生物圈 教学设计（精编4篇）

生物圈教学设计（精编4篇）【导读引言】网友为您整理收集的“生物圈教学设计（精编4篇）”精编多篇优质文档，以供您学习参考，希望对您有所帮助，喜欢就下载吧！生物圈的稳态教学设计1生物圈的稳态教学设计本文由查字典生物网为您整理提供：一、知识结构二、教学目的1.生物圈的概念(C：理解)。2.生物圈稳态能够自我维持的原因(C：理解)。3.酸雨等全球性环境问题(C：理解)。4.生物圈的保护与实现人类社会可持续发展的关系(C：理解)。三、重点和难点1.教学重点(1)生物圈的概念。(2)酸雨等全球性环境问题。2.教学难点生物圈稳态能够自我维持的原因。四、参考答案旁栏思考题地球上适于生物生存的条件：包括宇宙环境、光照、温度、大气、水等方面，详见《全日制普通高级中学教科书地理上册》第一单元。实验讨论题2.本实验设置第3号实验装置是作为对照。五、参考资料生物圈的概念1875年，奥地利地质学家修斯第1页/共5页()对生物圈这一名同做出了概念性的解释。他认为生物圈就是由地球上所有生物形成的特殊的圈层，是生物的总和，是一个统一的整体，但是他并未明确指出作为生物生存环境的其他圈层也是生物圈的组成部分。20世纪20年代以后，韦尔纳茨基(1863—1945)明确指出生物圈是地球上所有存在生命的地带，包括一切生物体及其生存环境，其范围包括部分岩石圈、大气圈和全部水圈。20世纪后半期，生物圈的概念得到了广泛的应用，但在不同学者的著作中，生物圈的含义略有差别。有的学者认为地球上有生物分布和生物代谢产物分布的区域就是生物圈，这样大气圈的平流层虽然没有生物，但是有生物产生的氧气，也就属于生物圈的范围之内了。有的学者认为生物圈的范围包括所有生物群落及其生存环境，强调生物圈作为生态系统的功能特点，其范围比较窄，但是整体性特点比较突出。总之，关于生物圈的概念，有以下几点是大家公认的：第一，地球上凡是有生物分布的区域都属于生物圈的范围;第二，生物圈是由生物与非生物环境组成的具有一定结构和功能的统一整体，是高度复杂而有序的系统，而不是松散无序的集合体;第三，生物圈是地球上最大的多层次的生态系统，其结构和功能是不断变化的，并且不断趋向于相对稳定的状态。地球上各个圈层与生物圈的关系地球上各个圈层与生物第2页/共5页圈的关系可以概括为如下表解：研究生物圈的方法生物圈作为一个范围广阔、变量众多、无比复杂的系统，对它的研究除了要采用生态学和地球科学的研究方法外，还要采用模拟方法和系统科学的方法。定位观测和全球监测系统定位观测是指选定一些生物群落或地段，建立观测站，系统测量立的能量流和物质流，测定光合作用速率、有机物分解速率，计算各营养级的生物量和生产力，记录群落的物种构成和种群动态。这种观测能够积累起各种生态系统的定量数据，为生物圈整体能量流和物质流的测算提供基础。“人与生物圈”(MAB)计划的实施，使这种定位研宪达到了全球规模。与地面上的定位观测相结合，科学家们还建立起对大气、海洋、地壳、地貌和植被进行监测的全球监测系统，从整体上来研究生物圈各个圈层的动态，了解人类活动对生物圈的影响。这主要是通过各种观测卫星来进行的。通过定位观测和全球监测系统可以收集到关于生物圈动态的大量数据，在此基础上，再运用生态学规律和系统科学的观念和方法进行综合，就能对生物圈的结构、功能、自动调节机制、稳态反应阈限等做出理论概括和系统描述，对人与生物圈关系提出新的观点。这是生物圈科学研究的主要方法，也是生物圈研究的主要方向。对生物圈过程的数学模拟随着系统生态学的理论体系趋于第3页/共5页完善，系统工程学、系统分析与数学模拟方法在生态学领域的应用取得了显著成果。1972年，联合国教科文组织召开了有关全球研究的学术讨论会，会上提出了对生物圈进行数学模拟研究的设想。会后前苏联科学院制订了建立生物圈的数学模型的研究计划。这项研究计划，从建立数学模型到通过电子计算机进行运算，编制图表，做出解释，大约用了10年时间。