高中生物 第5章 生态系统及其稳定性 第3节 生态系统的物质循环教学实录 新人教版必修3

高中生物第5章生态系统及其稳定性第3节生态系统的物质循环教学实录新人教版必修3课题：科目：班级：课时：计划1课时教师：单位：一、设计意图本节课以“生态系统的物质循环”为主题，通过分析生态系统中物质的流动和循环规律，帮助学生理解生态系统物质循环的过程和意义。通过实践活动，培养学生观察、分析、实验等科学素养，提高学生的环保意识和实践能力。二、核心素养目标1.培养学生的科学思维能力，通过分析生态系统物质循环的过程，提升学生运用科学方法解决问题的能力。

2.增强学生的生物实践能力，通过实验操作，使学生能够动手验证生态系统中物质循环的规律。

3.强化学生的生态意识，使学生认识到物质循环对生态系统稳定性的重要性，树立人与自然和谐共生的观念。三、学习者分析1.学生已经掌握了哪些相关知识：

学生在进入本节课之前，已经学习了有关生物圈、生物群落、种群等概念，以及生态系统的能量流动和能量传递的知识。他们对于生物的基本结构和功能有一定的了解，但对于生态系统中物质循环的具体过程和机制可能了解较少。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：

高中学生对生物学普遍持有一定的兴趣，尤其是与自然环境和生物多样性相关的主题。他们通常具备较强的逻辑思维能力和观察分析能力，能够通过实验和实践活动来加深对知识的理解。学生的学习风格多样，有的学生偏好通过实验操作来学习，有的则更倾向于理论分析和讨论。

3.学生可能遇到的困难和挑战：

学生在理解生态系统中物质循环的复杂性时可能会遇到困难，例如难以把握物质循环的动态过程和不同生物之间的相互作用。此外，将抽象的概念与具体的实例相结合，以及理解物质循环对生态系统稳定性的影响，也可能成为学生的学习挑战。此外，对于实验操作不够熟练的学生，可能难以准确完成实验步骤并得出结论。四、教学资源准备1.教材：确保每位学生都有新人教版必修3《高中生物》教材。

2.辅助材料：准备与生态系统物质循环相关的图片、图表和生态循环视频等多媒体资源，以便直观展示物质循环的过程。

3.实验器材：准备培养皿、土壤、植物种子、剪刀、放大镜等实验器材，确保实验的顺利进行。

4.教室布置：设置分组讨论区，以便学生进行小组讨论；安排实验操作台，确保实验安全。五、教学流程一、导入新课（5分钟）

1.教师展示一幅自然风光照片，引导学生思考照片中生态系统的构成要素。

2.提问：“什么是生态系统？生态系统中有哪些基本成分？”

3.引出本节课主题：“今天我们将学习生态系统的物质循环，了解物质如何在生态系统中循环流动。”

