“生態系統的能量流動”第一課時教學設計

　　一、教學背景分析
　　
　　　1.　教材分析本節內容包括生態系統中能量流動的過程和能量流動的特點兩部分。本節課以“生態系統的結構”為基礎，直接關系到物質循環和生態系統穩定性的學習，因此起著承上啟下的作用。
　　2.　學情分析“能量”是自然科學中的核心概念，學生通過物理已學習了能量守恒定律；在生物學中，已掌握了了“儲存能量的物質”、“光合作用”、“呼吸作用”等知識，這些都是本節內容的基礎，在教學中要緊緊依托這些知識。
　　
　　　二、教學目標和重點、難點
　　
　　　1.　教學目標
　　(1)認知目標：①了解生態系統能量流動的概念。②分析生態系統能量流動的過程和特點。
　　(2)能力目標：通過對賽達伯格湖能量流動的定量分析。提高學生分析問題和解決問題的能力。
　　(3)情感態度與價值觀目標：培養學生實事求是的科學態度。
　　2.　教學重點生態系統能量流動的過程和特點。
　　3.　教學難點生態系統的能量流動具有單向流動和逐級遞減的原因。
　　
　　　三、教學方法
　　
　　　1.　直接從教材中問題探討提供的素材引入。
　　2.　借助草——兔——狼食物鏈，分析每一營養級能量的輸入、傳遞、轉化和散失的過程。
　　3.　引導學生用數據來分析能量流動的特點，在學生歸納總結的基礎上，闡述生態系統能量流動具有的兩個特點。
　　
　　四、教學過程設計
　　
　　課前準備：多媒體展示平臺，PPT，實物投影
　　1.　創設情景，導入新課PPT展示魯濱孫漂流記圖片，師問：假設你像小說中的魯濱孫一樣，也流落到一個荒島上，那里除了有能飲用的水以外，幾乎沒有任何食物。你隨身尚存的食物只有一只母雞、5千克玉米。你認為以下哪種生存策略能讓你維持更長的時間來等待救援：A.先吃雞，再吃玉米；B.先吃玉米，同時用一部分玉米喂雞，吃雞產下的蛋，最后吃雞。讓學生討論選擇并解釋原因。
　　教師指出：要解決這個問題，除了要利用上一節課學習的“食物鏈和食物網”知識外，還要學習生態系統中的能量流動的知識。由此引出本節課題“生態系統的能量流動”。
　　2.　能量流動的概念PPT展示草——兔——狼的圖片，提出問題：(1)兔子和草是什么關系?(2)草的能量是怎樣得來的?(3)草的能量將何去何從?全部被兔子利用了嗎?(4)兔子中的能量又到哪里去了?思考并分析，其實這種現象在生態系統中具有普遍性。展示“生態系統的能量流動圖解”，指出：“像這樣生態系統中能量的輸入、傳遞和散失的過程，就稱為生態系統的能量流動”。
　　3.　能量流動的過程閱讀教材P94，
　　分析提問：(1)生態系統中能量流動的起點?(2)流經一個生態系統的總能量是什么?(3)生態系統中能量流動的去向?(4)能量流動的渠道是什么?
　　分析歸納能量流動過程示意圖。學生結合前面分析獨立完成，教師對學生成果進行投影展示評價。
　　4.　能量流動的特點
　　導入：從前面關于能量流動過程的闡述，可以對能量的流動方向以及能量在數量上的變化有一個感性上的認識，那么能量在流動的過程中能否進行定量分析呢?美國生態學家林德曼就對此進行了深入研究。
　　展示：賽達伯格湖的能量流動圖解。(先出現里面的能量流動圖，簡單提一下該湖能量流動過程和能量的數值)
　　完成能量流動數據表
　　提出問題：(1)能量能夠逆向流動、循環流動嗎?通過以上分析，你能得出什么結論?(2)計算賽達伯格湖的生態系統中，能量從第一營養級流入第二營養級占生產者所固定能量的百分比是多少?第二營養級流入第三營養級的能量，占初級消費者所同化的能量總量的百分比是多少?(3)由此可見，在輸入菜＋營養級的能量中，只有10％-20％的能量能夠流動到后一個營養級，還有80％-90％到哪里去了?通過以上分析，你能總結出什么規律?(展示能量金字塔模型)為了形象地說明這個問題，可以將單位時間內各個營養級所得到的能量數值，由低到高繪制成圖，這樣就形成—個金字塔圖形，叫做能量金字塔。從能量金字塔可以看出，在一個生態系統中，營養級越多，在能量流動過程中消耗的能量就越多。(4)討論：再次圍繞荒島問題展開討論，讓學生自由辯論。討論后，根據題目意思畫出食物鏈進行分析。
　　指出應該選A
　　(1)指導學生分析并思考課本圖5-9中的問題：如果把各個營養級的個體數量關系，用繪制能量金字塔的方式表示出來，是不是也呈金字塔形?如果是，有沒有例外?(引出數量金字塔)繼續提問：數量金字塔是否還符合能量金字塔?指出能量金字塔和數量金字塔是不矛盾的。
　　(2)用能量流動的原理，解釋諺語“一山不容二虎”隱含的道理。
　　(3)能量流動逐級遞減這一特點與能量守恒定律相矛盾嗎?
　　分析：在生態系統中，能量的形式不斷轉換，如太陽輻射能通過綠色植物的光合作用轉變為儲存于有機物化學鍵中的化學能；動物通過消耗自身體內儲存的化學能變成運動的機械能。在這些過程中，能量既不能憑空產生，也不會消滅，只能按嚴格的比例由一種形式轉變為另一種形式。
　　
　　五、結束語
　　
　　科學總是為人類生活實踐服務的，我們學習了能量流動的過程與特點，那么我們要科學設計和規劃生態系統，調節生態系統，使能量得到最有效利用，最終能持續高效流向對人類最有益的部分。請同學們課后先預習教材剩下的內容，具體我們下節分解。
　　
　　　六、教學反思
　　
　　　1.　創設自主探究的學習氛圍本節課實施的是探究教學，在教學中引導學生自主探究，提高相互評價的能力。深受學生的喜愛。但概念的分析和規律的總結還需要教師適當的指導，而不是流于形式。
　　2.　激發學生學習的興趣，提高教學的實效性學生是教學的主體，不是被動的接受知識，而是用科學的方法去親身探究，在探究中愉快的學習。在課堂教學中通過師生互動，生生互動，激發學生學生的興趣，讓課堂充滿活力，提高教學的實效性，使課改理念得到落實。
　　
　　作者單位：廣東省佛山市南海區桂城