该数学模型包含众多子模型系统，如气候模型、生物地球化学大循环模型等。每个子模型系统又包含大量的方程式、等式和不等式，其中的各种数据则来源于定位观测、全球监测系统等方面的资料。应当指出的是，对生物圈进行数学模拟，需要克服的困难还有很多。要把极为复杂的变化过程表达为有限的数学模型，必须要进行简化处理，而简化的程度与结果的精确度之间的关系却很难把握。另外，现在生物圈的内部还有许多不为人知的奥秘，人们在建立生物圈模型时遇到很多不确定因素，因而难以确定不同因素间的函数关系。生物圈的模拟实验20世纪80年代初，美国科学家建立了“生物圈Ⅱ号”实验室，作为生物圈的实物模型，来研究生物圈的物质循环机制、负荷能力和演变规律，探讨管理生物圈的途径。虽然这项研究未能完全按照预期的计划进行，但是仍然给人们带来许多有关生物圈的启示。生物圈稳态反应的表现生物圈在各个层次、各个方面都表第4页/共5页现出稳态反应机制。例如，在整个生物圈范围内，各个物质储存库(如碳库、氮库、硫库等)的输出和输入都有保持动态平衡、抵消波动的趋势。当二氧化碳含量显著增加时，海洋吸收的二氧化碳会明显增加，生物吸收和沉积的碳酸钙也会增多，同时，绿色植物光合作用的效率提高，固定二氧化碳的能力会增强，使更多的二氧化碳转化为有机物，这样就使大气中的二氧化碳含量趋于恢复正常。再例如，气候的变化也存在许多反馈环节。当某个地区气温降低时，水蒸气会加速凝结，释放热量;当气温上升时，则水分蒸发加剧，吸收一部分热量，从而缓冲气温的波动幅度。此外，在生态系统、生物群落、种群等各个层次上都存在着反馈调节机制，这些反馈调节机制是生物圈稳态反应的基础。第5页/共5页人与生物圈教学设计2“人与生物圈”单元的整体教学设计1教材编排意图、地位及特点教材将本单元内容编排在必修课最后一部分讲述，既是“生物与环境”一章知识的自然延伸和提高，也是综合应用“代谢、生殖、发育、遗传”等知识理解和解决实际问题的充分体现，同时还是比较集中地阐述人的自然属性、人与自然必须协调发展的思想的一章。教材内容的特点：①知识学习方面：突出基础性、发展性和时代性，如对生物圈和全球性环境问题的认识，对生物多样性地位的认识等都充分体现了这一点。②能力培养方面：突出了实践能力、利用多种媒体搜集生物学信息的能力和科学探究能力的培养。如安排了调查环境污染对生物的影响、搜集有关生态农业的信息，根据当地农业生产情况设计农业生态系统、观察SO2对植物的影响等研究性课题及实验。③态度观念方面：突出了人文素质教育，强调了可持续发展的思想。如教材内容各知识点始终贯穿了人与自然之间必须和谐统一、协调发展的思想，要保护生物的多样性，走可持续发展之路。2与其他各章联系“遗传的物质基础”是理解物种及基因多样性的基础，“生态系统的物质循环和能量流动、生态系统的稳定性”等知识是理解生物圈稳态的基础，“代谢、生殖、发育、遗传”等知识是理解环境污染危害的基础。3重点和难点教学重点①生物圈的概念；②酸雨等全球性环境问题；③生物多样性及其保护。教学难点①生物圈稳态能够自我维持的原因；②生物多样性与生物圈稳态的关系；③设计农业生态系统14教学设计和主要教学策略根据本单元知识之间的内在联系，建议将本单元知识划分成3个主题来讲述，主题1：生物圈的稳态；主题2：生物圈的保护；主题3人类社会的可持续发展。主题1：生物圈的稳态，可以从地理相关知识入手引入教材，然后依次讲授：生物圈的概念；生物圈稳态的自我维持两个知识点。关于生物圈的概念的讲授：由于学生在学习地理学科知识时已有这方面的知识积累，因此采用学案教学比较适宜，教师可以发给学生学习提纲（如：①生物圈的组成；②生物圈的形成过程；③举例说明生物的进化与生物圈的演变之间的直接联系；④人在生物圈中的地位），布置学生预习、复习，并联系实际编制好讲课稿，课堂上选l～2位代表讲述。这样教学，学生自主参与性和学习积极性会很高。生物圈稳态的自我维持是一个难点，需要熟悉生态系统的结构、生态系统的物质循环和能量流动关系等基础知识，教师如采用先复习相关知识后讲解，可能造成“知之”的学生早已“知之”，“不知”的学生照样“不知”的局面，造成学生的厌倦心理。