“生態系統中的能量流動”教學案例

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一、教材內容分析及設計思路

“生態系統中的能量流動”是蘇教版初中生物教材《生物與環境》第19 章第2 節的內容之一。能量流動是生態系統的重要功能之一，在知識體系上，以“食物鏈和食物網”為能量流動的結構基礎，能量的流入、流出過程涉及到植物的光合作用、動植物的呼吸作用和微生物的分解作用等知識，能量的逐級傳遞規律又關系到生態系統穩定性等相關問題，起到了承上啟下的作用。

通過精心設計問題，以“孤島求生”“秸稈處理”等問題創設情境，引入課堂教學，通過層層質疑，以疑激趣，以趣生思，提升學生思維品質的同時培養社會責任，滲透生物學科核心素養。

二、實施過程

1.課前準備：聯系生活，激疑引趣，激發社會責任 本節教學內容生態系統中的能量流動跟生活聯系非常緊密，本人課前布置生物興趣小組的同學分組到學校周圍的菜場調查部分蔬菜和肉類的價格，并制作成視頻小片段。視頻中，兩組同學將調查結果記錄在調查冊上，兩組對比，發現肉類的價格明顯高于蔬菜價格，其中牛肉的價格是青菜價格的十幾倍，產生疑問：“為什么肉類的價格明顯高于蔬菜的價格?”

非生物興趣小組的同學閱讀故事：孤島求生，對于流落在孤島上的魯濱遜先吃雞還是先吃玉米的問題展開了思維論證。情境創設可謂是一石激起千層浪，極大的引發了學生探究的欲望。

2.設置問題串，突破重要概念 生態學上研究能量流動可以在個體水平，也可以在種群水平，也可以在營養級水平。個體水平，學生很容易理解，但教學嘗試中，學生在理解營養級指的是一個群體而不是某個單個個體，由此帶來對能量流動特點及解決實際問題時的混沌，于是以草原生態系統食物網為例設計了以下問題：

①你能判斷食物網中各條食物鏈中各生物的營養級嗎?

②每條食物鏈的起點是什么?

③草和鷹是第幾營養級?

④草、鷹在不同的食物鏈中營養級相同嗎?

⑤營養級指的是一個個體還是一個群體? 一個什么范圍的群體?

通過問題串層層質疑，一層一層揭開營養級的面紗，引導學生突破營養級這一重要概念，為后面解決實際問題做好鋪墊。

精密稱取鹽酸度洛西汀、雜質Ⅲ及雜質Ⅷ對照品，分別稀釋后進樣測定，按信噪比S/N=3±1計算檢測限，按信噪比S/N=10±1計算定量限（見表1）。由表1可知，雜質Ⅲ，雜質Ⅷ及鹽酸度洛西汀的檢測限分別為 0.940，2.392，0.050 ng/mL，定量限分別為2.400，8.320，2.171 ng/mL。

3.整合多種教材資源，拓寬教學視野 初高中生物知識是一個螺旋上升的，對同一知識的描述精度、同一知識的不同舉例，乃至同一知識的編排差異，都有可能成為生物教師備課的素材，運用得當可以更好的開展教學活動。

蘇教版高中教材中有關于能量流動的真實數據素材：賽達伯格湖的能量流動圖。在學習完了營養級的概念后，本人馬上呈現賽達伯格湖的能量流動示意圖，并拋出問題：能量沿食物鏈逐級傳遞，你發現能量的流動有什么特點?

一問激起千層浪，學生紛紛舉手：“能量不能全部流向下一個營養級，越來越少了。”“能量只能從上一營養級流向下一個營養級，不能倒過來。”此時教師追問：“能量在流動過程中為什么逐級減少了呢?”將學生帶入思維的殿堂，釋放他的思維空間，強烈刺激學生的學習動力。

4.先分解后綜合，闡述能量流動過程 能量是沿食物鏈流動的，流動過程是連續的，但在教學中，可以將流動的過程先分解，通過具體的食物鏈：草? 兔? 狼，將每個營養級逐級具體分析，在知道了每個營養級能量的來源和去路后，再綜合起來，得出能量流動的具體過程。

(1)分解—自主活動。

第一營養級能量流動過程，通過問題引導學生思考說出草的能量“一來三去”：①草的能量從哪兒來? ②照射在草上的太陽能全部都被吸收了嗎? ③草固定的太陽能有哪些去向? 其中，針對學生難以理解的“草固定的太陽能有哪些去向”可以問題再分解：草生長生殖等生命活動所需的能量來自哪里? 草會被兔子全吃掉嗎? 未被食用的部分去了那里?

兔子和狼的能量流動過程是相似的，故在此基礎上，請學生說出第二、三營養級兔子和狼的“一來三去”。通過引導學生表達，強化相關知識點。

(2)綜合—游戲助力。

活動目的：體驗能量流動的過程，直觀感受能量流動的特點。

活動材料：生物卡片，紙條(長度代表含能量的多少)

活動指導：每組用信封中的生物拼出一條食物鏈，在食物鏈每一營養級的生物下面貼上其對應的能量柱，比一比，哪組最快最好。

小組展示環節，問題引導：在同一條食物鏈中，營養級越高，獲得的能量越________。

在不同的食物鏈中，鷹獲得能量最多的食物鏈是最__________的一條食物鏈。

通過自主學習、模仿表達，學生掌握了每一個營養級生物能量的來源和去路，此時再通過游戲讓學生牢記能量流動的特點：單向，逐級減少。

5.前后呼應，聯系實際，知識升華，培養社會責任 學習的目的是為了運用，在同學們明了能量流動的特點之后，再次回歸課前問題：“為什么肉類的價格比蔬菜貴?”展示農村焚燒秸稈的畫面，引導學生思考：焚燒秸稈，秸稈中的能量流向了哪里? 人類可以不可以利用這部分能量? 如何做可以更好的利用秸稈中的能量?

對于學習能力較強的孩子，還以拓展思維，提出問題：食物鏈可以不可以無限延伸? 請同學們課后查閱資料，通過問題將課堂所學知識與生活實際相連，在解決實際問題的過程中培養學生的社會責任。

三、課后反思

在本次教學嘗試中，為了讓學生達成學習目標，以問題引領，以培養社會責任為設計理念，采取視頻導入、圖形處理、自主學習、分組討論等各種學習形式調動學生思維，在培養學生思維品質的同時深化了社會責任意識。