爱华网食物链和食物网
——生物与环境组成生态系统（第二课时）
西安行知中学 赵国秀
教材分析
本节教材包括四部分内容：生态系统的概念、生态系统的组成、食物链和食物网、生态系统的调节能力。首先本节教材在“想一想、议一议”的环节中对比了加罩和未加罩操场的生长情况，让学生进一步认识到生物与环境间是一统一不可分割的整体，由此引出生态系统的概念，然后通过资料分析理解生态系统的四个组成成员以及各成员的作用，接着通过举出学生熟悉的谚语引出食物链，并通过观察与思考对食物链的相关知识详细的梳理，再次通过资料分析说明有毒物质会经食物链进入生态系统并可通过食物链不断积累，最后实例分析说明生态系统具有一定的自动调节能力。仔细分析教材中的四部分内容发现：这四部分的内容实质上是概念——组成——结构——特性的层次，依次解决什么是生态系统、生态系统的组成和结构是怎样的、它如何维持这种整体性，由表及里、由浅入深、环环相扣、层层递进的引导学生加深对生态系统的认识。
学情分析
在上一节的基础上，学生对生物与环境的整体性已有一定的认识，但是对于生物与环境是一个统一不可分割的整体认识并不深刻。对于生态系统的概念大多数同学都知道生产者、消费者、分解者这样的概念，但是对于非生物部分也是生态系统的一个重要组成成员不太确定，而且对于消费者、分解者在生态系统中的作用也不是很清楚。食物链和食物网学生肯定都听说过，但是对其书写确实完全陌生的。有毒物质随食物链的富集、生态系统具有一定的调节能力等知识，根据学生的阅历并不能清楚的说出和理解。
本节教学需要2课时，第一课时完成生态系统的概念和组成、以及各组成成员的作用和关系等内容的教学，第二课时是在第一课时的基础上完成食物链与食物网、有毒物质随食物链富集、生态系统具有一定的自我调节能力等内容的教学。
教学目标
知识与技能
1.描述生态系统中的食物链和食物网。
2.举例说出某些有害物质会通过食物链不断积累。
过程与方法
1.通过分析学生熟悉的谚语理解食物链。
2.通过分析食物链的例子理解食物链的特点及书写要求。
3.通过对教材中观察和思考的分析，理解食物链中各种生物之间是彼此关联的、各条食物链彼此交错连接形成食物网。
4.通过分析资料明确有毒物质可随食物链积累，最终会威胁人类自身。
5.通过分析实例认识到生态系统具有一定的自我调节能力。
情感态度与价值观
1.进一步认识到生物与环境是一个统一不可分割的整体。
2.培养学生关注生态环境的保护，并渗透保护生态环境的意识。
教学重点
1.生态系统中的食物链。
2.生态系统具有一定的自我调节能力。
教学难点
1.生态系统中的食物链。
2.生态系统具有一定的自我调节能力，并且这种调节能力是有限的。
教学设计
教师提问引入新课：生态系统的组成成员有哪些？
学生回答：生产者、消费者、分解者、非生物部分
教师进一步质疑：生态系统中生产者、分解者、消费者之间又怎样的关系呢？
学生回忆后回答：生产者通过利用来自阳光中的能量进行光合作用将从土壤中吸收的营养物质制造出有机物，这些有机物可直接或间接的给动物即消费者提供食物，消费者也就通过取食从获得了营养物质和能量，当生产者或消费者死后，它们的尸体就会被细菌真菌等分解者给分解，将有机物再次转化为无机物，释放到环境中，这些无机物又可以被生产者再次利用。由此可知生产者、消费者、分解者是一个相互依存、相互制约的关系。
一．食物链和食物网
1.食物链
刚才大家所说的消费者取食生产者，说明消费者与生产者之间是一捕食关系，如果把这些关系用箭头连接起来就形成了一个链状的结构，这就是食物链。请大家从课本P21中找到食物链的准确定义。
学生齐读：在生态系统中，不同生物之间由于吃与被吃的关系而形成的链状结构叫做食物链。
教师举例：
1.在一个草原生态系统中，有草、兔、狐等生物，它们之间就形成了以下食物链：草→兔→狐。
