《生态系统的能量流动》教学设计

课堂教学设计评选《生态系统的能量流动》教学设计单位：济宁市实验中学姓名：陈新时间：2011年十月《生态系统的能量流动》教学设计济宁市实验中学陈新一、教材分析本堂课的教学内容为生态系统的能量流动，着重是学习能量流动的过程和特点，属于生态系统中的一部分。该知识点是在前面学习了生态系统的类型、生态系统的结构之后继续学习的一部分内容。它在整个生态系统中是重要的一部分，关系到生态系统中各营养级生物量的制约与发展；同时也为后面学习物质循环打好基础。二、学情分析学习本节课前，学生已经学习了生态系统的类型和结构，本节课是生态系统方面知识的继续和深入。另外，“能量”是科学教育中的核心概念，高中学生已逐步建立了能量、能量传递、能量守恒等一些基本概念；在生物学中，学生已学习了许多与能量相关的内容，例如：能量之源——光与光合作用。这些都是理解本节内容的基础。三、教学目标的确定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。为了达成这一目标，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。由此，本节教学目标确定为：1、知识目标：描述能量流动的概念分析研究能量流动的过程和特点（D级）分析某生态系统的能量传递效率概述研究能量流动的实践意义（D级）2、能力目标：尝试运用系统方法分析生物学上的问题认识研究生态系统能量流动的方法3、情感目标：体验整理数据、处理数据以及用数据说明生物学现象和规律的过程四、教学重、难点能量流动的过程和特点五、教学方法学生自主探究、讨论法、讲授法、联系实际的方法、归纳法六、教学手段：为了更好地展示生物学的魅力，可结合一定的多媒体辅助手段，用大屏幕展示“能量逐级流动规律图解”、“赛达伯格湖能量分析图解”，并辅之于解说，充分调动学生的感官，使学生对问题的理解更深、更透彻。同时关注学生积极性的调动，活跃课堂氛围，使学生成为课堂的主人。七、学法指导1．指导学生思维迁移。从生态系统的成分和结构到生物的光合作用和呼吸作用，从生物体的生长、发育和繁殖到微生物的分解作用，只有有机地把这些知识点联系在一起，才能理解生态系统能量流动的特点及形成原因，才能在活跃的思维活动中发展自己的思维能力。2．指导学生分析过程。①分析每个营养级能量的来源和去路：能量来源：生产者的能量来自于太阳能；各级消费者的能量一般来自上一个营养级。能量去路：a.每个营养级生物呼吸作用的能量一部分用于生命活动，另一部分以热能散失。b.每个营养级生物的遗体、粪便、残枝败叶中的能量被分解者分解而释放出来。c.每个营养级生物——部分能量流到后一个营养级中。②能量流动图解分析应注意的问题：a.输入生态系统的总能量是生产者固定的太阳能。b.生产者固定的太阳能沿食物链和食物网(营养结构)逐级流动，逐级递减。c.箭头表示能量流动的方向(单向流动)③相邻两个营养级之间的能量流动可按下面公式进行计算(传递效率的计算)：3．指导学生理解研究生态系统能量流动的意义。特别是实例的分析方法和生态学观点的获得与养成，引导学生从小建立可持续发展的思想意识。七、教学实施程序：学生活动教师的组织和引导教学意图

学生回答，回忆上节内容复习回顾：生态系统的结构？引入本节课利用学生已有知识引起学生注意。学生主动思考和探究并讨论，让学生带着疑问去主动利用课本问题探讨，设置问题情境：为什么先吃鸡后吃玉米？激发学生兴趣，引导学生主动探究，引出能量流动的概念。提出问题：那么我们怎样研究能量在生态系统中的流动呢？设置问题情境

激发学生兴趣

以图的形式，联系熟悉的生物或自身在个体水平说明能量流动的途径，进而说明在种群中能量流动的途径。分析、组织讨论：1.就一个生物个体而言，能量是如何输入、传递和散失的？2.如果考虑一个种群，我们如何研究能量的输入、传递和散失。认识研究生态系统能量流动的方法。

学生积极思考并讨论，运用研究生态系统能量流动的方法，分析生态系统能量流动的过程，并进行交流。分析能量流动提出问题：（1）生态系统的能量来源？（2）能量流动的起点？（3）输入生态系统的总能量？（4）生态系统能量流动的途径？（5）能量的传递和散失?学生自主探究，分析第一营养级和第二营养级能量得来源和流向，理解能量流动的一般过程。提出问题：思考：最高营养级没有哪一条途径？分析总结生态系统的能量流动图解。这是本节课的重点内容，教师应引导学生进行主动探究，并进行分析总结，使学生理解掌握能量流动的过程

