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2019 版 人教版 高中生物学 选择性必修 2 生物与环
境《第 3 章 生态系统及其稳定性》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
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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
《普通高中生物学课程标准( 2017 年版 2020 年修订)》将“生物与环
境”作为选择性必修 2 的重要内容,旨在帮助学生理解生物个体、种群、群落
与生态系统之间的关系,以及人类活动对生物圈的影响。第 3 章《生态系统及
其稳定性》是这一模块的核心章节,它详细阐述了生态系统的结构、能量流动、
物质循环、信息传递和稳定性等基本概念和原理。本章内容不仅涉及生物学的
基础知识,还与学生的日常生活、环境保护等社会议题紧密相连,有助于培养
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。
具体来说,本章包括以下五个小节:
第 1 节 生态系统的结构:介绍生态系统的定义、组成成分(生产者、消费
者、分解者及非生物环境)以及营养结构(食物链和食物网)。通过“科学・
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技术・社会”栏目,分析黄石公园灭狼与引狼入园的案例,探讨物种制衡关系
在生态系统中的重要性。
第 2 节 生态系统的能量流动:阐述生态系统中能量的输入、传递、转化和
散失过程,介绍能量金字塔的概念,并通过探究实践活动,引导学生调查当地
某生态系统中的能量流动情况,理解能量流动在生态系统中的意义。
第 3 节 生态系统的物质循环:讲解生态系统中碳、氮、磷等元素在生物群
落与非生物环境之间的循环过程,分析人类活动对物质循环的影响,并通过探
究土壤微生物的分解作用,理解分解者在物质循环中的作用。通过“与生物学
有关的职业”栏目,介绍景观设计师的职业特点和工作内容,拓宽学生的职业
视野。
第 4 节 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)以及信息传递在生态系统中的作用,通过案例分析,理解
信息传递对生物种间关系调节和生态系统平衡的重要性。
第 5 节 生态系统的稳定性:阐述生态系统的抵抗力稳定性和恢复力稳定性
的概念,分析影响生态系统稳定性的因素,通过探究实践活动,设计制作生态
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缸并观察其稳定性,理解生态系统自我调节能力的有限性。
(二)单元内容分析
生态系统的结构:
核心概念:生态系统的定义、组成成分、营养结构。
重点难点:理解食物链和食物网的形成及其生态意义;分析黄石公园灭狼
与引狼入园的案例,探讨物种制衡关系。
教学方法:采用案例分析法、讨论法,结合多媒体展示生态系统的结构和
组成成分。
生态系统的能量流动:
核心概念:能量金字塔、能量流动的过程和特点。
重点难点:理解能量在生态系统中的传递和转化过程;通过调查实践活动,
掌握能量流动的调查方法。
教学方法:采用讲授法、探究实践法,引导学生调查当地生态系统的能量
流动情况,分析能量流动对生态系统的影响。
生态系统的物质循环:
核心概念:物质循环的过程和特点、分解者的作用。
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重点难点:理解碳、氮等元素在生态系统中的循环过程;通过探究实践活
动,掌握土壤微生物的分解作用。
教学方法:采用讲授法、实验法,通过探究土壤微生物的分解作用,理解
物质循环在生态系统中的重要性。
生态系统的信息传递:
核心概念:信息的种类、信息传递在生态系统中的作用。
重点难点:理解物理信息、化学信息、行为信息在生态系统中的传递方 式 ;
分析信息传递对生物种间关系调节和生态系统平衡的影响。
教学方法:采用案例分析法、讨论法,结合多媒体展示信息传递在生态系
统中的作用。
生态系统的稳定性:
核心概念:抵抗力稳定性、恢复力稳定性、生态系统自我调节能力。
重点难点:理解生态系统稳定性的概念和影响因素;通过探究实践活动,
设计制作生态缸并观察其稳定性。
教学方法:采用讲授法、探究实践法,引导学生设计制作生态缸,观察其
稳定性并分析影响稳定性的因素。
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( 三 )单元内容 整 合
本章内容 围绕 生态系统的结构、能量流动、物质循环、信息传递和稳定性
五个方 面进 行 整 合,形成一个 完整 的知识体系。在教学过程中, 应注 重 各 知识
点之间的 联 系和 衔接 ,通过案例分析、探究实践等方法,帮助学生理解生态系
统的 整 体性和复 杂 性。结合学生的实 际 生活和社会议题,引导学生思 考 人类活
动对生态系统的影响以及 如何 保护生态系统稳定性等 问 题,培养学生的社会责
任 感 和环保意识。
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。在本章教学中, 应注 重培养学生的生命观念,具体体 现 在以