2.在一个农田生态系统中，有玉米、蝗虫、吃虫的鸟、鹰等生物，它们之间就形成了以下食物链：玉米→蝗虫→吃虫的鸟→鹰。
3.在一个森林生态系统中，有树、蚱蜢、蜥蜴、蛇、鹰等生物，它们之间就形成了如下食物链：树→蚱蜢→蜥蜴→蛇→鹰。
教师质疑：请大家前后4人为一小组分析以上食物链，回答下列问题：
1.以上食物链是由生态系统中的哪些成员组成的？它们之间是什么关系？
2.从以上食物链可以看出，食物链的起点是什么？终点是什么？
3.食物链中不同生物个体间是用什么符号来连接的？其方向是怎样的？你们组认为能否用短线段来代替这一符号？为什么？
学生汇报展示：
1.以上食物链是由生态系统总的生产者和消费者组成的，它们之间是捕食关系。
2.从以上食物链可以看出，食物链的起点是生产者，终点是在此生态系统中再不能找到天敌的那种消费者。
3.食物链中不同生物个体之间是用箭头连接起来的，其方向是由被吃者指向吃者。我们组认为不能用短线段来代替箭头，因为短线段没有指向。
教师总结补充并强调：食物链反映的是生态系统中不同生物之间吃与被吃的关系，那说明食物链的成员应该包括生态系统中的生产者、消费者、分解者。但是初中阶段我们只了解由生产者和消费者之间吃与被吃所反映出来的食物链。那么初中阶段我们只需认为食物链的起点是生产者及绿色植物。食物链中的箭头代表的是物质和能量的流动方向，也就是说通过捕食活动，物质和能量就由被吃者体内流向了吃者的体内，乙上述第一个食物链为例，兔将草吃了，草体内的有机物以及有机物内储存的能量就由草体内流向了兔体内，而当兔被狐吃了后，兔体内的有机物以及有机物内储存的能量也就由兔流向了狐，因此不能用短线段来代替箭头，而且箭头一定得是由被吃者指向吃者，否者物质流向就错误了，如草←兔←狐，这就代表兔将狐吃了，草将兔吃了。在食物链中，不同生物所处的级别是不一样的，如树→蚱蜢→蜥蜴→蛇→鹰这条食物链中，树属于生产者处于食物链的起点，蚱蜢属于消费者处于此条食物链中的第二位，称为初级消费者，蜥蜴也属于消费者处于此条食物链中的第三位，称为次级消费者，蛇也属于消费者处于此条食物链中的第四位，称为三级消费者，鹰也属于消费者处于此条食物链中的第五位，称为四级消费者，如果鹰还有天敌的话，应该叫做五级消费者，以此类推，我们把这称为生物在生态系统中的营养级别。如果在此生态系统中再也找不到这种消费者的天敌的话，我们就把这一消费者成为最高级消费者。食物链的终点就为最高级消费者。
巩固提升：请前后4人一组，分析课本P22的观察思考，回答下列问题：
1.你们组认为在此生态系统中，食物链的起点应该为什么生物？终点为什么生物？
2.请将图中这些生物之间形成的食物链写出来，并数一数一共有几条食物链。请找出其中最长的一条和最短的一条食物链。
3.狐和猫头鹰是什么关系？狐和兔是什么关系？
4.此生态系统如果是一个稳定的生态系统，那么生活在其中各种生物的相对数量关系如何？哪个最多？哪个最少？
5.如果有人大量捕杀鹰，哪一种生物的数量可能会发生变化？发生怎样的变化？
6.如果狐和蛇大量迁出，会不会影响该生态系统中生物的数量？为什么？
7.如果有人向此生态系统中喷洒杀虫剂，你们组认为哪一种生物体内的杀虫剂含量最高？请解释原因。
学生讨论后汇报展示：
1.此生态系统中，生产者只有草，因此食物链的起点为草，狐和鹰都在没有天敌，因此它们应该为该生态系统中食物链的终点。
2.此生态系统中的食物链如下：
图中一共有9条食物链。
最长的食物链为：草→食草→昆虫→蜘蛛→青蛙→蛇→猫头鹰。
最短的食物链为：草→兔→狐、草→兔→猫头鹰和草→鼠→猫头鹰。
3.狐和猫头鹰是竞争关系，狐和兔是捕食关系。
4.此生态系统中，草的数量最多，狐和猫头鹰的数量最少。
5.如果有人大量捕杀猫头鹰，兔、鼠、吃虫鸟、蛇的数量都会减少。
6.如果狐和蛇大量迁出，会影响该生态系统中中各生物的数量，因为一个生态系统中的生物并不是孤立的，它与其它生物都有直接或间接的联系。
