生态系统的能量流动_第1课时_的教学设计.docx

“生态系统的能量流动”（第 课时）的教学设计1黄 志 坚 （ 武汉市第一中 学 湖北武汉 430024 ）摘 要以 普 通 高 中 生 物 课 程 标 准 的 基 本 理 念 和 建 构 主 义 学 习 理 论 为 指 导 思 想 ， 教 师 利用 教 材 中 的 “ 问 题 探 讨 ” 为 主 线 贯 穿 整 节 课 ， 引 导 学 生 借 助 模 型 建 构 的 方 法 自 主 对 “ 生 态 系 统的 能 量 流 动 ” 进 行 系 统 分 析 ， 在 建 构 中 实 现 行 为 与 思 维 的 统 一 ， 有 效 激 发 学 生 学 习 生 物 科 学 的兴 趣 ， 提 升 科 学 探 究 能 力 。关 键 词生 态 系 统能 量 流 动模 型 建 构系 统 分 析中国图书分类号 ：G633.91文 献 标 识 码 ：C教 学 分 析教 材 分 析程 ， 建 构 相 关 模 型 ； 系统分析能量流动的 过 程 和 特点 ， 解决相关实践问题 。11.1 普通高中生物 课 程 标 准 在 “ 课程 设 计 思 路 ” 中 指 出 ， “ 生 物 3 ： 稳 态 与 环 境 ” 模 块情感目标 体验系统分析法在能 量 流 动 探2.3究中的一般过程 ； 认 同 建 构 模型进行生物科学研 究 的 价 值 ， 激发学习生物科学的兴趣 。有助于学生领悟系统分析 、建立数学模型等科学 方法及其在科学研究中的应用 。 可 见 ， 系 统 分 析 的方 法 是 必 修 3 科学方法的侧重点之一 1 ，2 。人 教 版 教 材 生 物 必 修 3 第 5 章 共 有 5 节 内 容 ， 本 课 是 第 2 节 的 教 学 内 容 ， 该 节 内 容 包 括 ： 生 态系统的能量 流 动 的 概 念 、 过 程 、 特 点 ， 以 及 研 究能量流动的实践意义 。 它 既 以 第 1 节 生 态 系 统 的 结 构 为 基 础 ， 又 与 第 3 节 生 态系统的物质循环紧 密 联 系 ， 起到了承上启下的作用 。 本 课 为 第 2 节 的 第 1 课 时 ， 教学内容比较抽象 ， 教 学 重 点 和 难 点 在 于通过学习建构模型的方法 深入理解并系统分析 能量流动的概念 、 过 程 及 其 特 点 ， 为 第 2 课 时 能 量 流动的实践意义和应用的学习打下基础 。教学重点和难点 尝试建构能量流动概念及过程的模型 ； 应 用 模型建构的方法系统分析生 态系统的能量流动及 其 特 点 。34教学策略与手段 本 课 采 用 了“ 模 型 建 构 ” 、 “ 问 题 学 习 ” 、 “ 自 主探 究 ” 、 “ 合 作 学 习 ” 等 多 种教学模式相结合 ， 利 用多媒体课件和学案 ， 帮 助 学 生 直 观 、 生 动 地 完 成 生态系统能量流动的概念 、过 程及特点的模型建构 和能量流动过程的系统分析 ， 借 助 教 师 引 导 、 小 组讨 论 、 学生互评等活动实现 学生自主突破本节课 的 重 、 难 点 。学情分析 高二的学生已经学习 必 修 1 和1.2教 学 过 程导 入 新 课55.1必 修 2 的 2 个 模 块 ，对 于 模 型建构的生物科学学 教 师展示课件漫画 ， 引 入 教 材 第习方法有了一定的认识 ， 同 时 学 生 在 第 1 节 已 经学习生态系统的结构 ， 对于能量流动已有 所 了 解 ，教师在学生进行能量流动模 型建构时只需创设情 境 ， 并适当引导即可 ； 但是高中生对能量 流 动 进 行系 统 分 析 （ 定 性分析和定量研究 ） 难 度 较 大 ， 可 在 学生自主完成模型建构的基 础上通过教师引导完 93 页 “ 问 题 探 讨 ” ， 激 发 学生的学习兴趣 。教 师 引导学生用捕食关系分析 2 种 生存策略的不同之处 （ 图 1 ） 。 