第3節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性
一、目標
1．理解生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的概念，理解生態(tài) 系統(tǒng)穩(wěn)定性的原因，理解破壞生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的因素及其關(guān)系，了解保持生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的重要意義。
2．通過指導學生分析生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的概念，培養(yǎng)學生分析問題的思維能力；通過指導學生分析生態(tài)系統(tǒng)的自動調(diào)節(jié)能力，培養(yǎng)學生分析綜合和推理的思維能力。
3．通過理解生態(tài)系統(tǒng)的 自動調(diào)節(jié)能力，滲透普遍聯(lián)系的辯證觀點以及系統(tǒng)論和控制論觀點；通過理解各種人為因素對生態(tài)平衡的影響和破壞，滲透人和自然和諧發(fā)展的生態(tài)觀點。
二、重點、難點分析
1．生態(tài)平衡的概念和自動調(diào)節(jié)能力是本節(jié)內(nèi)容的重點知識，因為：
（l）生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性概念的內(nèi)涵是對一個成熟的生態(tài)系統(tǒng)特征的高度概括，它既涉及三大功能類群之間的相互聯(lián)系，如生物種類組成及數(shù)量 比例，營養(yǎng)結(jié)構(gòu)聯(lián)系和物質(zhì)與能 量流動的相對穩(wěn)定性；又涉及到生物群落與無機環(huán)境之間的相 互作用，如物質(zhì)和能量的輸入和輸出呈 現(xiàn)持久的周期性動態(tài)平衡。生態(tài)系統(tǒng)的自動調(diào)節(jié)機制也同樣涉及到生態(tài)組成、結(jié)構(gòu)和功能等諸方面，如多樣性導致穩(wěn)定性實質(zhì)上是強調(diào)生物功能類群間的協(xié)調(diào)關(guān)系；天災人禍的外界干擾導致生態(tài)平衡失調(diào)則是強調(diào)生物群落與無機環(huán)境之間的關(guān)系。所 以這部分知識具有很強的綜合性。
（2）生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的概念和生態(tài)系統(tǒng)的自動調(diào)節(jié)能力的教學內(nèi)容中，滲透著普遍聯(lián)系的觀點以及生態(tài)系統(tǒng)整體性的觀點，是進行觀點教育的極好素材。同時，生態(tài)系統(tǒng)自動調(diào)節(jié)能力的教學內(nèi)容中，隱含著負 反饋調(diào)節(jié)的規(guī)律，利于對學生分析、綜合思維能力 的培養(yǎng)。
2．生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性概念的內(nèi)涵和生 態(tài)系統(tǒng)的 自動調(diào)節(jié)能力同時也是本節(jié)教學內(nèi)容的難點。如上所述，這部分知識的綜合性很強，學生普遍難于全面理解和掌握。在教學中，教師一方面要注意引導學生全面挖掘有關(guān)概念和原理中包含的知識要素，另一 方面也要注意引導學生從感性材料上升到理性認識。因此這部分知識的教學也是組 織教學的難點，教師可借助感性材料引導學生分析，逐漸全面地上升到理性的認識
三、教學內(nèi)容分析：
本小節(jié)分為三個部分，從生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的概念、穩(wěn)定性形成的原因以及穩(wěn)定性破壞三個方 面進一步了解生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能特點。通過本節(jié)學習，學生可以了解生態(tài)系統(tǒng)這一結(jié)構(gòu)維持著動態(tài)穩(wěn)定性。近年，由于外物種入侵對原生態(tài)系統(tǒng)的影響加大，教材選擇了有關(guān)外物種入侵的資料，教師可以組織學生閱讀，了解這一問題的嚴重性。
（1）知識結(jié)構(gòu)：
四、教學過程設(shè)計：
