生态系统能量流动教学设计.docx

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生态系统能量流动教学设计

案例名称

生态系统的能量流动

科目

生物

教学对象

高二学生

课时

1课时

提供者

邵武七中谢建红

一、教材内容分析

   本节课是人民教育出版社出版的必修三《稳态与环境》中第5章第2节的内容，需1课时完成。

本节内容包括生态系统中能量流动的过程，能量流动的特点和研究能量流动的意义三部分。

由于本节课在八年级下册中已经有所学习，故内容较容易掌握，但本节内容在课程标准的要求是分析生态系统中能量流动的基本规律及其应用，要求学生在掌握本节内容的基础上，分析和解决生活中的实际问题，具有较高难度。

本节与其他内容的联系，第4章种群与群落，以及生态系统的结构是学习本节的基础，同时与新陈代谢中能量的变化即光合作用，呼吸作用有一定联系，又直接与物质循环和生态系统的稳定性相关。

二、教学目标

根据新课程标准的要求，结合教材的具体内容，我确立教学目标为：

1、知识目标：

⑴、理解生态系统能量流动的概念。

⑵、描述生态系统能量流动的过程和特点。

⑶、说出研究生态系统能量流动的意义。

2、能力目标

（1）、通过引导学生定量地分析某个具体生态系统的能量流动过程和特点，培养学生分析、综合和推理的思维能力。

⑵、指导学生构建能量流动的概念模型、物理模型，培养学生的分析整合能力。

3、情感态度价值观

过能量流动过程中分析来源和去路，认同能量流动遵循能量守恒定律。

三、教学重难点

1、教学重点：

生态系统能量流动的过程和特点

2、教学难点：

生态系统能量流动的过程和特点

四、重难点突破

（1）给学生提前布置任务“预习指导”相关内容，完成基本概念等的相关填空；给出一个简单的食物链初步对每一营养级的能量来源和去路作一个简单归纳。

（2）运用能量流动的多媒体课件，以八年级课本中水族箱淡水生态系统为背景，以浮游动物食水草，鱼吃浮游动物的过程为核心问题，通过回答相关讨论题，引导学生层层探究，形象地演示相邻两个营养级之间的能量流动关系，使学生直观形象地理解一个营养级的能量来源和去向，进而掌握能量流动的特点。

联系赛达伯格湖能量流动的实例,分析能量流动的传递效率,以验证和巩固生态系统能量流动的特点.重视对学生“分析和处理数据”技能的训练，让学生体验整理、分析数据，用数据说明生物学现象和规律的过程

五、学情分析

高二的学生已经学习了生态系统的结构，新陈代谢中能量是如何转换的，在八年级时也学习了相关的内容对生态系统能量流动有理解的基础，并且他们具备一定的分析数据，从中总结规律的能力，高一已经学习过概念模型物理模型的概念，这些都为本节课内容的学习打下了良好的基础。

六、教学策略选择与设计

本着课堂上以教师为主导、学生为主体的教学原则，这节课的教学主要采用在教学过程中以问题讨论为主线，问题设计由浅入深，得出结论。

引导学生利用已有知识，自主获取新知识，从而突破教学的难点。

在教学中，从八年级课本讨论水族箱中能量的来源和流动相关问题和复习生态系统的结构导入，唤醒学生的旧知，从第一营养级入手，学生在教师引导下分析能量的输入、传递和散失的过程,并让学生在此基础上独立思考第二、三营养级能量流动的过程。

再从“生态系统的能量流动图解”，初步了解能量流动的过程，通过识图，理解各营养级能量的来源和去路,初步认识能量流动的特点。

然后利用多媒体展示林德曼的研究资料，引导学生对其进行分析，深入理解能量流动的特点，并学会计算能量的传递效率。

最后，由学生总结，得出能量流动的概念,并形成生态系统能量流动的知识体系，完成意义构建。

培养学生自我评价的能力对于激发学生学习生物的兴趣、培养学生的自信心、提高参与课堂活动和合作学习的意识以及培养学生的品质都有十分重要的意义。

因此课堂快要结束时引入学生课堂自我评价表，让学生对这堂课的学习进行反思。

七、教学和学法

1、教法：

教师启发引导→学生自主学习，即由教师提供讨论素材，组织引导学生讨论、活动，最后由师生共同总结的形式进行。

通过严密的逻辑推理、层层深入、探究问题、引导学生思考、活跃学生思维，增强学生对本课内容，乃至整个生命科学的兴趣，从而完成既定的教学目标。

2、学法

学生通过分析相关问题，讨论，归纳，总结

八、教学过程

教学程序

教师活动

学生活动

设计意图及资源准备

（一）回顾已有知识　　

创设情境　　

引入新课

展示八年级课本中的活动内容：

讨论水族箱中能量的来源和流动回答问题，提出问题：

1.水族箱就是一个小的生态系统，这个生态系统组成成分有什么？

学生讨论、回答：

生产者，消费者，分解者

复习旧知识，为新知识的学习作铺垫　　

八年级P76图23-6水族箱的图片及相关讨论题

（二）新课

分析生产者的能量去向

【多媒体展示问题】

①水族箱中的各种动物如何获得维持生命活动的能量？

②水族箱中的各种植物维持生命活动的能量来自何方？

这些植物是怎样获得所需能量的？

③照射在水族箱上的太阳能都被植物吸收了吗?

