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2019 版 沪科教版 高中生物学 选择性必修 2 生物与
环境《第三章 生态系统是具有一定结构和功能的统
一体》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
《生态系统是具有一定结构和功能的统一体》是高中生物学选择性必修
2 《生物与环境》的第三章内容。本章内容深入探讨了生态系统的基本概念、
组成成分、营养结构、能量流动、物质循环以及信息传递等核心知识,旨在帮
助学生全面理解生态系统的复杂性及其运作机制。通过本章的学习,学生能够
建立起对生态系统的宏观认识,理解生物与环境之间的相互作用关系,以及这
些相互作用如何影响生态系统的稳定性和可持续性。
本章内容包括以下几个主要部分:
生态系统的基本概念:介绍生态系统的定义、组成成分(生物因素和非生
物因素)以及它们之间的紧密联系。
食物链和食物网:阐述生物之间的营养关系,包括捕食、竞争、共生等相
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互作用,以及食物链和食物网的概念。
能量流动:分析能量在生态系统中的传递过程,包括能量的输入、传递、
转化和散失,以及生态金字塔的概念。
物质循环:探讨生态系统中物质的循环利用过程,特别是碳循环和水循环
等重要循环过程。
信息传递:解释生态系统中信息的种类、传递方式以及信息传递在生态系
统中的调节作用。
(二)单元内容分析
本单元内容围绕生态系统的结构和功能展开,每个部分都紧密相连,共同
构成了生态系统的完整图景。以下是各部分的详细分析:
生态系统的基本概念
生态系统的定义:生态系统是由生物群落与其无机环境相互作用而形成的
统一整体,具有特定的结构和功能。
组成成分:生态系统由生物因素(包括生产者、消费者和分解者)和非生
物因素(如光、温度、水等)组成。这些因素相互依存、相互作用,共同维持
着生态系统的稳定。
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生物因素与非生物因素的紧密联系:生物因素通过摄取、转化和释放能量
和物质来影响非生物因素,而非生物因素则为生物提供生存所需的环境条件。
食物链和食物网
生物之间的营养关系:生物之间通过捕食、竞争、共生等相互作用形成复
杂的营养关系。这些关系决定了生物在生态系统中的角色和地位。
食物链和食物网的概念:食物链是生物之间通过食物关系形成的一种链状
结构,而食物网则是由多个食物链相互交织形成的复杂网络。食物链和食物网
反映了生态系统中生物之间的营养关系和能量流动路径。
能量流动
能量的输入:生态系统中的能量主要来源于太阳辐射,通过光合作用等过
程被生产者转化为化学能。
能量的传递:能量在生态系统中通过食物链和食物网逐级传递,每一级生
物只能利用前一级生物所固定能量的一部分,其余部分则散失到环境中。
能量的转化和散失:生物在摄取、转化和释放能量的过程中,部分能量以
热能的形式散失到环境中,而其余部分则转化为生物体的化学能或用于生命活
动。
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生态金字塔:生态金字塔是一种表示生态系统中生物数量、生物量或能量
流动关系的图形,包括数量金字塔、生物量金字塔和能量金字塔。
物质循环
物质的循环利用:生态系统中的物质(如碳、氮、磷等)在生物群落和无
机环境之间不断循环利用,维持着生态系统的稳定。
碳循环:碳是生物体最重要的组成元素之一,碳循环涉及大 气 、 海洋 、 陆
地生态系统等多个方面,是地 球上 最重要的物质循环之一。
水循环:水循环是地 球上 水分不断循环的过程,包括 蒸发 、 凝 结、 降 水等
环节,对维持生态系统的水分 平衡 和生物多 样 性具有重要 意 义。
信息传递
信息的种类:生态系统中的信息包括物理信息、化学信息和 行 为信息等,
它们通过不同的方式在生物之间传递。
信息的传递方式:信息传递的方式多种多 样 ,包括 视觉 、 听觉 、 嗅觉 等 感
官 传递方式以及化学信 号 、 电 信 号 等物理传递方式。
信息传递的调节作用:信息传递在生态系统中具有重要的调节作用,它可
以帮助生物 适应 环境 变 化、调节种群数量、维持生态 平衡 等。
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(三)单元内容整合
本单元内容 涵盖 了生态系统的基本概念、组成成分、营养结构、能量流动、
物质循环以及信息传递等多个方面,这些内容相互联系、相互依存,共同构成
了生态系统的完整图景。在教学过程中, 应注 重各部分内容之间的内在联系和
逻辑 关系,帮助学生建立起对生态系统的宏观认识和理解。
具体来 说 ,可以通过以下方式 进行 内容整合:
以生态系统的基本概念为 切 入 点 : 首先 介绍生态系统的定义和组成成分,
帮助学生建立起对生态系统的 初步 认识。 然后 逐 步引 入食物链和食物网、能量
流动、物质循环以及信息传递等概念, 引导 学生深入理解生态系统的结构和功
能。
注 重各部分内容之间的 逻辑 关系:在教学过程中, 应明确 各部分内容之间
的 逻辑 关系,如食物链和食物网是能量流动和物质循环的基 础 ,而信息传递则
对生态系统的稳定性和可持续性具有重要影响。通过 揭 示这些 逻辑 关系,帮助
