生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)生物教學(xué)教案

1、生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)生物教學(xué)教案 生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)生物教學(xué)教案1第3節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)一、碳循環(huán)1、物質(zhì)循環(huán)的概念2、碳循環(huán)碳在無機(jī)環(huán)境與生物群落之間的物質(zhì)循環(huán)主要是以co2的形式進(jìn)行的。循環(huán)過程3、物質(zhì)循環(huán)的特點：具有全球性、反復(fù)出現(xiàn)、循環(huán)流動4、溫室效應(yīng)形成原因影響措施二、能量流動和物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系1、區(qū)別能量流動物質(zhì)循環(huán)形式主要以有機(jī)物形式流動在生物群落和無機(jī)環(huán)境之間以無機(jī)物形式循環(huán)，在群落內(nèi)部主要以有機(jī)物形式傳遞特點單向流動、逐級遞減往復(fù)循環(huán)、反復(fù)利用范圍各種生態(tài)系統(tǒng)都可進(jìn)行生物圈（全球性）2、聯(lián)系：兩者同時進(jìn)行，相互依存，不可分割。第2課時復(fù)習(xí)提問：1、生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)的過程如何？

2、2、物質(zhì)循環(huán)與能量流動的關(guān)系是什么？今天我們來探究一下土壤微生物的分解作用。1、引入探究內(nèi)容“土壤微生物的分解作用”由于學(xué)生缺乏微生物方面的知識，在指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行該課題的探究時，教師可以先介紹有關(guān)知識背景，比如可以用卡遜寂靜的春天中如下一段話：土壤中最小的有機(jī)體可能也是最重要的有機(jī)體，是那些肉眼看不見的細(xì)菌和絲狀真菌。它們有著龐大的天文學(xué)似的統(tǒng)計數(shù)學(xué)，一茶匙的表層土可以含有億萬個細(xì)菌?？v然這些細(xì)菌形體細(xì)微，但在一英畝肥沃土壤的一英尺厚的表土中，其細(xì)菌總重量可以達(dá)到一千磅之多。長得像長線似的放線菌數(shù)目比細(xì)菌稍微少一些，然而因為它們形體較大，所以它們在一定數(shù)量土壤中的總質(zhì)量仍和細(xì)菌差不多。被稱之為藻

3、類的微小綠色細(xì)胞體組成了土壤內(nèi)極微小的植物生命。細(xì)菌、真菌和藻類是使動、植物腐爛的主要原因，它們將動植物的殘體還原為組成它們的無機(jī)物。假若沒有這些微小的生物，像碳、氮這些化學(xué)元素通過土壤、空氣以及生物組織的循環(huán)運動是無法進(jìn)行的。例如，若沒有固氮細(xì)菌，雖然植物被含氮的空氣“海洋”所包圍，但它們?nèi)詫㈦y以得到氮素。其他有機(jī)體產(chǎn)生了二氧化碳，并形成碳酸從而促進(jìn)了巖石的分解。土壤中還有其他的微生物在促成著多種多樣的氧化和還原反應(yīng)，通過這些反應(yīng)使鐵、錳和硫這樣一些礦物質(zhì)發(fā)生轉(zhuǎn)移，并變成植物可吸收的狀態(tài)。另外，以驚人數(shù)量存在的還有微小的螨類和被稱為躍尾蟲的沒有翅膀的原始昆蟲2、提出問題讓學(xué)生結(jié)合自己的生活經(jīng)

4、歷，列舉土壤微生物分解作用的實例，提出想探究的問題。教師予以啟發(fā)、指導(dǎo)。例如，落葉在土壤中能被分解掉，這究竟主要是土壤的物理化學(xué)因素的作用，還是土壤中微生物的作用呢？3、作出假設(shè)假設(shè)既可以是基于已有的知識或經(jīng)驗作出的解釋，也可以是想像或猜測。要鼓勵學(xué)生大膽提出假設(shè)，通過討論修正自己的假設(shè)。4、制訂計劃首先，要確定實驗變量是什么？需要控制的變量有哪些？如何控制這些變量？等等。其次，要確定探究的地點或場所：在野外？還是在實驗室中？第三，設(shè)計實驗方案。教材中提供了兩則案例，供學(xué)生參考。5、實施計劃建議本探究以小組的形式進(jìn)行。6、結(jié)果分析可以將實驗過程和現(xiàn)象列表整理，進(jìn)行對比分析，得出實驗結(jié)果。補(bǔ)充講

