2022年高中生物 5-3 生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)教學設計 新人教版必修3

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1、2022年高中生物 5-3 生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)教學設計 新人教版必修3 本節(jié)課可以參考課本中本小節(jié)的引言所提供的思路進行：一是注意與上節(jié)課所講的生態(tài)系統(tǒng)能量流動的銜接，承上啟下，溫故知新；二是體現從感性到理性的原則，聯(lián)系學生比較熟悉的現象，由現象提出問題。除了可以引用課本中列舉的現象和提出的問題外，還可以多舉一些實例。 1．教材分析 在《課程標準》的具體內容標準中，與本節(jié)內容相對應的條目是“分析生態(tài)系統(tǒng)中的物質循環(huán)的基本規(guī)律及其應用”。由此可見，學生對本節(jié)內容的掌握需達到應用水平。 本小節(jié)內容包括四部分：一是碳循環(huán)；二是物質循環(huán)的概念；三是能量流動和物質循環(huán)的關系；四是探究“土壤微

2、生物的分解作用”。 關于物質循環(huán)的概念，教材首先通過一個討論題：為什么維持生態(tài)系統(tǒng)所需的大量物質，例如氧、水、氮、碳和許多其他物質，億萬年來都沒有被生命活動所耗盡？把主題帶入課堂，接著通過碳循環(huán)過程總結出物質循環(huán)的概念。 關于碳循環(huán)，這是本小節(jié)的重點內容。教材首先用碳循環(huán)模式圖形象、生動地描述了碳循環(huán)的過程，緊接著，精辟地講述了碳循環(huán)的形式和范圍，教材用較長的篇幅，用“溫室效應”的形成與危害講述了人類對碳循環(huán)的影響。關于能量流動與物質循環(huán)的關系，教材首先站在生態(tài)系統(tǒng)的角度概括地指出；二者是生態(tài)系統(tǒng)的主要功能，接著辯論地分析了二者的關系， 關于探究性實驗，課本中分步驟進行了詳細的引導并設計

3、了兩個案例供參考，幫助學生突破這個難點。 本小節(jié)內容是以“生態(tài)系統(tǒng)的結構”“生態(tài)系統(tǒng)的能量流動”以及第三章中新陳代謝特別是綠色植物“光合作用”和“細胞呼吸”等為基礎，本小節(jié)是《人與生物圈》的基礎，本小節(jié)對生態(tài)系統(tǒng)的內容具有承上啟下的作用。 2．學情分析 學生對于這節(jié)課的學習，重難點是在碳循環(huán)的過程以及能量流動與物質循環(huán)的關系，學生對這塊內容可能會較難掌握，根據這一情況，對于這部分內容，可以多通過練習看學生的掌握情況。 對于探究性實驗的設計是學生的一個弱點，也是學生難掌握的地方，通過案例分析加以指導，建立良好的評價機制，總結出實驗設計的一般方法。 3．教學目標 3．1 知識目標：

4、 （1）理解生態(tài)系統(tǒng)物質循環(huán)的概念； （2）識記、應用碳循環(huán)的過程； （3）比較得出能量流動與物質循環(huán)的關系。 3．2 能力目標： （1）學會分析生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)的方法； （2）通過分析“溫室效應”的形成與危害，培養(yǎng)學生的推理，聯(lián)想，思維遷移的能力。 （3）利用“能量流動和物質循環(huán)的關系”教學過程，培養(yǎng)學生比較，歸納以及對自己所持觀點的總結表達能力。 （4）通過探究性實驗，培養(yǎng)學生實驗設計能力與實驗操作能力。 3．3 情感目標： （1）通過學習人類對碳循環(huán)的影響，培養(yǎng)學生環(huán)境保護意識 （2）積累生態(tài)學知識，形成科學的世界觀 4．教學重點與難點及突破 4．1 重點：碳循

5、環(huán)的過程 突破策略：（1）復習鞏固生態(tài)系統(tǒng)的成分和營養(yǎng)結構，明確碳循環(huán)過程中碳的載體及轉化者，傳遞者在循環(huán)過程中的作用。 （2）利用投影片具體說明碳循環(huán)過程以及例題鞏固。 4．2 難點 （1）能量流動和物質循環(huán)的關系 突破策略：復習綠色植物“光合作用”和“細胞呼吸”，使學生理解能量的固定和釋放的具體過程。 （2）探究性實驗 突破策略：舉例分析，得出實驗的一般設計思路。 5．教學策略 教學中一定要擯棄記概念、記結論式的的“強化記憶型”的教學思想。注重學習方法的引導，激發(fā)學習興趣，啟迪學生思維，促進自主學習和合作學習。把學生獲取知識和提高能力的教學目標融入在學習與交流的過程中自然

