2019-2020年高中生物《生態(tài)系統(tǒng)的能量流動》教案19新人教版必修3.doc

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2019-2020年高中生物《生態(tài)系統(tǒng)的能量流動》教案19新人教版必修3 教學(xué)目標(biāo) 一、知識目標(biāo) 　　1、使學(xué)生理解能量流動是生態(tài)系統(tǒng)的兩大功能量之一。 　　2、使學(xué)生了解生態(tài)系統(tǒng)能量流動的概念，掌握生態(tài)系統(tǒng)能量流動的過程和特點(diǎn)。 　　3、使學(xué)生體會研究人員研究生態(tài)系統(tǒng)能量流動的意義。 二、能力目標(biāo) 　　通過引導(dǎo)學(xué)生定量地分析某個具體生態(tài)系統(tǒng)的能量流動過程和特點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生分析、綜合和推理的思維能力。 三、情感目標(biāo) 　　通過討論“研究生態(tài)系統(tǒng)能量流動的意義”這一教學(xué)內(nèi)容，使學(xué)生理解科學(xué)是第一生產(chǎn)力的觀點(diǎn)。 教學(xué)建議 教材分析 　　這部分教學(xué)內(nèi)容主要從“生態(tài)系統(tǒng)中能量的流動過程”、“生態(tài)系統(tǒng)中能量流動的特點(diǎn)”和“人類研究生態(tài)系統(tǒng)能量流動的意義”這三個方面來闡明生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動問題。 　　生態(tài)系統(tǒng)能量流動的過程和特點(diǎn)是本節(jié)的重點(diǎn)內(nèi)容之一；能量流動具有單向性和逐級遞減的原因是本節(jié)的難點(diǎn)之一。充分利用“賽達(dá).伯格湖中能量流動定量分析”這一經(jīng)典的生態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)，是突破這一難點(diǎn)的關(guān)鍵，同時也是這部分教學(xué)內(nèi)容的精華所在，因?yàn)樵谥笇?dǎo)學(xué)生討論這個實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的過程中，可初步訓(xùn)練學(xué)生的分析、推理能力。 　　“研究生態(tài)系統(tǒng)能量流動的意義”這一教學(xué)內(nèi)容，緊密聯(lián)系人類的生產(chǎn)生活實(shí)際，充分體現(xiàn)了“科學(xué)、技術(shù)、社會”觀點(diǎn)。 重難點(diǎn)分析 　　重點(diǎn)：生態(tài)系統(tǒng)能量流動的過程和特點(diǎn)。 　?。?）能量是一切生命活動的動力，也是生態(tài)系統(tǒng)存在和發(fā)展的基礎(chǔ)。生物圈中每一個完整的生態(tài)系統(tǒng)都是一個能量輸入、傳遞和輸出的系統(tǒng)。生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)能量單向傳遞的全過程，叫做能量流動。這是生態(tài)系統(tǒng)功能的一個重要體現(xiàn)。 　?。?）指導(dǎo)學(xué)生分析生態(tài)系統(tǒng)能量流動過程和特點(diǎn)的過程，也就是培養(yǎng)學(xué)生分析綜合和推理的思維能力的過程；同時，生態(tài)系統(tǒng)能量流動的過程，滲透著物質(zhì)運(yùn)動和物質(zhì)普遍聯(lián)系的辯證觀點(diǎn)，是滲透辯證唯物主義觀點(diǎn)教育的極好素材。 　?。?）研究能量流動的過程和特點(diǎn)，一方面可以鞏固前面學(xué)習(xí)的食物鏈和食物網(wǎng)的知識，另一方面，也為研究生態(tài)系統(tǒng)的目的——服務(wù)于人類自身（能量流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠郑┐蚝没A(chǔ)。 難點(diǎn)：（1）生態(tài)系統(tǒng)能量流動的過程和特點(diǎn) 　?、倌芰勘旧硎且粋€抽象的概念，能量流動也是抽象的，在學(xué)生原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)中，對于能量的認(rèn)識不是很充分，對于能量流動的過程和特點(diǎn)更是生疏，因而成為認(rèn)知上的難點(diǎn)。教師引導(dǎo)學(xué)生分析時，應(yīng)首先提示學(xué)生“能量是一切生命活動的動力”，生態(tài)系統(tǒng)存在和發(fā)展的基礎(chǔ)也需要能量，再引導(dǎo)學(xué)生分析生態(tài)系統(tǒng)的能量輸入、傳遞和輸出過程。 　　②對于能量流動特點(diǎn)的分析，引導(dǎo)學(xué)生從具體的能量流動過程分析出抽象的能量流動特點(diǎn)，組織學(xué)生分析必須有很好的切入點(diǎn)，采用設(shè)計合理的問題或提示分析的角度的方式引導(dǎo)學(xué)生分析能量流動的特點(diǎn)，教師在組織教學(xué)時要仔細(xì)考慮。 　?。?）