《生态系统的结构》的教学案例

《生态系统的结构》的教学案例（共9篇）

《生态系统的结构》的教学案例篇1

张良军吉林省安图县第一中学邮编133600 电话***

一、教学设计思路的理论依据：从个性到共性和从感性到理性的认识规律，从具体到抽象的思维规律，事物联系的普遍性原理。

二、教材分析：

生态系统的结构是生态系统功能的基础，是本章的重点内容。

生态系统的组成成分与前面非生物因素的知识密切相关，生态系统的营养结构与前面种间关系的知识密切相关，要注意知识的迁移。

生态系统的结构是生态系统能量流动和物质循环的结构基础，是后面生态系统功能学习的基础。

三、教学目标：根据上述教材分析，考虑到学生已有的认知结构、心理特征，确定如下目标：

1、知识方面

(1)举例说明什么是生态系统(2)讨论某一生态系统的结构(3)尝试建构生态系统的结构模型

2、能力方面

与学生共同提高观察、阅读、分析、归纳、推理、综合、语言表达能力

3、情感态度价值观目标

认同生态系统是一个统一的整体，为树立人与自然和谐发展的观念，形成生态意识和环境保护意志奠定基础。

四、教学重点：

（1）生态系统生物功能类群及其地位。

①生态系统的组成可分为非生物部分和生物部分两大部分。生物成分中，生产者、消费者和分解者，是依据它们各自代谢类型以及在生态系统中的功能特征而划分的。因此，将它们统称为三大功能类群，它们在生态系统中的功能和地位各不相同。

②三大功能类群之间以及它们与非生物部分之间的关系，构成了生态系统的营养关系，是研究生态系统营养结构的基础，③三大功能类群之间以及它们与非生物之间的联系，是渗透辩证唯物主义观点的教育素材，人作为消费者的一员，是渗透“人是生态系统中一员”观点的教育素材。

（2）生态系统的营养结构。

①尽管生态系统的类型多种多样，范围有大有小，但它们组分中生产者、消费者、分解者之间的关系，归根到底是食物的关系，也就是吃与被吃的关系。生态系统内各种生物之间的这种复杂营养关系构成了食物链、食物网，这就是生态系统的营养结构。

②食物链和食物网是生态系统功能的结构基础，生态系统的物质和能量就是沿着食物链（网）的各个营养级而流动的。掌握了有关生态系统营养结构的知识，就为理解生态系统的功能等知识打下了必要的基础。

③生态系统营养结构的分析过程，利于培养学生的分析综合和推理的思维能力；食物链和食物网概念中渗透着普遍联系的辨证观点。

五、教学难点：食物链、食物网、营养级三个概念的区别和联系。

①食物链是生物间单方向的食物联结，食物网是生物间多方向的食物联结，而营养级是食物链同一环节上所有生物的总和，所以有的生物会占有不同的营养级。三个概念之间有相互包容的成分，也有本质的不同，要加以区分。

②三个概念在被运用解答新的问题情境时，容易出现混淆，应在对食物网中某一生物的营养级分析时加以区分。

六、教学方法：

采用探究与讨论相结合的方式进行教学。即教师提供一定的情境与问题，引导学生讨论，共同总结生态系统的结构。

七、教学过程：教学阶段

教师的组织和引导

学生活动

教学意图

教学依据

自然景象，导入新课

展示“土壤与生物”图片，欣赏和谐景象；联想有些农田的板结现象。

观看幻灯片。

创设情境，激发兴趣。

心理学认为：动机、兴趣、情感、意志、性格等非智力因素也是影响学生学习的重要因素。教学中渗透科学、技术与社会(STS)教育。

提出课题，明确目标

展示学习目标

阅读学习目标。

明确学习目标。

目标是行动的指南。

图片展示，回顾概念

展示6种类型生态系统，提出生态系统的概念。分析组成要素。练习巩固，指导解法。

观看幻灯片。

认识生态系统。

符合由具体到抽象的认知规律。

主动探索、师生交流、探究生态系统的成分

１、小组汇报稻田、池塘生态系统的调查结果。

质疑：

2、你调查的生态系统中除了水外，还有哪些非生物的成分？它们能没有吗？

3、每种生物获取物质和能量的途径是什么？判断各种生物的营养方式。

4、阅读教材，分析各种生物在生态系统的作用，将它们进行归类。展示生产者、消费者、分解者个案分析。

习题训练：

1、有人说，细菌是生态系统的分解者。你同意这个观点吗？试讨论。

2、某正方观点认为：要使一个生态系统长期存在，除了非生物的物质和能量外，至少必须具有生产者和分解者；而反方认为，要使一个生态系统长期存在，除了非生物的物质和能量外，至少必须具有生产者、消费者和分解者。请辩论。

汇报调查结果。踊跃发言。

说出生物体物质和能量的来源。

倾听概念、阅读教材、对教材信息处理。倾听讲解、观察图文。思考、汇报。学生分组讨论。学生分组辩论。

说出组成生态系统的组成成分。培养学生观察、实践能力。为生态系统的成分分类作铺垫。讲解营养方式概念，降低难度。

学生自学、思考对生态系统成分归类。

对教材内容适当补充、归类，有利于理解掌握。应用概念，全面分析。

回顾知识，激发兴趣。澄清模糊认识。

观察、思维与口头表达能力、实践能力是生物科学素养的组成部分。建构主义认为：学习的过程必须经过知识的“同化”阶段。

阅读是终身学生的方法和途径。通过阅读，培养深入本质，抓关键、抓条理的自学能力，促进学生的学习能力提高，有利于学生的终身发展。进一步利用图文，创造情境，开展教学。合作学习是探究学习的重要形式。

建构主义认为：学习要经历“顺应”过程。

辩论是一种创造性学习方式，激发兴趣发展思维能力，促进构建“学习团队”。提高学生人文素养，使学生得到充分发展。

勤于动手，主动学习，探究生态系统营养结构

质疑：

5、该系统中生物之间的关系有哪些？你能尽可能多地写出该系统中的食物链吗？教师并讲评。

质疑：食物链、食物网相关知识。展示食物链、食物网内容小结。展示巩固训练。

学生书写食物链。

学生阅读、思考、讨论。学生完成。

通过学生的书写，肯定正确，讲评存在问题，使学生认同食物链的构成。形成对食物链、食物网组成、功能等方面认识。以简答题形式考查学生知识掌握情况。

面向全体，调动多种学习形式。让学生在做中学，生成认识结构。自主学习与合作学习有机结合完成探究学习。刺激形式的多样性。发展思维的广度和浓度。

引导质疑，合作学习，建构生态系统模型

质疑：

6、根据以上分析生产者与消费者联系的纽带是什么？

7、生态系统的生产者、消费者与分解者有联系吗？

8、生态系统的非生物部分与生物部分有联系吗？如有，看谁说得多。

布置任务：从物质和能量角度分析各成分关系，绘制生态系统的结构模型。

学生回答。

分组讨论、绘制、张贴模型、完善。学生朗读生态系统概念。

为概念形成、模型建构作铺垫。

构建生态系统的结构模型。生成概念。认同生态系统是统一的整体。

“联系”与“思考”是建构主义意义构建的关键。

教师的积极引导，不断启发，使学生的知识不断内化，为知识的“顺应”打下基础。意义建构是整个学习过程的最终目标。

总结知识，拓展探究

展示概念图，质疑农田板结的原因、后果及对策。鼓励学生制作小生态瓶。

填写概念图，思考、作答。课后制作小生态瓶。

回顾与总结。

巩固知识，提高技能，丰富情感。

形成知识体系。前呼后应。科学是一个不断探索的过程。

八、教学课时：1学时

九、教学准备：本课容量大，学生参与的活动多。为了确保教学任务的完成，课前要布置学生预习，带着问题走进课堂。课前教师还要多媒体课件以备课堂教学需要。

十、板书设计

课题：生态系统的结构(一)生态系统的概念(二)生态系统的结构

十一、教学反思

1、新教材体系、设计的合理完整，遵循了教学理念和学生的认知规律。符合学生的身心发展。

2、教师做好课堂的组织和引导者，师生应敢于实践、勇于创新、不断学习、相互合作。

3、正确把握多媒体教学手段，认识它的利与弊。在传统教学与现代教学中找到平衡点，发力点，一切从学生的发展出发，才能打造高效课堂。

《生态系统的结构》的教学案例篇2

本节内容包括“生态系统的成分”和“食物链和食物网”两部分。

关于生态系统的成分, 教材以池塘生态系统示意图为例, 逐一具体地介绍了组成生态系统的四种成分。即非生物的物质和能量, 生产者, 消费者和分解者。由于我县地处山区, 没有大型的池塘或湖泊等, 学生对池塘生态系统不是很熟悉, 学习起来较为困难。但是我们有营养结构更为复杂, 物种更加丰富多彩的原始大森林———雷公山国家自然保护区。因此, 本人以“雷公山森林生态系统”为实例, 让学生自主的去研究、了解构成生态系统的四种成分。然后, 又一一对应的把各种成分推而广之。把生态系统的组成成分一一弄清楚。然后讨论分析各种成分在生态系统中的作用和意义。并进一步分析生产者、消费者和分解者之间的关系。