二、新课讲授（15分钟）

1.讲授生态系统中物质循环的概念和意义。

-解释物质循环的定义和作用。

-通过实例说明物质循环对生态系统稳定性的重要性。

2.讲解生态系统物质循环的基本过程。

-以碳循环为例，详细讲解物质在生态系统中的流动路径。

-介绍物质循环中的生产者、消费者和分解者角色。

3.分析物质循环的特点和规律。

-讲解物质循环的封闭性和循环性。

-分析物质循环中的能量损失和物质积累问题。

三、实践活动（15分钟）

1.实验一：观察植物叶片结构，了解光合作用和蒸腾作用在物质循环中的作用。

-学生分组进行实验，观察叶片的气孔、叶绿体等结构。

-教师指导学生分析光合作用和蒸腾作用对物质循环的贡献。

2.实验二：模拟生态系统物质循环过程，验证物质循环的规律。

-学生分组进行模拟实验，观察物质在生态系统中的流动。

-教师指导学生分析实验结果，验证物质循环的规律。

3.实验三：探究物质循环对生态系统稳定性的影响。

-学生分组进行实验，观察不同物质循环状况下的生态系统变化。

-教师指导学生分析实验结果，阐述物质循环对生态系统稳定性的影响。

四、学生小组讨论（10分钟）

1.问题一：物质循环的封闭性和循环性有何意义？

-学生分组讨论，举例说明物质循环的封闭性和循环性对生态系统稳定性的作用。

-例如，物质循环的封闭性确保了生态系统内部的物质不会外流，维持了生态系统的自给自足。

2.问题二：生态系统中的生产者、消费者和分解者在物质循环中扮演什么角色？

-学生分组讨论，分析不同生物在物质循环中的角色和作用。

-例如，生产者通过光合作用将无机物质转化为有机物质，消费者通过摄取生产者获取能量，分解者将有机物质分解为无机物质。

3.问题三：物质循环对生态系统稳定性有何影响？

-学生分组讨论，分析物质循环对生态系统稳定性的正面和负面影响。

-例如，物质循环有助于维持生态系统内部的物质平衡，但也可能导致某些物质的过度积累或缺失。

五、总结回顾（5分钟）

1.教师总结本节课的主要内容和重点，强调物质循环在生态系统中的重要性。

2.通过提问，检查学生对本节课知识的掌握情况，例如：“物质循环的封闭性和循环性对生态系统有何意义？”

3.鼓励学生在课后进一步探究物质循环的更多相关知识，例如：“请同学们思考，除了碳循环，还有哪些物质在生态系统中循环流动？”

4.用时：导入新课（5分钟）、新课讲授（15分钟）、实践活动（15分钟）、学生小组讨论（10分钟）、总结回顾（5分钟），共计45分钟。六、教学资源拓展1.拓展资源：

-生态系统的物质循环是一个复杂的过程，涉及多种元素和生物。可以拓展阅读有关氮循环、磷循环、硫循环等具体循环的资料，以便学生更全面地理解生态系统的物质循环。

-研究不同生态系统（如森林、海洋、草原等）的物质循环特点，了解不同生态系统物质循环的差异和适应性。

-探讨人类活动对生态系统物质循环的影响，如工业排放、农业施肥、城市化进程等。

2.拓展建议：

-鼓励学生查阅相关书籍或科学杂志，了解最新的生态系统物质循环研究进展。

-组织学生进行实地考察，如参观自然保护区或农田，观察不同生态系统中的物质循环现象。

-设计学生研究项目，让学生选择一个具体的生态系统，研究其物质循环过程，并撰写研究报告。

-利用网络资源，如在线课程、教育视频等，为学生提供额外的学习材料，帮助他们加深对物质循环的理解。

-开展小组讨论或辩论活动，让学生就人类活动对生态系统物质循环的影响提出自己的观点和解决方案。

-通过模拟实验，让学生亲自动手操作，观察和记录物质循环的过程，提高他们的实践操作能力和科学探究能力。

-鼓励学生参与社区服务项目，如参与植树造林、土壤保护等活动，将所学知识应用于实际环境问题的解决。七、内容逻辑关系①生态系统的物质循环

-重点知识点：物质循环的定义、过程、特点、重要性

-重点词句：物质循环、生态系统、生产者、消费者、分解者、能量流动、物质循环的封闭性、循环性

②物质循环的过程

-重点知识点：碳循环、氮循环、水循环等具体循环过程

-重点词句：碳循环、光合作用、呼吸作用、固氮作用、硝化作用、反硝化作用、水循环、蒸发、降水、径流

③物质循环的特点和规律

-重点知识点：物质循环的动态平衡、物质循环的全球性、物质循环的循环性

-重点词句：动态平衡、全球性、循环性、物质循环的反馈机制、物质循环的稳定性、物质循环的调节机制八、课堂1.课堂评价：

-提问：通过课堂提问，检验学生对生态系统物质循环概念、过程和特点的理解程度。例如，提问：“什么是生态系统物质循环？请举例说明物质循环在生态系统中的作用。”

-观察：观察学生在课堂上的参与度，如是否积极回答问题、是否认真记录笔记、是否能够正确操作实验器材等。

-测试：设计小测验或课堂练习，测试学生对本节课知识点的掌握情况。例如，给出几个选择题或填空题，让学生在规定时间内完成。

-反馈：对学生的回答和测试结果进行及时反馈，鼓励正确答案，指出错误之处，并提供纠正方法。

2.课堂互动：

-小组讨论：组织学生进行小组讨论，让学生在小组内分享对生态系统物质循环的理解，培养团队合作能力。例如，讨论：“在碳循环过程中，哪些生物扮演了重要角色？它们是如何影响碳循环的？”

