高二生物 5.2生态系统的能量流动教学设计.doc

教学设计生态系统的能量流动一、教学设计背景（一）教材分析生态系统的能量流动是人教版必修三第五章第二节的内容，主要讲述了能量流动的过程、能量流动的特点和研究能量流动的意义。生态系统的能量流动是生态系统的基本功能之一，能量流动的结构基础是食物链和食物网，生态系统中能量的输入和输出涉及到生物新陈代谢过程中光合作用和呼吸作用的知识，能量在各个营养级上的逐级传递关系到生态系统的稳定性、可持续发展和生态农业等问题。课程标准中相关内容标准为“分析生态系统中能量流动的基本规律及其应用”，属应用水平，即学生应能够将能量流动的基本规律运用于新的情境中，解决实际问题。为了达到这一目标，首先应当使学生把握能量流动的过程及其特点，懂得研究生态系统能量流动的一些基本方法；其次，结合具体的实例，让学生得出能量流动的基本规律。（二）学情分析学生已有知识的分析：“能量”是科学教育的核心概念，高中物理学中已经学习了热能、动能、电能、机械能，各种形式的能量之间的转换以及能量守恒定律；在高中化学中学生也已经掌握了有机物自身当中是存在化学能的，在化学反应中这个能量可以释放出来；在高中生物学中，学生已经学习了“储存能量的物质”、“能量代谢”、光能、atp、光合作用、呼吸作用等一系列和能量有关的概念。这些都是理解本节课内容的基础。学生已有学习方法的分析：通过前面的学习，学生已经初步掌握了学习生态过程中，从感性中探索理性的东西，又用理性的知识指导现实生活。本节课也将通过大量的图片，让学生学会在感性认识中探究、整理、总结，再将得到的规律应用到现实。在分析能量和能量代谢中还要让学生新掌握一种线条概念图学习方法，这个方法可以使知识形成网络，成为体系。二、教学目标（一）知识与能力目标1、通过分析食物链让学生掌握生态系统中能量流动的概念。2、通过模型的构建让学生理解生态系统中能量流动的过程。3、通过定量分析让学生理解生态系统中能量流动的特点并学会应用。（二）过程与方法目标1、通过定量分析生态系统中能量的输入与输出，发展学生的思维迁移能力。2、学会整理数据、分析数据，进而得出科学结论。3、通过小组讨论与导学式相结合的教学模式，培养学生的语言表达力，合作能力以及发散思维和求异思维能力的发展。（三）情感态度价值观目标通过联系实际，激发学生学习生物学的兴趣，培养学生关心生态的意识和进行生命科学价值观的教育。三、教学重难点（一） 重点1生态系统能量流动的过程解决方法：教师通过课件进行动态分步演示，加深学生对能量流动过程的理解；学生通过分组讨论形成共识，并自主构建能量流动过程的模型，进一步将知识内化。2生态系统能量流动的特点解决方法：学生小组合作进行数据的整理和分析，利用定量分析得到的数据来进一步修正前面构建的模型，得到符合实践的正确的结论。（二） 难点 生态系统能量流动的过程四、教具准备 多媒体课件，实物模型五、教学实施过程阶段教师的组织与引导学生活动设计意图导入新课（投影）问题探讨：荒岛求生假设你像小说中的鲁滨逊那样，流落在一个荒岛上，那里除了有能饮用的水以外，几乎没有任何食物。你随身尚存的食物只有一只母鸡、15kg玉米。讨论：你认为以下哪种生存策略能让你维持更长的时间来等待救援：a、先吃鸡，再吃玉米。b、先吃玉米，同时用一部分玉米喂鸡，吃鸡产下的蛋，最后吃鸡。学生观看ppt展示的图片，并思考老师提出的问题。全班同学齐声回答：b让学生带着疑问来学习，激发学生的求知欲和好奇心。知识回顾一、能量与能量代谢师：想一想：我们学过哪些与能量有关的概念？完成下列概念图光能 a有机物中的化学能b c散失 d用于各项生命活学生回答：糖类、脂肪、atp、光合作用、细胞呼吸、热能、光能、化学能等学生思考并在学案上完成答案，学生代表到讲台上写出答案并进行讲解： 光能 光合作用有机物中的化学能呼吸作用 热能 atp散失充分发挥学生的独立思考能力和语言表达能力。学习新知生态系统能量流动的过程学习新知摄入量和同化量二、生态系统能量流动的过程探究活动一：能量的来源及去向师：首先我们来研究生产者的输入和输出。大家可以展开联想，在你面前有一片绿油油的青草，对于青草而言：1.它的能量来源于什么？2.这些能量如何输入到玉米体内？3.这些能量的去向有哪些？4.最终去向是哪里？请同学们在思考、小组讨论后，完成上述问题。