关于食物链和食物网, 教材以温带草原生态系统为利, 一条比较简单的食物链“草→兔→狐”为切入点, 引出营养级的概念。本人还是认为应该结合本地实际, 以雷公山森林生态系统中的一条比较简单的食物链“树叶→虫→食虫鸟”为切入点, 让学生研究、讨论分析, 理出营养级的概念, 学生更易理解, 然后引导学生深入理解营养级的可变性, 即营养级在不同的食物链中所处的营养级不一定相同。接着引导学生了解在生态系统中, 由于生物种类的复杂性, 个体数量的庞大性, 造成了食物链的多样性。同时又基于不同食物链中一生物体所处营养级的可变性, 使一个生态系统中的营养级具有多元性, 进一步说明生态系统中各种食物链彼此交错, 形成网状, 导出食物网的概念。

二、教学目标的确立

1.知识目标

(1) 知道组成生态系统的四种成分。

(2) 举例说明食物链、食物网的概念。

2.能力目标

(1) 通过对“雷公山森林生态系统”的观察、研究、分析, 提高学生的观察能力和信息提取能力, 发展学生的信息处理能力。

(2) 从“雷公山森林生态系统”扩展到其他的生态系统, 培养学生对知识的迁移和知识的整合能力。

3.情感目标

(1) 通过观看“雷公山森林生态系统”的实拍录像, 激发学生热爱自然、保护自然的意识。

(2) 通过食物链和食物网的学习, 使学生初步理会事物的内部结构与外在表现的必然联系。

(3) 明确人类也是生态系统中的一员———消费者, 我们应当注重人与自然的和谐发展的生态学道理。

三、教学重点和难点的确立

1.教学重点

(1) 生态系统的几种成分。

(2) 食物链、食物网的概念。

2.教学难点

(1) 生产者、消费者和分解者之间的关系。

(2) 初级消费者和次级消费者的概念。

(3) 第一营养级、第二营养级等的概念。

四、教学过程

复习提问:1.什么叫生态系统?2.离我们最近的生态系统有哪些?3.你到过雷公山吗?它有什么特点?教师组织和引导学生活动:回忆、回答、向往。承上启下, 从身边事物激发学生学习兴趣。

引入:对学生的回答进行评价后, 启思:在一个生态系统中, 生物群落和其无机环境到底是如何相互作用的呢?生物与生物之间的内在联系是什么?具体在特定的生态系统中的组成成分是什么?它们的营养结构如何?启动思维, 激发学生求知欲。

(出题) 屏显:

生态系统的结构

让我们先来欣赏我们美丽的雷公山风光的一角。播放:“雷公山森林生态系统

(一) ”录像。提示:注意观察森林中的各种生物及其生存环境。

(一) 生态系统的成分

1.森林里除了生物以外, 还有什么?

2.森林中的自养生物有哪些?异养生物有哪些?

3.森林中每年都有大量的残枝败叶落于地面, 但从录像中我们却只见到较薄的一层, 试想:它们哪儿去了?让学生思考、小组讨论, 归纳后回答, 获得自然界美的陶冶;引导学生对以上问题一一思考, 归纳。

强调:草食动物是初级消费者, 以草食动物为食的动物称次级消费者, 以此类推, 在教师的引导下得出以下结论:

1.森林里除了生物以外, 还有阳光、土壤、空气、水等等。它们构成了生态系统中的非生物和能量。

2.森林中的自养生物有树、草、苔藓等等, 它们组成了生态系统中的生产者。

3.森林中的异养生物有昆虫、飞禽走兽, 有爬行动物, 有溪流中的鱼、虾和两栖动物等等, 它们组成了生态系统中的消费者。

4.森林中的残枝败叶大部分最终被细菌、真菌等分解掉, 细菌、真菌等构成了生态系统中的分解者。

在教师的引导下, 促使学生的活动更加深入, 为下一步的突破打下基础。

屏显:请完成下表有关生态系统组成成分的内容。

根据刚讨论过的知识, 快速完成表中内容, 引导学生学习对知识的系统学习

问题:生态系统的各种成分间的关系如何呢?引导学生归纳和表达, 并对学生的回答加以评价, 通过小组讨论, 归纳。各组推荐一成员描述讨论结果。以训练归纳总结能力、语言表达能力;突破难点;在教师的评价下获得成就感。

(二) 食物链和食物网

让我们再来观看一段录像:

播放“雷公山森林生态系统 (二) ”录像。着重体现几种生物间的捕食关系, 以实例为教学情景, 提高学生的学习兴趣。

提问:1.录像中, 虫与草、鸟与虫之间是什么关系?2.什么叫食物链?观察教材88页图8-20“温带草原生态系统的食物网简图”, 数一数图中有几条食物链? (让几个学生到黑板各写出一条食物链)

学生回答:1.吃与被吃的关系 (捕食关系) 2.生态系统中, 各种生物之间由于食物关系而形成的一种关系, 叫做食物链。

学生通过观察, 辨认, 上黑板演练, 以训练学生思维能力、归纳总结能力、知识迁移能力以及识图能力。

屏显:草→虫→鸟问:1.这条食物链共有几个环节?每一个环节我们称之为一个营养级, 则以上三种生物分属哪几个营养级?学生回答:1这条食物链共有三个环节。2.草属于第一营养级;虫属于第二营养级;鸟属于第三营养级。 (培养学生的分析、判断能力)

由上述可知:生产者属于第一营养级;初级消费者属于第二营养级;次级消费者属于第三营养级。

我们再来观察教材图8-20, 想一想, 青蛙、蛇、鸟、猫头鹰分别属于哪些营养级?你得出什么结论?让学生观察、讨论、回答:青蛙分别属于第三、第四营养级;蛇分别属于第三、第四、第五营养级;鸟分别属于第三、第四营养级;猫头鹰分别属于第三、第四、第五、第六营养级, 各种动物所处营养级并不是一成不变的 (培养学生的识图能力、知识拓展能力)

引导学生阅读教材87页倒数第二自然段。归纳出食物网的概念。让学生阅读、思考、总结、表述。

食物网:在一个生态系统中, 许多食物链彼此相互交错连接形成的复杂营养关系 (培养学生的阅读能力、获取信息能力、归纳总结能力)

(三) 生态系统的保护:播放近几年来人类活动对雷公山森林生态系统的破坏情况录像

提问:

1.你对人类活动对雷公山森林生态系统的影响有何看法?对此你有什么建议?学生观看录像, 小组讨论, 交流、汇报形成保护生态系统的意识。

巩固练习:学生思考练习以达到知识的巩固, 培养学生应用知识解决问题的能力。

2.出示练习题 (附在后面)

课后反思:

本教学设计以具体的生态系统———雷公山森林生态系统为例, 让学生自己研究讨论, 了解组成生态系统的成分、食物链和食物网等基础知识, 培养学生的探究能力、并进一步从人类生产活动对生态系统的影响中去培养学生保护生态系统的意识, 形成“人与自然和谐发展”的生态观念。在教学过程中注重学生对生物学知识的理解;注重对学生自主性探究学习的引导;注重从学生熟悉和感兴趣的事物去激发学生的学习积极性, 使学生愉快地学习和掌握知识, 并对所学知识加以应用, 培养了学生运用所学知识解决实际问题的能力。

美中不足的是, 学生只能从实拍录像中去研究。如果能让学生先亲自到雷公山去进行实地考察, 并对其进行研究学习, 那效果会更佳。但此举带有危险性 (雷公山上坡高路陡, 蛇虫无数, 不安全因素太多。) , 不值得提倡。

附:课堂练习。

1.P88页复习题一、二、三题。

2.请画出雷公山森林生态系统食物网简图。

《生态系统的结构》的教学案例篇3

本节是高中生物必修3第五章《生态系统及其稳定性》的第一节。从模块角度来分析,学生在学习了个体、种群、群落这几个生命系统结构层次的稳态调节后学习本章,是对生命系统结构层次中更高层次的稳态调节的学习。从章节的角度来分析,本章是围绕着生态系统概念的实质展开的,本节课是本章的统领,并为后面各节内容的学习奠定基础,因此本节的教学要为学生后面的学习作好铺垫。

二、教学目标

知识目标:说出生态系统的组成,描述生态系统中的食物链和食物网。

能力目标:利用学生已有的生活经验,通过教师提供资料,培养学生的观察、分析能力,推理能力,表演及形象思维能力。

情感目标:使学生认识到人类是生态系统中的一员,只有保护生态系统才能使我们的生存环境更加美好。

三、教学重、难点

1.教学重点:①生态系统的成分及各成分的关系。

②生态系统的营养结构:食物链和食物网。

2.教学难点:营养级的概念及初、次级消费者的概念。

四、教学过程

(一)新课导入

教师活动:通过“知识回顾”导入新课并引导学生理解生态系统的概念。设疑:①什么叫做种群?②什么叫做群落?③在裸岩上的群落演替过程中,为什么苔藓不能早于地衣出现?④地衣阶段为苔藓的生长提供了怎样的基础?

