《生态系统的结构与功能》单元教学复习设计与实践

王秀坤

鞍山第八中学 辽宁鞍山 114031

摘要：本文的创新之处是把基于核心素养的单元教学落到实处。文章重点呈现的是《生态系统结构与功能》单元起始课的教案设计和学案设计两个部分，体现为整个单元的学习提供了相关情景、重点问题、知识框架、学习思路和实用价值。这节课定位是对本单元的体验回顾，帮助学生建建框架，不易不难，也突出高考评价的情境化训练要求，通过精选试题处理，达到预设的最终目标。

关键词:核心素养 单元教学 教案设计 学案设计 模型建构 生态系统的结构与功能

在基于核心素养的教学探索中，单元教学理念备受青睐。本人在高三生物复习的教学过程中，对单元教学模式进行尝试。因为学生有高一高二所学新课基础，当然也有一定程度的遗忘，我认为高三生物复习更适合进行单元教学模式，打破以教材 “章”“节”的单位，弱化教材本位，备课教学活动可参考多家教材版本^[1-2]，按《生物学新课程标准》要求，需要系统化整体教学思维，冲破独立课时的教学限制，真正以提高学生核心素养为己任^[3]。在呼吁提高学生核心素养，高效学习，让学生深度有意义的学习中，其实更是对教师本人核心素养，深度教学能力的要求与考验^[。单元教学是一种深度教学改革，灵魂深处的变革，更需要教师具有高水平的单元架构能力。

我们的高三教学一轮复习总是把课当新课讲一遍，学生依赖性特强，复习效率不高^[6]。现在多数教师复习教学过程并没有以一个单元为单位进行教学设计的思路，复习教学还是针对某一节课的内容展开，这很容易导致教学内容分散，缺乏知识的整体性，一种不见森林，只见树木的感觉。高三复习的单元备课更多地围绕学生学过的生物知识和生活经验设计问题，把密切相关的内容有逻辑的整合，真正把实现“学科核心素养”落到实处。单元设计可以跨课时，跨学期，跨学年，因此，单元设计应打破课时，章节，教材的束缚，做好初中，高中内容的衔接，甚至考虑学科间的交叉^[7-8]。在单元教学设计中，结合单元的内容特点设计侧重培养学生相应的生物核心素养，真正使教与学在水到渠成，轻松和谐的情境中，引领学生悟到知识，悟到真理^[9]。把《选择性必修二---生物与环境》分成《种群和群落》《生态系统结构与功能》《生态系统稳定性与保护》三个单元来进行复习，按课程标准的“概念2 生态系统中的各种成分相互影响，共同实现系统的物质循环、 能量流动和信息传递”的要求，整理为一个单元《生态系统结构与功能》，整个单元呈现“总—分—总”的教学架构，先给学生整理发这个单元预习提纲，学生参照课程标准的内容要求，结合教材，进行系统复习。

第一部分：教案设计

页眉：鞍山八中2022届高三生物单元复习教案 单元设计 提升素养 求实创新，学科育人

题目： 第二单元 生态系统的结构与功能----生态学的基本原理

一、单元复习目标

必备知识与关键能力：思维导图的形式构建出本单元的知识结构

1.构建生态系统的结构，营养结构模型，理解生态系统的组成成分及其作用，掌握其内在联系。

2.构建能量流动模型，分析生态系统能量流动的过程和特点，概述研究能量流动的实践意义。

3.构建碳循环模型，解释温室效应产生的原因并提出能够缓解温室效应的建议。

学科素养与核心价值：尊重自然，顺应自然，保护自然

1.通过任务驱动，问题探究活动，培养学生自学，自悟，自觉探究能力。

2.通过多种模型构建，发展学生系统思维，逻辑思维

3.帮助学生树立生态意识，形成生态文明思想和建设美丽中国的信念

4.以本单元内容为载体，体会生命中的结构决定功能，系统观，稳态与平衡观，物质与能量观，信息观

二、单元复习计划（约7课时）

复习重点		课时		目标设计
整体自学： 生态系统的结构和功能		课前		结合《单元学案》设计的问题研读教材，用思维导图的形式构建出本单元的知识结构
核心内容	构建本单元知识骨架	2		构建生态系统的结构模型，能量流动过程模型，碳循环模型，信息传递模型，初步理解生态系统的概念、组成成分及营养结构与结构和功能的联系，完成相应自测卷
	精学生态系统的结构 与物质循环 能量流动、信息传递	2		精选习题，创设情境，学以致用，深入理解生态系统的结构和功能，明晰易混易错的重点内容。完成相应自测卷
	总结，应用	1		进行构建本单元的各要素关系的模型与初始构建对比，拓展题型，提升综合解决问题的能力，
单元练习与测试			2	认真完成练习与测试，客观评价自己单元学科能力

