1
2020 版 沪科技版 高中生物学 选择性必修 2 生物与
环境 《第 3 章 生态系统的相对稳定性》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
2
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
本次大单元教学以 2020 版沪科技版高中生物学选择性必修 2 《生物与环
境》中的第 3 章《生态系统的相对稳定性》为主要内容。本章内容涵盖了生态
系统维持动态平衡的能力以及生态系统稳定性受到各种干扰的影响,旨在帮助
学生深入理解生态系统的结构和功能,以及生态系统在面对外界干扰时的响应
机制。具体教学内容包括:
生态系统具有维持动态平衡的能力:通过生态系统中的物质循环、能量流
动和信息传递过程,阐述生态系统如何达到动态平衡。以探究实验 3-1“ 设计并
制作生态瓶”为例,让学生通过动手实践,观察和分析生态瓶中的生态系统稳
定性,理解生态系统中各成分之间的相互作用和调节机制。
生态系统的稳定性受到各种干扰的影响:介绍自然因素和人为因素对生态
3
系统稳定性的影响,包括气候变化、物种入侵、污染等。通过探究活动 3-2“ 设
计保持和提高某个生态系统稳定性的方案”,引导学生分析具体生态系统的现
状,提出针对性的保护措施和改进方案,培养学生的问题解决能力和社会责任
意识。
(二)单元内容分析
本单元内容紧密围绕生态系统的相对稳定性展开,分为两个主要部分:
生态系统具有维持动态平衡的能力:
核心概念:生态系统的稳定性、物质循环、能量流动、信息传递、负反馈
调节。
教学目标:学生能够理解生态系统的基本组成和功能,掌握生态系统稳定
性的概念及其维持机制;通过探究实验,学生能够设计并制作生态瓶,观察和
分析生态瓶中的生态系统稳定性。
教学重点:生态系统稳定性的概念及其维持机制;探究实验的设计和实施。
教学难点:理解生态系统中各成分之间的相互作用和调节机制;负反馈调
节在生态系统稳定性中的作用。
生态系统的稳定性受到各种干扰的影响:
4
核心概念:自然干扰、人为干扰、物种入侵、污染、恢复力稳定性、抵抗
力稳定性。
教学目标:学生能够理解自然因素和人为因素对生态系统稳定性的影响;
通过分析具体生态系统的现状,学生能够设计保持和提高生态系统稳定性的方
案;培养学生的问题解决能力和社会责任意识。
教学重点:自然因素和人为因素对生态系统稳定性的影响;设计保持和提
高生态系统稳定性的方案。
教学难点:分析具体生态系统的现状并提出针对性的保护措施;理解恢复
力稳定性和抵抗力稳定性的概念及其影响因素。
(三)单元内容整合
本单元内容整合了生态系统的基本组成、功能以及稳定性机制,通过探究
实验和探究活动,将理论知识与实践操作相结合,培养学生的科学探究能力和
社会责任意识。具体整合思路如下:
知识整合:将生态系统的基本组成、功能、稳定性机制以及干扰因素等知
识点进行整合,形成完整的知识体系。通过图表、模型等方式,帮助学生直观
5
地理解生态系统的结构和功能。
实验与活动整合:将探究实验 3-1“ 设计并制作生态瓶”和探究活动 3-
2“ 设计保持和提高某个生态系统稳定性的方案”进行整合,形成连贯的实验和
活动序列。通过实验和活动,让学生在实践中掌握理论知识,提高科学探究能
力。
跨学科整合:将生物学知识与其他学科知识进行整合,如物理学、化学、
地理学等。通过跨学科的知识整合,培养学生的综合素养和创新能力。
评价与反馈整合:将过程性评价与终结性评价相结合,通过观察、记录、
分析学生在实验和活动中的表现,及时给予反馈和指导。通过学生自评和互评
等方式,培养学生的自我反思和批判性思维能力。
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 。在本单元教学中,生命观念的具体体现包括:
6
结构与功能观:学生能够理解生态系统的基本组成和功能,以及各成分之
间的相互关系和相互作用。通过探究实验和探究活动,学生能够观察和分析生
态系统中各成分的结构和功能特点。
稳态与平衡观:学生能够理解生态系统具有维持动态平衡的能力,以及负
反馈调节在生态系统稳定性中的作用。通过探究实验和探究活动,学生能够设
计并制作生态瓶,观察和分析生态瓶中的生态系统稳定性。
进化与 适 应观:学生能够理解物种入侵对生态系统稳定性的影响,以及生
物体如何 适 应环境变化。通过探究活动,学生能够分析具体生态系统的现状,
并提出针对性的保护措施和改进方案。
(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。在本单元教学中,科学