设计意图:学生通过回顾旧知识,从中领悟种群、群落和环境之间的联系,顺理成章的推出生态系统的概念,同时也使学生把握各概念之间的内在联系,更好地理解新概念。

(二)讲授新课

1.学习“生态系统的概念和范围”

教师活动:①通过导入问题总结出生物与环境的关系,从而引导学生理解生态系统的概念。

②按照生态系统的范围大小引导学生举例说出生态系统的类型。

③学生通过讨论分析,从而掌握生态系统概念中的关键词“相互作用”、“统一整体”。

2.学习“生系统的组成成分”

2.1以水为例探究非生物的物质和能量

教师活动:①问:你认为未来的战争将为了什么而战?火星上有水吗?引导学生围绕水从微观、宏观两方面探讨水在生态系统中的作用和地位。

②除了水外,無机环境中还有哪些重要的非生物因素呢?根据学生的回答,归纳出生态系统中非生物的物质和能量包括的内容。

学生活动:①思考回答:水资源。②分组讨论。③结论:水是生命之源,没有水就没有生命。

2.2探究植物在生态系统中的作用和地位

教师活动:示苹果:问①苹果有什么味道?②这些味道是怎么来的?③下面我们来探讨植物在生态系统中起什么作用?引导学生从光合作用的物质代谢和能量代谢来探讨。④在生态系统中给植物取个什么名字?引出“生产者”的概念。植物还有哪些作用?(示图片《植物栖息水土》)

⑤一个生态系统中没有生产者行不行呢?举个例子(示图片《沙漠》)。在沙漠里,你最怕什么?(水、热、食物),引出生产者的重要地位。

学生活动:①回答“甜味、……”。

②分组讨论,汇总,请学生叙述讨论结果。

③观看图片,补充回答,形成直观印象。

④不行,例沙漠;治沙先植树。……

⑤综述植物在生态系统中的作用及地位。

2.3探究动物在生态系统中的作用

教师活动:鸡属于生态系统的哪个部分?引出问题①从动物的食性举例说明动物在生态系统中扮演什么角色呢?

②在生态系统中,植物是生产者,动物呢?动物为什么不是生产者?引出“消费者”的概念及实质。

③消费者的级别有哪些?什么是初级、次级、三级消费者?(以“螳螂捕蝉,黄雀在后”为例要求学生上台写出动物之间的吃与被吃的关系)

④消费者可以为植物做些什么?举例说明。

学生活动:①分析讨论回答:米、蚯蚓等;动物;消费角色:植食性动物以植物的根、茎、叶、果实、种子为美食;肉食性动物以其他动物为美味;杂食性动物(如鸟)以植物和其他动物为食。②讨论弄清消费者的含义及本质。③围绕消费者的级别讨论。

2.4探究真菌和细菌在生态系统中的作用和地位

教师活动:动物吃不吃馒头?馒头是用什么做的?有什么营养成分?这个馒头你吃不吃?(示发霉的馒头)①热天,馒头为什么会长霉?鸡蛋为什么会发臭?引出细菌、真菌。

②这些细菌、真菌在生态系统中起什么作用?引出“分解者”的概念。

③没有细菌、真菌行不行?想象一下生物圈中没有细菌、真菌的景象。(示图片:《木乃伊》),引导学生探究为什么经过3千年而不烂?出土后为什么会很快变色腐烂呢?

④细菌、真菌有哪些好处、坏处?

学生活动:①答出细菌、真菌。

②回答分解者的概念。③充分发挥想象,并描述没有细菌、真菌的景象。(动植物的遗体残骸堆积如山,到处是粪便,二氧化碳减少,光合作用因缺少原料而不能进行,氧气也因此而减少,整个生物圈将崩溃)④观看图片,分析讨论。⑤综述细菌、真菌在生态系统中的作用和地位。

2.5综述生态系统的组成成分

教师活动:①根据上面探究的知识,让我们回到自然界中,放影片2综述《生态系统的成分》,边看影片边归纳出生态系统共包含哪些成分以及各成分之间有什么关系呢?

②引导学生综述以上探究的知识。

学生活动:观看影片,综合归纳出生态系统的4个组成成分,以及相互之间的关系。

预期效果:正是生产者、消费者、分解者和非生物环境之间的协调、统一,使生态系统能够不停地发挥作用。

3.学习“生态系统的营养结构”

教师活动:①示草原生态系统的图片,设计问题串,逐步引导学生认识生态系统的生产者和消费者之间的食物联系:这些生物之间存在着哪些食物联系?各种生物可以通过食物获得什么?各种生物获得物质和能量的途径一样吗?

②请学生书写生物之间的单线营养关系。

③展示各位同学书写的食物联系,讨论这些食物联系特点。

④听学生的答案,针对学生的答案讲解食物链写法的要点。

⑤一条食物链中点出生产者和各消费级别,引导学生归纳消费者级别与营养级别的区别和联系。

⑥以草原生态系统为例,设计问题串引导学生理解食物网中各种生物之间的关系(略)。

学生活动:通过观察认识生产者和消费者之间的营养关系,而且通过这种营养关系,可以获得维持个体生存所需得物质和能量。

(三)课堂小结

通过本节课的学习,请同学们谈谈对生态系统是有机的统一的整体的理解。人类作为生物圈(最大生态系统)中重要的一员,人类应该怎样才能和自然界和谐共处。

生态系统的结构教学设计及点评篇4

执笔：谢月萍防城港市防城区实验学校点评：胡国环广西教育教育学院教研部

广西教育 2002年02期

一、教学重点、难点重点:生态系统的概念及组成,食物链、食物网。

难点:生态平衡的概念。

解决方法:

(1)运用多媒体辅助教学创设情景,引导学生观察、理解,并逐步总结归纳生态系统概念。

(2)从具体的食物网再到抽象的文字食物网简图,使学生明确食物链、食物网的文字表示方法。

二、教学方法

阅读指导法、讲述法、讨论法、分组竞赛法

三、教具:多媒体课件

四、教学过程

课前准备:一块农田,一块草地,一片山坡或一片海洋,并记录下其中的各种生物种类。记录一天中所吃的食物种类。

复习旧课:

(老师展示出一幅草原生态图,要求学生观察,并找出其中影响草生长的各种生态因素。)

(学生观察图,按老师要求找出对草的生长有影响的生态因素。)

老师:在这些生态因素中,非生物因素有哪些?生物因素有哪些? 学生:非生物因素有光、空气、水、温度;生物因素有草、蝗虫、小鸟、蚯蚓、细菌。

点评:旧知识是学习新知识的铺垫,有针对性地复习旧知识,就是为学生扫除学习、掌握新知识的障碍,有利于知识的迁移。

导入新课:

老师:这是一幅草原生物群落图(展示图及阅读思考题),请同学们观察图中的各种生物,这些生物之间的关系是怎样的呢?这就是我们今天要研究的问题,请大家带着以下问题阅读课文。图中各种生物之间的关系是怎样的呢?

什么叫生态系统?生态系统由哪几部分组成?

什么叫做食物链、食物网?

点评:人的活动是有目的、有意识的活动,让学生带着问题结合彩图阅读课文,既突出学生的主体意识,又体现了活动的目的性。培养学生的自学能力,使学生获得终生受用的东西。学生通过阅读、观察、分析的学习活动,获得的知识才是真的知识。

老师:这些生物之间的关系是怎样呢? 学生:蝗虫吃草,兔吃草,小鸟有的吃草杆,有的吃蝗虫,鹰吃兔和小鸟,蚯蚓吃落叶,细菌分解土壤中的有机物。

老师:假如有人为防止草籽被鸟吃掉,用网把草罩起来,结果会怎样?为什么会出现这种结果?(同时展示用网罩住草原图)学生甲:草被昆虫吃光。因为……

学生乙:草会长得很好。因为……

点评:这个假设是一个开放性的探究性的问题,学生可以从不同角度进行思考,发表各种各样的意见,从而获得众多答案,为学生充分展示个性提供了机会。而多种答案是发散性思维的一个显著特征,创造性思维的核心就是发散性思维。学生只要言之有理,都是一种收获。这充分体现了研究性学习重在探究过程,而不在结果的理念。

老师:这个例子说明了什么?

学生:说明生物与生物之间是相互影响、相互制约的。

老师:生物与生物之间既相互影响又相互制约,生物与环境是不可分割的。陆地上的生态系统是这样,水域生态系统又是怎样的呢?(展示湖泊生态系统图,让学生观察思考)

老师:图中的各种生物能不能离开它们的生活环境而独立生活呢?

老师:由此可见,不论是陆地上的生物,还是水域中的生物都与它们的生活环境是不可分割的统一整体,像这样,在一定的地域内生物与环境所构成的统一整体就叫做生态系统。

老师:一片草地、一个湖泊都是一个生态系统。同学们还可以说出哪些还可以称作一个生态系统? 学生:一片森林、一片海洋、一片农田、一块菜地……

老师:我们现在这间教室是不是一个生态系统?

点评:以身边熟悉的事物为例子,容易引起感情共鸣,使学生有一种亲切感,有利于激发学生的学习兴趣,积极主动地进行思维。

学生甲:是。

学生乙:不是。

老师:是或不是?究竟如何判断?下面我们一起来研究生态系统的组成(展示草地、湖泊生态系统图,让学生观察,找出它们的共同点)。

点评:老师不是直接把答案告诉学生,而是有意识地留下悬念,激发学生的求知欲望,让学生带着问题去观察、比较、分析而找到答案。这既是对知识的复习巩固,又是对知识的应用,起到一举多得的效果。

学生:都有阳光、空气、植物、动物、细菌、真菌等。

老师:哪些是属于生物?哪些属于非生物?点击图中相应的生物与非生物。

学生:阳光、空气、水属于非生物;植物、动物、细菌、真菌属于生物。

老师:一个生态系统不论大小,都是由生物部分和非生物部分组成,生物部分包括植物、动物和细菌、真菌;而非生物部分包括阳光、空气、水等。现在我们再回头来分析我们这间教室,它能不能称为一个生态系统?为什么?