三、单元复习过程（约2课时）

教师活动	学生活动	设计意图
组织上课，引入： 1、为什么要学习这个单元？ 出示我国生态困境，全球生态问题，生物圈二号失败的教训 2、大豆今年收成不如往年，原因是什么？ 总结分析：系统分析方法	大家交流 大胆尝试作答，积极思考	激励学生，好好学习生态，爱护自然，报效祖国，有中国梦，走向世界，拯救地球，做人有格局，考虑周全，责任意识 既是复习，也体现系统分析问题的能力与方法 训练学生溯因推理思维，提高学生对生态系统存在复杂的网络因果关系的理解
（一）单元知识体系构建： 1、检查学生预复习学案完成情况，反馈存在的问题 2、通过熟悉的家乡风景区：千山，二一九湖，月宫一号进行情境分析： 从生态系统的组成到营养结构，再到结构，最后引导学生总结功能，引导学生构建四个模型，通过识别生态系统结构，营养结构模型，碳循环，能量流动模型的构建，理解功能与结构模型的统一性，只是视角不同而已。 要求学生构建单元知识结构模型： 表述生态系统的概念：	出示本单元预复习学案，反馈存在的问题 比较熟悉的家乡风景区生态系统：千山，二一九湖 思考: 学生思考探究相关问题（见第二部分 学案设计） 动笔写出，画出相关模型，并解释其中的道理，深刻理解结构与功能的依存关系	体现核心内容，帮助学生建立系统观，结构与功能观，彰显单元复习模式 培养学生自学能力、质疑能力，任务驱动学习 焕发热爱家乡情感，利用本土资源，关注航空热点 注重知识体系的自我生成，让学生在做中学，在悟中学。充分体现结构决定功能观，系统观，稳态与平衡观，物质与能量观，信息观，提高学生建构模型的能力与方法
（二）创设情境，以题带点 展示各种模型，进行辨别，精选习题，本节重点巩固生态系统的结构，物质循环 （三）、答疑、反馈 （四）、总结：	学生完成，课堂评价学案内容，总结解题规律（见第二部分 学案设计） 学生自由提问 思考：制作生态瓶，应该考虑哪些要素？说说你对“绿水青山就是金山银山”的理解	激发学生斗志，系统评价学业质量，提高学生综合解决问题能力 关注个体差异，积极引导，总结 下节重点处理能量流的原理，及难点问题

（五）板书设计：结构、功能模型、单元概念图

第二单元 生态系统的结构与功能

太阳能

CO₂等

生产者

肉食性动物2

肉食性动物1

植食性动物

遗体，粪便等

分解者

图1 生态系统的结构与功能（碳循环）

太阳能

热能

生产者

肉食性动物2

肉食性动物1

植食性动物

遗体，粪便等

分解者

图2 生态系统的结构与功能（能量流动）

基础

非生物的物质和能量

组成成分

结构 生产者 消费者 分解者

渠道

维持

支撑

生态 营养结构 食物链和食物网

动力

系统

调控

调控

载体

功能 物质循环 能量流动

保障

保障

信息传递

图3 单元知识结构概念模型

第二部分：学案设计

页眉：鞍山八中2022届高三生物单元复习评价学案 课上主动参与 成就最好的你

学案题目：第二单元 生态系统的结构与功能----生态学的基本原理

1、为什么要学习这个单元？2、大豆今年收成不如往年，原因是什么？

一、单元知识体系构建：

1、出示本单元预复习学案，反馈存在的问题

2、通过比较熟悉的家乡风景区生态系统：千山，二一九湖，月宫一号图片思考:

生态系统类型有哪些?它们的共同点是什么？

（1）在生态系统中的组成成分及作用分别是什么？请用简要的文字归纳

（2）生态系统的营养结构是指

构建营养结构---食物链和食物网模型（见板书设计的图1）

营养结构的存在有什么意义？

辨析：食物链和食物网是生态系统结构中重要组成成分，在其中进行物质循环，能量流动和信息传递

（3）生态系统结构包括

构建生态系统结构模型：以碳循环为例；以能量流动为例；（见板书设计的图1，图2）

（4）生态系统的主要功能包括

有关图解分别是 在“（二）在复杂多变的情境中去选择”

构建单元知识结构模型：（见板书设计的图3）

表述生态系统的概念：

挖掘概念中的“相互联系”的内涵

二、在复杂多变的情境中，完善知识结构，提升素养

三、单元复习质量评价（依据高考的“一核四层四翼”精选情境试题）

1、判断以下例子是否为生态系统

(1)一片树林____ (2)一片草原上的所有生物____

(3)一个果园中的全部果树及其非生物环境____ (4)一块朽木____

(5)动物园

2、易错辨析

(1)生产者一定是植物吗？ (2)生产者一定是自养生物吗？ (3)自养生物一定是生产者吗？

(4)消费者一定是动物吗？ (5)动物一定是消费者吗？ (6)异养生物一定是消费者吗？

(7)分解者一定都是微生物吗？ (8)微生物一定都是分解者吗？ (9)腐生生物一定是分解者吗？

3、说出两图中字母对应的各成分名称，并总结识图规律

A ________________ 规律 ：

B________________

C________________

D________________

4 、下图表示生态系统中生物的部分代谢过程，下列叙述正确的是.

