鼓励学生大胆猜测，然后引出本节课的主题。（二）新课讲授（30分钟）1、食物链和食物网的概念（10分钟）首先，老师在黑板上画出一个简单的草原生态系统图，图中有草、野兔、狐狸等生物。然后讲解：“同学们，像这样，在生态系统中，生物之间由于食物关系而形成的一种联系，就叫做食物链。比如在这个草原生态系统里，草被野兔吃，野兔被狐狸吃，我们就可以写成一条食物链：草→野兔→狐狸。那大家想一想，在我们周围的生态系统中，还有哪些食物链呢？”让学生举例，如农田生态系统中的小麦→蝗虫→青蛙→蛇等食物链。接着老师说：“但是啊，生态系统中的生物之间的食物关系是非常复杂的，很多生物的食物来源不止一种，这就形成了食物网。”再用多媒体展示一个复杂的森林生态系统食物网图，让学生观察并找出其中的食物链。2、有害物质沿食物链富集（20分钟）老师继续讲述：“回到我们开始讲的那个湖泊的故事。工厂排放的污水中的化学物质是一种有害物质，我们假设它叫汞。汞在生态系统中是很难分解的。”然后用多媒体展示汞在水生生态系统中的传播动画。动画中，汞随着污水进入湖泊，被浮游生物吸收，浮游生物被小鱼吃，小鱼被大鱼吃，大鱼又被水鸟吃。老师解释：“在这个过程中，汞这种有害物质不会被生物排出体外，而是随着食物链一级一级地传递。而且，每传递一级，汞在生物体内的浓度就会增加。比如说，浮游生物体内汞的浓度是1ppm（这里的ppm是浓度单位，百万分之一），小鱼吃了很多浮游生物，小鱼体内汞的浓度可能就变成了5ppm，大鱼吃了很多小鱼，体内汞浓度可能达到20ppm，到了水鸟体内，汞浓度可能高达100ppm。这就是有害物质沿食物链而富集的现象。大家思考一下，为什么会出现这种现象呢？”引导学生讨论，然后总结：“这是因为有害物质难以分解和排出，处于较高营养级的生物会摄入大量含有有害物质的低营养级生物，所以有害物质在它们体内积累得越来越多。”（三）课堂活动（20分钟）1、小组活动一：构建食物链和食物网（10分钟）将学生分成小组，每个小组4~5人。给每个小组发放一套写有不同生物名称的卡片，这些生物来自一个特定的生态系统，如草原生态系统（生物有草、羊、狼、老鼠、猫头鹰、蛇等）。要求小组同学合作，根据生物之间的食物关系构建食物链和食物网，然后派一名代表到黑板上画出他们小组构建的食物链和食物网。其他小组的同学进行评价，指出正确的地方和可能存在的错误。老师最后进行总结和点评，强调构建食物链和食物网时的注意事项，如箭头的方向表示能量流动方向，从被捕食者指向捕食者等。2、小组活动二：有害物质富集分析（10分钟）老师给出一个新的生态污染案例，例如在一片受到农药污染的果园生态系统中，农药在食物链中的富集情况。小组同学讨论并计算在这个食物链（果树→害虫→小鸟→猛禽）中，假设农药在果树中的初始浓度为0.1ppm，每经过一个营养级，农药浓度增加5倍，那么猛禽体内农药的浓度是多少。每个小组汇报他们的计算结果和分析过程，老师进行讲解和纠正，进一步加深学生对有害物质沿食物链富集原理的理解。（四）课堂总结（10分钟）1、知识总结老师和学生一起回顾本节课的主要内容。老师提问：“同学们，谁能来说说食物链和食物网的概念？”“有害物质沿食物链富集的原理是什么？”让学生积极回答，然后老师进行补充和完善。2、重点强调重点强调有害物质沿食物链富集现象对生态系统和人类的影响，如处于食物链顶端的人类如果食用了含有大量有害物质的生物，会对健康产生严重危害。同时，强调生态系统中食物链和食物网的复杂性和重要性，任何一个环节的破坏都可能影响整个生态系统的稳定。（五）课堂练习（15分钟）1、选择题（5分钟）老师在黑板上或通过多媒体展示以下选择题：在一个草原生态系统中，食物链为草→野兔→狼。如果狼体内发现了一种有害物质，这种有害物质最有可能来源于（）。A.狼自身产生的B.野兔C.草D.空气让学生思考并回答，然后老师讲解答案：因为有害物质沿食物链富集，最开始的来源是生产者，所以答案是C。2、简答题（10分钟）给出这样一道简答题：“请简要说明在一个湖泊生态系统中，汞污染是如何通过食物链影响到水鸟的，并解释为什么水鸟体内汞的浓度最高。”学生在纸上作答，然后老师选择部分同学的答案进行展示和讲解，指出优点和不足之处，帮助学生掌握正确的答题方法和知识要点。（六）布置作业（5分钟）1、书面作业让学生回去后绘制一个自己熟悉的生态系统（如校园生态系统）的食物链和食物网图，并分析如果这个生态系统受到一种新的有害物质污染，哪些生物可能受到的影响最大。2、拓展作业要求学生查阅资料，了解目前全球范围内有哪些重大的生态污染事件是与有害物质沿食物链富集有关的，并用自己的话写一篇300~500字的小报告。七、教学反思1、教学方法有效性在本节课的教学中，通过多种教学方法的结合，如讲授法、案例分析法、小组讨论法和直观教学法等，学生的学习积极性较高，对知识的理解和掌握情况较好。尤其是小组活动环节，学生能够积极参与，提高了他们的合作能力和动手能力。但是，在小组讨论过程中，部分小组可能存在个别学生主导讨论，其他学生参与度不高的情况，在今后的教学中需要加强对小组讨论的引导和监督。2、教学内容难易度对于食物链和食物网的概念以及有害物质沿食物链富集的原理，大部分学生