学生:不是,因为没有植物。

点评:老师与学生共同探究,加深对生态系统概念的理解,从而突出重点。

老师:同学们想一想,在你自己家里或我们学校里,有哪些可以称作一个生态系统?为什么?

学生:一盆花、一个金鱼缸、学校里的生物园、整个学校都可作为一个生态系统,因为都有生物和非生物部分。

点评:用学到的知识去分析、解释自然现象,既是知识反馈矫正的一种方式,也是知识的应用。

老师:生态系统作为一个整体,它们的各种组成成分就像一个器官,各具有不同的功能。下面就让我们来分析各种成分在生态系统中所起的作用。

老师:阳光、空气、水等非生物部分在生态系统中所起的作用是什么?

学生:为生物的生命活动提供物质和能量。

老师:植物、动物、细菌和真菌在生态系统中又各自扮演什么角色?为什么? 学生:植物是生产者。因为绿色植物能进行光合作用制造有机物,释放氧气,供其他生物生命活动所需的能量和物质。

动物是消费者。因为它们自己不能制造有机物,只能直接或间接吃植物制造的现成有机物。

细菌、真菌是分解者。因为它们能把动、植物的遗体分解为无机物。

老师:同学们对生产者、消费者及分解者都已有所了解。在我们日常生活中接触到的各种生物各属于哪一类?请同学们对自己一天所吃的食物进行分类,看看哪些来源于生产者?哪些来源于消费者?哪些来源于分解者?(把学生分组对所吃食物进行分类)

老师:抽查分类结果,以竞赛的形式进行评比,看哪组答得最准确。

点评:以学生自己吃过的食物为分析对象,创设了良好的探究氛围。以分组竞赛的形式进行活动,迎合学生的好胜心理,强化了竞争意识和团结互助精神。老师:在自然界中,生产者、消费者、分解者三者之间的关系又是怎样呢? 学生:绿色植物进行光合作用制造有机物,昆虫以植物(叶)为食,鸟吃昆虫,细菌和真菌把植物、昆虫、鸟的遗体分解为无机物。

老师:下面我们着重研究生产者与消费者之间的关系(展示二者关系图)。学生:(通过观察,讨论得出)生产者与消费者之间存在着吃与被吃的关系。老师:像这样,由生产者与消费者之间的吃与被吃的关系而形成的循环就叫做食物链。

老师:(展示森林生态系统图)请同学们观察,找出其中的各条食物链,并自己设计一条森林生态系统以外的食物链。

学生:(列出众多食物链)

(老师在学生所列的众多食物链中,选取几条有代表性食物链,引导学生分析其中的正确或错误所在)

老师:由此可见,在一个生态系统中往往有很多食物链,这些食物链是相互关联着的,这样就形成了食物网。

老师:(展示思考题)

在某小岛上,阳光明媚,水富土肥,花草树木郁郁葱葱,树上栖息着小鸟和猫头鹰,地上有田鼠、蛇和蛙,另外,还生活着许多昆虫和蘑菇。请根据上述生态景象,回答:①该生态系统由哪几部分组成?②蘑菇属于

。③找出小岛上的各条食物链。④画小岛生态系统的食物网。

学生:(思考、分组回答上述回题)

点评:由浅入深,由易到难,循序渐进,步步深入,创设情景,及时反馈矫正。教学方式方法灵活有效。

老师:(展示某一小组画的食物网并提问)在这个食物网中,各种生物的数量有什么关系?

学生:……

老师:在生态系统中,生物有生有死,有迁出和迁入,因此各种生物的数量在不断变化,但从总体上看,植物的数量总比草食动物多,草食动物的数量总比肉食动物的多,也就是说,生态系统中各种生物的数量和所占的比例都是维持在

相对稳定状态,这种现象就叫做生态平衡。

点评:结论应该是学生探究的结果,全部由老师归纳得出显然是忽视了学生的主体性。即使学生归纳不完整或不正确,老师可作进一步引导或给予补充和完善,发挥老师的主导作用。由老师包办代替的作法不可取。

老师:人类在生产活动中如果不按生态规律办事,就会造成出人意料之外的不良后果。如:1998年我国发生一次重大的自然灾害是什么?是什么原因引起的?

学生:长江特大洪水灾害。原因是长江上游的森林被过度砍伐,植被严重受到破坏导致生态平衡失调,引起洪水泛滥。

老师:这是一次血的深刻教训,由此可见维护生态平衡多么重要。同学们想一想,目前我们家乡有没有破坏生态平衡现象?

(学生讨论、发言。列举种种破坏生态平衡的现象,如破坏海边红树林……)

点评:以典型的、具体的、学生身边的事例引导学生认识保护生态平衡的重要性。激发学生保护生态平衡的紧迫感、责任感和使命感。把情感教育渗透在教学活动过程中。

评析:

这是一节突出以学生为主体的探究性学习的目标教学设计课,其主要优点有下面三方面:

(一)根据目标教学的模式,准确确定本节教学目标为三个方面,即认知、能力和情感。把反馈、矫正分散在教学过程中,即随时反馈及时矫正。

(二)为了突出学生是探究的主体,教师根据教学内容及进程,精心创设了一系列起点低、坡度小、多层次、多角度且富有探究性的问题,引导学生去观察、去思考。在发现真理的同时产生成就感,使学生的心理时常处于积极探索的兴奋状态。这既体现了学生的主体性,也体现了教师的主导性。

(三)正确地选择、合理地使用教学媒体。教师充分发挥计算机多媒体集图、文、声、色于一体的优越性,适时展示有关画面,同时刺激学生的多种感官,使用这种能化静为动、化繁为简、化抽象为具体的多媒体进行教学,可收到事半功倍的效果。

《生态系统的结构》的教学案例篇5

【教案背景】：

1.面向学生：中学生 2.学科：高二生物 3.课时：1课时 4.学生准备：

在上新课的前两三天，组织部分学生对学校附近的池塘生态系统进行短时的调查。

一、教学课题

生态系统的结构

二、设计思路

1.教材分析《生态系统的结构》是人教版必修3《稳态与环境》第5章第1节的部分内容。在第四章主要讨论生物群体的变化，而第五章既要研究生物与生物的关系，也要研究生物与环境的关系，所以本部分内容是后继将要学习生态系统的功能和稳定性的重要环节，并为生态系统的能量流动和物质循环的物质基础提供了一个平台。2.学情分析

本节内容学习目标的达成较高,学生在初中已经涉及到相关内容。但要深入领会生态系统在结构上具有密切的联系及“结构与功能相统一”的学科观点，理解“生态系统是一个有机的统一整体”是有较大的难度的。因此，在教学中要提高学生的学习兴趣，应制定恰当的教学目标。

三、教学目标

①知识与能力：理解生态系统的各成分之间的作用与关系；并能应用于实际问题的解决；理解生态系统中的食物链及食物网的关系，能合理的解释生态学上的实际问题。

②过程与方法：通过分析、归纳并总结生态系统各成分的关系，培养学生分析并解决生态学上的实际问题的能力；培养学生构建生物学上的结构模型的能力。

③情感态度与价值观：树立“人与自然”和谐统一的观点；理解生物学“结构与功能相统一”的观点;培养学生普遍联系和对立统一的辩证思维能力。

四、教学重点：

1.生态系统的成分及各成分的关系； 2.生态系统的营养结构：食物链与食物网。

五、教学难点：营养级的概念及初、次级消费者的概念。

六、教学方法：

案例教学法，合作探究，网络多媒体辅助教学。

七、教学过程：

【激趣导入】：

【百度视频】多种多样的生态系统。（4分钟以内）设疑：①湖泊的底泥能作为稻田的肥料，森林的地表土可作用肥料的原因是什么？（农村的学生有深刻的感性认识）

②两种不同类型的生态系统共同特征是什么？

（都有大量的动、植物与微生物还有非生物物质与能量。）

一、生态系统的成分

【百度图片】：池塘生态系统图片

提问：①将池塘群落中各种生物进行归类，并指出划分类型的依据是什么？②生态系统的各种成分其地位如何？

学生：①生产者、消费者与分解者(按代谢类型划分)。②生产者完成物质与能量的第一次转变[将无机物转变有机物，光能（或化学能）转变为有机物的化学能]，是生态系统的主要成分。腐生细菌与真菌作为分解者能将动植物尸体分解成无机物。追问：自然界中作为分解者是否只有腐生细菌和真菌呢？（小分解者）

【百度视频】：中国屎克螂在澳大利亚草原上的作用。学生：分解者在生态系统中是必不可少的成分，完成了有机物转变成无机物返回到无机环境中的重要环节。

设疑：一个生态系统如果只有生产者和分解者能正常运行吗？

教师：在地球上的生命演化过程中，生态系统中曾经存在只有生产者与分解者的二极结构。[渗透生物进化观点：地球上的生物群落从一极结构、二极结构向三极结构的进化] 【百度视频】：草原生态系统的动、植物的生命活动（各种植物开花、昆虫传粉、植食动物、肉食动物等）。