[教學引入]：讓學生總結(jié)自制生態(tài)瓶的情況，并讓學生嘗試分析生物死亡的原因。進而引入生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的概念 。
《一》、生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性：
教師通過組織學生分析凱巴森林變遷的原因，認識生態(tài)系統(tǒng)是一個動態(tài)的結(jié)構(gòu)，這個結(jié)構(gòu)中的成分在不斷的變化中，維持著結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性；教師也可以組織學生研究自己所制作的生態(tài)瓶，了解生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
關(guān)于“生態(tài)平衡”內(nèi)容的教學：
教師可以利用以上的食物鏈中幾種生 物的數(shù)量的變化介紹生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的概念。
如食物鏈：植物→昆蟲→食蟲鳥→鷹，可以向?qū)W生提出這樣幾個問題：
（1）這條食物鏈中的各種生物的相對數(shù)量關(guān)系 如何？為什么？從總體的量上看，植物多于草食動物，草食動物多于肉食動物。
�。�2）如果有人大量捕殺 鷹，食物鏈中的其它生物的數(shù)量會發(fā)生什么變化？若大量捕殺食蟲鳥，食物鏈中的其它生物的數(shù)量會不會發(fā)生變化？為什么？
�。�3）這幾種生物是什么關(guān)系？
�。�4）森林生態(tài)系統(tǒng) 中，狐和蛇大量遷出，會不會影響該生態(tài)系統(tǒng)中其它生物的數(shù)量？為什么？
【小結(jié)】：生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的概念：在生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展的過程中，各種生物的數(shù)量是在不斷變化的。生物的生與死，遷人與遷出都會影響生物數(shù)量的變化。但是生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展到一定的階段 ，生態(tài)系統(tǒng)中各種生物的數(shù)量和所占的比例維持在相對穩(wěn)定的狀態(tài)，這種現(xiàn)象稱為生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性。
結(jié)合錄像說明生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性被破壞后對環(huán)境的影響，特別是人類在生活與生產(chǎn)過程中造成的生態(tài)平衡的破壞。一旦生態(tài)平衡被破壞，即生物之間的相對穩(wěn)定的關(guān)系被破壞，生物與無機環(huán)境之間的關(guān)系被破壞，就會帶不良后果，生活在該生態(tài)系統(tǒng)的各種生物以及人類自己將失去賴以生存的環(huán)境。
《二》、生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力
對于生態(tài)系統(tǒng)自動調(diào)節(jié)機制的教學，也可以引導學生通過分析實例加以說明。如通過對兔種群 與植物種群之間數(shù)量變化自動調(diào)節(jié)的分析，引導學生明確生態(tài)系統(tǒng)通過負反饋方式進行自動調(diào)節(jié)。
這一部分的教學，不但從兔種群與植物種群之間的負反饋調(diào)節(jié)進行分析，還可引導學生從兔種群與兔的天敵種群（如狐、鷹）之間的負反饋調(diào)節(jié)進 行分析， 不僅滲透系統(tǒng)論、控制論的觀點，同時 滲透生物之間普遍聯(lián)系的觀點。
對于“生態(tài)系統(tǒng)的自動調(diào)節(jié)能力的大小，決定于成分的多樣性——即多樣性導致穩(wěn)定性”的教學，也可通過引導學生分析具體的實例加以說明。如結(jié)合“一個農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的圖解”，引導學生分析“多樣性導致穩(wěn)定性”。最后讓學生分析哪種類型的生態(tài)系統(tǒng)相對說最穩(wěn)定，強化學生對此 內(nèi)容的理解。
《三》、生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的破壞
