“生態(tài)系統(tǒng)的能量流動”的教學設(shè)計

施惠林

1.教材分析、教學目標和教法

1.1本節(jié)內(nèi)容的地位：

本節(jié)是人教版《生物》（必修3）第5章第2節(jié)內(nèi)容，是本章的重點。從考試的角度看，本節(jié)內(nèi)容常作為考試熱點，往往把分析和計算結(jié)合在一起。本節(jié)內(nèi)容分為2課時，本教案為第1課時。

1.2教學重點和難點：

重點：生態(tài)系統(tǒng)能量流動的過程和特點；

難點：生態(tài)系統(tǒng)能量流動的過程和特點。

1.3教學目標：

（1）了解生態(tài)系統(tǒng)能量流動的概念。

（2）學會分析生態(tài)系統(tǒng)能量流動的過程和特點。

（3）理解研究生態(tài)系統(tǒng)能量流動的意義。

1.4教學方法：

注重“學案導學”，貫徹“先學后教，當堂訓練”的教學模式；引導數(shù)據(jù)分析，進行啟發(fā)式教學法；采用多媒體的直觀教學法。

1.5重難點突破策略：

（1）復(fù)習鞏固生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，為學習能量流動做好準備。

（2）教師通過實物投影的方式展現(xiàn)，組織學生分組討論，教師引導，得出結(jié)論。

（3）聯(lián)系賽達伯格湖能量流動的實例，分析能量流動的傳遞效率，再去分析教材圖5-7生態(tài)系統(tǒng)能量流動示意圖。

1.6教學工具：

導學案，多媒體課件，模型圖。

2.教學流程

2.1復(fù)習回顧：

設(shè)計思路：

生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)：用PPT逐層推進，將生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)完整地復(fù)習一遍。

老師：生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)包括哪兩部分？

學生：生態(tài)系統(tǒng)的成分和食物鏈（網(wǎng)）。

畫面退出后，突出：生態(tài)系統(tǒng)的成分。

老師：生態(tài)系統(tǒng)的成分包括哪些？

學生回答推出四種成分。

老師：食物鏈（網(wǎng)）構(gòu)成了生態(tài)系統(tǒng)的什么結(jié)構(gòu)？功能是什么？

學生：營養(yǎng)結(jié)構(gòu)，它又是物質(zhì)循環(huán)、能量流動的渠道。

2.2激發(fā)興趣，導入新課：

設(shè)問：在市場上，為什么相同重量的肉（羊肉）比蔬菜（青菜）貴？

設(shè)問：為什么說“一山不容二虎”？

學生思考后對問題提出自己的想法，再進行小組交流，代表回答。

教師對學生的回答稍作點評，不給出正面回答，為下面的教學設(shè)下懸念。

3.生態(tài)系統(tǒng)的能量流動

3.1生態(tài)系統(tǒng)的概念：

設(shè)計思路：生態(tài)系統(tǒng)的概念如果只是念一遍則學生無法理解，應(yīng)該等到完整講述完能量流動過程后，回過頭來一起理解能量流動的概念，讓學生解釋，則比較容易理解。

要講述能量流動過程，必須知道能量流動的渠道食物鏈，要求學生學會書寫食物鏈：

PPT：展示草原生態(tài)系統(tǒng)的圖片：（兔子、獅、狐、豹、斑馬、狼……）

設(shè)問：這片草原上的主角是誰？

設(shè)問：按所給的生態(tài)系統(tǒng)成分，寫出可能構(gòu)成的食物鏈（網(wǎng)）。（兔、草、陽光、細菌、狐）

完成學案內(nèi)容，將食物鏈模型圖黏貼在黑板上。

學生回答上述兩個問題后，注意：食物鏈中不能將陽光、細菌都寫上去。

以上述食物鏈為例，介紹草原生態(tài)系統(tǒng)中能量流經(jīng)各營養(yǎng)級的變化過程。

3.2能量流動的過程：

設(shè)計思路：生態(tài)系統(tǒng)能量流動過程是本節(jié)的重難點，先安排學生閱讀教材后歸納總結(jié)：

（1）生產(chǎn)者（第一營養(yǎng)級）：草

設(shè)問：①小草的能量來自哪里？

②照射在草地上的太陽能都被草吸收了嗎？

③小草吸收了太陽能后，這些能量有哪些去向？

討論后要求學生在學案上完成：草的能量來源和去路。

將模型圖黏貼在黑板上，教師再展示制作好的PPT：能量流經(jīng)第一營養(yǎng)級的過程。

（2）消費者（第二營養(yǎng)級）：兔

設(shè)問：兔子吸收了能量后，這些能量有哪些去向？

將模型圖黏貼在黑板上，教師再展示制作好的PPT：流經(jīng)第二營養(yǎng)級變化過程。

設(shè)問：能量流經(jīng)第三營養(yǎng)級（狐）又是如何變化的呢？

學生總結(jié)：和兔子的能量流動變化過程是一樣的。

設(shè)問：如果是最高營養(yǎng)級動物呢？

學生總結(jié)：沒有被下一營養(yǎng)級利用這一去向。

教師再展示制作好的PPT：流經(jīng)第二營養(yǎng)級變化過程。

由于三個營養(yǎng)級的能量變化過程示意圖已經(jīng)完成，通過整合三個營養(yǎng)級能量變化過程，完成了能量在“草→兔→狐”這條食物鏈上的流動示意圖。