能量金字塔的概念 　　能量金字塔是生態(tài)系統(tǒng)能量傳遞效率的一種直觀表示方法，能量金字塔概念的提出是教學(xué)的難點(diǎn)，教師可以從如何直觀表示生態(tài)系統(tǒng)能量傳遞效率的角度提出能量金字塔的概念，既有利于對能量金字塔概念的理解，又有利于對生態(tài)系統(tǒng)傳遞效率知識的理解。 教法建議 　?。?）“生態(tài)系統(tǒng)的能量流動是指生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞和散失的過程”，學(xué)生對這一概念的認(rèn)識，是建立在對生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的理解基礎(chǔ)上的，因此進(jìn)入這部分學(xué)習(xí)之前，復(fù)習(xí)生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的有關(guān)概念是必要的，特別是要讓學(xué)生理解：制約生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成的重要因素之一是群落成員間的營養(yǎng)關(guān)系，即食物鏈和食物網(wǎng)。 　?。?）在“能量流動的過程”的教學(xué)中，可給出學(xué)生某個具體的捕食食物鏈，教師精心設(shè)計一些問題，讓學(xué)生分析、討論能量在食物鏈中的輸入、傳遞、散失過程，使學(xué)生易于理解能量流動的概念和能量流動的過程 　?。?）在“能量流動的特點(diǎn)”教學(xué)中，要充分利用一些經(jīng)典的生態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)，除了教材中提供的“Cedar Bog湖的能流分析”，還可補(bǔ)充一些其他生態(tài)學(xué)家所做的實(shí)驗(yàn)加以分析、討論，然后讓學(xué)生把各營養(yǎng)級中的能量通過能量金字塔的形式描繪出來。這樣便于使學(xué)生理解：能量流動過程的定量分析，是研究能量流動規(guī)律的關(guān)鍵；定量實(shí)驗(yàn)在研究生態(tài)學(xué)問題中的重要性。在學(xué)生分析、討論這些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，概括出生態(tài)系統(tǒng)能量流動的兩個特點(diǎn)。 （4）在“研究能量流動的意義”的教學(xué)中，要特別注意與人類的生產(chǎn)生活實(shí)踐相聯(lián)系，可引導(dǎo)學(xué)生分析一些具體問題的基礎(chǔ)上，最終讓學(xué)生概括出：研究生態(tài)系統(tǒng)的能量流動規(guī)律，為的是能合理地調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動關(guān)系，使能量流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠?，同時還要保證生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展。 教學(xué)設(shè)計方案（一） 教學(xué)目的 　　1、握生態(tài)系統(tǒng)能量流動的過程和特點(diǎn)。 　　2、解研究生態(tài)系統(tǒng)能量流動的意義。 教學(xué)重點(diǎn) 　　生態(tài)系統(tǒng)能量流動的過程和特點(diǎn)。 教學(xué)難點(diǎn) 　　生態(tài)系統(tǒng)能量流動的特點(diǎn)及其形成原因。 教學(xué)方法 　　引導(dǎo)探索、談話、討論相結(jié)合。 課時安排 　　一課時。 教學(xué)過程 　　復(fù)習(xí)：生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)是什么？ 　　（回答：是食物鏈和食物網(wǎng)。） 　　復(fù)習(xí)：如果我們寫一個一般的食物鏈，就是：生產(chǎn)者→初級消費(fèi)者→次級消費(fèi)者，這么寫的意思是什么？ 　　學(xué)生：是后一營養(yǎng)級以前一營養(yǎng)級為食的現(xiàn)象，后一營養(yǎng)級從前一營養(yǎng)級獲得了物質(zhì)和能量，物質(zhì)和能量就從前一營養(yǎng)級流動到后一營養(yǎng)級。我們現(xiàn)在就學(xué)習(xí)生態(tài)系統(tǒng)的能量是怎樣流動的。 　　提問：那么，能量是怎樣輸入生態(tài)系統(tǒng)的？能量流動的渠道是什么？能量流動的過程是怎樣的？請同學(xué)們閱讀教材“能量流動的過程”一段，并思考這些問題。 　　（在同學(xué)們閱讀后，分別請幾位同學(xué)總結(jié)這幾個問題。） 　　講述：生態(tài)系統(tǒng)流動的能量來自太陽能，即生態(tài)系統(tǒng)中能量的源頭是太陽。但并不是所有的太陽能都參與生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動，必須是輸入到生態(tài)系統(tǒng)的第一營養(yǎng)級的能量才能開始在生態(tài)系統(tǒng)中流動。怎樣輸入？依賴于生產(chǎn)者的光合作用把太陽能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能。