下 几 个方 面 :
结构与 功 能观:通过介绍生态系统的组成成分和营养结构,引导学生理解
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生物体结构与 功 能之间的 适应 关系。例 如 ,生产者通过 光 合作用将 太阳 能转化
为化学能,为 整 个生态系统 提供 能量来 源 ;消费者通过 摄 食 获取 能量和营养物
质, 促进 生态系统的物质循环和能量流动。
稳态与平衡观:通过阐述生态系统的稳定性和自我调节能力,引导学生理
解生物体和生态系统在内 外 环境 变 化中保 持 相对稳定和平衡的 机 制。例 如 ,生
态系统通过 负反馈 调节 机 制抵 御 和消 除外界干扰 ,维 持 其结构和 功 能的相对稳
定。
物质与能量观:通过讲解生态系统的能量流动和物质循环过程,引导学生
理解物质和能量在生态系统中的转化和传递 规律 。例 如 ,能量在生态系统中是
单 向 流动并 逐级 递 减 的;物质在生态系统中是循环 往 复的,通过生物地 球 化学
循环实 现再利 用。
进 化与 适应 观:通过分析黄石公园灭狼与引狼入园的案例,引导学生理解
物种制衡关系在生态系统中的重要性以及生物体对环境的 适应 和 进 化过程。例
如 , 灰 狼通过 捕 食 加拿大马鹿控 制其种群 数 量,维 持 生态系统的平衡; 马鹿 通
过 进 化 适应灰 狼的 捕 食 压 力, 提 高其生 存 和 繁殖 能力。
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(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。在本章教学中, 应注 重
培养学生的科学思维,具体体 现 在以下 几 个方 面 :
归纳 与概括:通过引导学生分析多个生态系统的结构和 功 能特点, 归纳出
生态系统的普 遍规律 和特 征 。例 如 ,通过分析不 同 生态系统的食物链和食物网
结构,概括 出 食物链和食物网的基本组成和生态意义。
演绎 与 推 理:通过 运 用生态系统理论解 决 实 际问 题,培养学生的 演绎推 理
能力。例 如 , 根据 生态系统的能量流动 规律 , 推 导 出 能量金字塔的形成原理和
特点; 根据 生态系统的物质循环 规律 , 推 导 出 物质在生态系统中的循环 路径 和
影响因素。
模 型 与 建 模:通过引导学生构 建 生态系统的结构模 型 、能量流动模 型 和物
质循环模 型 等,培养学生的 建 模能力。例 如 , 利 用生态系统结构模 型 展示生态
系统的组成成分和营养结构; 利 用能量流动模 型 展示能量在生态系统中的传递
和转化过程。
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批判 性思维:通过引导学生分析科学 文献 和实验 数据 ,培养学生的 批判 性
思维能力。例 如 ,通过分析不 同 学者对生态系统稳定性影响因素的 研 究成 果 ,
引导学生思 考 其科学性和 可靠 性;通过实验 数据 的对 比 分析,引导学生 评估 实
验结 果 的准 确 性和 可 信 度 。
( 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。在本
章教学中, 应注 重培养学生的科学探究能力,具体体 现 在以下 几 个方 面 :
问 题 发现 与 提出 :通过引导学生观察 身边 的生态系统 现象 和 问 题,培养学
生的 问 题 发现 能力。例 如 ,通过观察 校 园内的 植 物种类和分 布 特点,引导学生
提出 关于生态系统多 样 性和稳定性的 研 究 问 题。
实验设计与实 施 :通过引导学生 进 行实验设计和实 施 活动,培养学生的实
验 操 作能力。例 如 ,设计并实 施 调查当地某生态系统中的能量流动情况的实践
活动;设计并实 施 探究土壤微生物的分解作用的实验活动。
数据收集 与分析:通过引导学生 收集 和分析实验 数据 ,培养学生的 数据收
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集 和分析能力。例 如 , 收集 调查当地某生态系统中的能量流动情况的实践活动
的 数据 并 进 行统计分析; 收集 探究土壤微生物的分解作用的实验 数据 并 进 行结
果 分析。
结 果交 流与讨论:通过组 织 学生展示和 交 流实验结 果 和心 得 体会,培养学
生的结 果交 流与讨论能力。例 如 ,组 织 学生 进 行生态系统稳定性和能量流动等
主 题的小组讨论和 汇报 活动;组 织 学生 进 行实验 报告 的 撰写 和展示活动。
( 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。在本章教学中, 应注 重培养学
生的社会责任意识,具体体 现 在以下 几 个方 面 :
环保意识:通过引导学生分析人类活动对生态系统的影响以及生态系统的
稳定性 问 题,培养学生的环保意识。例 如 ,通过分析过 度砍伐森林 、 污染河 流
等人类活动对生态系统稳定性的 破坏 作用,引导学生 认 识 到 保护生态环境的重
要性;通过探讨 如何 合理 利 用和保护生态系统 资源 的 问 题,引导学生 提出可 行
的环保 措施 和 建 议。