《生态系统的能量流动和物质循环》教学策略

《生态系统的量流动物质循环》教学策一新标念1、面向全体学生2、提高学生科学素养：培养科学态度和科学的世界观。科学的思维方式：逻辑思维、辨证思维、异思维、发散思维、批判思维等。学和掌握生命科学知识和技能理解科学技术与社会的关系：运用科学知解决实际的、现实生活和社会生活中的问题。3、自主探究性学习二教目：（一）识目标1、使学生初步学会运用生态学基本观点来认识生态系统中的能量流动、物质循环对生物界的重要性。2、使学生了解生态系统的主要能和名词概念以及能量流动与物质循环的特点。3、使学生理解掌握能量流动和质循环过程，以及它们在生态系统中的重要意义。4、通过设计“草场放牧方案”为学生的后续学习奠定基础。（二）力目标1．通过电脑课件和课本的图（解）的观察，培养提高学生的识图能力、观察和分析能力。2．通过师生讨论交流、学生小讨论与教师引导启发相结合，将知识化难为易，培养学生口头表达、相互合作能力以及培养学生发散思维和求异思维能力。3．通过实例结合课本上例子的析，培养学生运用科学知识解决和分析实际问题的思维能力，从而培养理论联系实际的能力。4．观察生态系统中能量流动和质循环与人类生存的关系撰写小论文，提高学生的综合能力。（三）感目标通过生态系统功能的学习，使学生热爱大自然、保护生态环境，热爱祖国的美好山河，培养高尚的爱国主义情操。三教重、点析1重点：态系统能量流过程及特点能量是一切生态系统的动力，也是生态系统存在和发展的基础，生物圈中每一个完整的生态系都是一个能量输入、传递和输出的系统，这是生态系统功能的一个重要体现；其重点知识是：能流动的

起点、流经生态系统的总能量、能量流动的途径和特点。这部分知识起着承上启下的作用，它第三章新陈代谢（同化作用、异化作用、光合作用、呼吸作用等）有一定的联系，它又直接关系到物循环和生态系统稳定性的学习。研究能量流动过程和特点，一方面可巩固前面学习的食物链和食物网的知识，另一方面也为研生态系统的目的——服务于人类自身（使能量流向对人类最有益的部分）打好基础。指导学生分析生态系统能量流动过程和特点的过程就是培养学生分析综合和推理的思维能力的过程时渗透着物质运动物质普遍联系的辨证观点透证唯物主义观点教育的极好素材。碳循过碳循环是生态系统物质循环的具体实例质循环是生态系统功能的另一个重要体现生以用学过的光合作用和呼吸作用等生物学知识来分析碳循环的具体过程；通过对碳循环过程的分，可以理解生态系统物质循环的基本特征可分析生态系统的能量流动和物质循环的区别与联系奠定基础。在碳循环过程中，会涉及到一些亟待解决的现实问题，引导学生利用生态系统物质循环的原理提出相应的解决方案。碳循环过程包含了生态系统各个组成成分之间的物质联系，渗透着物质普遍联系的辨证观点，是进行辨证唯物主义观点教育的极好素材。2难点态系统能量流具有单向性逐级递的原因能量本身是一个抽象的概念，能量流动也是抽象的，而且各营养级中能量的来源和去路比较复，在学生原有的认知结构中，对于能量的认识不是很充分，对于能量流动的过程和特点更是生疏因而成为认知上的难点。教师引导学生分析时应首先提学能量是一切生态系统的动力生态系统的存在和发展”也需能量，再引导学生分析生态系统的能量输入、传递和输出的过程。对于能量流动特点的分，引导学生从具体的能量流动过程分析出抽象的能量流动的特点。组织学生分析必须有很好的切入点采用设计合理的问题或提示分析的角度和方式引导学生分析能量流动的特点，是教师组织教学的难点态系统能量流和物质循环关系物质的变化必然伴随能量的变化和能量在各个营养级传递过程中均有递减的现象的是能量多数以热能的形式耗散在环境中，难以被生物体再度利用；而物质不论以有机物或是无机的形式进入环境后可重新回到生群落中生体再度利用此是动的质循环的学习生态系统的能量流动和物质循环的关系，可渗透普遍联系的辨证观点、物质运动观点和生系统是一个整体的观点的教育。四教策：课题一“能量流动过程”情景设置态系统能量的源头是什么？怎样输入生态系统的？能量流动的渠道是什么？能量流的过

