6.3能量流动教学设计-高二上学期生物浙科版必修3

《能量流动》教学设计一、课题背景和内容分析该节是浙科版高中生物必修三第六章第三节。内容是生态系统中的能量流动是本章的重点。从选考的角度来看，本内容常作为考试热点，往往把分析和计算结合在一起，但本节课的知识内容比较抽象，所以在学习过程中还会有一些难度，因此把抽象的内容具体化，同时需要鼓励学生提出问题，思考问题和解决问题。二、学情分析：

首先，通过对营养结构、生产量和生物量的学习，学生具备一定的关于能量流动的知识基础，但对整个生态系统的能量流动缺乏整体的认识，尤其缺乏系统分析能力和方法。

其次，高二学生具备了构建模型的基础，但是分析数据和构建模型的能力还有待加强。另外，生活经验还在积累阶段，尚未达到将生活经验与所学知识进行有效的联系。三、教学目标知识目标:（1）了解生态系统能量流动的概念。（2）分析生态系统能量流动的过程和特点。（3）体会研究生态系统能量流动的意义。能力目标：（1）通过引导学生定性和定量地分析某个具体生态系统的能量流动过程和特点，培养学生的思维能力。（2）通过探讨能量流动特点在生产、生活中实际应用，用于解决相关问题，培养学生理论联系实际的能力。情感目标：认同构建模型在生态学研究中的价值；能站在生态道德的角度，理解一些生态学观点，使学生懂得对资源的利用应遵循生态学原理和可持续发展原则，为形成科学的世界观作准备。四、教学重难点：教学重点：能量流动的过程和特点

教学难点：1.能量流动的分析方法；2.能量流动的过程和特点

五、教学方法：注重“学案导学”，采用“问题驱动课堂”的教学模式；引导数据分析，进行STEAM理念跨学科启发式教学法；利用多媒体直观教学法；采用理论应用实际的知识迁移的教学法。六、涉及知识点本次教学课程涉及生物、物理、数学等多方面、多种类的学科知识，具体知识点列举如表1：表1：涉及到知识点学科名称要求生物生态系统的营养结构——食物链和食物网了解生态系统的营养结构营养级掌握营养级概念会判断营养级能量流动掌握能量流动的概念、过程和特点科学、技术、艺术、文学素养人工生态系统生态农业《鲁滨逊漂流记》能理解人工生态系统的设计理念了解鲁滨逊流落孤岛的故事数学统计计算会简单的统计数据和分析数据会运用数学公式进行数据计算物理能量守恒定律理解能量守恒的内容七、课程设计教学环节