6、完成，擯棄“填鴨式”教學。 由于這部分內容比較抽象，教師要準備包含文圖資料的課件，采用現代教學手段與講解法相結合，設計一系列具有提示性、誘導性、啟發(fā)性的問題，將學生活動步步推進。 6．課前準備 學生：課前查找有關全球性溫室效應對人類生產和生活影響的資料；草稿紙；筆。 教師：課件制作，包括光合作用示意圖、呼吸作用示意圖、碳循環(huán)文字圖解示意圖、物質循環(huán)與能量流動關系比較表格 7．教學過程 7．1 復習提問 　上節(jié)課我們學習了生態(tài)系統(tǒng)的能量流動，請大家回憶，生態(tài)系統(tǒng)能量的最經來源是什么？（太陽能） 7．2 引入新課　　生態(tài)系統(tǒng)依靠太陽不斷提供能量，而生態(tài)系統(tǒng)中的物質卻都是由地

7、球提供的。請學生討論：為什么維持生態(tài)系統(tǒng)所需的大量物質，例如氧、水、氮、碳和許多其他物質，億萬年來卻沒有被生命活動所耗盡？（因為這些物質可以被循環(huán)利用） 教師評價：回答得很好，接下去我們首先來討論碳循環(huán)的過程。 7．3 碳循環(huán)的過程 首先請學生閱讀P100-101碳循環(huán)部分及圖5-11，教師出示“光合作用”投影片，請同學們說出光合作用過程中的碳是如何傳遞的？[]接下去教師出示“細胞呼吸”投影片，請大家說出有氧呼吸過程中碳是如何傳遞的？[] 動物、植物、微生物呼吸作用 光合作用、化能合成作用 無機環(huán)境（CO2） 生物群落（有機物） 然后，請大家分析碳循環(huán)模式圖，思考如下問題

8、：（1）碳在自然界以什么形式存在？（CO2、碳酸鹽）（2）碳在生物群落中以什么形式存在？（有機碳化合物）（3）碳在生機環(huán)境與生物群落之間以什么形式循環(huán)？（CO2） [師生歸納] 化石燃料 攝食 呼吸作用 大氣中的CO2 呼吸作用 光合作用 微生物分解作用 植物 動物 動植物殘骸 最后，請學生獨立得出碳循環(huán)文字示意圖，教師將學生的答案投影并通過討論糾正，得出正確的結果并投影： 7.4 總結、歸納物質循環(huán)的概念，分析碳循環(huán)的特點 教師提問；（1）我們所講的碳循環(huán)是指在什么之間進行循環(huán)？（生物群落與無機環(huán)境之間）（2）除了碳以外，還有

9、沒有其他物質能在生物群落與無機環(huán)境之間循環(huán)？請同學們歸納物質循環(huán)的概念，并指出這里的物質是什么？（組成生物體的基本元素）循環(huán)的過程是怎樣的？ 生物群落 元素 元素 無機環(huán)境 （ 循環(huán)的范圍有多大？（全球性）（3）能量流動是單向流動，逐級遞減的，那么，物質循環(huán)有什么特點呢？（全球性循環(huán)往復） 7．5 探討、分析溫室效應形成的原因，對人類的危害以及解決的辦法 教師提問：（1）物質可以被循環(huán)利用，那么地球上的資源是不是用之不竭的呢？請大家思考問題：人們亂砍濫伐森林，對生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)有何影響？化石燃料的大量燃燒，對