④写出它们其中的一条食物链？

⑤这条食物链中水草吸收了太阳能后,这些能量有哪些去向?

【引导】

浮游动物能把草吃的干干净净吗？

【总结】

边展示多媒体课件，边讲解。

学生思考，得出结论。

①水族箱中的各种动物食用水族箱中的植物，从植物的有机物中获得生命活动的能量

②太阳，光合作用

③绿色植物只吸收了少部分阳光，大部分太阳能没有被利用。

④水草浮游动物鱼

⑤被吸收入水草体内的能量，可以在呼吸作用过程中被释放出来，其中大部分以热能的形式散失，还有少部分用于生长、发育、繁殖等各种各样的生命活动。

还有一些没有被浮游动物摄入的部分，这些最终会被分解者分解。

还有很多没有被浮游动物吃掉的个体。

观察，倾听，思考。

从一具体的食物链出发将所要学的知识点拆分成各种小问题，让学生思考加深对知识的理解，在学习中明确方向。

PowerPoint结合网络资源。

分析消费者的能量去向

【过渡】

现在让我们来看一看能量到浮游动物体内又有什么变化呢？

【多媒体展示问题】

1、浮游动物把水草吃进肚子里,草中的能量都被他们吸收了吗?

教师：

很好，我们把被吸收进体内的能量称为同化的能量。

2、浮游动物吸收了能量后,这些能量有哪些去向?

【总结】

边展示多媒体课件边讲解

学生思考、总结。

1、没有，还有一部分能量随粪便排出提外了。

学生思考、讨论、得出结论。

2、①被吸收入浮游动物体内的能量，可以在呼吸作用过程中被释放出来，其中大部分以热能的形式散失，还有少部分用于生长、发育、繁殖等各种各样的生命活动。

②被鱼摄入体内。

③还有很多没有被鱼吃掉的个体。

通过这些问题的分析、讨论，使“能量流动”这一较为抽象的概念具体化，便于深入理解，同时也激发学生学习的兴趣。

PowerPoint课件

能量流动过程

水草属于生产者，在一个大的淡水生态系统中例如：

湖泊生态系统，不仅只有水草一种生产者。

而像浮游动物那样以绿色植物为食的动物也有很多。

它们都属于初级消费者。

播放湖泊生态系统影片

当然同样也存在着许多肉食动物。

如果它们是以植食动物为食，就属于次级消费者。

另外湖泊中还有许多分解者。

影片中介绍了很多种腐食动物，然而我们知道还有一类非常重要的分解者——微生物。

【引导】

生态系统存在着：

生产者→初级消费者→次级消费者→……的营养结构

。

（展示P94图5-7生态系统能量流动示意图）

提出问

题：

（1）流经一个生态系统的总能量是多少?

（2）能量流动的渠道是什么

（3）各营养级能量去向有哪些？

（4）能量流动的过程是怎样的？

（5）能量流动概念？

总结：

以营养级为单位构建新的能量流动的概念模型

倾听、观看、思考、理解

学生观察、思考回答相应问题

（1）生产者固定的太阳能

（2）食物链和食物网

（3）①自身呼吸作用消耗（热能散失，自身生长发育、繁殖等等）；

②分解者所利用；

③被下一营养级同化；

④未利用。

（4）光能通过生产者的光合作用输入生态系统，然后通过捕食关系从生产者传递到初级消费者再传递到次级消费者，其中有一部分能量通过生物自身的呼吸作用以及分解者的呼吸作用散失了。

（5）能量流动就是指生态系统中能量的输入传递和输出的过程。

能量流动的概念模型

过渡到其他生态系统，吸引学生学习兴趣

湖泊生态系统影片PowerPoint课件

总结生态系统能量流动的普遍过程

从中得出能量流动概念

学习将所学知识用概念模型归纳，锻炼将知识系统化的能力

能量流动特点

提出问题：

1、如果以这三张彩纸的面积代表水草、浮游动物和鱼具备的能量，是否正确？

为什么？

总结：

能量流动的特点—--逐级递减

2、第二营养级的能量能不能被第一营养级利用？

为什么？

总结：

能量流动的特点—--单向流动

以上我们对能量的流动方向以及能量在数量上的变化只是有一个感性上的认识，那么能量在流动的过程中能否进行定量分析呢?