设疑：①生态系统中的消费者有何作用？

（对植物的传粉、受精、种子的传播有重要的作用。）②草原上的植食动物减少会影响到植物种类会变化吗？（植食动物的减少，引起植物的竞争加剧，使草原的植物多样性减少）。

【百度图片】：池塘群落内部生物成分的关系图。师生共同归纳：生产者将无机物合成有机物，供给消费者，分解者将生产者与消费者的遗体分解成无机物返回到无机环境中。

【百度百科】系统讨论：①在池塘生态系中，系统内部的物质是自给自足的吗？（某种程度上可以认为物质上是自给自足的封闭的）

②池塘生态系统是个开放系统【百度百科】，它的正常运行还需要什么条件? 系统的输入是太阳能（动力），输出是呼吸热（机械能或化学能）。

教师协助学生构建生态系统的结构模型。2.食物链与食物网（生态系统的营养结构）

激趣：谚语“大鱼吃小鱼、小鱼吃小虾、小虾吃泥巴。”所蕴含的生物学意义？

设疑：系统内各组分（生产者、消费者与分解者）的物质联系如何？引出食物链（捕食食物链与腐食食物链）。

共同归纳：捕食链是有机物质从生产者向消费者转移的过程[捕食链的重要模式:生产者—消费者]；腐食链是有机物转变为无机物的过程（理解生态系统在物质上的自给自足）。

【百度视频】：草原生物群落

学生完成草原生态系统的食物链，并构建食物网。设疑：①食物链与食物网有何关系？ ②食物网是如何形成的？

教师精讲：营养级的概念，初、次级消费者的概念及其与营养级的关系（列表比较）。捕食链通常不会超过五个营养级，在这个生态系统中最长的捕食链是：草→虫→蜘蛛→青蛙→蛇→鹰，但占据最高营养级的鹰食性复杂，占有多个营养级。

追问：如果在一个生态系统中处于最高营养级的生物只占一个营养级能不能生存下来呢？

教师精讲：在自然界中处于较高营养级的生物数量比较少，比如:蛇的数量比蛙少得多，如果鹰只以蛇为食的话，捕食一条蛇所得到的能量为Q1，而在捕捉蛇的过程中消耗能量为Q2，当Q2>Q1时，鹰就无法生存下来。这样的话，学生就能深入的理解：处于最高营养级的生物,在生态系统中具有十分重要的作用。

追问：如果人们对自然界中的鹰等猛禽（兽）大量的捕杀，这会引起环境的什么变化呢？举例：草→鼠→鹰

共同归纳：鼠害将会泛滥，会引起草原的生态环境恶化；从捕食关系的数学模型（捕食曲线）讲述食物链的反馈调节过程。

环境教育：通过对最高营养级的猛禽（兽）的生态作用，让学生清楚的认识到保护自然界中的这些生物（国家保护的野生动物）是非常重要的。通过对食物链及食物网的分析，使学生理解生态系统的食物链与食物网是物质与能量流动的渠道。

思考：在这个草原生态系统中还有什么没有表示出来呢？（分解者与非生物物质与能量）3.小结

讨论：①通过本节课的学习，请同学们谈谈你对生态系统是有机的统一的整体（系统）的理解？

提示：从生产者、消费者与分解者三者的关系及系统的物质与能量的角度来回答；开放学生的思维，使他们真正领会本节内涵。

②人类作为生物圈（最大的生态系统）中重要的一员，人类应该怎样才能和自然界和谐共处？

解放课堂，充分发挥学生的想象能力。4.课堂教学反馈

设计一些有梯度难度的思考题，学生完成练习，教师及时校对答案，对一些疑难问题及时点拨，查漏补缺使课堂教学更加有效。

八、教学反思

《生态系统的组成》教学设计篇6

伍治联

（景泰县第四中学

甘肃

白银

730400）

上周在我校举办了全市高效课堂观摩推进会，来自全市的同行、领导们走进教室进行教学观摩。那天我正好上八年级生物上册《生态系统的组成》，课前课后经过反复的打磨和交流，感受颇深。现将本节课的实施过程和课后感受记录下来，以便与同行更大范围进行交流学习。

教学设计背景：从2011年6月，我校针对学校状况开始进行了高效课堂的研究和学习深入，先后去全国各大名校学习参观，立足提高教学质量提出新的方案，开始在七年级进行高效课堂实验。通过一学期的摸爬，结合学校实际和各大名校高效课堂的经验，于2012年春季重新制定《高效课堂实施方案及相关措施》，确立了“让学生动起来，课堂活起来，效果好起来，师生在活动中共同成长起来”的基本课改理念，明确以“学、导、练、测“为核心的教学模式，提出把课堂还给学生，学生能学懂的教师尽可能不讲，学生学习困难的地方教师及时点拨，以小组的团队学习为依托，促进学生的主动学习，通过课堂发展学生“学会与人交流，学会自我思考，学会展示自我，学会幸福成长”的长远理念。

在教学设计中，我们谨记以课程标准为依据，以发展学生为中心，把学习任务交给学生，让他们在课堂中真正感受到学习的快乐。基于此，我将本节课的学习目标制定如下：

1.通过列举熟悉的生态系统深入理解生态系统的概念； 2.分析归纳生态系统的组成；

3.描述生态系统中的食物链和食物网；

4.明白生物富集的现象及其危害，呼唤环保意识。

教学过程：

一、课前准备

1.提前下发导学案，让学生明确学习目标。预习课文，在课本上画出要点和关键语句，并完成导学案的自主学习基本知识填写部分。2.课代表板书本节课的课题和学习目标。

3.教师检查学生的课本和导学案，了解学生的预习情况，并板书本节课的简易提纲，使学生建立本节课的整体知识结构。

二、教学流程

（一）教学导入：刚才老师在教室里转了一圈，同学们都在认真进行课前阅读，看到大家的课前预习也完成得非常好；我们班的讲桌和窗台上还放着几盆非常好看的绿植，让老师感受到了一种和谐、愉悦的气氛。当前，全世界都在倡导爱护地球，倡导人与自然的和谐，强调生命的和谐美。今天我们就把我们的心放在大自然里，一起来感受生物与环境这个共同体的生活姿态。（引言简短、亲切，呼唤学生的学习意识）

（二）新课学习：

1.生态系统的概念：

通过预习学生能准确说出概念，需要教师引领，进一步深入理解。师：生物与环境之间互相影响的，为什么说又互相依存呢？你们如何理解。生：环境能为生物的生存提供氧气、二氧化碳、水等。

师：从地球上出现生命开始，生物一代一代繁衍至今、生生不息就依赖着它们之间不断进行着物质循环和能量流动。生态系统的地域根据研究的情

况可大可小，小到我们教室门前的花园、教室、甚至一块面包，大到一片森林、地球，你们能列举一些给大家听听吗？

生：撒哈拉沙漠、科尔沁大草原、景泰的兽鹿山、公园的池塘、一碗剩饭„„

2.生态系统的组成：

任务一：小组长负责组织，一人执笔，通过刚才大家的列举，选一个你们最熟悉的生态系统，写出该生态系统里所有生物的名称，并写出与这些生物生活相关的该环境里的其它成分，看哪组的同学完成得又快又好。组长做好组员的学习记录。（教师巡回指导）

活动展示：每组一个代表进行发言，汇报完成情况。（师生共同对完成情况进行评价）

任务二：小组继续对刚才列出的成分进行归类。请一位同学完成该部分板书归纳表的空白部分，并向同学们解读自己的归纳情况。各小组进行展示。师：各小组都完成得非常好！再思考：生态系统中的生产者、消费者和分解者谁的作用最大呢？请三位同学上台分别扮演这三个角色，陈述各自在生态系统中的作用，哪位同学最特长哪个角色就表演给同学们听。其他同学认真听，如果对哪位同学的陈述有补充就主动来做他们的志愿者。学生表现积极踊跃，手持教师提前准备好的三张写着角色名字的大纸片一一进行陈述。最后归纳出：三个角色都很重要，三者缺一不可。（教师肯定学生的积极思考和主动学习）

3.生态系统中的食物链和食物网：

师：我们继续研究生态系统中的两个主要成分——生产者和消费者，它们在这个生态系统中通过什么发生着关系？生：食物关系。（引出食物链和食物网）

任务三：完成课本Ｐ103页讨论：生态系统中的食物链和食物网，看哪位同学知道得多，连得准，有疑问可以与身边同学进行交流。

教师进行必要的提醒“连接箭头的方向应该表达出能量流动的方向”。指定两位同学到黑板上共同完成食物网简图，完成后相互进行对比补充。（教师进行检查指导，对完成好的同学进行表扬鼓励）

进一步要求学生写出一条最短和一条最长的食物链，再次指定两位同学分别板书在黑板上由学生进行点评。

4.生物富集及其影响：

随着经济的高速发展和工业化进程的加剧，环境污染的问题越来越严重，给地球的生物和人类带来的危害越加明显和突出。水和土壤被污染，有毒物质悄悄漫延到我们的身体。下面我们再学习一个概念——生物富集。任务四：观察课本P104页图：DDT在生物体内的富集示意图，阅读图下内容并思考：看到这条食物链所表达的内容，你想到了什么？

学生深入思考并作答：这个图例告诉我们释放在环境中的有毒物质会随着食物链进行富集；食物链最顶端的生物受害最严重。

师：同学们回答得非常好！请同学们想想，人类在生态系统中位于什么位置，如何减少生物富集的危害？（进行拓展）

生：人类位于食物链最顶端，受害最严重，更应该保护环境，减少农药等更多有害物质的释放，减少环境污染。

（三）板书小结

检测反馈

学生对照板书进行简单小结后独立快速完成课后自我评价，然后小组进行交流，提出学习疑惑。最后完成课堂检测，当堂了解每个学生的学习和掌握情况。（教师对完成快、完成准确的同学进行表扬）

