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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《第四章 生态系统通过自我调节形成稳态》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

本单元的教学内容选自 2019 版沪科教版高中生物学选择性必修 2 《生物

与环境》的第四章《生态系统通过自我调节形成稳态》。这一章节的核心内容

是探讨生态系统如何通过自我调节机制维持其结构与功能的相对稳定，以及影

响生态系统稳定性的多种因素。具体教学内容分为两大部分：一是生态系统能

保持或恢复自身的结构和功能，二是生态系统通过反馈实现自我调节。

生态系统能保持或恢复自身的结构和功能

生态系统具有一定的稳定性：生态系统在面对外来干扰时，能够通过自身

的调节机制，抵抗和消除一定程度的干扰，保持或恢复其结构和功能的相对稳

定。这种稳定性是生态系统的重要特征，也是生态学研究的重点之一。

生态系统的稳定性受多种因素影响：生态系统的稳定性并非一成不变，它

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受到多种内外因素的影响，包括物种组成、营养结构、生物与生物之间以及生

物与环境之间的相互作用等。自然因素和人为因素也会对生态系统的稳定性产

生影响。

生态系统通过反馈实现自我调节

生态系统自我调节的机制是反馈：生态系统的自我调节是通过反馈机制实

现的。当生态系统中的某一成分发生变化时，会引起其他成分的一系列相应变

化，这些变化又反过来影响最初发生变化的那种成分，从而形成一个闭环的调

节系统。

科学的措施可提高生态系统的稳定性：通过科学合理的措施，如增加物种

多样性、优化营养结构、减少人为干扰等，可以提高生态系统的稳定性，增强

其抵抗和恢复能力。

本单元的教学内容不仅涉及生态系统的基本概念和原理，还强调了学生通

过实践活动来探究生态系统稳定性的重要性。通过设计生态瓶实验、观察生态

瓶中动植物的生存状况等活动，学生可以直观地感受到生态系统稳定性的复杂

性和动态性，从而加深对生态学原理的理解。

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（二）单元内容分析

本单元内容紧密围绕生态系统的稳定性展开，涵盖了生态系统稳定性的定

义、影响因素、调节机制以及提高稳定性的措施等多个方面。具体内容包括：

生态系统稳定性的定义：介绍生态系统稳定性的概念，包括抵抗力稳定性

和恢复力稳定性，以及它们在不同生态系统中的表现。

影响生态系统稳定性的因素：分析影响生态系统稳定性的多种因素，包括

物种组成、营养结构、生物与环境之间的相互作用、自然因素和人为因素等。

生态系统自我调节的机制：阐述生态系统通过反馈机制实现自我调节的过

程，包括正反馈和负反馈的作用及其生态意义。

提高生态系统稳定性的措施：介绍通过科学合理的措施提高生态系统稳定

性的方法，如增加物种多样性、优化营养结构、减少人为干扰等。

这些内容相互关联、层层递进，共同构成了本单元的知识体系。通过本单

元的学习，学生将能够全面理解生态系统稳定性的概念、影响因素和调节机制，

以及提高生态系统稳定性的重要性。

（三）单元内容整合

为了使学生更好地理解和掌握本单元的内容，需要对教学内容进行整合和

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优化。具体整合措施包括：

将理论知识与实践活动相结合：在理论讲解的基础上，设计生态瓶实验等

实践活动，让学生通过亲身操作来感受生态系统稳定性的复杂性和动态性。通

过实践活动，学生可以更加直观地理解生态学原理，并培养科学探究的能力。

将抽象概念与具体案例相结合：在讲解生态系统稳定性的影响因素和调节

机制时，结合具体的生态系统案例进行分析，如塞罕坝林 场 的生态恢复案例、

草 原生态系统的 退 化与恢复案例等。通过具体案例的分析，学生可以更加深 入

地理解生态学原理的应用和意义。

将科学知识与 社 会 责任 相结合：在介绍提高生态系统稳定性的措施时，强

调学生的 社 会 责任 感。通过引 导 学生 思考 如何通过自 己 的行动来保 护 生态环境、

提高生态系统的稳定性，培养学生的环保意识和可持 续 发展观念。

通过以上整合措施的实施，本单元的教学内容将更加系统、 完 整和具有实

践性。学生将能够在掌握生态学原理的基础上，通过实践活动和案例分析来加

深对知识的理解和应用，并培养科学探究和 社 会 责任 等核心素养。

二、《普通高中生物学课程标准（ 2017 年版 2020 年修订）》分解

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高中生物学学科核心素养

（一）生 命 观念

生 命 观念是 指 对生 命 的物 质 性、结构性、层 次 性和生 命 活动 规律 的抽象概

括，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。在本单元的教学中，生 命 观念的培养 主 要体现在以 下几