教师活动学生活动设计意图

【情境导入】1、PPT展示：鲁滨逊荒岛遇险求生2、学案中请同学选出自己的答案，并保留答案假设你像小说中的鲁滨逊一样，不小心流落到一个不毛的荒岛上，那里除了有能饮用的水之外，几乎没有任何食物，你随身携带的食物只有15千克玉米和一只母鸡。你认为怎样的生存策略能让你获得更多的能量来等待救援呢？（短时间）A.用玉米喂鸡，先吃鸡蛋，然后吃鸡B.先吃鸡，然后吃玉米C.用玉米喂鸡，然后吃鸡D.先吃玉米，然后吃鸡学生结合自己的现有认知思考，并选出自己认为最合理的选项。1、情景导入可以激发学习兴趣；2、通过情境导入问题的设置可以激发学生们的求知欲一．能量流动的概念【PPT展示】能量流动概念在生态系统中，能量不断沿着太阳→植物→植食动物→肉食动物→顶位肉食动物的方向流动，这就是生态系统中的能量流动。在老师的引导下了解能量流动的概念由情景导入新课概念二．能量流动的过程（一）定性（质）分析：展示一条食物链老师：同学们，今天我们利用先定性分析在定量分析的方法研究能量流动的过程和特点。定性分析就是对研究对象进行“质”的分析，是定量分析的基本前提。老师示范分析第一营养级的能量的来源和去路，实现图文转换。【动画演示】第一营养级的来源和去路，并归纳来源：太阳能去向：呼吸作用散失、被分解者利用、传递给下一营养级、未利用【活动】分析第二营养级能量来源和去路老师讲述和PPT演示：同学们兔子是第几营养级，它的能量来源和去路和草会一样吗？【归纳】能量流动的过程：（能量的输入、传递、转化和散失）摄入量＝同化量＋粪便量同化量去路：呼吸作用散失、被分解者利用、传递给下一营养级、未利用用示意图表示能量的来源和去路；完成学案中能量过程、来源和去路的表格填空核心：怎样研究能量流动方法：先定性(质)的分析再定量分析。培养学生建构模型的能力，同时初步体会系统分析方法。核心问题下设置的系列性，使知识问题化。动画演示使问题形象化、具体化。这样可以激发学生思考的积极性，从而有效地促进学生智力的发展。<针对练习>：大象是植食性动物，有一种蜣螂则专以大象的粪便为食。设大象在某段时间里同化的能量为1.0×107kJ，则这部分能量中能流到蜣螂体内的约为kJ。完成学案中计算并填空及时反馈上课效率，确定学生是否已经领悟：粪便中的能量不属于同化量阅读课本生态系统中的能量流动过程以及图6-8完成以下问题：A.能量流动的渠道是什么？B．生态系统的能量根本来源？C.流经生态系统的总能量相当于哪一部分？D.食物链中各营养级的关系能否逆转？能量流动的特点是？在已有营养结构的基础上对图6-8进行理解，思考并将答案写在学案上。在对研究本节核心问题上设置系列性问题，给学生思考的空间，激发学生思考的积极性，从而促进课堂的学习效率。总结：生态系统的能量流动的两个明显特点是单向流动，不可逆和逐级递减。填写学案每个模块的小结，有利于学生在系列分析的同时领悟重点。（二）定量分析：老师：美国生态学家林德曼在对赛达伯格湖进行了能量的定量分析【PPT展示】图片、数据问题1：能量逐级递减与物理上所说的能量守恒矛盾吗？老师描述并展示：同学们说的很正确，并不矛盾。能量流动的过程中：摄入量＝同化量＋粪便量同化量＝呼吸作用散失＋被分解者利用＋传递给下一营养级＋未利用通过对赛达伯格湖各营养级能量的同化量和各去路的分析、思考并积极回答问题。学生虽然具有一定的数据分析能力但是经验不足，问题的设置上以物理中的能量守恒定律为指引方向，有利于学生将注意力集中在某个要点，从而可以有效地训练学生整理数据，分析数据的能力。林德曼10%定律【PPT展示】图片、数据问题2：相邻营养级的能量传递效率是多少？教师：展示数学计算公式传递效率=（下一营养级同化量/上一营养级同化量）×100%讲述：通过计算相邻两个营养级间的能量传递效率，我们可以得出结论：大约是10%-20%。因此得到林德曼10%定律。引导学生阅读课本：能量从植物到植食动物或从植食动物到肉食动物的传递效率一般约为10%。先理解公式中分子分母的含义，然后计算图片中的营养级间的传递效率。利用数学计算公式可以将复杂的能量流动关系具体数值化，可以更好地让学生在对能量流动进行了“性（质）”的认知后在“量”地层次更准确解读能量流动的过程特点。情景再现老师：同学们，还记得课前的情景吗，现在可以科学的食用鸡和玉米了吗？答案：B学生选出答案，并说明依据。情景再现，努力将新课首尾衔接自然，首尾呼应有序，同时也能给学生带来不小的课堂惊喜，活跃气氛，从而使授课主题得到升华，可以更好的完成本堂课的认知目标。三．研究能量流动的意义【PPT展示】案例一老师：一定要合理确定载畜量，才能保持畜产品的持续高产。并进行问题迁移：怎样确定草场合理的载畜量？(利用能量流动的传递效率回答)学案：牧草的总生产量≥倍牲畜同化量学生思考后回答；完成学案；可以使学生通过案例的分析，可以让学生确定了解生态系统能量流动的意义重大，使学生懂得对资源的利用应遵循生态学原理和可持续发展原则，为形成科学的世界观作准备。【PPT展示】案例二人工生态系统-----桑基鱼塘（以图片、工程示意图展示）老师：“桑基鱼塘”的设计理念：从人类所需出发，通过能量的多级利用，充分利用流经各营养级的能量，提高生产效益。边PPT展示工程示意图边讲解：池中养鱼、池埂种桑，桑叶养蚕，蚕沙等养鱼，鱼粪等泥肥肥桑的比较完整的能量流动系统。了解人工生态系统的理念归纳：研究能量流动的意义：1.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。2.帮助人们科学规划、设计人工生态系统，建立生态农业，使能量得到最有效的利用。四、理论联系实际从能量流动特点回答：一斤牛肉为什么比一斤青菜贵？（不能从相同重量肉和菜所含的能量和营养价值比较回答。）使学生将理论与实际的结合起来理解和掌握知识，并且引导学生运用新获得知识去分析某些实际问题，培养学生分析问题、解决问题的能力。五、随堂练习求下列食物链中鹰获得的能量？已知草所固定的太阳能为10^5J，(如果传递效率为10%)草→昆虫→蟾蜍→蛇 →鹰计算完成学案通过练习2，可以指导学生学会利用10%定律做能量流动的计算问题，从而提高学生的运用新知识的能力。六、小结老师板书书写本节知识框架：生态系统的能量流动

一．能量流动概念

二．能量流动的过程

三：能量流动的特点

单向流动

逐级递减四、能量流动的意义学生整理学案小结可以使学生明确本节内容的重难点，能够为学生课后的巩固做指引方向。六、作业1、如果一个人食物有1/2来自绿色植物，1/4来自小型肉食动物，1/4来自羊肉，假如传递效率为10%，那么该人每增加1千克体重，约消耗绿色植物A.10千克B.28千克C.100千克D.280千克2、运用本节课知识解释：为什么“一山不容二虎