回 顾 复 习 ， 建立生态系统的结构与能量流 动 的 联 系 ， 引出能量流动的分析 。鸡鸡策 略 1人策 略 2人成对能量流动的系统分析 ，通过学生分组互助建 玉 米玉 米2 种 生 存 策 略构模型并逐步让学生学会分析方法 。图 122.1教 学 目 标知 识 目 标能量流动的概 念教师引导学生 分 析 教 材5.2概 述生态系统的能量流动 ； 分 析第 93 页能量流经一个种群的 图 示 ， 初 步 建 立 定 性分析能量流动的思路 ， 由 “ 个 体 ” 到 “ 种 群 ” 逐 步 简 化 ， 培 养 学生建构模型的能力并落实概念教学 。生态系统的能量流动的过程及特点 。能力目标 通过分析能量流动的 概 念 和 过2.2图 3 能量流动最基本模型 图 4 能量流经第一营养级模型 图 5 能量流经第二营养级模型 图 6 生态系统能量流动简化模型 2012年 第 47 卷 第 12 期生 物学通 报19学生建构能量流动概念的模型 （ 图 2 ） 并 完 成 学案 。 生态系统的能量流动是 指生态系统中能量的 输 入 、 传 递 、 转化和散失的过程 。 （ 学 案 ）传 递 ？能 量输 入能 量 储 存能 量 散 失图 2能量流动概念的模型 教师在落实概 念 教 学 后 针 对 “ 传 递 ？ ” 提 出 问题 ： “ 能量怎样在生态系统中进行流动 ？ ”学 生 可依 据 教 材 第 1 节 回 答 ： “ 生态系统的能量 流 动 是 通过食物链和食物网进行的 ” ， 教 师 随 即 引 出 能 量 流 动 的 过 程 研 究 。教师引导学生分析每个营养级能量的主 5.3.4要 来 源 与 去 向 。 学生建构简化模型 （ 图 6 ） ， 进 一 步能量流动的过程 教师引导学生建构一个生态系统能量流 5.35.3.1体验科学探究的过程 ，通 过 结果互评完善模型建 构 ， 完成对能量流动的定性分析 。动过程的最基本模型 （ 图 3 ） ， 由 易 到 难 ， 埋 下 伏笔 。教师利用多媒 体课件再次引入 “ 问 题 探 讨 ” 并提 问 ： “ 怎样帮助鲁宾逊做出科学的决策 ？ ” 。 学 生 自主分析还要解决的问题 ， 即 传 递 效 率 ， 进 一 步 激 发学生的探究欲 ， 由定性分析过渡到定量研究 。教师引导学生利用能量流动概念的模型 5.3.2来建构能量流经第一营养 级 的 模 型 （ 图 4 ） ， 学 生体验科学探究的过程 ，方 法 。学 习 定性分析能量流动的 能量流动的特 点教师引导学生 比 较 赛 达5.4伯格湖的能量流动图解与建 构的模型的不同之 处 。 学 生 根 据 学 案 ， 分 析 数 据 ， 填 表 （ 见 下 表 ） ， 计 算 ， 进而提高分析和处理数据的能力 。 学 生 通 过 小组 讨 论 ， 总 结 出能量流动的特点 ： 单 向 流 动 ， 逐 级递 减 。 同 时 根 据 教 材 ，学 生 指出传递效率约为 1020 ， 并解释模型中 箭 头 “ 方 向 和 粗 细 ” 的 意义 。 完善能量流动的简化模型 （ 图 6 ） 。5.3.3教师引导学生分析能量流经第二营养级 与第一营养级的不同 ，学 生 建构能量流经第二营 养 级 的 模 型 （ 图 5 ） ， 进一步定性分析能量流动 。完成模型建构后 ， 教师引导学生分组讨论 ： “ 如何建构生态系统能量流动的简化模型 ？ ” 学 生 通 过 合 作 学 习 ， 分析简化模型的思路 ， 即 每 个 营 养级只用一个方框代表 。解 决 实 践问题 教师利用多媒体课件第 35.5次 引 入 “ 问 题 探 讨 ” ， 引导学生用定量的方法更科 营 养 级流 入 能 量流 出 能 量（输入后一营养级 ）出 入 比（传 递 效 率 ）转 化种 群转 化呼 吸 作 用 20 生物 学 通 报2012 年 第 47 卷 第 12 期“细胞的癌变”教学组织张旭 （ 北京市第四中 学 北京 100034 ）摘 要细 胞 癌 变 是 细 胞 周 期 失 调 导 致 的 细 胞 增 殖 异 常 的 结 果 。