-角色扮演：让学生扮演生态系统中的不同生物，模拟物质循环的过程，加深对物质循环动态性的理解。

3.课堂实践：

-实验操作：在实验环节，观察学生是否能够按照实验步骤正确操作，并能够解释实验结果。例如，观察学生在碳循环实验中是否能够准确测量二氧化碳的吸收和释放。

-实践报告：要求学生在实验后撰写实验报告，总结实验过程和结果，提高学生的写作能力和总结能力。

4.作业评价：

-作业批改：对学生的作业进行认真批改，关注作业的正确性和完整性。例如，批改学生绘制的生态系统物质循环图，检查其准确性。

-作业点评：在批改作业的同时，给予学生具体的点评和建议，帮助学生改进学习方法和知识掌握。

-作业反馈：及时将作业批改结果反馈给学生，鼓励学生在下一次作业中改进不足。

5.课堂总结：

-课堂回顾：在课程结束时，通过提问或简短总结，帮助学生巩固本节课所学内容。例如，提问：“今天我们学习了哪些关于生态系统物质循环的知识？”

-学生反思：鼓励学生在课后反思本节课的学习，思考自己在学习过程中的收获和不足，为下一节课做好准备。典型例题讲解1.例题：

问题：在森林生态系统中，植物通过光合作用将大气中的二氧化碳转化为有机物质，这个过程对生态系统物质循环有何作用？

解答：植物通过光合作用将大气中的二氧化碳转化为有机物质，这个过程称为固定碳。这对生态系统物质循环的作用包括：

-增加生态系统的有机物质储备，为消费者提供食物来源。

-通过光合作用将无机碳转化为有机碳，促进碳循环的进行。

-释放氧气，维持大气中的碳-氧平衡。

2.例题：

问题：在氮循环过程中，氨氧化细菌将氨气转化为亚硝酸盐和硝酸盐，这个过程对生态系统物质循环有何意义？

解答：氨氧化细菌将氨气转化为亚硝酸盐和硝酸盐的过程称为硝化作用。这个过程对生态系统物质循环的意义包括：

-为植物提供可利用的氮源，促进植物的生长。

-维持土壤中氮的循环，防止氮的流失。

-减少氨气对环境的污染。

3.例题：

问题：在碳循环中，动物通过呼吸作用将有机物质中的碳转化为二氧化碳释放到大气中，这个过程对生态系统物质循环有何影响？

解答：动物通过呼吸作用将有机物质中的碳转化为二氧化碳释放到大气中的过程称为呼吸作用。这个过程对生态系统物质循环的影响包括：

-维持大气中二氧化碳的浓度，影响全球气候。

-为植物光合作用提供必要的二氧化碳。

-促进有机物质在生态系统中的循环。

4.例题：

问题：在生态系统中，水循环对物质循环有何作用？

解答：水循环在生态系统中的作用包括：

-维持生态系统水分平衡，保证生物体的水分需求。

-作为溶解物质的载体，参与物质的运输和循环。

-促进生物体的代谢和生长。

5.例题：

问题：生态系统中的物质循环具有哪些特点？

解答：生态系统中的物质循环具有以下特点：

-封闭性：物质在生态系统中的循环流动是封闭的，不会发生物质的大量损失。

-循环性：物质在生态系统中的循环流动是连续的，不会中断。

-动态平衡：生态系统中的物质循环处于动态平衡状态，物质输入和输出保持相对稳定。

-相互依赖：生态系统中的物质循环各环节相互依赖，任何一个环节的改变都会影响整个循环过程。反思改进措施反思改进措施（一）教学特色创新

1.融入多媒体教学：在讲解生态系统的物质循环时，利用多媒体展示生态系统的动态变化和物质循环的过程，使抽象的概念更加直观，提高学生的学习兴趣。

2.强化实践活动：通过设置模拟实验和实地考察，让学生亲身体验物质循环的过程，增强学生的实践操作能力和对知识的理解。

反思改进措施（二）存在主要问题

1.学生对物质循环的理解不够深入：部分学生对物质循环的概念和过程理解不够，需要进一步通过实例和实践活动来加深理解。

2.教学方法单一：目前的课堂教学方法较为传统，缺乏互动性和趣味性，可能影响学生的学习积极性和效果。

3.评价方式不够全面：评价方式主要依赖于课堂表现和作业成绩，缺乏对学生在实践活动中的表现和团队协作能力的评价。

反思改进措施（三）改进措施

1.深化学生对物质循环的理解：通过引入更多实例，如碳循环、氮循环的具体案例，让学生在具体情境中理解物质循环的原理和重要性。

2.丰富教学方法：结合多媒体教学、小组