人教版(2019)选择性必修2
第2章 第2节群落的主要类型教案
一、教材分析
本节课的内容是新教材新加入的内容, 位于选择性必修 2 第 2 章第 2 节。内容包括生物群落的特征、分布、影响因素、群落生物对环境和不同种群生物的适应。本节内容侧重引导学生形成生命观念中的结构与功能观, 并尝试去解释现实情境中生物对环境的适应性。本节知识点较多但理解难度不大,需要学生具有一定的分析综合能力,归纳总结能力。
二、学情分析
本节课的内容建立在群落的丰富度、种间关系、空间结构、季节性、生态位等概念基础之上。本节课的学习帮助学生更好的理解下一节群落演替的相关内容。
三、教学目标和素养目标
课程标准与本节相对应的“ 内容要求”是:不同种群的生物在长期适应环境和彼此相互适应的过程中形成动态的生物群落;分析不同群落中的生物具有与该群落环境相适应的形态结构、生理特征和分布特点。对应的“学业要求”是:举例说明不同类型群落的结构、特征。根据上述要求,结合教材内容,确定本节的教学目标如下。
生命观念:通过分析生物与环境、生物与生物之间的如何相互适应,建立结构与功能观、稳态与平衡观等观点。
科学探究:通过案例学习荒漠、草原、森林群落生物适应环境的形态结构和生理特征,总结出特征的一般规律。探究生物群落的适应性。
科学思维:通过环境因素对群落分布的影响以及群落不同种群生物间的相互影响认同群落是一定时空条件下不同物种的天然群聚。体会不同群落中生物对环境的适应过程,培养科学思维能力。
社会责任:通过分析群落形成的规律,认同人类活动应顺应自然界的客观规律,形成人与自然和谐共生的生态意识。
四、教学重难点
1、教学重点
不同群落中的生物具有与环境相适应的形态、结构和生理特征。
2、教学难点
群落中生物的适应性。
五、教学设计思路
本节课以“三江源的三大陆地群落”为情境引入生物群落的特点,逐步归纳出不同群落的特征,帮助学生理解生物的适应性,进而理解群落是一定时空条件下不同物种的天然群聚。结合进化与适应观,引导学生进一步探讨影响群落分布的非生物因素,根据图文资料等深入理解群落的形成是不同种群的生物长期适应环境和彼此相互适应的过程。借助视频、图文、文字资料和设置问题,引导学生进行交流讨论,比较、归纳总结。
六、教学过程
【本节聚焦】
1.陆地生物群落的主要类型有哪些?
2.生物群落内的生物是如何与环境相适应的?
【导入】问题探讨:三江源地区位于青藏高原腹地,是长江、黄河和澜沧江的源头汇水区,被誉为“中华水塔”。这里的雪山、草地、深林、河流,静静地展示着原生态的美。20世纪,因气候变化和人为干扰,三江源地区环境恶化,草地严重退化,水土流失加剧……我国政府已经建立了三江源国家公园,启动了多项保护措施,退牧还草是其中一项。现在,三江源的生态环境正在好转长。
讨论:1.森林和草原在群落外貌和群落结构上有什么不同?
答:从群落外貌看,森林里树木繁茂、树冠遮天蔽日;而草原上密布草本植物。从群落结构看,森林在垂直方向上有乔木层、灌木层、草本层和地表层等,在水平方向上镶嵌性不明显;草原的垂直结构不如森林的明显,也有草本层、地表层、根系层等,但草原在水平方向上往往呈现镶嵌性。
2.为什么不在退化的草地上植树造林呢?
答:年降水量是决定一个地区的群落类型是草原还是森林的关键因素。在年降水量低的半干旱地区,如果过度放牧导致草原退化,应退牧还草,不宜植树造林。
【教师】不同生物群落的外貌有差异,生物与环境是相适应的。通过观看,你认为区分不同群落的主要依据是什么呢?