將模型圖貼在黑板上：

以上只是對能量流動做了定性分析，科學實驗必須用實驗數(shù)據(jù)說明問題。

4.能量流動的特點

設(shè)計思路：

4.1多媒體展示：賽達伯格湖的能量流動圖解。要求學生思考：

設(shè)問：流經(jīng)此生態(tài)系統(tǒng)的總能量為多少？

設(shè)問：能量流動起點是什么？

設(shè)問：圖中方框大小、圖中箭頭方向、圖中箭頭粗細代表的意義分別是什么？

設(shè)問：從第一營養(yǎng)級到第二營養(yǎng)級的能量傳遞效率是多少？（介紹能量傳遞效率的計算），第二營養(yǎng)級到第三營養(yǎng)級呢？

上述內(nèi)容可以由學生討論歸納完成，教師再作點評。

4.2能量流動的特點：

方向上：能量流動是單向的。

數(shù)值上：能量流動是逐級遞減的，傳遞效率為：10%～20%。

原因：一部分自身呼吸作用消耗的、一部分被分解者分解、一部分未被下一營養(yǎng)級利用。

4.3了解了能量流動特點后，要求學生對黑板上的模型圖（草、兔、狐構(gòu)成的食物鏈）能量流動示意圖做修改，表示出能量流動的方向和特點：

將修改后的模型圖貼在黑板上，教師再展示制作好的PPT。

設(shè)問：如果把賽達伯格湖的各個營養(yǎng)級生物在單位時間內(nèi)所得到的能量數(shù)值由低到高繪制成圖則會是怎樣的呢？

4.4能量金字塔：

設(shè)計思路：學生閱讀教材內(nèi)容后思考

設(shè)問：生態(tài)系統(tǒng)的能量流動一般不超過4—5個營養(yǎng)級？

設(shè)問：由草、兔、狐構(gòu)成的食物鏈各營養(yǎng)級生物在單位時間內(nèi)所得到的能量數(shù)值由低到高繪制成圖會是怎樣的呢？

設(shè)問：若把各個營養(yǎng)級生物在單位時間內(nèi)的個體數(shù)量由低到高繪制成圖會是怎樣的呢？

學生進行思考回答，動手完成繪制能量金字塔、數(shù)量金字塔圖示。

設(shè)問：數(shù)量金字塔有無例外？樹→昆蟲→小鳥。

數(shù)量金字塔應(yīng)該是怎樣的圖形？能量金字塔呢？

展示課件PPT：總結(jié)能量金字塔是一樣的，而數(shù)量金字塔則不同，非常直觀，使學生易于理解。

5.歸納總結(jié)：由學生歸納

設(shè)計思路：利用概念圖將本節(jié)課的重要知識點由學生歸納總結(jié)，同時通過學生的總結(jié)發(fā)現(xiàn)問題能夠及時糾正，最終達到全面理解掌握。

6.教學反思

6.1反思成功之處：

（1）本節(jié)增加了比較貼近生活的兩個問題，激起學生的大討論，而面對學生的各種想法，并沒有直接給出合理的答案和解釋，從而充分激發(fā)學主動生學習的興趣。

（2）本節(jié)課根據(jù)教材內(nèi)容設(shè)計了較多的學生活動，例如，生態(tài)系統(tǒng)中能量流動過程時，以草原生態(tài)系統(tǒng)中常見的草→兔子→狐為例，學生開展討論每一個營養(yǎng)級的能量流動情況，結(jié)束后利用投影，將討論得出的一部分歸納結(jié)果展示給學生，引導學生分析其中存在一些不合理的地方，由學生自己互相取長補短，從中體會分析的方法。在學生明確了每個營養(yǎng)級的能量流動的三條去向后，讓學生用模型圖構(gòu)建能量流動的模式圖。

（3）在學習“賽達伯格湖”能量流動定量分析后，要求學生總結(jié)能量流動特點，并且對自己完成的模型圖進行修改，使學生不僅知其然，更知其所以然。

6.2反思不足之處：

（1）學生活動、討論較多，課堂時間掌控不夠理想，有點前松后緊。

（2）細節(jié)處理有待推敲。

在對草、兔、狐構(gòu)成的能量金字塔模型解釋不到位，每一層代表該營養(yǎng)級的全部生物，不光是一種生物。