个方面：

理解生态系统的基本概念和原理：通过介绍生态系统的定义、组成、结构

和功能等基本概念，引 导 学生形成对生态系统的整体 认 识。通过讲解生态系统

稳定性的原理和影响因素， 帮助 学生理解生态系统在维持地 球 生 命 系统中的重

要作用。

树立 生态 平衡 的观念：通过生态瓶实验等实践活动，让学生观察生态系统

中 各 种生物之间的相互作用和 平衡 关系。通过观察和分析生态瓶中动植物的生

存状况，引 导 学生理解生态 平衡 的重要性和 脆弱 性，并 树立 保 护 生态环境的意

识。

认 识生 命 的多样性和统一性：在介绍生态系统中的物种组成和营养结构时，

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强调生 命 的多样性和统一性。通过引 导 学生 思考 不同物种在生态系统中的 角色

和作用，以及它们之间的相互 依 存关系， 帮助 学生形成对生 命 多样性和统一性

的深 刻认 识。

（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，科

学 思 维的培养 主 要体现在以 下几 个方面：

培养实 证 意识：通过生态瓶实验等实践活动，让学生亲身感受科学探究的

过程和方法。在实验过程中，引 导 学生 注 重观察和 记录 实验现象和 数据 ，培养

实 证 意识。通过分析实验 数据 和结 果 ，引 导 学生学会 运 用科学 证据 来 支 持自 己

的观点和结论。

运 用科学 思 维方法：在讲解生态系统稳定性的影响因素和调节机制时，引

导 学生 运 用 归纳 与概括、 演绎 与 推 理等科学 思 维方法来分析和解 决问题 。例如，

通过分析不同生态系统稳定性的 差异 及其原因，引 导 学生 归纳出 影响生态系统

稳定性的共同因素 ； 通过讨论提高生态系统稳定性的措施，引 导 学生 演绎出 这

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些措施在不同生态系统中的应用 效果 。

培养 批判 性 思 维：在介绍生态学原理和案例时， 鼓励 学生提 出 自 己 的 见 解

和 疑问 ，并引 导 他们通过 查阅资料 、实验验 证 等方 式 来验 证 自 己 的观点。通过

培养 批判 性 思 维， 帮助 学生形成 独立思考 和解 决问题 的能力。

（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、方案实施以及结 果 的 交流 与讨论的能力。在本单

元的教学中，科学探究的培养 主 要体现在以 下几 个方面：

设计并实施生态瓶实验：引 导 学生设计并实施生态瓶实验，通过观察和 记

录 生态瓶中动植物的生存状况来探究生态系统稳定性的影响因素和调节机制。

在实验过程中， 注 重培养学生的实验设计能力和实践能力。

开展 课题 研究： 鼓励 学生开展以 “ 生态瓶中生态系统稳定性的研究 ” 为 主

题 的 课题 研究活动。通过 查阅资料 、设计实验方案、实施实验和 撰写 研究 报告

等过程，培养学生的科学探究能力和 团队协 作能力。

交流 与讨论实验结 果 ：组 织 学生进行实验结 果 的 交流 与讨论活动，让学生

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分 享 自 己 的实验过程和发现。通过 交流 与讨论，引 导 学生学会 倾听 他人的观点

和 建议 ，并不 断完善 自 己 的实验方案和结论。

（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， 社 会 责任

的培养 主 要体现在以 下几 个方面：

增强环保意识：通过介绍生态系统稳定性的重要性和 脆弱 性，引 导 学生 认

识到保 护 生态环境的重要性。通过讨论人 类 活动对生态系统稳定性的影响以及

提高生态系统稳定性的措施，增强学生的环保意识和 责任 感。

参 与 社 会实践： 鼓励 学生 参 与与生态学相关的 社 会实践活动，如环保 志愿

者 活动、生态调 查 活动等。通过 参 与 社 会实践，让学生将 所 学知识应用 于 实 际

问题 的解 决 中，并培养自 己 的 社 会 责任 感和 公民 意识。

传播 生物学知识：引 导 学生将 所 学知识 传播给 身 边 的人和 社区居民 ，提高

他们的生物学素养和环保意识。例如，可以通过制作生态瓶展 览 、 举办 环保讲

座 等方 式 来 传播 生物学知识，为 社 会的可持 续 发展 贡献 自 己 的力 量 。

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通过以上措施的实施，本单元的教学将紧密围绕高中生物学学科核心素养

的培养 目标 展开。通过理论知识的讲解和实践活动的结合， 帮助 学生形成生 命

观念、科学 思 维、科学探究和 社 会 责任 等核心素养，为他们的 未 来发展 奠 定 坚

实的基础。

三、 学情分析

在《 普 通高中生物学 课 程 标准 （ 2017 年 版 2020 年 修 订 ）》的 指导下 ，

针 对沪科教版高中生物学选择性必修 2 《生物与环境》第四章《生态系统通过

自我调节形成稳态》的教学内容进行学 情 分析，对 于 制定有 效 的教学 策略 和实

施方案 至 关重要。本章内容 主 要探讨生态系统的稳定性及其自我调节机制，特

别 是通过生态瓶实验来深 入 研究生态系统稳定性的影响因素。以 下 是对学 情 的

详细 分析。

（一） 已 知内容分析

生物学基础知识：学生在必修 课 程中 已经 学习了生物学的基础知识，包括

细胞 的结构与功能、 遗传 与变 异 、生物体的稳态与调节等。这些知识为理解生

态系统的稳定性和自我调节机制提 供 了必要的生物学 背景 。