生產(chǎn)者固定的太陽能總量就是流經(jīng)這個生態(tài)系統(tǒng)的總能量。它沿著食物鏈流動。 　　提問：輸入生態(tài)系統(tǒng)的能量是怎樣流動的？或者說，生產(chǎn)者固定的太陽能流向什么方向？ 　　講述：生產(chǎn)者固定的太陽能有三個去處：一部分被自身的生命活動消耗了，即被呼吸作用分解了；儲存在體內(nèi)的能量一部分被初級消費(fèi)者攝食同化流入下一營養(yǎng)級，沒被初級消費(fèi)者利用的枯枝落葉和初級消費(fèi)者攝食未消化而排出的糞便中的這一部分被分解者釋放出來。簡單他說，生產(chǎn)者固定的太陽能的三個去處是：呼吸消耗，下一營養(yǎng)級同化，分解者分解。對于初級消費(fèi)者所同化的能量，也是這三個去處。并且可以認(rèn)為，一個營養(yǎng)級所同化的能量＝呼吸散失的能量十分解者釋放的能量十被下一營養(yǎng)級同化的能量。但對于最高營養(yǎng)級的情況有所不同。 　　提問：生態(tài)系統(tǒng)中能量流動有什么特點(diǎn)？形成這些特點(diǎn)的原因是什么？相鄰兩個營養(yǎng)級之間的能量傳遞效率是多少？教材107頁也有兩個問題，請同學(xué)們帶著這些問題閱讀教材“能量流動的特點(diǎn)”一段，閱讀完后，可以討論一下這些問題。 　?。ù瑢W(xué)們閱讀完后）現(xiàn)在請一位同學(xué)概括一下能量流動的特點(diǎn)。 　　是單向流動和逐級遞減。為什么是這樣呢？請繼續(xù)回答。 　　講述：對于單向流動來講，是說能量只能從前一營養(yǎng)級流向后一營養(yǎng)級，而不能反向流動，可以理解為肉食動物以植食動物為食，植食動物不能以肉食動物為食。植物與植食動物的關(guān)系也是如此。 　　對于逐級遞減來講，也是教材的第二個問題，一個營養(yǎng)級同化的能量，不能百分之百流向下一營養(yǎng)級，除了自身呼吸消耗外，還有一部分未被下一營養(yǎng)級利用。這就決定了能量越流越少。 　　在賽達(dá)伯格湖，第二營養(yǎng)級只獲得第一營養(yǎng)級同化能量的13．5％，第三營養(yǎng)級只獲得第二營養(yǎng)級同化能量的20％，能量在相鄰兩個營養(yǎng)級間的傳遞效率只有10％～20％，那么，其余80％～90％的能量哪里去了？請一位同學(xué)回答這個問題。 　　講述：對，被呼吸消耗，被分解者釋放，還有一大部分未被利用。未被利用的，可以理解為后一營養(yǎng)級不能利用的（如荒地中的草根）和后一營養(yǎng)級能利用而未利用的（如羊不可能將草地的草吃凈。這些未利用的能量除少量被分解者分解釋放外，它們或者進(jìn)入別的生態(tài)系統(tǒng)，如被河水沖向海洋，或者沉積在湖底成為有機(jī)質(zhì)沉積物，或者仍然是前一營養(yǎng)級的生存?zhèn)€體，保持了前一營養(yǎng)級的生產(chǎn)能力。 　　提問：在賽達(dá)伯格湖一個營養(yǎng)級所同化的能量，是怎樣分配的？ 　　是未利用的>呼吸的>下一營養(yǎng)級同化的>分解者釋放的。 　　提問：能量金字塔是什么含義？如以生物個體數(shù)量表示有無例外？（請一位同學(xué)回答） 　　講述：研究能量流動的意義在于使能量持續(xù)高效地流向?qū)θ祟愑幸娴牟糠帧１热绮菰鯓臃拍廉a(chǎn)畜量高而草原又不退化？農(nóng)作物怎樣才能給人類提供更多的產(chǎn)品？教材中提到的辦法就是一個好辦法。假如給你一個池塘，你該怎樣經(jīng)營，才能最大獲益？請大家討論。 　?。ㄓ懻摵笳垘讉€同學(xué)闡述他們的結(jié)論） 　　現(xiàn)在已經(jīng)出現(xiàn)一種叫做“生態(tài)農(nóng)業(yè)”的農(nóng)業(yè)經(jīng)營模式。這種經(jīng)營模式可以最小投入，得到最大收益。比如?；鶟O塘就是一例。（在此稍作解釋） 　　總結(jié)：通過學(xué)習(xí)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動，我們知道生態(tài)系統(tǒng)必須不斷地從外界獲取能量。能量是一切生命的動力，是生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)。能量流動維持各個營養(yǎng)級的生命和繁殖后代，使得一個生態(tài)系統(tǒng)得以存在和發(fā)展。 鞏固： 　　1．請從能量流動的角度解釋為什么食物鏈一般不超過五個營養(yǎng)級？ 　　2．俗話說，“一山不容二虎”，有沒有道理？為什么？ 　?。ㄟ@兩個問題可啟發(fā)學(xué)生根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)中能量逐級遞減的規(guī)律分析，得出隨著營養(yǎng)級的升高，可利用的能量往往減少到很小的程度，以至不足以維持下一個營養(yǎng)級的存在。） 板書設(shè)計 三、生態(tài)系統(tǒng)的能量流動 　　1．能量來源：太陽 　　2．能量輸入：生產(chǎn)者的光合作用 　　3．能量流動的渠道：食物鏈（網(wǎng)） 　　4．能量流動的過程：光→生產(chǎn)者→初級消費(fèi)者 　　5．能量流動的特點(diǎn)。單向流動,逐級遞減 　　6．能量流動的傳遞效率： 10～20％ 　　7.能量金字塔。 　　8.研究能量流動的意義