7.如果有人向此生态系统中喷洒杀虫剂，那么此生态系统中我们认为体内杀虫剂含量最高的应该为猫头鹰。因为猫头鹰吃的生物种类和数量最多。
教师总结提升：此生态系统中9条食物链彼此交错连接，相互影响，继而形成了食物网。在一个生态系统中，生物的营养级别越低，数量越多，体内的有毒物质越少，营养级别越高，数量越少，体内的有毒物质越多。这个我们可以用一个数量关系来理解，如果在一个生态系统中有1只鹰，这只鹰每天得吃5只兔子才能生存下去，而一只兔子每天得吃100株草，如果要上此生态系统能维持平衡，让鹰、兔、草都能生存下去的话，草的数量肯定得大于100株，兔的数量得大于5只，而且每天还得成倍的增长才能使生活在其中的各生物生存下去；如果一株草从环境中吸收了5vg的杀虫剂，那么一只兔子将100株草取食了后，体内就有了100×5vg=500vg的杀虫剂，一只鹰取食了5只兔子后，体内也就积累了5×500vg=2500vg的杀虫剂。因此我们应该保护环境，否则受伤害的只有我们人类自己。不论是该生态系统中的哪一种生物迁出或大量死亡，都会或多或少地影响到该生态系统中的其它生物。例如，如果在一个草原生态系统中本来生活着草、兔、狼等生物，是一个稳定的生态系统，但是由于牧民在此放牧，有时会有狼去偷羊吃，因此牧民就大规模的猎杀狼，最后导致此生态系统中没有了狼的踪迹，兔子没有了天敌，而食物和生存空间又很充足，兔子的数量就急剧的增加，最后导致兔子和羊抢夺食物，啃光了草的地上部分，又去啃食草的根，使得草场退化，草原生态系统崩溃。但同样是在这个草原生态系统中如果还生活着猫头鹰的，当狼被大量猎杀后，兔子因为少了一个天敌，在短时间内数量会增加，但是因为有猫头鹰这个天敌存在，以及食物和生存空间的限制，兔的数量不会增长太长时间就会下降，猫头鹰因为食物丰富数量也会增加，后来因为兔子减少猫头鹰的数量又会减少，如此反复后就会趋于一个相对稳定的状态，此草原生态系统又重新处于稳定状态。由此可知，每一生态系统都有自我调节能力，但是这个自我调节能力是有限的，而且生态系统中的生物数量种类越多，即生态系统的成分越复杂，该生态系统的自我调节能力越强。但是不管是生态系统的成分有多复杂，调节能力有多强，它都是有限的，如果我们人类活动的破坏超过了它的自我调节能力，都会给这一生态系统造成毁灭性的的伤害，因此我们应该保护生态系统，否则受伤害的最终是我们人类自己。
小结：本节课主要学习了生态系统中的食物链和食物网、以及生态系统具有一定的自我调节能力的相关知识，请利用所学知识完成下列问题：
1.食物链表示的是生态系统中各生物间的什么关系？
2.食物链应该如何书写？
3.一个生态系统中哪种生物的数量是最多的？哪类生物的数量是最少的？它们体内有毒物质的相对含量有什么特点?
4.请你用简洁的语言阐述生态系统的自我调节能力是有一定限度的。
自我测评：在一个农田生态系统中生活着以下生物蛇、食虫鸟、害虫、青蛙、田鼠、农作物，请回答：
1．写出该生态系统中一个由4种生物组成的食物链。
农作物→害虫→食虫鸟→蛇或农作物→害虫→青蛙→蛇。
2．此生态系统中数量最多的为农作物，最少的为蛇，体内有毒物质含量最多的为蛇。
3．当有洪涝灾害发生时，次年蛇的数量会急剧减少，由此容易出现田鼠大增而使农作物减产。
反思：本节教学设计重在体现学生在学习中的“主人”地位，教师只是一个引导者，因此在本设计主要是通过问题引导学生去探索。在问题预设方面主要是让问题起到一个领航员的作用，为学生的主动探索把好航，而且这些问题也能激发学生去解决这些问题的欲望，激发他们主动去探索。考虑到学生对生态系统相关知识储备太少，问题预设的方式还是以教师直接提出为主。这种预设问题的方式好处在既可以节省时间，避免时间的浪费，又可以将学生的思维圈在本节课要完成的教学目标范围之内，不至于让学生出现天马行空的现象。
