資源簡介

1.2.2《生物與環境組成生態系統-食物鏈和食物網》教學設計
核心素養目標
1、生命觀念：理解生物之間通過食物關系產生的緊密聯系，認識到人類活動可能對生態系統中的食物鏈、食物網造成一定的影響，初步建立人與自然和諧共生的生態觀。
2、科學思維：理解和建構食物鏈和食物網基本模型，能運用該模型解釋生活中的現象，進而檢驗模型的有效性，即理解科學家進行食物鏈和食物網的研究的基本方法。
3、探究實踐：能夠在日常生活中發現有關食物鏈和食物網的問題，能針對提出的問題制訂方案；能利用合適的形式解釋生物富集現象和食物網中生物數量變化，并進行多元化表達、交流和展示。
4、態度責任：樂于關注和參與討論食物鏈和食物網的相關社會議題，根據所學知識做出理性解釋和判斷——能夠體會到環境污染物會通過食物鏈富集影響人類健康，而人類具備的干預和改造生態系統的能力也要謹慎使用，在自然資源開發時要注意對原有食物鏈和食物網進行充分的研究。
教學重難點
1、能從結構與功能的角度，闡明生態系統中的生產者、消費者、分解者以及非生物環境是一個有機整體。
2、能運用圖示或模型表示生態系統中生物成分之間的營養關系。
3、能根據情境分析生態系統受到破壞的具體實例，闡明生態系統的自我調節能力是有限的。
4、能運用系統與整體的思維方式認識生物與環境的相互關系，形成人與自然和諧共生的生態觀。
教學過程
情境創設觀看各種動物捕食視頻，引導學生說出視頻中生物在干什么。設計意圖：學生對生物之間的食物關系并不陌生，但并未仔細總結其中的規律。教師引導學生發現自然界中的生物獲取食物是非常重要的，而食物鏈、食物網就是人們在紛繁復雜的捕食現象中逐漸總結的規律，點題的同時潛移默化中培養學生在復雜現象中抽提出模型的思維方式。
一、建構食物鏈模型
1、展示周末實踐作業：學生外出調查中發現問題：河的兩岸有排污口，河里的魚是否含有有毒物質呢？
2、教師根據學生提出的問題，通過到實驗室檢測測黑魚體內重金屬含量的方法，培養學生進行實證研究的精神。
3、引導學生推測魚體內的重金屬來自哪里？學生根據生活經驗，會猜測來自呼吸時水中的有害物質通過鰓進入，或者通過食物。教師基于文獻資料，說明重金屬的確一部分來自水中，一部分來自食物，并通過“大魚吃小魚，小魚吃蝦米”啟發學生追溯黑魚的食物。
4、通過學生動手“串連圖卡”的活動，將“隱形”的鏈“顯露”出來，直觀感受生物之間通過食物關系形成的聯系。
5、閱讀教材，進一步總結食物鏈中的規律：食物鏈的起點，初級消費者、次級消費者的食性等。
6、學習用文字、箭頭的方式表述食物鏈，并辨析常見的錯誤表述方式。設計意圖：這個部分主要鍛煉學生在日常生活中發現有關食物鏈和食物網的問題，教師引導學生針對提出的問題進行實證研究，并通過建模的思維發現食物鏈的一般規律。這個過程中，學生通過具身體驗活動，動用多種感官體驗食物鏈，將原本隱藏在復雜現象中的規律逐步提煉出來。
二、運用食物鏈模型解釋生物富集現象
1、在上一個環節中提煉出的一條食物鏈：水藻→小蝦→泥鰍→黑魚，之前只出示了黑魚體內的重金屬含量引發問題，在這個環節中，教師繼續拋出問題：魚體內的重金屬與食物鏈有什么關系呢？并出示這條食物鏈中其他生物重金屬汞的含量，引導學生觀察并總結規律。
2、學生可以發現這條食物鏈中，等級越高的生物，重金屬汞含量越高。教師繼續拋出驅動問題：為什么會出現這種現象呢？