【学生】区分不同群落的主要依据:群落外貌和物种组成
【教师】不同群落在物种组成、群落外貌和结构上都有着不同的特点,不同群落中的生物也都有适应其环境的特征。今天我们来学习第2章第2节《群落的主要类型》。
【过渡】根据群落的群落外貌和物种组成等方面的差异,可以将陆地的群落大致分为森林、草原、荒漠等类型。
【教师】阅读教材P33。请对荒漠群落的环境条件、群落特点进行总结,
【学生】荒漠分布在极度干旱区,年降水量稀少且分布不均匀,荒漠里物种少,群落结构非常简单。
【教师】荒漠群落中的生物具有哪些特征?
学生1:主要植物有仙人掌和骆驼刺,都具有耐旱的特性。
学生2:主要动物是爬行类、啮齿类、鸟类和蝗虫等。
【教师】(一)荒漠生物群落
1.外貌特征:砂砾裸露,植被极度稀疏
2.分布范围:极度干旱区、年降水量稀少且分布不均匀
3.群落特点:物种少、群落结构非常简单
4.生物特征:荒漠中的生物具有耐旱的特性。植物有仙人掌属植物、骆驼刺属植物等,动物主要是爬行类、啮齿目、鸟类和蝗虫等。它们以 独特的生存方式适应缺乏水分的环境。
【教师】(1)主要植物类型:仙人掌属植物、骆驼刺属植物等仙人掌具有肥厚的肉质茎,叶呈针状,气孔在夜晚才开放;骆驼刺植株才几厘米高,但根可长达15m。
(2)主要动物类型:爬行类、啮齿目、鸟类和蝗虫等
爬行动物适应干旱的特征:
①爬行动物蜥蜴和蛇的表皮外有角质鳞片,有助于减少水分蒸发;
②它们的蛋壳坚硬,能保护正在发育的胚胎;
③它们的体温是变化的,其调节体温的方式是每天早早起来到阳光充足的地方,让身体暖和起来,待天热时退到地下等阴凉处;
④某些爬行动物以固态尿酸盐的形式排泄含氮废物,而不是产生需要更多水才能溶解的尿素。
补充拓展:思考:荒漠中有些植物为了减少蒸腾作用,保持水分,气孔白天关闭,夜晚开放,这又如何进行光合作用呢?
【教师】阅读教材P34“草原生物群落”和“森林生物群落”,比较二者和荒漠生物群落在分布、群落外貌和物种组成方面的差异。
【教师】阅读教材P34。你能总结草原群落的环境条件和主要特点吗?
【学生】草原主要分布在半干旱地区,不同年份或季节雨量不均匀的地区;草原上的动植物种类较少,群落结构相对简单。
【教师】分析草原群落中的生物具有哪些特征。
学生1:主要植物是各种耐寒的多年生草本植物,有的草原上有少量的灌木丛,乔木非常少见。草原上的植物往往叶片狭窄,表面有绒毛或蜡质层,能抵抗干旱。
学生2:主要动物有斑马、长颈鹿和狮子等
【教师】(二)草原生物群落
1.外貌特征:草本植物如地毯般铺向天边。
2.分布范围:半干旱地区、不同年份或季节雨量不均匀的地区。
3.群落特点:动植物的种类较少,群落结构相对简单
4.生物特征:
(1)主要植物类型
各种旱生多年生草本植物占优势,有的草原上有少量的灌木丛,
乔木非常少见;草原上的植物往往叶片狭窄,表面有茸毛或蜡质层,能抵抗干旱。
(2)主要动物类型
草原上的动物大都具有挖洞或快速奔跑的特点。由于缺水,在草原上,两栖类和水生动物非常少见。稀树干草原上,生长着伞形树冠状乔木,动物主要以斑马、长颈鹿、狮子为主。
【教师】阅读教材P34。你能总结森林群落的环境条件和主要特点吗?
【学生】森林分布在湿润或较湿润的地区,群落结构非常复杂,且相对稳定。
【教师】分析森林群落中的生物具有哪些特征?