A.能进行①或者③过程的生物肯定属于生态系统中的生产者

B.能进行②或者④过程的生物肯定属于生态系统中的消费者

C.各种生物都能通过过程②为自身的生命活动提供能量

D.过程②和④不能在生物体的同一细胞内进行

5、根据不同信息推导食物链

（1）根据能量或者有机物含量 （2）根据重金属、DDT等物质的富集现象

可以确定食物链为____________ 可以确定食物链为____________

6. 食物网中生物种间关系及数量变化分析

（ 1）此生态系统中处于第三营养级的种类有____________。两者

既有捕食关系又有竞争关系的是____________。

（2）当除去全部海星一年后，与对照地区相比，该处生物种类组

成发生很大变化，其中_________成为优势种；而石鳖和石槭 数

量大为减少，其原因是__________________。

规律：

7、下图为生态系统碳循环示意图，其中甲、乙、丙表示生态系统中的三种成分。
请据图回答：

（1）生态系统的碳循环是指碳元素在__________________________之间不断循环的过程。

（2）X与甲中图示生物类群的能量来源不同，X代表的生物为_________________；
Y的细胞结构与丙中图示生物不同，Y的细胞结构最主要的特点是________________。

（3）大气中的CO2在甲中图示的_________处（在a~d中选择）合成有机物；含碳有机物在甲中图示

的____________处（在a~d中选择）可以分解为CO2。
（4）化石燃料除燃烧外，还可以通过 _____________________途径产生CO2。

8、下列有关生态系统结构的叙述,正确的是.

A.食物网中的生物构成了生态系统的生物成分

B.消费者代谢的产物不能被生产者重新利用

C.动物都属于消费者,其中植食性动物为初级消费者

D.自养生物都属于生产者,并非都能进行光合作用

9、如图表示某草原生态系统的碳循环和能量流动情况，其中箭头表示碳循环和能量流动方向，数字为同化能量数值，单位为J/（cm²•a）．请回答下列问题：

（1）生态系统中有___条食物链，最长的食物链有___个营养级．

（2）从图中可看出生态系统能量流动的特点是___、___，图中第二营养级到第三营养级的能量传递效

率为___保留一位小数）．能量流动在生物群落内部以___的形式进行．
（3）从图中可看出碳循环与能量流动的不同特点是无机环境中的物质可以被生物群落___，碳在生物群

落和无机环境的循环主要以___的形式进行．
（4）研究能量流动可以帮助人们合理调整生态系统中的能量流动，使能量___．
（5）图中A返绿时能为C取食提供信息；同时A需要足够长的光照时间才能开花．前者说明___，后

者说明___．

四、答疑、反馈

五、总结：制作生态瓶，应该考虑哪些要素？说说你对“绿水青山就是金山银山”的理解

第三部分：实践体会

本单元的设计在鞍山市2022高三复习研讨会上进行示范课汇报，得到与会同行专家的肯定赞赏，给了我足够的信心。我深刻认识到基于核心素养的单元教学实践就是在于打破用高考试题挖掘教材知识点，模拟题海的战术，充分体现学科知识的育人价值、知识与素养发展的关系的整体教学设计^[11-12]。第一节课就把生态系统的成分、营养结构、结构、功能，有逻辑地有机联系起来，利于学生真正形成系统观，高屋建瓴，事半功倍；为本单元继续进行的精讲课、评价课奠定基础；也实现了滚动教学，也不是简单重复，升华了学科内容，比如所选情境题4，7，很好的将重要的光合作用、呼吸作用与生态系统成分，功能结合起来。在学法指导上侧重模型建构，系统分析的实践，发现学生的不足。基于核心素养的单元设计，是课堂教学 “以发展学生核心素养为本”的号角。在单元教学实践中，初步形成高三生物复习的教学模式---“自悟----自检----导学----精炼---评价”，也正在不断地完善。根据单元教学的理念，意义，策略，我认为高三生物教学适合进行单元教学，提高复习效率，也想通过尝试提高自己理论、实践素养，带动对高一高二新课教学的改革，最近两年参加大大小小的多次线上线下的培训，教学观念，行为有了一定的改变，但不够深入。为了把教学改革落到实处，参加省级课改立项---《鞍山八中生物单元教学的设计与实践》，利用课标，高考评价标准构思问题串，精选设计考题情境，参考各地教材，开发校本课程。带领全组务实高效完成教学任务^[13-14]。紧紧围绕依据新课程的基本理念，核心素养为宗旨，内容聚焦大概念，教学过程重实践，学业评价促发展。根据在评价中关注学生的个体差异和发展需求，帮助学生认识自我、建立自信，改进学习方式，促进生物学学科核心素养的形成，依据高考“一核四层四翼”精选习题，创设情境，全面提升学生核心素养。

参考文献：

［1］陈彩虹，等.基于核心素养的单元教学设计[J].全球教育展望，2016（1）.

［2］钟启泉.单元设计：撬动课堂转型的一个支点[J].教育发展研究，2015（24）

［3］周初霞．聚焦生物学重要概念的单元整体教学设计实践研究 [J]．生物学教学，2019，44(4)：7一10．

［4］蒋金珍．单元教学设计引导下的中学生物学课堂教学变革与 实践[J]．生物学教学，2020，45(11)：31—35．

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