10、生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)有何影響？（化石燃料燃燒使碳在短時間內大量地釋放出來，森林砍伐又使綠色植物吸收的CO2減少，打破了生物圈中碳循環(huán)的平衡使大氣中CO2含量增加，導致溫室效應。）（2）溫室效應將 帶來哪些危害呢？（加快極地和高山冰川的融化，導致海平面上升，進而對人類和其他許多生物的生存構成威脅。）（3）我們應該如何盡量避免溫室效應的發(fā)生呢？（植樹造林；減少化石燃料的燃燒，開發(fā)新能源。） 7．6 分析比較能量流動和物質循環(huán) 教師投影：（先投影空表格，再補充） 能量流動 物質循環(huán) 形式 以有機物形式 以無機物形式 過程 沿良物鏈（網）單向流動 在無機環(huán)境和生物群落間往復循環(huán)

11、范圍 生態(tài)系統(tǒng)各營養(yǎng)級 全球性 特點 單向流動、逐級遞減 全球性循環(huán)往復 聯(lián)系 ①能量的固定、轉移、釋放離不開物質的合成與分解 ②物質是能量沿良物鏈（網）流動的載體 ③能量是物質在生態(tài)系統(tǒng)中循環(huán)往復的動力 7．7 探究“土壤微生物的分解作用” （小組合作探究，討論交流） （1）介紹背景資料 首先介紹落葉在土壤中被微生物分解的時間是不同的，并分析哪些因素會影響土壤中微生物的分解作用。 （2）提出問題 根據小組內交流平時觀察到的現象，提出自己感興趣的問題，并對提出的問題進行分析，確定是由什么因素引起的，從而確認實驗的變量。 （3）作出假設 小組內成員根據自己的知識

12、和生活經驗，嘗試回答本組提出的問題，即做出假設。 （4）制定實驗方案 通過對課本上兩個案例的分析，小組成員通過討論、整理出完整的實驗方案，特別要注意實驗中變量的控制（即遵守單一變量原則）以及實驗的可操作性和安全注意事項。 （5）實施實驗方案 這部分內容由學生課后完成，學生要做好有計劃的觀察和記錄，并派代表將情況及時向老師反饋。??? （6）分析結果、得出結論 學生對實驗結果進行分析，與自己所做的假設進行比較，得出相應的結論。 （7）表達和交流 每個小組派代表將本組的實驗方案，結果以及得出的結論進行交流，教師需進行有效的點評。 8．板書設計 呼吸作用 與能量流動的關系：同

13、時進行，相互依存 生態(tài)系統(tǒng)的 物質循環(huán) 概念 碳循環(huán) 形式：CO2 過程： 無機 環(huán)境 光合作用、化能合成作用 生物 群落 特點：全球性循環(huán) 探究：土壤微生物的分解作用 9．作業(yè)設計 （1）與自然界的碳循環(huán)關系最為密切的兩種細胞器是（ ） A、核糖體和葉綠體 B、核糖體和線粒體 C、內質網和高爾基體 D、線粒體和葉綠體 （2）在生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)中，既能使CO2進入生物群落，又能將其釋放到大氣中的生物是（ ） A、綠色植物 B、肉食動物 C、植食動物 D、分解者 （3

14、）右圖為生態(tài)系統(tǒng)各組成成分的關系圖解示意圖，請回答如下問題： Ⅰ　圖中A、B、C、D各指什么？ Ⅱ　圖中①—⑦又分別指什么？ ⑦ ⑤ ④ ① ③ ② C D A B 10．問題探究 本小節(jié)內容雖不多，但與生態(tài)系統(tǒng)的成分、結構、能量流動及其他章節(jié)的聯(lián)系很緊密，教學時還應特別注意以下幾點： （1）講解物質循環(huán)概念時，多給學生時間理解：物質——組成生物體的基本元素，循環(huán)——生物群落與無機環(huán)境之間的循環(huán)往復。 （2）碳循環(huán)的形式、特點、過程的歸納，要用好投影片，直觀地理解各個環(huán)節(jié)的生理變化，強化知識點在習題中的應用。 （3）能量流動和物質循環(huán)的關系，運用表格的形式既可以節(jié)省時間，也相當于自學提綱，有利于學生有序的思維活動，真正起到教師主導，學生為主體的互助作用。 （4）探究性實驗能否確實完成是一個問題，千萬不能走個過場，學生學了之后還是不會做實驗設計，所以教師要給學生總結出實驗設計的一般方法以及必須遵守的原則，落實到位。 在本節(jié)課的最后，教師應以小結的形式概括本小節(jié)內容，使學生對生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)形成一個完整的知識體系，培養(yǎng)學生對學習的興趣與學會學習的方法。