程是怎样的？学生探索：阅读教材“能量流动的过程”部分，并思考讨论问题。播放课件：生态系统中能量流动的图解讨论回答：生态系统中能量的源头是太阳能。引导启发：不是所有的太阳能都参与生态系统中的能量流动，必须是输入到生态系统的第一营级的能量才能开始在生态系统中流动。师生谈话：怎样输入？依赖于生产者的光合作用把太阳能转变成化学能。生产者固定的太阳能量就是流经这个生态系统的总能量。能量流动的主渠道是：食物链和食物网。分组讨论：输入生态系统的能量是怎样流动的？或者说生产者固定的太阳能流向什么方向？播放课件：生产者固定的太阳能、初级消费者同化的能量的能量流向示意图（推荐一个同学归纳其中心内容，其他同学补充，老师点拨指导引导启发：能量流动的过程：生产者固定的太阳能有三个去处：一部分被自身的生命活动消耗，即通过细胞呼吸释放和生命活动利用了；储存在体内的能量一部分被初级消费者摄食同化流入下一营养级，没被初级消费者利用的枯枝落叶和初级消费者摄食未消化而排出的粪便中的这一部分被分解者释放出来。对于初级消费者所同化的能量，也是这三个去处。并且可以认为：一营级同的量呼吸失的量分解释的量被一养同的量但对于最高营养级的情况有所不同。课题二“能量流动特点”问题引入：为么肉类食品的价格总比蔬菜价格高？俗说山容二虎没有道理？为么？引导探索生系统中能量流动什么特点？形成这些特点的原因是什么？相邻两个营养级之间的能量传递效率是多少？播放课件：美国生态学家林德曼“赛达伯格湖的能量流动图解”学生分析：阅读教材，根据课本中提出的问题进行思考。分组计算：流每个营养级的能量占上一个营养级所同化的能量的百分率是多少？一营养级所同化的能量，是怎样分配的？（每组推荐一个同学回答，其他同学补充，老师点拨指导引导分析：对能量流动过程的定量分析，是研究能量流动规律的关键。在赛达伯格湖，第二营级只获得第一营养级同化能量的13．％，第三营养级只获得第二营养级同化能量的20％。引导探索：能量在相邻两个营养级间的传递效率只有10～20％，那么，其余80％～90％量里去了？共同分析：一个营养级同化的能量，不能百分之百流向下一个营养级。这是因为自身要呼吸消、生物遗体等被分解者利用释放等，这就决定了能量越流越少，即传递率为1020％一条食物链的营养级一般不会超过五个营养级，因营养级上升一级，可利用的能量相应要减少％

90％，能量到了第五个营养级时可利用的能量往往少到不能维持其生存的程度了。师生谈话：学生思考、回答前面引入的问题。引导探索：生态系统的能量流动特点除了逐级递减还有什么特点？引导启发：对于单向流动来讲，是指能量只能从前一营养级流向后一营养级，而不能反向流动即从生产者→初级消费者→次级消费者→三级消费者→„„物链各个营养级的顺序是不可逆的，而各个营养级的能量总是以呼吸散失热能，即能量必须源源不断地输入，又不断地散失。课堂延伸计草场放牧方案判断一个草场上是不是过度放牧？（课后质疑讨论、学生相互启迪、探究学习）课题三碳的循环过：概念突破生系统物质循环概中的物质是指什么、循环是指什么？概念中所说的生态系统指什么？引导启发：概念中的物质不是指由C、、O、元组成的糖类、脂肪和蛋白质等生物体内所特有的物质生态系统的物质循环是指组成生物体的基本元素在生物群落与无机环境之间的往返运动，正因为物质可以重复利用，所以物质是永恒的（物质不灭定律播放课件：碳的循环图解知识迁移：学生回答：有关食物消化、吸收过程。引导探索：1、碳在无机环境中存在形式是什么？碳在无机环境与生物群落之间以什么形式循环？碳进入生物群落的主要方式是什么？2、碳在生物群落的存在形式、递形式是什么？碳进入无机环境的方式是什么？3、碳循环的范围怎样？播放课件：光合作用和呼吸作用的反应式学生讨论：光合作用过程和呼吸作用过程中碳的传递过程（每组推荐一个同学回答，其他同学补充，老师点拨指导师生归纳：大中的

CO进入物群落要赖于绿色植物的光合作用无

C为C

再通过食物链进入动物和其他生物体中，因此从“C的循环可见绿色植物是生态系统的基石；除此之外，还有化能合成作用的微生物也能CO2成为有机物。另外，生物群落中的有机“

C

过吸作用和分解作用变无机“C

”回到大气中；还有一部分生物遗体没有被分解者分解，转变成为地下的石油和煤，暂时脱离循环，但一经开采燃烧，便可产生CO

2返回碳循环。引导探索：在碳循环中，森林生态系统是碳的主要吸收者。但近年来由于人类大量地采伐森林再加上燃烧化石燃料以及环境污染因使大气中

CO的度明显增加种势果继续发展下去世界的气候就可能发生剧烈变化，后果令人担忧。课堂延伸室效应”是怎样起的？有什么危害？怎样解决？（小组讨论，推荐同学回答）

课题四生态系统的量流动物质循环的系：播放课件量流动和物质循的关系”图解师生谈话：补充完成的内容交流总结：能量流动和物质循环的因果关系（推荐一个同学回答，其他同学补充，老师点拨指引导启发态统的能量流动和物质循环都是通过食物链和食物网的渠道实现的是能量的载体，使能量沿着食物链（网）流动，而能量又作为动力，使物质能够不断地在生态系统和无机环境之间循环往复，两者密不可分。但是能量流动和物质循环又有质上的区别能量流经生态系统各个营养级时是逐级递减，而且流动是单向的、不是循环的，最终在环境中消失。物质循环是带有全球性的，在生物群落与无机环境间物质可以反复出现，反复利用，循环运动，不会消失。总之，能量流动与物质循环既有联系，又有区别，是相辅相承、密不可分的统一整体。课堂延伸：写小论文浅谈能量流动和物质循环与生物生存发展的关系生究性学习，课外成课题五课堂反馈练：1．下图是草原生态系统中的一食物链及能量流动图解，回答问题。①图中表_。②能量在逐级递减中，传递率按％计算，若狐获得的能量是8千焦给狼的能量_千焦得的能量中，草应供给这条食物链的能量为______焦。③图中各营养级通过A______作被消耗，通过B______利用，而B又通C______被消。（答案：①太阳能；1.6200③呼吸

分解者

呼吸作）2．识图作答：下图表示生态系的能量流动，请据图回答，（将ACD各养级的称依次写在图中：A．______B．______C．______D______（）中a1代表______。（）中a2代表______。（）＜的原是_____。（5）从生态系统能量传递效率看，一个营养级的能量，流到下一个营养级只有_____。因此一个食物链一般不能超过______。答案）产者、初级消费者、