学生建立起对生态系统的全面认识。
结合 实例进行 教学:通过 引 入具体的生态系统 实例 (如 农田 生态系统、 森
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林 生态系统等),帮助学生 更好 地理解生态系统的结构和功能。 实例 教学不 仅
可以 使 学生 更加直 观地理解理 论 知识, 还 可以 激发 学生的学习 兴趣 和 积极 性。
强 调生态系统的整体性和动态性:在教学过程中, 应强 调生态系统的整体
性和动态性。生态系统是一个复杂的整体,其各个组成部分之间相互依存、相
互作用 ; 生态系统 也 是一个动态的系统,其结构和功能 会随 着 时 间的 推移 和环
境条件的 变 化而 发 生 变 化。通过 强 调这些特 点 ,帮助学生建立起对生态系统的
深入认识和理解。
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 经 过 实证后 的 想法 或观 点 ,有助于理解或解释 较 大 范 围的相关 事 件和 现象 。
在本单元的教学中, 应注 重 培 养学生的生命观念,帮助学生理解生态系统的复
杂性和多 样 性,以及生物与环境之间的相互作用关系。
具体来 说 ,可以通过以下方式 培 养学生的生命观念:
引导 学生观 察 和分析生态系统:通过观 察 和分析不同类 型 的生态系统(如
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农田 生态系统、 森林 生态系统等),帮助学生理解生态系统的结构和功能以及
生物与环境之间的相互作用关系。
强 调生态系统的整体性和动态性:通过 强 调生态系统的整体性和动态性,
帮助学生认识到生态系统是一个复杂的整体,其各个组成部分之间相互依存、
相互作用 ; 生态系统 也 是一个动态的系统,其结构和功能 会随 着 时 间的 推移 和
环境条件的 变 化而 发 生 变 化。
运用生命观念解释生命 现象 : 引导 学生运用生命观念解释生命 现象 ,如生
物群落的 演替 、种群的 波 动等。通过这一过程,帮助学生 加 深对生命观念的理
解和 应 用能 力 。
(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 。在本单元的教学中, 应
注 重 培 养学生的 科 学 思 维,帮助学生学 会 运用 科 学的 思 维方 法 分析和解决生态
系统相关的 问题 。
具体来 说 ,可以通过以下方式 培 养学生的 科 学 思 维:
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注 重 证据 和 逻辑 :在教学过程中, 应注 重 证据 和 逻辑 的运用。通过 引导 学
生 收集 和分析 证据 ,运用 逻辑推 理等方 法 解决 问题 , 培 养学生的 科 学 思 维能 力 。
鼓励 学生提 出问题 : 鼓励 学生提 出问题并尝试 通过 科 学方 法 解决 问题 。通
过这一过程,帮助学生 培 养探 究精神 和 创新 能 力 。
运用 科 学 模型 解释 现象 : 引导 学生运用 科 学 模型 (如生态金字塔、能量流
动 模型 等)解释生态系统中的 现象 和 规律 。通过这一过程,帮助学生 加 深对 科
学 模型 的理解和 应 用能 力 。
(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
单元的教学中, 应注 重 培 养学生的 科 学探 究 能 力 ,帮助学生学 会 运用 科 学探 究
方 法 解决生态系统相关的 问题 。
具体来 说 ,可以通过以下方式 培 养学生的 科 学探 究 能 力 :
设计 探 究 性 问题 : 设计 具有探 究 性的 问题 , 引导 学生通过观 察 、 实验 等方
式 寻找答案 。通过这一过程,帮助学生 培 养观 察 能 力 和 实验设计 能 力 。
实施 探 究 方 案 : 鼓励 学生 设计并实施 探 究 方 案 , 收集 和分析数 据 , 得出 结
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论 。通过这一过程,帮助学生 培 养 实验操 作能 力 和数 据 分析能 力 。
交流与讨 论 :组织学生交流和讨 论 探 究 结 果 ,分 享经验 和体 会 。通过这一
过程,帮助学生 培 养表 达 能 力 和 团队协 作能 力 。
( 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 。在本单元的教学中, 应注 重 培
养学生的 社会责任意 识,帮助学生认识到生态学知识在解决 社会实际问题 中的
重要性。
具体来 说 ,可以通过以下方式 培 养学生的 社会责任意 识:
引 入 社会 热 点问题 : 将社会 热 点问题 (如环境 污染 、生态 破坏 等) 引 入 课
堂 教学, 引导 学生运用生态学知识分析和解决这些 问题 。通过这一过程,帮助
学生认识到生态学知识在解决 社会实际问题 中的重要性。
开展 社会实践 活动:组织学生开展 社会实践 活动,如环 保宣 传、生态调 查
等。通过这一过程,帮助学生 将 理 论 知识 应 用于 实践 中, 培 养 社会责任感 和 使
命 感 。
培 养环 保意 识:在教学过程中 注 重 培 养学生的环 保意 识, 引导 学生关 注 环