《生态系统的结构》的教学案例篇7

我国创新驱动发展战略的核心是原始创新,实施该战略是实现中国梦的重要途径[1]。创新生态系统是创新系统的新范式,正确认识和理解创新生态系统是国家创新驱动发展战略得以实施的前提[2]。关于创新生态系统的研究还处于初期,仍然有巨大的想象空间,人们关于创新生态系统的理解和研究还有待深化和综合[3]。众多研究者认为: “要从生态学的角度来思考”才能解释硅谷的难以复制性[4]。生态系统属于生态学的范畴,和产业创新系统有许多相似之处,用产业创新生态系统来说明和描述产业创新的特征和运行机理及结构功能,以期对产业中的创新进行有效管理,促进产业创新的动态平衡,从而不断提高社会经济的可持续发展水平。

1 产业创新生态系统的内涵与特征分析

1. 1 创新生态系统的内涵演化

美国总统科技顾问委员会( PCAST) 于2004年发表研究报告《维护国家的创新生态体系、信息技术制造和竞争力》[5],该报告认为,国家的技术和创新领导地位取决于有活力、动态的“创新生态系统”,这是第一次正式提出“创新生态系统”( Innovation Ecosystem) 。从“创新系统”到“创新生态系统”的进化,主要与日本追赶发达国家和美国再度振兴相关联[3]。近年来创新生态系统概念受到发达国家的普遍重视和采纳[6]。我国在实施创新驱动发展战略的过程中也逐渐认识到创新生态系统的重要性和必要性。

产业创新生态系统是创新系统发展的新范式, 目前许多学者从不同角度对其有不同理解。美国总统科技顾问委员会发表的报告《创新生态系统中的大学和私人部门研究伙伴关系》认为,创新生态系统包括从学术界、产业界、基金会、科学和经济组织到各级政府的一系列的行动者[7]。朱迪·埃斯特琳认为,创新生态系统要依靠整个国家和世界的创新大环境,包括研究、开发和应用三大群落[8]。Jackson认为,创新生态系统和生物学生态系统类比,前者模拟的关系是经济动力学而不是能量动力学,这种复杂关系形成于特定的行动者或实体之间,他们的基本目标是使得技术发展和创新成为可能[9]。Wallner等认为,文化是创新生态系统的关键组成部分,而且创新性和文化是社会系统的涌现品质[10]。

国内学者也从各自角度对产业创新生态系统进行研究。朱学彦( 2014) 认为,创新生态系统是指一个区间内各种创新群落之间及与创新环境之间,通过物质流、能量流、信息流的联结传导,形成共生竞合、动态演化的开放、复杂系统[11]。王仁文( 2014) 对基于绿色经济的区域创新生态系统界定为: 在特定时空范围内,在政府行为与市场机制的综合影响下,创新主体为进行绿色创新活动而结成创新网络并与外界环境相互作用形成的具有生态系统特征的开放系统[12]。林婷婷( 2012) 认为,产业技术创新生态系统是指由产业内技术创新群落与技术创新环境, 通过创新物质、能量和信息流动所形成的相互作用、相互依存的系统[13]。杨荣( 2013) 认为,创新生态系统的根本目标是促进创新持续涌现,通过创新投入、创新需求、创新基础设施与创新管理在创新过程中有机结合,以期实现高质量的经济发展[14]。

当前学界的普遍共识是: 创新生态系统中不同行动者之间的交互作用处于变化中,新的政策和新制度的变化可帮助系统以满足新需求的方式进行生长和发展,公共政策通过加强生态系统内各要素的联系来促进创新[3]。综合以上观点及分析结论,本文认为,产业创新生态系统是指一个区域内或者跨区域的某个产业在相关物质条件和文化环境下的各种创新群落之间以及与创新环境之间,通过知识传播、技术扩散、信息循环,形成具有自适应与修复、学习与发展功能的开放复杂大系统。

1. 2 创新生态系统的特征

产业创新生态系统是生态系统和创新系统的融合,因此兼有生态系统和创新系统的内涵和相关性质[15],主要体现为系统性、多样共生性、动态性、演化性、栖息性。

系统性。产业创新生态系统具有产业创新系统的所有要素,这些要素作为产业创新系统的组成部分是缺一不可的,而且相互联系,相互作用,同时系统对外表现出来的整体功能往往大于所有要素的个体功能之总和[16]。

多样共生性。产业创新生态系统具有多种创新物种,并形成不同创新群落,保持多样性,多种创新物种共生共存才能形成完整的创新生态系统。

动态性。产业创新生态系统是不断发展,不是静止不变的,产业创新发展过程会随着环境变化而改变,而且自身内部要素的改变也会引起自身变化。同时产业创新生态系统的演化也会对内外环境产生影响,实现互动。

演化性。产业创新生态系统具有生命性,能在一定环境下实现自组织,进行自我管理,自我发展, 不断演化。

栖息性。产业创新生态系统一般不能复制,其是特定环境下各种资源包括人力、资金、技术、信息等汇聚的目的地。这种趋势不是硬性强迫的,而是一种自我选择和优化的结果。

2 产业创新生态系统的构成分析

系统科学认为系统要素及要素之间的关联方式 ( 系统成为整体的模式 ) 的总和,称为系统结构[16,17,18]。以下结合生态系统的特性和产业创新生态系统的特性对创业创新生态系统进行结构分析, 并构建产业创新生态系统的整体模型( 见图1) 。

产业创新生态系统的构成主要有创新生态群落以及创新生态内、外环境,三者缺一不可,共同构成产业创新生态系统。产业创新生态系统可分为3个子系统: 内部环境子系统、外部环境子系统和创新群落子系统。

创新活动是由人完成的,因此产业创新生态系统基本元素是人,这是其与自然生态系统本质的区别。大到一个国家,小到一个企业,要想获得创新能力,特别是持续创新能力,必须有高水平、高素质的创新型人才作为战略储备。生态系统的组成成分包括生物群落和无机环境。生物群落包括生产者、消费者、开发者[19]。产业创新生态系统中,人参与到不同子系统中,发挥不同作用。根据其在产业创新生态系统中的作用和地位的不同,产业创新生态系统中的创新种群可分为: 创新生产者、创新分解者、创新消费者。无机环境包括阳光以及其他所有构成生态系统的基础物质。类比产业创新生态环境可分内环境和外环境,内环境主要是物质条件包括基础设施,如土地、厂房、设备等; 外部环境主要是指人文环境,包括资金、政策、文化、管理和教育等。

2. 1 创新群落子系统

创新的相关者根据其在创新活动过程中的作用可分为不同的创新群落,包括创新生产者、创新分解者、创新消费者。

2. 1. 1 创新生产者

创新生产者主要指创新生态系统中进行创新成果生产的群体,是指创新技术相关知识的发明者,包括研发型的企业、高校院所、各类科研机构等。创新生态系统中的创新生产者和自然生态中的生产者有相似之处[20]。

自然生态中生产者主要包括各种绿色植物、化能合成细菌与光合细菌,它们都是自养生物。高校是知识创新、传播和应用的主要基地,处于产业技术创新生态系统的上游,是创新活动的智力资源的提供者和利益分享者,以技术创新的设计为己任,不断地为企业、社会提供创新成果。产业创新生态系统内,高校和科研机构的创新能力是系统技术创新能力的直接反应。它们通过与企业种群的合作,推动技术创新成果的转化,实现技术创新成果的商业化和产业化[21]。重点高校和实力雄厚的科研院所是主要创新源,是发展知识经济、高新技术产业的重要策源地。

2. 1. 2 创新分解者

产业创新生态系统中的创新分解者是指进行创新技术和知识的转换和转移,实现创新技术产品化的群体,主要指产权中介、人才中介、行业协会等创新服务机构。创新分解者和自然生态中的分解者也有相似之处。自然生态系统中的分解者可以将生态系统中的各种无生命的复杂有机物质分解成水、二氧化碳、铵盐等可以被生产者重新利用的物质,是连接生物群落和无机环境的桥梁。

产业创新生态系统中,产权中介是必不可少的组成部分,有利于资金、知识产权的流动。人才中介有利于人才的流动,实现人力资源的有效和合理配置,做到人尽其才,同时满足企业的人才需求。产权交易是指资产所有者将其资产所有权和经营权全部或者部分有偿转让的一种经济活动。这种经济活动是以实物形态为基本特征的出卖财产而收益的行为,而且是多层资本市场的重要组成部分。产权交易中介的职能是为产权转让提供必要条件和各种综合配套服务,包括开展政策咨询、信息发布、组织交易、产权鉴证、资金结算交割和股权登记等。

中介机构在产业技术创新生态系统中起着催化剂和粘合剂的作用,在促进创新主体间、创新主体与市场间的创新成果的产生、转移、扩散和反馈过程中起着纽带和桥梁作用。中介机构通过汇聚分散于政府、高校及科研机构、金融机构、企业等相关主体中的创新政策、信息和资源等,以实现创新在产业内的传播[21]。

