3.3生态系统的物质循环教学设计-高二上学期《生物》人教版选择性必修2

第第页教学设计

课程基本信息学科生物学年级高二学期秋季课题生态系统的物质循环教学目标通过分析碳元素在生物群落和非生物环境之间的传递过程，构建碳循环模型，概述生态系统物质循环的功能，发展模型和建模的科学思维。2.根据生态系统物质循环的规律，分析“双碳”政策并提出相应的实施建议，提升思维能力。3.通过分析铅富集产生毒害效应的案例，阐明生物富集的成因和危害，提出合理的防治措施，形成生态意识，树立社会责任。4.在生态系统结构的基础上，通过图示比较物质循环和能量流动的过程，深化结构和功能的生命观念。教学内容教学重点：分析碳循环的过程，概述生态系统的物质循环过程

2.案例分析，概述生物富集的成因和危害3.比较生态系统的物质循环和能量流动的联系和区别

教学难点：1.说明生态系统的物质循环过程，及其与能量流动的关系教学过程一、生态系统的物质循环11.创设情境，提出问题以“碳达峰和碳中和”政策导入课堂，解释碳达峰和碳中和的含义。此政策是在应对温室效应的背景下提出的，以减少全球二氧化碳对气候的影响，其生态学意义在于维持大气二氧化碳含量的恒定。物质的含量取决于它的来源和去路，引出探究问题：大气二氧化碳的来龙去脉。设计意图：以国家政策导入新课，使学生明白国之政策的提出是以自然科学规律作为依据的，鼓励学生积极学习自然科学、关注时事。为探究碳循环规律创设学习背景。2、分析问题，构建模型提出思考问题：假如你在操场上运动，呼出一口气，许多CO2分子就离开你的身体。想象一下，这些CO2分子离开你之后，会开始怎样的旅行？提出任务：利用文字和箭头绘制“碳先生”的旅行图。学生按照已有知识储备和生活经验构建“碳先生”的旅行图，教师点评。设计意图：学生在初中科学的学习中，已具备一定的生态学知识，再结合自身的生活经验，初步构建碳循环模型。结合教材第61页思考▪讨论栏目，利用问题驱动学生进一步完善“碳先生”的旅行图。问题1：结合生态系统的结构，请问碳在非生物环境和生物体内分别主要以什么形式存在？问题2：碳是如何进出生产者、消费者、分解者的（以什么形式、通过哪些生命活动、形成哪些产物等）？解决两个问题后，提出任务：用关键词、线段、箭头、方框等完善“碳先生”的旅行图。教师对内容进行补充。设计意图：将难度较大的问题分解成几个小问题，按照学生的认知规律逐步引导，得出结论。使学生在理解的基础上修改并得出碳循环的模型。3.形成概念，学以致用展示氮、硫元素在生态系统中循环的模式图，比较碳、氮、硫三种物质循环模型图中的共同点，引导学生概括出生态系统物质循环的概念：组成生物体的碳、氢、氧、氮、磷、硫等元素，都在不断进行着从非生物环境到生物群落，又从生物群落到非生物环境的循环过程。教师对生态系统物质循环概念的理解进行拓展并总结生态系统物质循环的特点。设计意图：引导学生通过比较分析三种物质的循环过程，通过不完全归纳法形成生态系统物质循环的概念。从模型中可以看出三种物质在循环过程中以不同的形式存在，理解物质循环中的“物质”指的是元素。利用生态系统物质循环的规律分析“双碳”政策并提出相应的实施建议，提出思考问题，问题1：若只实现了碳达峰是否意味着就可以降低环境CO2的浓度？问题2：从碳循环的角度，结合模型，举例说明国家和个人层面分别可以做些哪些努力，以早日实现碳达峰和碳中和的目标？学生思考问题答案。设计意图：利用所学自然科学知识解读政策问题，使学生在学习知识后获得成就感。为双碳政策的实施献计献策，形成生态意识，增强学生作为社会主义事业接班人的社会责任感。生物富集与生物放大1、分析案例，形成概念问题导入案例：温室效应是由于碳在循环过程中，从生物群落到非生物环境到的传递速率大于非生物环境到生物群落的传递速率，于是在非生物环境中积累浓度上升所导致的，那么有没有物质在循环过程中积累于生物群落而对生物造成危害的？引出铅积累于人体造成毒害现象的案例。提出任务：请阅读教材P63-64页的内容，建构铅积累于人体的流程图。从流程图概括出生物富集的概念：生物体从周围环境吸收、积蓄某种元素或难以降解的化合物。使其在机体内浓度超过环境浓度的现象。分析水体生态系统中水体和各种水生生物体内的铅含量，得出铅富集于人体的原理是生物放大。提出任务：模拟自然界中的生物放大和生物富集现象。学生计算并得出数据结论。设计意图：学生自主阅读教材，建构流程图，培养学生查找资料，获取信息的能力。通过自主整理信息，了解铅积累于生物体的原因。通过数据分析和模拟活动，使学生直观、深刻地理解生物放大是形成生物富集的成因之一。应用概念，学以致用设问：生物富集是在物质循环过程中所产生的，请从生态系统物质循环的角度，思考哪些措施可有效地减少生物富集造成的危害？学生思考并作出回答。设计意图：学以致用既是对学生学习成果的检测，又能加深学生对知识的理解。使学生从生物富集和生物放大的角度理解垃圾分类政策的意义。生态系统物质循环和能量流动的联系在碳循环模型的基础上，提出任务：请结合已学的生态系统能量的流动内容，在碳循环模型中用虚线绘制能量流动的过程，可以额外增加能量流动的相关概念。学生完成任务并根据图示总结物质循环和能量流动的联系和区别。设计意图：在碳循环模型中绘制能量流动过程，直观比较了两者之间的联系和区别，理解生态系统的各基本组分通过营养结构联系在一起形成紧