展示：

赛达伯格湖的能量流动图解。

提出问题：

1.请用表格的形式，将图中的数据进行整理。

例如，可以将每一营养级上的能量“流入”和“流出”整理成一份清单。

2.分析每一营养级上能量的“流入”和“流出”是否平衡，是否遵循能量守恒定律。

3.分析流到下一营养级的能量占流入该营养级能量的百分比（能量传递效率）。

小结：

林德曼的研究发现生态系统的能量流动具有两个明显的特点逐级递减（效率：

10%--20%），单向传递。

【引出能量金字塔】

在能量流动的特点基础上，构建水草，浮游动物，鱼这条食物链的能量流动的物理模型

学生观察，思考，回答

学生分析处理相关数据，并通过数据回答问题总结规律

学生首先通过感性认识能量流动的特点，再通过具体数据计算验证

三张颜色分别为绿（面积最大）、蓝（面积第二）、黄的彩色纸（面积最小）

赛达伯格湖的能量流动图解。

研究能量流动的实践意义

讨论：

“问题探讨”中的素材，引出“研究能量流动的实践意义”

能量流动意义：

对于人类来说，研究能量流动的意义就在于使能量持续高效地流向对人类有益的部分。

【问题】

假如给你一个池塘，你会怎样经营，从而获得更大的收益？

教师介绍桑基鱼塘（播放影片）。

【小结】

我们把这类实现能量多层次利用的农业生态系统称为生态农业。

回答课本P93问题探讨中的相关问题

观看思考讨论并参与回答

介绍研究能量流动意义后结合实例讲解

桑基鱼塘影片

PowerPoint课件

（三）课后延伸

根据当地情况设计一个合理的生态农业

学生课后根据所学分组合作设计

（四）课堂总结

教师：

通过学习生态系统的能量流动，我们知道生态系统必须不断地从外界获取能量。

能量是一切生命的动力，是生态系统的基础。

能量流动维持各个营养级的生命和繁殖后代，使得一个生态系统得以存在和发展。

为了使能量能够高效地被利用，要大力发展渔业和草食动物业。

农业生态系统减少能量散失的措施带来的启发。

倾听，回顾

串联本节知识让学生有系统的理解

（五）课堂练习

展示课堂练习，并要求学生当场完成。

学生分析解决问题得出答案

PowerPoint课件

（六）作业布置

教师布置相关作业：

P98练习，以及练习册相关练习

学生记录，并在课后完成

巩固课上所学

（七）学生课堂自我评价

课程基本结束时，指导学生进行自我评价。

明确评价的具体内容，肯定优点的同时，指出问题所在，以及改进建议等。

学生课堂自我评价表

评价内容

评价等级

评价目的

优（5）

良（4）

中（3）

我能认真听老师讲课，听同学发言。

能否认真专注

遇到我会回答的问题都主动举手了。

能否主动参与

发言时声音响亮

能否自由表达

我能积极参与小组讨论活动，能与他人合作？

能否善于合作

善于思考，并能有条理地表达自己不同的看法。

能否独立思考

我会指出同学错误的解答

是否敢于否定

我还有与这节课的内容相关的问题问老师

得分

（八）板书设计

第二节：

生态系统的能量流动

一、生态系统能量流动的概念

二、生态系统能量流动的过程

1、能量流动的源头：

太阳能

2、进入生态系统的能量：

生产者固定的太阳能

3、能量流动的渠道：

食物链和食物网

4、营养级能量的去向

（1）未被利用的

（2）被分解者利用

（3）呼吸散失

（4）被下一个营养级摄取

三、能量流动的特点

1、单向流动

2、逐级递减

四、研究能量流动的实践意义

（九）教学反思

本节内容在八年级有学习，对于本节内容的知识点来说较易掌握，但该内容与分析和运用结合在一起，因此教学上还是有一定难度的。

在教学过程中，联系八年级课本上的活动，从简单的食物链开始分析能量流动的过程，再过渡到生态系统各个营养级别，总结能量的去向。

这此过程中学生对能量流动的特点也有感性认识，再通过赛达伯格湖能量流动的实例,分析能量流动的传递效率,以验证和巩固生态系统能量流动的特点.重视对学生“分析和处理数据”技能的训练，让学生体验整理、分析数据，用数据说明生物学现象和规律的过程。

结合实例让学生体会生态系统能量流动的意义，让学生运用所学解决实际问题。