思维的具体体现包括:
归纳 与概括:学生能够 归纳 和概括生态系统的基本组成和功能特点,以及
各成分之间的相互关系和相互作用。
7
演绎 与 推 理:学生能够 根据 生态系统的基本组成和功能特点, 演绎 和 推 理
出生态系统在面对外界干扰时的响应机制。
模型与 建 模:学生能够设计并制作生态瓶模型,通过模型 来 模 拟 和分析生
态系统的稳定性和动态平衡过程。
批判性思维:学生能够批判性地分析实验 数据 和结 果 ,提出自 己 的 见 解和
观点。学生能够批判性地评价他人的设计方案和实验结 果 。
创 造 性思维:学生能够创 造 性地设计保持和提高生态系统稳定性的方案,
提出新 颖 的观点和 想法 。
(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
单元教学中,科学探究的具体体现包括:
问题 发 现:学生能够 发 现现实 世 界中的生态学问题,如物种入侵、污染等,
并提出具体的 研 究问题。
实验设计:学生能够 根据研 究问题设计实验方案,包括实验目的、 材料 、
步骤 和 预期 结 果 等。学生能够选择 适当 的实验方 法 和 工 具进行实验。
8
数据收集 与分析:学生能够 收集 实验 数据 并进行整理和分析, 运 用统计方
法处 理 数据 并 得 出结论。
结 果交 流与 讨 论:学生能够以 口头 或 书 面的形式与他人 交 流实验结 果 和结
论,并进行 讨 论和反思。学生能够 接 受他人的意 见 和 建议 ,完 善 自 己 的实验方
案和结 果 。
( 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。在本单元教学中,社会责任的
具体体现包括:
环保意识:学生能够理解环境保护的重要性, 认 识到人 类 活动对生态系统
稳定性的影响。通过探究活动,学生能够提出针对性的保护措施和改进方案,
为保护生态环境 贡献 自 己 的力量。
健康 意识:学生能够理解生态系统稳定性对人 类健康 的影响, 认 识到保持
生态系统稳定性的重要性。通过探究实验和探究活动,学生能够培养 健康 的生
活方式和行为 习惯 。
9
参 与社会 事务 :学生能够关 注 社会 热 点 议 题,如物种入侵、污染等,并 积
极参 与相关 讨 论和决 策 过程。学生能够 运 用生物学知识解释和解决现实生活中
的问题,为社会 发 展和进 步做 出 贡献 。
伦 理 道德 :学生能够理解生物技 术 的 伦 理 道德 问题, 认 识到科学 研 究和技
术 应用应 遵 循的 道德规范 和 法律法规 。通过探究活动,学生能够培养 正确 的 伦
理 道德 观念和社会责任 感 。
三、 学情分析
在进行《 普 通高中生物学 课 程标 准 ( 2017 年 版 2020 年 修 订 )》中选择
性必修 2 《生物与环境》第 3 章《生态系统的相对稳定性》的教学设计时,深
入了解学生的学 习情况 对 于 提高教学 效果至 关重要。以下是对学生学 情 的 详细
分析。
(一) 已 知内容分析
前置 知识掌握 情况
学生在 此 之 前已经 学 习 了选择性必修 2 《生物与环境》第 1 章《种 群 和 群
落 》的内容,对种 群 和 群落 的基本概念、特 征 及其影响因素有了 初步 的了解。
10
例如,他 们 知 道 种 群 密 度 、出生 率 、 死亡率 、 年龄 结构和性 别比 例等种 群 特 征 ,
以及 群落 的结构( 水 平和 垂 直结构)、种间关系( 捕食 、 竞争 、 寄 生、 共 生
等)等基 础 知识。 这些 内容为理解生态系统的组成和结构 奠 定了基 础 。
生态学基 础 概念的理解
学生在必修 课 程中 已经接触 过生态学的基本概念,如生态系统、生物 圈 、
食 物 链 和 食 物 网 等。他 们 了解生态系统是 由 生物 群落 和 无 机环境相互作用 而 形
成的统一整体,能够识 别 生态系统中的生 产者 、 消费者 和分解 者 ,并理解 它们
之间的相互作用。学生 还 掌握了能量流动和物质循环的基本 原 理, 这些 知识对
于 理解生态系统的稳定性 至 关重要。
数 学方 法 的应用能力
在选择性必修 2 的第 2 章中,学生学 习 了用 数 学方 法描 述种 群数 量变动的
内容,如种 群增长 模型( J 型 增长 和 S 型 增长 )的 建立 和应用。他 们 能够通过 数
学模型分析种 群数 量的变化 趋势 ,理解影响种 群数 量变化的因素。 这 种 数 学方
法 的应用能力为探究生态系统的稳定性提 供 了有力 工 具。
实验操作技能