5、解生物富集相關(guān)知識（三）總結(jié)探究的全過程。（四）作業(yè)布置完成實驗報告。（五）板書設(shè)計土壤微生物的分解作用提出問題作出假設(shè)制訂計劃實施計劃結(jié)果分析表達(dá)交流生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)生物教學(xué)教案2一、教學(xué)目標(biāo)：（一）知識目標(biāo)1、使學(xué)生初步學(xué)會運用生態(tài)學(xué)的基本觀點來認(rèn)識生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動、物質(zhì)循環(huán)對生物界的重要性。2、使學(xué)生了解生態(tài)系統(tǒng)的主要功能和名詞概念以及能量流動與物質(zhì)循環(huán)的特點。3、使學(xué)生理解掌握能量流動和物質(zhì)循環(huán)過程，以及它們在生態(tài)系統(tǒng)中的重要意義。4、通過設(shè)計“草場放牧方案”，為學(xué)生的后續(xù)學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。（二）能力目標(biāo)1通過電腦課件和課本的圖（圖解）的觀察，培養(yǎng)提高學(xué)生的識圖能力、觀察和分析能力。

6、2通過師生討論交流、學(xué)生小組討論與教師引導(dǎo)啟發(fā)相結(jié)合，將知識化難為易，培養(yǎng)學(xué)生口頭表達(dá)能力、相互合作能力以及培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散思維和求異思維。3通過實例和結(jié)合課本上例子的分析總結(jié)，培養(yǎng)學(xué)生運用科學(xué)知識解決和分析實際問題等思維能力，從而培養(yǎng)理論聯(lián)系實際的能力。（三）情感目標(biāo)通過生態(tài)系統(tǒng)功能的學(xué)習(xí)，使學(xué)生熱愛大自然、保護(hù)生態(tài)環(huán)境，熱愛祖國的美好山河，培養(yǎng)高尚的愛國主義情操。二、教材重點、難點分析：1、重點：生態(tài)系統(tǒng)的能量流動過程及特點2、難點：生態(tài)系統(tǒng)的能量流動具有單向性和逐級遞減的原因三、教學(xué)過程：1、“能量流動的過程”：問題情景：生態(tài)系統(tǒng)能量的源頭是什么？怎樣輸入生態(tài)系統(tǒng)的？能量流動的渠道是什么？能

7、量流動的過程是怎樣的？學(xué)生探索：閱讀教材“能量流動的過程”部分，并思考討論問題。播放課件：生態(tài)系統(tǒng)中能量流動的圖解討論回答：生態(tài)系統(tǒng)中能量的源頭是太陽能。引導(dǎo)啟發(fā)：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。師生談話：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。能量流動的主渠道是：食物鏈和食物網(wǎng)。分組討論：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？播放課件：生產(chǎn)者固定的太陽能、初級消費者同化的能量的能量流向示意圖（推薦一個同學(xué)歸納其中心內(nèi)容，

8、其他同學(xué)補(bǔ)充，老師點撥指導(dǎo)。）引導(dǎo)啟發(fā)：能量流動的過程：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，即通過細(xì)胞呼吸釋放和生命活動利用了；儲存在體內(nèi)的能量一部分被初級消費者攝食同化流入下一營養(yǎng)級，沒被初級消費者利用的枯枝落葉和初級消費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。對于初級消費者所同化的能量，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。2、“能量流動的特點”：問題引入：?為什么肉類食品的價格總比蔬菜價格高？?俗話說，“一山不能容二虎”，有沒有道理？為什么？引導(dǎo)探