学生1:森林中有乔木、灌木、草本和藤本植物。
学生2:森林中营树栖和攀援生活的动物种类特别多。
【教师】(三)森林生物群落
1.外貌特征:树木繁茂,树冠遮天蔽日
2.分布范围:湿润和较湿润地区
3.群落特点:森林群落结构非常复杂且相对稳定。
4.生物特征:
(1)主要植物类型
森林中有乔木、灌木、草本和藤本植物。森林中阳生植物多居上层,能吸收比较强的阳光。林下光线相对较弱,在热带雨林中,林下几乎都是散射光,仅有稀疏的光点和光斑。三七、人参、黄连、半夏,贝母以及某些蕨类、苔藓等阴生植物生活在林下,阴生植物的茎细长,叶薄,细胞壁薄,机械组织不发达,叶绿体颗粒大,呈深绿色,适于弱光下生存。
(2)主要动物类型
森林为动物提供了丰富的食物和栖息场所。因此,树栖和攀缘生活的动物种类特别多,如长臂猿、松鼠、蜂猴、犀鸟、避役和树蛙等。
【过渡】森林、草原、荒漠这些自然群落在陆地上的分布是有规律的,比如我国东部湿润地区往往随处可见森林,在内陆半干旱区分布有大片的草原;再到西部干旱区则出现荒漠群落。不同群落在物种组成、群落外貌和结构上都有着不同的特点,不同群落中的生物也都有适应其环境的特征。
(四)群落中生物的适应性
1.假如将森林中攀缘生活的动物种群与草原上善于奔跑的动物种群对调,对这些种群来说有什么影响?
答:对调的种群因为不能适应新的环境,可能会迅速衰退,并最终消失。
2.森林中,不同物种之间是如何彼此协调、共同生活在一起的?
答:群落中的不同生物通过复杂的种间关系建立联系,并分别占据了不同的生态位,从而相互依存、相互制约形成群落这一有机整体。例如,森林中的植物为动物提供食物和庇护,一些植物则依赖动物传播花粉和种子;植食性动物可减少占优势的植物的数量;肉食性动物通过捕食植食性动物,避免过多植物被采食等等。
【资料1】在我国东部湿润地区往往随处可见森林,内陆半干旱地区分布有大片的草原,西部的干旱地区则出现荒漠群落。
【资料2】我国从南到北都有森林分布,典型的森林类型可以分为热带雨林、热带季雨林、亚热带常绿阔叶林、暖温带落叶阔叶林、温带针阔叶混交林和寒温带针叶林等。
【资料3】喜马拉雅山南坡从山麓到山顶,依次分布有森林、草原、荒漠等群落,类似的群落在垂直高度上的分布是有共同规律的。
思考:影响群落分布的因素有哪些?
答:由于水分、温度等因素的影响,不同的环境孕育出不同的群落,而群落中的生物又总是与环境相适应。
教师总结:
1.生物对非生物环境的适应
群落类型受水分、温度等因素的影响,生活在某一地区的生物形成的群落都能适应所处地的非生物环境。例如草原上的植物比较耐旱,不能耐旱的高大乔木就很难在草原生长。
2.生物对生物环境的适应
群落中不同种群之间通过复杂的种间关系相互依存,相互制约形成有机整体。例如森林中许多动物需要植物提供食物和庇护,不少植物则依赖动物传播花粉和种子;森林中的乔木、灌木与草本植物虽然对土壤、空间、阳光的利用存在一定程度的竞争,但可以因生态位的不同而达到相对平衡的状态,和谐共存。
【教师】森林、草原、荒漠每一种群落都可以分为更具体的群落类型。以森林为例,我国典型的森林类型又可以分为寒温带针叶林、温带针阔叶混交林、暖温带落叶阔叶林、亚热带常绿阔叶林、 热带季雨林和热带雨林等。同样都是森林群落,在不同的森林类型中,生物适应环境的特点完全相同吗?
1. 请同学们阅读课本P36 资料1-2,谈谈这两类群落在物种组成、垂直结构上有哪些不同?
2、这两类群落中的植物在适应环境方面有哪些不同的特征?