3、通過模擬實驗直觀感受生物富集的原理：用彩色小球表示重金屬汞，不同大小的燒杯分別表示食物鏈上的各種生物，演示說明為什么消費者級別越高，其體內汞的量越大。
4、通過介紹水俁病，使學生體會有害物質通過食物鏈富集的危害，滲透情感教育。
5、通過分析游隼的滅絕危機，鍛煉學生在新情境中運用知識的能力，使同學們理解不僅是重金屬汞的富集會對生物造成威脅，食物鏈模型同樣可以解釋其他有害物質的富集作用。
設計意圖：建模思維中很重要的是運用模型解釋現象，進而檢驗模型的有效性，這個部分教師引導學生運用食物鏈模型解釋生物富集的現象，并通過一個模擬實驗直觀顯示生物富集的原理，破解在學習這部分知識時“知其然，不知其所以然”的難題。接著通過分析真實情境中的問題：游隼為什么會出現滅絕危機？鍛煉學生使用食物鏈模型解釋更多種有害物質富集的案例的能力。
三、探尋“生命之網”——食物網
1、通過剛剛分析的游隼滅絕危機中的食物鏈關系，自然而然發現多條食物鏈會交織成食物網。引導學生結合生物實際，分析食物網的動態變化。
2、從分析食物網變化的可能性，引導學生初步感受一個物種的變化，可能會影響整個食物網。通過黃石公園的真實的案例，引導學生體會一下食物網中牽一而動全身的精妙聯系：很多生態學家認為，美國黃石公園近百年中食物網的變化是一次經典的自然實驗，這個案例給我國的自然環境保護工作提供了很多啟示。閱讀資料，嘗試畫出情境中的食物網：
3、通過黃石公園的故事情境排練舞臺劇，幫助學生增加對情境的“神入”，鍛煉團隊合作能力、語言表達能力，增加對學生的多元化評價。設計意圖：通過一系列的活動，使學生感受到錯綜復雜的食物關系將生物聯系起來，鍛煉學生全面、系統地看待問題的能力，以及在新情境中遷移運用知識的能力，學生在完成任務的同時，學生對自己、學生對同伴、老師對學生有了多元化的評價角度。
四、人與食物網
1、進一步黃石公園的情境，教師介紹沒有河貍修筑水壩，河水流得太急，不能充分滋養兩岸的土地，地下水位下降，導致很多地方變成荒地。教師進而追問：河貍因為改造生態系統的能力，被稱為“生態系統工程師”，請你想一想，目前地球上，哪種生物對生態系統的影響力最強呢？學生們會想到人類才是最厲害的“生態系統工程師”。
2、展示加拿大東部海洋大陸架內的食物網，引導學生發現人類在食物網中的位置，進而追問：人類處在食物鏈頂端，是不是可以為所欲為了呢？結合這節課所學，同學們怎么看？
設計意圖：在這個部分，學生綜合這節課所學的有毒物質通過食物鏈富集，以及食物網牽一而動全身的情境分析，會得出自己的思考，水到渠成生成人與自然和諧共生的生態觀。
課后反思
1.本節課的設計由學生提出的問題生發——學生野外調查中發現問題：河的兩岸有排污口，河里的魚是否含有有毒物質呢？教師根據學生提出的問題，通過到實驗室檢測測黑魚體內重金屬含量的方法。雖然從學生反饋來看，起到了培養學生實證思維的效果，但是因為當時大學校園進入需要申請制，能夠進入的人數有限，學生無法參觀大學實驗室，是比較遺憾的事情。
2.學生動手“串連圖卡”的活動，將“隱形”的鏈“顯露”出來，直觀感受生物之間通過食物關系形成的聯系。雖然花費一定的時間，但是能夠幫助學生對食物鏈的概念構建實現從具體到抽象，從實物到符號的轉變過程，初中生正是從具象思維到抽象思維過渡的階段，有時候“慢”一點，反而能夠“快”起來。

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