生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)教學(xué)設(shè)計(jì)

李雪萍

一、教材分析

本節(jié)課是人教版必修3第五章第2節(jié)的內(nèi)容，主要包括生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)的過程、能量流動(dòng)的特點(diǎn)和研究能量流動(dòng)的意義三部分內(nèi)容。本節(jié)內(nèi)容有承上啟下的作用，能量流動(dòng)與食物鏈與食物網(wǎng)聯(lián)系密切，而能量流動(dòng)又伴隨著物質(zhì)變化，為后面的物質(zhì)循環(huán)埋下伏筆，又與必修一第五章“光合作用”與“細(xì)胞呼吸”的內(nèi)容相聯(lián)系，具有一定的綜合性。

二、學(xué)習(xí)目標(biāo)

①通過閱讀文本、觀察圖像，能夠理解生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的概念。

②通過數(shù)據(jù)分析、師生交流，掌握生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的過程和特點(diǎn)。研究生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的意義。

③通過借助一條具體食物鏈，分析每一營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失的過程，學(xué)習(xí)分析實(shí)驗(yàn)的方法。

三、教學(xué)重難點(diǎn)

1.重點(diǎn)：

生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的過程和特點(diǎn)

2.難點(diǎn)：

生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的過程

四、教學(xué)思路

本節(jié)課首先從教材中“問題探討”提供的素材入手，在此基礎(chǔ)上增設(shè)第三種生存策略：“先吃雞，同時(shí)種植玉米，然后再吃玉米”，供給學(xué)生選擇哪種生存策略最適合（設(shè)置懸疑）。要求學(xué)生寫出相關(guān)的食物鏈（網(wǎng)）形成能量在食物鏈（網(wǎng)）中流動(dòng)的感性認(rèn)知。其次，以一只雞為例，分析一個(gè)個(gè)體的能量來源與去路;提出生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的單位是什么，再?gòu)纳鷳B(tài)系統(tǒng)水平（個(gè)體-〉種群-〉營(yíng)養(yǎng)級(jí)）總結(jié)能量流動(dòng)過程的圖解，構(gòu)建能量流動(dòng)的概念模型。其次，利用多媒體展示林德曼的研究資料，引導(dǎo)學(xué)生分析賽達(dá)伯格湖每一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量的來源與去路，計(jì)算上下營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量的傳遞效率，總結(jié)出能量流動(dòng)的特點(diǎn)。然后讓學(xué)生根據(jù)能量流動(dòng)的特點(diǎn)構(gòu)建數(shù)學(xué)模型與物理模型（能量金字塔）;以古代的“桑基魚塘”和現(xiàn)代的“沼氣池”為例總結(jié)出研究生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)的意義。最后，對(duì)本節(jié)課內(nèi)容進(jìn)行課堂小結(jié)，投影出本節(jié)課的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)以便幫助學(xué)生對(duì)本節(jié)課形成系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)。

五、教學(xué)過程

創(chuàng)設(shè)情境：假如像魯濱遜那樣流落到一個(gè)僅有飲用水，幾乎沒有任何生物，只有隨身攜帶的一只雞與15Kg玉米的荒島上，如何使用尚存的食物才能存活更長(zhǎng)的時(shí)間以待援救？

1.讓學(xué)生根據(jù)創(chuàng)設(shè)情境選擇那位不幸者的生存策略，并建立與之相關(guān)的食物鏈（網(wǎng)）？學(xué)生討論，選擇生存策略，畫出食物鏈（網(wǎng)）通過創(chuàng)設(shè)情境引入本節(jié)教學(xué)的目標(biāo)，即能量流動(dòng)。

分析、組織討論：

2.該食物網(wǎng)中的一只雞（一個(gè)生物個(gè)體），其能量是如何輸入、儲(chǔ)存和散失的？

3.如果對(duì)象是一個(gè)種群，能量又是如何輸入、儲(chǔ)存和散失的？

4.我們研究生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)的對(duì)象應(yīng)該是什么？

學(xué)生自主性學(xué)習(xí)：

請(qǐng)自學(xué)能量流動(dòng)的過程，找出關(guān)鍵詞。并以某營(yíng)養(yǎng)級(jí)（以生產(chǎn)者、初級(jí)消費(fèi)者為例）為單位構(gòu)建新的能量流動(dòng)的概念模型。

學(xué)生依次思考教師提出的問題（2、3、4）;