为了最大限度调动学生的参与度，建议采用探究教学法，教师为学生提供直接相关的图解和资料（如生物圈的物质循环示意图、森林生态系统图片等），由学生自己进行讨论研究，解决教师预先设计的问题，最后得出结论。可设计如下问题：①生态系统的物质循环和能量流动各有什么特点？②举例说明生态系统的稳定性的含义。③生物圈维持自身稳态的能量基础和物质基础分别是什么？④生态系统自动调节能力的大小与生物圈的稳态之间有何关系？为了帮助学生进一步加深理解，教师还可以设计针对性的习题。如提供阅读材料：美国的“生物圈Ⅱ号”实验，让学生阅读回答问题。美国的“生物圈Ⅱ号”实验（材料：略）。根据阅读材料回答问题：①“生物圈Ⅰ号”应该是什么？②试比较美国的“生物圈Ⅱ号”内的生态系统与地球上的农田生态系统的不同。③试设想科学家们如何维持“生物圈Ⅱ号”的稳定？④导致这场实验失败的原因是什么？⑤试述美国的“生物圈Ⅱ号”实验的意义。2主题2：生物圈的保护，可以从“生物圈Ⅱ号”实验的失败直接引入：生物圈自我维持稳态的能力有一定的限度，人类的活动造成的破坏超过这个限度会对生物圈的稳态造成威胁，“生物圈Ⅱ号”实验的失败也告诫人们在现有技术条件下，在生物圈之外建立一个适合人类长期生活的生态系统是很困难的。所以必须对生物圈进行保护。引入第2个主题：生物圈的保护。生物多样性是生物圈自动调节能力的基础，所以保护生物圈首先要保护生物的多样性而环境污染是破环生物圈稳态、威胁生物多样性的重要原因，因此保护生物圈还要防治环境污染。所以分两部分讲授：1）保护生物多样性；2）环境污染的防治。保护生物多样性可以讲3点：①生物多样性的含义；②生物多样性的价值及与生物圈稳态的关系；③我国生物多样性的现状及保护。由于各方面资料来源较多，比较适宜采用研究性学习的方式进行教学，让学生进行分组研究，利用报刊、杂志、互联网、广播电视等手段收集资料，对各种信息进行汇编整理，写成研究报告，用2节课时间进行交流汇报，并把学生的研究成果包括各种图片资料进行展示。通过研究性学习的过程，使具体的实例和数据深深映入学生的脑海，让学生实实在在感受到生物多样性的价值，对我国生物多样性面临的威胁及环境污染自发产生强烈的忧患意识。在此基础上，教师再补充介绍生态系统的多样性，进一步突出生物多样性对维持生物圈稳态的影响，可从生态系统的“特点、作用、面临问题、合理开发”等方面通过列表比较的方式集中讲述森林、草原、海洋、农业和城市生态系统的知识。森林生态系统是生物圈物质循环和能量流动的主体，可重点讲述，农业生态系统可在指导学生设计农业生态系统的课题时重点讲述。环境污染的防治可讲授以下几个知识点：环境污染的危害及防治；酸雨等全球性环境问题；研究性课题：调查环境污染对生物的影响；实验：观察SO2对植物的影响。教师可通过展示和播放大量的图片、录像和列举直观的事例让学生总结环境污染的类型，设计探究性问题让学生探究环境污染的危害及防治措施，在此基础上要重点讲授酸雨等全球性环境问题，教师可紧密结合研究性课题：调查环境污染对生物的影响和实验：观察SO2对植物的影响来组织教学，在学生中广泛开展研究性学习。让学生通过理论研究、调查走访、实验3验证等过程，总结环境污染特别是酸雨的成因、危害及防治，撰写出论文报告。以酸雨的成因、危害及防治为例：学生实践研究过程主要分5步：①通过分组行动，上网查找资料；查阅相关报刊、杂志资料；走访市环保局或环境监测站；调查工业密集区如无锡市焦化厂等附近植物的生长状况等方式收集信息，进行整理研究，并初步整理出下面的内容：酸雨的形成，酸雨形成与硫循环的关系，酸雨的危害。分组调查的学生通过对商店、餐馆密集区的调查，对河流、湖泊的污染情况等的调查，另外写出调查报告：无锡市城郊结合区环境污染对生物的影响状况报告。②实验验证：观察SO2对植物的影响。“耳听为虚，眼见为实”，上述信息很多是间接得来的，学生感性认只不深