答:热带雨林的植物适应了高热湿润的环境。植物大多是常绿的;乔木高大,只在树顶形成树冠;林下植物一般具有巨大的叶片,能充分利用林下有限的光照;一年四季都有开花、结果的植物,风媒花少,虫媒花多,果实鲜艳多汁,能吸引动物为其传播种子;植物的芽无鳞片保护。
落叶阔叶林中的植物适应了北方四季分明的气候和环境。植物不是常绿的,夏季枝繁叶茂,冬季树叶枯落;乔木高大,树冠发达;很多植物在春季展叶前开花,一些林下草本植物在秋季落叶期生长、开花、结果;多数是风媒花,不少植物的果实有翅;植物的芽具有鳞片,树皮厚,以适应冬季的低温环境。
3.在两类群落内,阳光、通风等条件有哪些不同?林下的各类生物又是怎样适应各自群落内环境的?
答:在热带雨林内,由于林下缺少阳光,空气流通不畅,因此,林下植物多具有很大的叶片, 能充分利用有限的阳光。风媒花少,虫媒花多。
落叶阔叶林内,在乔木展叶前或落叶后,林下阳光充足,因此很多林下植物借此机会迅速生长、开花、结果。落叶阔叶林内通风好,多数是风媒花。
【教师】在不同的生物群落中,生物适应环境的方式不尽相同。换句话说,每一种生物都有自己适宜的生存环境。因此,群落是一定时空条件下不同物种的天然群聚。
【五、其他群落类型】
1.湿地生物群落
在沼泽、河流、湖泊等地,还有湿地生物群落。湿地生物群落中动植物物种十分丰富,既有水生生物也有陆生生物,常见的有芦苇、香蒲、黑藻、金鱼藻等植物,以及鱼类、两栖类、鸟类等动物。
2.海洋生物群落
在海洋中,数量众多的微小浮游植物,浅海区生长的大型藻类(如海带、裙带菜等),以及种类繁多的动物,它们共同构成海洋生物群落。
六、板书设计
第2节 群落的主要类型
一、群落类型的确定依据
二、陆地生物群落主要类型
1.荒漠生物群落
2.草原生物群落
3.森林生物群落
三、群落中生物的适应性
四、其他生物群落
【课后反思】
本节课通过学生自主阅读和观看资料,以问题为导向,利用小组合作学习、交流讨论,应用前面所学群落结构的知识,建构群落分类的模型,并学习利用结构与功能观,适应与进化观分析归纳主要群落的特点以及群落生物的适应性,并注重与实际相联系,介绍常见的群落类型。当然由于时间关系和课堂容量,某些群落的介绍和分析还不够到位,要更加突出学生的学习主体地位。
【练习与应用】
一、概念检测
1.不同类型的生物群落, 物种组成也不相同。判断下列相关表述是否正确。
(1)生活在草原的动物都不能生活在森林里。
(2)森林、草原、荒漠生物群落中的生物分别与它们各自生活的环境相适应。
2.貂熊是我国一级保护动物,成体重十多千克,耳小、尾短、毛长、四肢短,足掌像熊掌、掌面较大。它经常吃狼、狻俐吃剩的食物,也捕食小型动物,在积雪环境下还能捕食大型动物。在我国,貂熊主要分布于寒温带针叶林,以下推测成立的是
A.狼和貂熊之间是互利共生关系
B.足掌面积大有利于在积雪上奔跑
C.耳小、尾短、毛长不利于适应环境
D.貂熊、狻狗、狼占有相同的生态位
一、概念检测答案
1.(1)答案:x 解析:某些生活在草原上的动物也能生活在森林里,如野兔、狼等。(2)答案:√
2.答案:B 解析:狼和貂熊为种间竞争关系,A项错误;足掌面积大有利于在积雪上奔跑、B项正确;耳小、尾短、毛长有利于保温,减少散热,以适应寒冷环境,C项错误;貂熊、猞猁、狼占有不同的生态位,D项错误。
二、拓展应用
农田中的生物形成人工生物群落,为什么说它是群落?它与森林、草原等自然生物群落有哪些不同?如无人工干预,农田生物群落能长期保持农田的特征吗?
提示:农田中生活着多个生物种群,它们不是孤立的,而是直接或间接地联系着,共同构成了有序的整体,即农田生物群落。农田生物群落属于人工生物群落,与自然群落相比,人工生物群落的物种丰富度较低,群落结构简单,易受外界影响,需要人工干预才能维持群落的物种组成和结构。如果没有人工干预,农田生物群落不能长期保持农田的特征。