“破壞生態(tài)平衡因素”的教學，從生態(tài)系統(tǒng)的自動調(diào)節(jié)能力有一定限度引入，如果外界干擾力超過這個限度，則導致生態(tài)平衡失調(diào)。然后讓學生分析有哪些因素可導致生態(tài)平衡失調(diào)，再引導學生對這些因素進行分類，即自然因素和人為因素。
對于人為因素（植被的破壞、食物鏈的破壞、環(huán)境的污染）對于生態(tài)平衡的影響，可以引導學生分組分析討論，重點分析這些因素是如何影響生態(tài)平衡的。最后引導學生分析認識到，生態(tài)平 衡的破壞是自然因 素與人為因素共同作用的結(jié)果，常常是人為因素強化自然因素的作用。并由此引發(fā)學生對人如何與自然相處的思考。
“保持生態(tài)平衡的重要意義”的教學，可以采用學生自由發(fā)表意見的方法，由學生自己談自己的認識，最后由教師總結(jié)到一方面“利于人與自然和諧地發(fā)展”，另一方面“使生態(tài)系統(tǒng)朝著有利于人類的方向發(fā)展”。此教學中，注意“人與自然 協(xié)調(diào)發(fā)展”觀點的滲透。
五、本題教學中應(yīng)注意的問題：
1．注意教學中要講“理”和聯(lián)系實際。本節(jié)教學內(nèi)容中，“生態(tài)平衡的概念”與“生態(tài)平衡的原理”是“理”很濃的內(nèi)容，教師應(yīng)注意說“理”，以強化學生對此內(nèi)容的理解：“影響生態(tài)平衡的因素”與“保持生態(tài)平衡的意 義”，則更傾向于與實際的聯(lián)系，教師 應(yīng)注意引導學生聯(lián)系實際，在對實際情況的了解和分析基礎(chǔ)上，強化學生對此內(nèi)容的理解。
2．教學中注意前后知識的聯(lián)系。本節(jié)教學內(nèi)容具有很強的綜合性，涉及到有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)的各個方面的知識，在教學中，教師應(yīng)注意引導學生與前面的知識相聯(lián)系，在深入理解生態(tài)系統(tǒng)相關(guān)知識的基礎(chǔ)上，運用有關(guān)的生態(tài)系統(tǒng)的知識、概念，理解生態(tài)平衡的概念以及生態(tài)平衡的原理等問題。
3．本節(jié)教學中的觀點教育，應(yīng)以“在了解影響生態(tài)平衡因素和認識保持生態(tài)平衡意義基礎(chǔ)上，人與自然和諧發(fā)展”的觀點為重點，教師在教學中應(yīng)引導學生突出人在生態(tài)系統(tǒng)中的角色和作用，以便更好地滲透此 觀點。
六、小資料補充：
生態(tài)系統(tǒng)的反饋調(diào)節(jié)：
生態(tài)系統(tǒng)普遍存在著反饋現(xiàn)象。什 么是反饋？當生態(tài)系統(tǒng) 中某一成分發(fā)生變化的時候，它必然會引起其它成分出現(xiàn)一系列的相應(yīng)變化，這些變化最終又反過影響最初發(fā)生變化的那種成分，這個過程就叫做反饋。反饋 有兩種類型，即負反饋和正反饋。
負反饋是比較常見的 一種反饋，它的作用是能夠使生態(tài)系統(tǒng)達到和保持平衡或穩(wěn)態(tài)，反饋的結(jié)果是抑制和 減弱最初發(fā)生變化的那種成分所發(fā)生的變化。例如，如果草原上的食草動物因為遷入而增加，植物就會因為受 到過度啃食而減少，植物數(shù)量減少以后，反過就會抑制動物的數(shù)量（如：教學過程設(shè)計中的負反饋圖解）。
另一種反饋叫正反饋，正反饋是比較少見的，它的作用剛好與負反饋相反，即生態(tài)系統(tǒng)中某一成分的變化所引起的其它一系列的變化，反過不是抑制而是加速最初發(fā)生變化的成分所發(fā)生的變化，因此正反饋的作用常常使生態(tài)系統(tǒng)遠離平衡狀 態(tài)或穩(wěn)態(tài)。在自然生態(tài)系統(tǒng)中正反饋的 實例不多，下面我們舉出一個例子加以說明：如果一個湖泊受到了污染，魚類的數(shù)量就會因為死亡而減少，魚體死亡腐爛后又會進一步加重污染并引起更多魚類死亡。因此，由于正反饋的作用，污染會越越重，魚類的死亡速度也會越越快。從這個例子中我們可以看出，正反饋往往具有極大的破壞作用，但是它常常是爆發(fā)性的，所經(jīng)歷的時間也很短。從長遠看，生態(tài)系統(tǒng)中的負反饋和自我調(diào)節(jié)將起主要作用。
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