由以“個(gè)體”為研究對(duì)象上升到能量流動(dòng)以“營(yíng)養(yǎng)級(jí)”為研究對(duì)象。

自主學(xué)習(xí)教材“能量流動(dòng)的過程”，進(jìn)行交流討論，嘗試構(gòu)建能量流動(dòng)的概念模型。由以“個(gè)體”為研究對(duì)象到以“營(yíng)養(yǎng)級(jí)”為研究對(duì)象，認(rèn)識(shí)研究生態(tài)系統(tǒng)的基本方法。

讓學(xué)生進(jìn)行自主性學(xué)習(xí)，找出關(guān)鍵詞;根據(jù)能量守恒定律，構(gòu)建能量流動(dòng)的概念模型，以加深理解，鞏固知識(shí)。

分析各營(yíng)養(yǎng)級(jí)（生產(chǎn)者、消費(fèi)者）的能量輸入與輸出，引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)出生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的基本過程。嘗試總結(jié)出生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的基本過程。通過分析某營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量來源于去路并根據(jù)能量守恒定律，得出能量流動(dòng)的基本過程。

引入：展示賽達(dá)伯格湖的能量流動(dòng)圖解，并指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材中的能量流動(dòng)圖解。提出問題：

5.分組討論：請(qǐng)第一組以生產(chǎn)者、第二組以植食性動(dòng)物、第三組以肉食性動(dòng)物為例，分析其能量的“流入”與“流出”。

6.用表格的形式，將圖中各個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量流動(dòng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，并計(jì)算能量傳遞的效率。

7.根據(jù)表格中統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)，各個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)所儲(chǔ)存的能量是如何變化，能量流動(dòng)是沿著食物鏈進(jìn)行，其流動(dòng)方向如何？

通過以上分析，引導(dǎo)學(xué)生得出能量流動(dòng)的兩個(gè)特點(diǎn)。

根據(jù)能量流動(dòng)的特點(diǎn)，請(qǐng)學(xué)生對(duì)情境中生存策略再次進(jìn)行選擇，并說明理由。

學(xué)生閱讀相關(guān)文字與圖片。分組討論完成教師提出的問題（5、6）;然后根據(jù)問題7的提示得出生態(tài)系統(tǒng)能流動(dòng)的兩個(gè)特點(diǎn)。

本節(jié)教學(xué)的重點(diǎn)與難點(diǎn)。通過圖解，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)同能量守恒定律，理解能量流動(dòng)的過程與特點(diǎn)。同時(shí)嘗試列表分析進(jìn)一步理解生態(tài)系統(tǒng)中能量是如何流動(dòng)。

知識(shí)遷移：

8.在能量流動(dòng)的特點(diǎn)基礎(chǔ)上，構(gòu)建能量流動(dòng)的數(shù)學(xué)模型與物理模型（能量金字塔）

9.投影展示經(jīng)典例題，思考第二營(yíng)養(yǎng)流向第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量傳遞效率。學(xué)生閱讀教材P96文字與圖片，思考完成教師提出的問題（8、9）。

計(jì)算生態(tài)系統(tǒng)能量傳遞效率。通過構(gòu)建模型和解答經(jīng)典例題，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)能量過程與能量傳遞效率的理解。

指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材思考與討論中古代“桑基魚塘”的生產(chǎn)方式與現(xiàn)代的“沼氣池”產(chǎn)生沼氣。

分析研究能量流動(dòng)的意義，并最終指導(dǎo)學(xué)生歸納。學(xué)生通過閱讀感受到研究生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的意義，明確為什么要研究生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)。

課堂小結(jié)：通過學(xué)習(xí)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)，我們知道生態(tài)系統(tǒng)必須不斷地從外界獲取能量。希望大家認(rèn)真復(fù)習(xí)，充分地理解能量流動(dòng)的過程與特點(diǎn)以更好地服務(wù)于農(nóng)業(yè)和生活。歸納總結(jié)本節(jié)課內(nèi)容，明確本節(jié)課的重點(diǎn)內(nèi)容。

板書設(shè)計(jì)：

生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)

能量流動(dòng)的概念

能量流動(dòng)的過程

能量流動(dòng)的特點(diǎn)

1.單向流動(dòng);

2.逐級(jí)遞減

能量流動(dòng)的意義

學(xué)校單位格式，盡量下面寫的這個(gè)格式別動(dòng)，謝謝