达成本节教学目标：分析和研究能量流动的过程。通过思考题拓展知识深度。

学习“思考与讨论”的素材，并进行交流。完成思考与讨论：1.生态系统中的能量流动和转化是否遵循能量守恒定律，为什么？小结：1、在生态系统中，能量的形式不断转换，如太阳辐射能通过绿色植物的光合作用转变为储存于有机物化学键中的化学能；动物通过消耗自身体内储存的化学能变成爬、跳、飞、游的机械能。在这些过程中，能量既不能凭空产生，也不会消灭，只能按严格的当量比例由一种形式转变为另一种形式。因此，对于生态系统中的能量转换和传递过程，都可以根据热力学第一定律进行定量计算，并列出能量平衡公式。2.流经某生态系统的能量能否再回到这个生态系统？提示：2、能量在生态系统中的流动，很大部分被各个营养级的生物利用，通过呼吸作用以热的形式散失。散失到空间的热能不能再回到生态系统参与流动。因为至今尚未发现以热能作为能源合成有机物的生物。转折：了解了能量流动的过程，那么，能量流动具有什么特点？学生分析赛达伯格湖的能量流动。

加深学生对能量流动过程的理解，认同能量守恒定律。完成向下一知识点的过渡。学生阅读，主动探究，讨论完成“资料分析”要求的内容。学生思考讨论简介林德曼研究的背景，说明定量研究的重要性，并指导学生阅读教材中赛达伯格湖的能量流动图解。提出问题：1.请用表格的形式，将图中的数据进行整理。2.分析每一营养级上能量的“流入”和“流出”是否平衡。3．计算“流出”该营养级的能量占“流入”该营养级能量的百分比。也就是能量传递效率：4.流入某一营养级的能量，为什么不能百分之百地流到下一个营养级？5.通过以上分析，你能总结出什么规律？小结：林德曼的研究发现生态系统的能量流动具有两个明显的特点：单向流动和逐级递减。通过练习掌握能量流动效率10%--20%的应用。引出：能量金字塔。思考：各营养级生物数量是否金字塔形？对能量金字塔和生物数量比例进行比较分析这是本节教学的重点与难点。引导学生通过自主学习，理解能量流动的过程与特点。达成教学目标：能量流动的特点。拓展知识深度，使学生能够解决实际问题学生讨论，交流。讨论：“问题探讨”中的素材，引出“研究能量流动的实践意义”。提出问题：在我国农村，很早以前就已有生态农业的思想，“桑基鱼塘”就是其中的一个例子。这种方法是：利用桑叶喂蚕，蚕沙（蚕粪）养鱼，鱼塘泥肥桑，在桑、蚕、鱼之间形成了一个良性循环。随着社会的发展，“桑基鱼塘”也不断改进和完善。展示能量流动的应用。思考：能否改变能量流动的规律？

尝试将所学知识运用于新情境中，解决实际问题，理解研究能量流动的实践意义。达成教学目标：概述研究能量流动的实践意义

学生理顺本节知识网络

本节知识总结：通过学习生态系统的能量流动，我们知道生态系统必须不断地从外界获取能量。能量是一切生命活动的动力，是生态系统存在的基础。能量流动维持各个营养级的生命和繁衍，使得一个生态系统得以存在和发展。使学生从整体上把握本节知识。

学生回答问题练习反馈，巩固所学知识。当堂巩固所学知识

八、随堂练习 调查得知某河生态系统的营养结构共有４个营养级（以A、B、C、D表示）。经测定，一年中流过４个营养级的能量分别为：营养级能量（Ｊ.m２)A141.10105B15.91105C0.88105D871.27105那么该生态系统中的初级消费者是（）2.在一定时期内，某生态系统中全部生产者固定的太阳能值为a，全部消费者所获得的能量值是b，全部分解者所获得的能量值为c，则abc之间的关系是（）A、a=b+cB、a>b+cC、a<b+cD、c=a+b3、识图作答：下图表示生态系统的能量流动，请据图回答：（1）将A、B、C、D各营养级的名称依次写在图中：A．______B．______C．______D．______（2）图中a1代表（3）图中a2代表（4）a3＜a2的原因是（5）从生态系统能量传递效率上看，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______九：板书设计生态系统的能量流动概念：能量的输入、传递、转化和散失的过程能量流动的过程：能量的输入能量的传递散失能量流动的特点1、单向流动2、逐级递减：传递效率10%---20%四、研究意义和应用十：教后反思《生态系统的能量流动》这一节主要讲述学习了能量流动的过程、能量流动的特点和研究能量流动的意义。在课堂上首先