2. 1. 3 创新消费者

产业创新生态系统的创新消费者是指依靠创新生产者的创新成果得以生存的群体,一般指大型公司,其通过收购高校与研究机构、中小企业的创新成果而不断发展。创新消费者与自然生态系统中的消费者也有相似之处。自然生态消费者是指以动物和植物为食的异养生物,它们通过捕食和寄生关系在生态系统中传递能量。创新消费者吸收创新生产者的初级创新成果,通过自己的整合与二次开发,不断改进和升级,开发出新产品,为客户提供更好的服务,改善用户的体验,实现创新成果的进步。创新消费是知识创新的消费,是通过自身的核心竞争力使得消费的创新成果转化为更高层次的创新成果的过程,其间加入自身的物质、信息和能量,是一次增量的过程,这点有别于自然生态系统中消费。

2. 2 内部环境子系统

产业创新生态系统中内部环境子系统主要是指创新所依赖的各种物质实体,包括土地、建筑、公共设施等。产业创新生态系统是有形的系统,其物质基础是其存在的先决条件。创新生态的物质基础类似于自然生态中的无机环境。

自然生态中的无机环境是由生态系统的非生物组成的部分,包含阳光以及其他基础物质: 水、无机盐、空气、有机质、岩石等。阳光是绝大多数生态系统直接的能量来源,水、空气、无机盐与有机质都是生物不可或缺的物质基础。产业创新生态系统中, 物质条件是创新生态系统的物质基础。

2. 3 外部环境子系统

产业创新生态系统中的外部环境子系统是人文环境,即由人类活动组成的且不断演变的社会大环境。人文环境是人为因素造成的,而非自然形成的, 具有社会性,主要包括市场、政策、教育、管理、文化、资金等方面,它们时时刻刻都共同影响着产业创新生态系统的运行和发展。其中,创新政策为创新发展提供有力支持和保障,创新教育为创新提供创新人才,创新文化能营造适合创新发展的氛围[22],创新资金是创新启动和不断升级的动力源泉[23],创新管理是创新生态系统能良性运行的依靠[24]。因此没有良好外部人文环境,创新生态系统将无法健康生存并发展下去。

3 产业创新生态系统的功能分析

系统科学认为系统功能是系统状态在整体层次上表现出来的外部能力[16],系统功能是系统在与环境的相互关联的过程中表现出来的。产业创新生态系统功能根据其发生的阶段从前往后,或者说是从低级到高级的顺序可分为3种功能,依次是基本功能、自适应与修复、学习与发展( 见图2) 。

3. 1 基本功能

自然生态系统整体功能表现为3个方面: 能量流动、物质循环、信息传递[20]。相应地,产业创新生态系统也具有三大功能: 一是知识传递,二是技术扩散, 三是信息循环。创新的技术和理念是创新生产者创造出来,经过创新分解者的分解消化融入到产品和服务中,最后在创新消费的使用过程得到体现。知识在创新群落和内外环境中都有重要作用,知识是创新系统实现交互的必要工具。产业创新生态系统的主要功能就是通过产业系统内企业之间以及企业与其他次要参与者之间的信息交流、知识共享与传播、人才流动、设施共享等演化过程得以体现与发挥,从而促进产业创新生态系统内企业实现技术创新、组织创新和管理创新,最终实现产业的优化和升级。

3. 2 自适应与修复

生态系统是动态变化的,生物群落和环境会根据条件的变化进行相应的调节。生态系统保持自身稳定的能力被称为生态系统的自适应与修复功能, 该功能的强弱是多方因素共同作用的结果。一般来说,成分多样、能量流动和物质循环途径越复杂的生态系统自适应与修复能力越强[20]。

自适应与修复功能来自创新生态系统3个因素的作用: 抵抗力、恢复力和功能冗余。抵抗力就是抵抗外界干扰的能力; 恢复力是生态系统被破坏后而恢复到原来状态的能力; 功能冗余是指一种以上的要素具有执行同一功能的能力。正如生物多样性有利于生态系统的稳定性一样,创新主体的集群性有利于创新生态系统的稳定性,创新集群的形成和发展是创新生态系统稳定性的重要支撑[14]。

3. 3 学习与发展

自然生态系统具有遗传、变异和选择功能。产业创新生态系统也具有类似的功能,主要体现为3个方面: 复制、选择和变革。

复制功能。自然生态中的遗传是对应为产业创新中的复制过程,概念、设备和过程都可以复制。复制可以提高效率,但复制太多,就会形成“惰性”,失去创造力。复制机制主要解决区域创新生态系统的持续发展问题,保持区域创新生态系统的生存力、发展力和竞争力。

选择功能。选择是产业创新生态系统中创新生态群落之间以及创新生态群落和创新生态环境之间互动进行各取所需的活动。这类似于生态系统的进化,生命体根据环境的变化做出选择,这个选择往往影响到后续的发展。因此产业系统必须综合考虑各种因素,并预测选择可能带来的结果,只有这样才能做出合适的选择。

变革功能。变革是指产业创新中的遗传过程的突变。创新生态系统的变革具有双向性,既有可能促进系统持续发展,也有可能导致系统衰退解体。因此,需要正确把握变革特征,合理构建变革机制。区域环境的不断变化是诱发变革的外在动因,创新主体能动性的发挥是推动变革的内在动因。创新变革是创新内外环境因素相互作用的有机过程,不但表现出阶段性和动态性,也体现出复杂性和易变性[25]。

4 结语和启示

本文对产业生态系统的内涵、结构和功能进行分析,对产业创新发展具有3个层面的启示。一是国家层面上,要有全球视野,时刻关注全球经济、金融、政治、科技和社会的最新动态和变化趋势,注意国际大环境对创新生态系统的影响,尽量利用有利条件,规避不利风险,顺势而为。二是区域层面上, 产业创新生态系统要横向对比其他区域的发展,做到求同存异,错位竞争,共生共赢。三是具体产业系统层面上,不同创新群落要认识自身的地位和价值, 不能一味求大求全,要注重创新生态是否健康,创新生态的结构是否合理,功能是否完善。

充分认识和深入理解产业创新生态的结构和功能后,对产业创新发展管理政策提出3点建议。

一是建立完善的政策支持体系。完善财政支持体系,对创新创业进行大力扶持。落实激励企业技术创新的税收政策,不同阶段采取不同的优惠税收方式。完善融资风险机制,规避风险,同时让创新企业得到资金支持[26]。

二是加强培养创新人才。创新技术和创新知识都是人的智慧的结晶,离不开创新人才。高校是人才的摇篮,必须提高高校创新能力,不断培养出创新人才。高等教育要加强创新实践教育,鼓励大学生参与创新创业,同时提供相应的政策和资金扶持。

《生态系统的结构》的教学案例篇8

关键词:道路;交通环境;道路生态系统结构;建设

随着中国经济的快速发展,道路交通设施的不断完善以及机动车量的迅猛增加,道路交通对环境的破坏已经越来越严重,甚至成为影响区域环境质量的重要因素,因此,加强道路环境保护设施的建设,限制、整治和预防交通对环境带来的影响已成当务之急。

一、道路交通影响的环境范围

道路对环境影响主要体现在对社会经济、生态环境、大气环境、声音环境及自然景观等多个方面进行影响。具体影响包括:道路建设对动、植物生活或生长环境地影响、对占用土地造成的土壤流失地影响、对农作物环境地影响以及对水环境地影响,对大气环境影响,尤其是对饮用水源地和城镇居民生活环境的影响则更大。

二、提高道路环境建设的作用

(一)道路植被建设,可以美化路容、改善景观,更重要的是可以降低噪音干扰和防止环境污染。

(二)道路植被建设还可以对道路起到保护作用。树木或草坪通过树冠、根系、地被覆盖等可以固着土壤、涵养水源、阻止或减少地表径流、降低雨水冲刷路基地危害,在高填方路段,这种作用更加明显。

(三)道路植被建设还可以改善交通条件,为高速行车提供保障。道路进行植被建设,也是美化路容、舒適旅途的重要组成部分。

三、道路环境保护存在的问题

(一)道路环境保护的相关政策不完善

我国相关道路环境保护方面的法律、法规体系仍然不够完善, 相关单位管理权限不明,条块分割现象严重。管国土的不管环保,管交通的同样不管环保。你种你的树,我开我的地,你绿化你的地,我修我的路,种了毁,毁了没人种,导致本来就稀疏的植被一天天减少。相对于国外发达国家,我国道路环境保护工作开展地较晚,许多相关观念和技术都处于跟踪和效仿阶段,并没有探索出完全适合我国道路国情的保护法规和技术;

(二)无明确绿化目标,责任不明,行动盲目,缺乏长效机制

绿化的地域不明,责任不明,往往是运来树苗乱栽一气,成活率低下,种植质量不能保障。浪费了财力,人力,物力,环保效能比非常低。有阶段性的管制,无真正意义上的管理。

(三)道路环境意识淡漠

对于一些道路保护的规章制度,由于国内居民的意识薄弱,并没有严格自觉地遵守和实施,我国政府的执法和宣传力度也相对不够,缺乏针对植被保护的法治宣传,相关部门人员的渎职现象严重,管理职能退化。破坏植被的行为由于长时间无人过问,造成国家的法律法规被搁置,民众的意识当中早已没有甚至从来没有形成过植被保护的法治概念。

(四)缺乏专业技术支持

道路两旁树苗栽种方法简单粗陋,树苗成活率低,急需要采用新技术,新方法,保证树苗的成活。

四、建设道路生态系统结构措施

(一)建立我国道路交通战略评价有效实施机制的建议方案

建立道路建设项目环境影响后评价制度,克服部门间的条块分割问题,虽要各司其职、责任到人,但也必须在工作中协调统一,相互配合,形成统一的全面的建设规划(林业、交通、水利等)。在短期内还不具备将各部门相关职能合并的条件的情况下,各级政府应当积极主动地、有创造性地成立统一的生态管理小组办公室用以领导涉及生态的各个主管部门,力求克服各行其是的不足。