（继续探讨）师：兔吃草后，草的能量能被兔全部利用了吗？兔是如何利用草的能量？探究活动二：摄入量和同化量初级消费者摄入分解者利用遗体残骸粪便呼吸作用散失呼吸作用散失学生思考、讨论后，小组代表利用投影仪将答案展示给大家，并进行讲解：去向：a 呼吸作用以热能的形式散失；b 枯枝败叶或者遗体被分解者分解；c进入下一营养级学生阅读课本、思考、讨论后，小组代表利用投影仪将答案展示给大家，并进行讲解：加深对能量流动过程的理解学习新知：能量流动的过程探究活动三：能量流动的概念小组交流，说出能量流动的概念：能量流动的过程总结1.生态系统的能量源头：2.流经生态系统的总能量：3.能量流动的起点：4.流动的渠道:5.能量在食物链中的流动形式：6.来源：7.去路：8、能量的转化：9、同化量/流入量/输入量=学生小组利用教师提供的材料合作完成生态系统能量流动模型的初步构建。学生将构建好的模型到讲台上呈现如下：通过制作生态系统能量流动的模型，充分发挥学生的合作能力、探究能力和动手操作能力。学习新知：能量流动的特点学习新知：能量金字塔探究活动三：能量流动的特点师：美国生态学家林德曼对一个结构相对简单的天然湖泊赛达伯格湖的能量流动进行了定量分析，请大家打开课本九十五页，在分析该图解的基础上，独立完成下列问题：1.（1）填写下表，总结规律营养级流入能量（同化量）j/ cm2.a流出能量 （后一个营养级同化量）j/ cm2.a出入比（能量传递效率）生产者%植食性动物% 师生总结：生态系统中的营养级越多，在能量流动过程中消耗的能量就越多。林德曼的研究发现生态系统的能量流动具有两个特点：1、单向流动；2、逐级递减：传递效率为10%20%。（“十分之一”定律）。可以用能量金字塔直观地表示生态系统的能量传递规律。投影如右图：思考：如果把各个营养级的生物数量关系，用绘制能量金字塔的方式表达出来，是不是也是金字塔形？如果是，有没有例外？讲述：学习了刚才的内容，请同学们再回到荒岛求生的问题上，那么你会再选择哪种策略？学生一致回答：a学生在阅读教材，整理表格，完成上述问题。学生自愿起来回答，其他同学和老师进行评价。1.（1）生态系统中能量流动是逐级递减的。（2）能量流动是单向的。学生讨论并绘制一个有树木、昆虫和小鸟组成的生态系统的生物个体数量金字塔。观察它们和能量金字塔的区别。不同的生态金字塔能形象地说明营养级与能量、生物量、数量之间的关系，是定量研究生态系统的直观体现。通过定量计算加深了学生对能量流动的特点的理解通过构建模型和解答经典例题，加强学生对知识点的理解深度。学习新知：研究能量流动的意义讲述：人们在利用生态系统资源的过程中，期望的高效与持续常常会发生矛盾。如何根据客观规律来调整生态系统中的能量流动关系，以满足人类的需求，是一个必须解决的重要问题。那么学习“生态系统的能量流动”有什么实际意义？学生阅读课本、思考、讨论后，小组代表展示组里的成果给大家，并进行讲解：1研究生态系统的能量流动，可以帮助人们科学规划、设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用。例如， “桑基鱼塘”(利用桑叶喂蚕，蚕沙养鱼，鱼塘泥肥桑)生产方式就是从人类所需出发，通过能量多级利用，充分利用流经各营养级的能量，提高生产效益，也基本体现了这个原理。2研究生态系统的能量流动，还可以帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。例如，在一个草场上，如果放养的牲畜过少，就不能充分利用牧草所能提供的能量；如果放养的牧畜过多，就会造成草场的退化，使畜产品的产量下降。只有根据草场的能量流动特点，合理确定草场的载畜量，才能保持畜产品的持续高产。学会利用生态系统能量流动的特点在实际中的应用。小结学生总结本节课的内容。学生总结锻炼学生总结能力作业布置【课外实践】调查当地农田生态系统中能量流动情况六、教学反思课后我对整节课作了反思，归纳以下几点：1、 成功点教学中，由于引入了网络功能，使得教学中知识点更加生动，便于理解。同时我努力引导学生通过多手段、多角度的探索，多次运用模型构建的方法分析问题、解决问题，发展创新意识。使学生能很好的理解并运用所学知识。2、 疑惑点本节课知识点多且难，而课标要求只能用一课时来教学。故教学中难度与广度很难把握。知识点稍为拓深