主 要 阐 述 依 据 高 中 新 课 标的 内 容 标 准 要 求 ， 以 浙 科 版 等 课 本 的 相 关 知 识 为 线 索 ， 对 “ 细 胞 癌 变 ” 一 节 教 学 内 容 的 组 织 、 教学 目 标 的 表 述 ， 以 及 教 学 过 程 和 活 动 的 组 织 。关 键 词癌 细 胞 特 征原 癌 基 因肿 瘤 抑 制 基 因中国图书分类号 ：G633.91文 献 标 识 码 ：C在高中生物学 新课标的内容标准中 ， 要 求 “ 说出癌细胞的主要特征 ，讨论恶性肿瘤的防治 ”，并 建 议学生搜集恶性肿瘤防治方面的资料 。 不同版本的高中生物学课本 ， 在教学内容的选择 、 编 排 和 呈 现方式上既有差别又各 具 特 色 ，为了提高课堂教学效 益 ，笔 者 对 “ 细 胞 的 癌 变 ” 一节教学的内容 、 过 程 和方法加以妥善地组织 ，并取得较好的教学效果 。基 础 上 ， 讨 论 恶 性 肿 瘤 （ 即 癌 症 ） 的 防 治 。 学 生 若是不理解癌变的原因 ， 即 使 他们搜集足够的防治 癌 症 的 资 料 ， 讨论也难以把握重点和关键 。 为 此 ，笔者将癌变原因作为教学的 重 点 内 容 ，该 内 容 涉及原癌基因的激活 、 肿瘤抑制基因的失活 、 细 胞 周期失调的分子机制等分子遗 传 学 知 识 。笔 者 以 原癌基因发现史为主线 ， 深入浅出地介绍原 癌 基 因 、肿 瘤 抑 制 基 因 、 细胞周期调控因子的发现 ， 从 而 为 学生进一步理解癌变的原因 做好知识的铺垫 。 具体教学内容如下 ：1教学内容的组织 我 们 已 知 ， 新课标的内容标准不仅要求学生 知道癌细胞的主要特征 ， 而 且在搜集相关资料的 !学地帮助鲁宾逊做出决策 。 教师提供以下实例 ：假 设 鸡 自 身 重 1.5 kg ， 按最大传递效率 20行 讨 论 。教 学 反 思本 教 学 设 计 由 “ 问 题 探 讨 ” 引 入 ， 并 以 此 为 主 线贯穿于整节课的教学中 ， 引导学生自主建构生 态系统的能量流动概念和过 程 的 模 型 ， 系 统 分 析 能量流动的特点并最终解决 “ 问 题 探 讨 ” 中 提 出 的 实 践 问 题 ， 在建构中实现行为与思维的统一 3 。 整 节 课 3 次 引 入 “ 问 题 探 讨 ” ， 层 层 深 入 ， 持 续 激 发 学生的学习兴趣 ， 课 堂 气 氛 活 跃 ， 学 生 体 验 到 系 统 分析法在能量流动探究中的 一般过程以及成功解 决实践问题的科研价值和乐趣 ， 学生的科学探究 能力在不断解决相关问题的过程中得到提升 。主 要 参 考 文 献6计 算 ，且 策 略 2 中 有 1 5 的 玉 米 给 鸡 吃 ，剩 余 的玉 米 给 人 吃 ， 则 2 种 策 略 人 的体重各可以增加多 少 ？ （ 课 件 ）学 生 计 算 如 下 ：策 略 1 ：1.520%+1520%=3.3 （kg ）策 略 2 ： （15 1 5 20% +1.5 ） 20% 15 4 5 202.82 （kg ）教师引导学生通过数 据 模 拟 、 计 算 、 比 较 ， 解 决 “ 问 题 探 讨 ” 中 的 实 践 问 题 。 学 生 体 验 了 由 定 性分析到定量研究的方法 ， 认 同建构模型进行生物 科 研 的 价 值 。知 识 总 结教 师 借 助 课 件 、 学案引导学生回 5.6中华人民共和国教育部 . 普通高中生物课程标准 （ 实 验 ）. 北京 ： 人民教育出版社 ，2003.赵 占 良 . 人教版高中生物课标教材中的科学方法体系 . 中 学 生 物 教 学 ，2007,(