相关职能部门人员亟需提高能力和认识,亟需加强学习和克服对国家政策的偏颇理解,非专业人员必须学习较为简单的专业知识,相关职能部门必须加强管理和督导,需要赏罚分明,解决上令难以下达执行的问题,克服工作人员的惰性。

(二)加大法律宣传和执行力度,让国家的法律法规政策落到实处

各相关责任部门,必须定期,定责,定人地宣传,从而牢固树立广大民众的法律意识,对违反法律的行为给予严肃查处,充分发挥法律的引导作用。

(三)道路路域生态问题防治与工程技术对策

将生态保护融于设计和建设施工当中,采用科学合理的护坡生物工程措施。在栽种植物以前,应首先进行工程区域的植被调查,然后根据植被调查结果,充分考虑到栽种植物与周边环境的协调、景观、安全性、地域适应性及生态平衡的问题,并按以下条件进行严格的选择:

①适合气候、气象条件的植被树种;②土壤要求低;③原有品种;④抗病虫害能力强,对周围环境的危害性小;⑤寿命或者效果发挥时间长;⑥具有能够美化环景的效果;⑦容易维护管理。

(四)加强道路植被的养护管理

有了良好的植被,道路的安全得到了极大的保障,作为功臣,对其嘉奖也是不可缺少,要是缺少养护或没跟上,那后果又相当的严重,因此对于后期的养护管理也需要专职人员进行操作,才能更好的发挥植被护坡的作用。

1.灌溉。道路护坡的草坪植物播种载植后,应根据土壤情况,降雨情况,适时喷洒浇水,以保证萌发及时快速生根,浇水时注意水流细而缓,每次浇透,待起生根后可酌情减少浇水。

2.修剪。一般每年一次,对生长快的,不整齐的进行修剪,特别是对草坪和灌木带要整齐美观,而且修剪要在凑穗前,若在生殖期修剪则对草坪的损伤比较大。

3.施肥。由于道路多为挖方土,土壤贫瘠,土质量差,建植前适施复合肥,建植后适量追施肥料,施肥量100-150克每平方米,避免在高温高湿时进行。

4.杂草与病虫害防治。若杂草严重,及时用化学或人工祛除杂草,发现病虫害要即使喷洒杀虫剂,杀菌剂。

5.合理搭配乔木、灌木、草本植被。道路景观是建筑、道路、池塘、植被相结合构成的统一整体,复层结构应当成为植被配置的主旋律。在规划时要根据景观布局要求,对乔木过于密集的局部位置,尤其是主干道和绿化区内的人行便道两侧就近移栽,增加景观效果突出、品种丰富的花灌木和地被植物,形成良好的地面覆盖,通过这样配置以营造优美道路景观。

(五)制定和完善道路环境养护资金的使用管理制度

按照规范来源、足额安排、专户存储、专款专用、确保效益、接受监督的原则,制定和完善道路环境养护资金的使用管理制度,从而规范道路环境养护资金的使用和管理,使有限的养护资金发挥应有的作用。这里的关键一是要解决好按规定安排落实好养护资金;二是要确保有限的道路养护资金按道路养护需要安排并确保用在道路环境养护上,防止挤占和挪用。即杜绝建设资金对养护资金的占用,省县道路养护经费和乡道养护专项补助必须用于道路养护,不得私自占用,挪用,从而做到专款专用;三是要确保资金合理使用,防止浪费以及违规使用和腐败;四是要加强资金使用监督,定期对资金使用情况进行审计,并向同级人大报告或社会公布。

(六)降低道路环境的养护成本

1.提高养护工人的素质水平。目前,从事道路环境养护的工人多为农民季节工,文化素质低,没有经过养护技术的培训,对植被的知识了解不多,不懂得技术规范和养护技术的要求,特别是对于那些养护技术含量高的道路环境,不经过培训和技术指导,就不能进行正常的养护作业,否则,必定前修后坏,事倍功半,造成不必要的经济损失。通过培训的方式提高工人的素质,可以避免道路环境的前修后坏,可以减少不必要的经济损失,从而降低养护成本。

2.根据本地区的道路环境的技术等级、路面结构形式等特点,制定相应的环境养护的技术标准,推广应用道路环境养护的新技术、新材料、新工艺、新方法,降低养护成本,发挥养护资金效益。

道路是一种特殊的景观结构,它的修建对沿线的植被或多或少会产生一些影响。因此,调查分析各路段植被的覆盖状况,强化道路沿线植被的生态恢复建设,发挥道路沿线植被的生态功能效具有切实意义。针对生态环境特性,减缓道路建设的不利影响尚需一定时间,并且需要进行长期恢复和维护管理,只有这样才能在减少道路对生态环境影响的同时,促进当地社会经济的可持续发展。

参考文献:

[1]黄锦辉,李群,刘晓丽.河南周口至省界段高速公路建设对生态环境的影响[J].生态学杂志,2002,(1).

[2]杜博,林伟.襄十高速公路环境影响特点及环保实施对策[J].交通科技,2001,(6).

[3]刘龙.平西高速公路生态恢复适用技术研究[J].公路,2005,(2).

生态系统的能量流动教学设计篇9

【PPT】假设你像鲁滨逊那样流落在不毛的荒岛上，只有15Kg玉米和一只母鸡可以食用，那么使自己活的最长的办法是： 1.先吃鸡，然后吃玉米

2.先吃玉米，同时用部分玉米喂鸡，吃鸡生产的蛋，最后再吃鸡学生：每组学生各选一名代表，做出选择。（绝大部分学生选择的是2）

教师：真理往往掌握在少数人手里。我们共同来看看鲁滨逊的选择是——先吃鸡，后吃玉米。【PPT】母鸡提出抗议。

教师：对于母鸡的抗议，我们是可以理解的。我们必须给母鸡一个合理的解释，消除母鸡的不满情绪，这就得用到我们这节课的内容“生态系统的能量流动”。

新课内容：

【PPT】生态系统的能量流动（板书）那么这节我们需要掌握三个内容： 1.生态系统的能量流动过程，2.生态系统能量流动的特点，3.能量流动的意义。我们先来解决第一个问题：

什么叫做生态系统的能量流动？（板书：

一、生态系统的能量流动概念）学生回答：生态系统中能量的输入、传递和散失。

对，输入从哪输入、怎么传递的，有些用不完的又散失到哪去了呢？

怎样研究生态系统的能量流动？阅读课本，研究生态系统中能量流动一般在群体水平上，这种将群体视为一个整体进行研究是系统科学常用的的研究方法。

师：请同学们利用上节课所学的知识把问题讨论中的两个策略所蕴含的食物链表示出来。我们就以食物链为线索研究生态系统能量流动的过程。这两组策略中食物链较长的是：玉米→鸡→人。玉米、鸡和人在生态系统中的成分分别是什么？ A：鸡 → 人

玉米↗ B：玉米→鸡→人

生：玉米—生产者

鸡—初级消费者

人—次级消费者请以食物链中的“生产者”为例，分析该营养级能量流动的来源和去路。板书：

二、能量流动的过程请同学们独立思考1分钟，然后小组内同学进行交流2分钟，统一意见后派个代表来解释一下。（哪个小组想好了，这个小组„很好，那个小组也要表达一下，还有其他小组有不同意见的吗„,好，听了各个小组的解释，我发现同学们基本上都掌握了解决这个问题的要领，相信同学们也有了更明确的答案。

【PPT】以“生产者”为例的能量来源和去路。

来源：生产者通过光合作用固定的太阳光能

去路：（1）自身通过呼吸作用分解一部分有机物,释放能量（散失）；

（2）随残枝败叶等流入到分解者中（最终通过分解者的呼吸作用散失能量）；（3）有一小部分有机物中的能量流入到下一个营养级。

以此类推，能量流入下一个营养级后，又发生什么样的变化呢？让我们带着这个问题继续探究。同样给大家5分钟的时间思考与交流！时间到，哪个小组来解释一下？那个小组，这位同学从比较独特的视觉去分析这个问题，有同学要补充吗？好这个问题可以这么理解，初级消费者的摄入量=同化量+粪便量，对于初级消费者所同化的能量，一个营养级所同化的能量=呼吸散失的能量+分解者分解释放的能量+被下一营养级同化的能量。但最高营养级的情况除外。

总结：每个营养级能量的去向都有三个：流向下一个营养级、通过呼吸作用散失和分解者分解。得出能量流动图

【PPT】食物链整体的能量流动图。课本图5-7 刚才的分析同学们回答得非常不错，我想知道同学们是否真正掌握了能量传递的过程？：

1、能量是如何“输入”生态系统的？

2、能量“传递”的途径是什么？

3、能量是通过什么方式“散失”的？

学生：

1、能量是生产者通过光合作用将光能转化为有机物中化学能“输入”到生态系统；

2、能量“传递”是通过生物捕食的食物链和食物网进行；

3、能量最终通过各个营养级生物和分解者的呼吸作用，将有机物的化学能最总转化为热能散失。教师：

1、生态系统中能量流动的源头在哪儿？

2、能量流动的起点是什么？

3、生态系统能量的总值为多少？