9、索：生態(tài)系統(tǒng)中能量流動有什么特點？形成這些特點的原因是什么？相鄰兩個營養(yǎng)級之間的能量傳遞效率是多少？播放課件：美國生態(tài)學(xué)家林德曼“賽達(dá)伯格湖的能量流動圖解”學(xué)生分析：閱讀教材，根據(jù)課本中提出的問題進(jìn)行思考。分組計算：?流入每個營養(yǎng)級的能量占上一個營養(yǎng)級所同化的能量的百分率是多少？?一個營養(yǎng)級所同化的能量，是怎樣分配的？（每組推薦一個同學(xué)回答，其他同學(xué)補(bǔ)充，老師點撥指導(dǎo)。）引導(dǎo)分析：對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。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135，第三營養(yǎng)級只獲得第二營養(yǎng)級同化能量的20。引導(dǎo)探索：能量在相鄰兩個營養(yǎng)級間的傳遞效率只有1020，那么，其

10、余8090能量哪里去了？共同分析：一個營養(yǎng)級同化的能量，不能百分之百流向下一個營養(yǎng)級。這是因為自身要呼吸消耗、生物遺體等被分解者利用釋放等，這就決定了能量越流越少，即傳遞率為1020。一條食物鏈的營養(yǎng)級一般不會超過五個營養(yǎng)級，因營養(yǎng)級上升一級，可利用的能量相應(yīng)要減少8090，能量到了第五個營養(yǎng)級時，可利用的能量往往少到不能維持其生存的程度了。師生談話：學(xué)生思考、回答前面引入的問題。引導(dǎo)探索：生態(tài)系統(tǒng)的能量流動特點除了逐級遞減還有什么特點？引導(dǎo)啟發(fā)：對于單向流動來講，是指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，即從生產(chǎn)者初級消費者次級消費者三級消費者。食物鏈各個營養(yǎng)級的順序是不可逆的

11、，而各個營養(yǎng)級的能量總是以呼吸散失熱能，即能量必須源源不斷地輸入，又不斷地散失。課堂延伸：“設(shè)計草場放牧方案”，怎樣判斷一個草場上是不是過度放牧？（課后質(zhì)疑討論、學(xué)生相互啟迪、探究學(xué)習(xí)）3、碳的循環(huán)過程：概念突破：生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)概念中的物質(zhì)是指什么、循環(huán)是指什么？概念中所說的生態(tài)系統(tǒng)指的是什么？引導(dǎo)啟發(fā)：概念中的物質(zhì)不是指由C、H、O、N元素組成的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)等生物體內(nèi)所特有的物質(zhì)。生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)是指組成生物體的基本元素在生物群落與無機(jī)環(huán)境之間的往返運動，正因為物質(zhì)可以重復(fù)利用，所以物質(zhì)是永恒的（物質(zhì)不滅定律）。播放課件：碳的循環(huán)圖解知識遷移：學(xué)生回答有關(guān)生理過程引導(dǎo)探索：1、碳在

12、無機(jī)環(huán)境中的存在形式是什么？碳在無機(jī)環(huán)境與生物群落之間以什么形式循環(huán)？碳進(jìn)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、傳遞形式是什么？碳進(jìn)入無機(jī)環(huán)境的方式是什么？3、碳循環(huán)的范圍怎樣？播放課件：光合作用和呼吸作用的反應(yīng)式學(xué)生討論：光合作用過程和呼吸作用過程中碳的傳遞過程（每組推薦一個同學(xué)回答，其他同學(xué)補(bǔ)充，老師點撥指導(dǎo)。）師生歸納： 大氣中的CO2進(jìn)入生物群落，主要依賴于綠色植物的光合作用，使無機(jī)“C”變?yōu)橛袡C(jī)“C”，再通過食物鏈進(jìn)入動物和其他生物體中，因此從“C”的循環(huán)可見綠色植物是生態(tài)系統(tǒng)的基石；除此之外，還有化能合成作用的微生物也能把CO2合成為有機(jī)物。另外，生物群落中的有機(jī)

13、“C”，通過呼吸作用和分解作用變成無機(jī)“C”回到大氣中；還有一部分生物遺體沒有被分解者分解，轉(zhuǎn)變成為地下的石油和煤，暫時脫離循環(huán)，但一經(jīng)開采燃燒，便可產(chǎn)生CO2返回碳循環(huán)。引導(dǎo)探索：在碳循環(huán)中，森林生態(tài)系統(tǒng)是碳的主要吸收者。但近年來由于人類大量地采伐森林，再加上燃燒化石燃料以及環(huán)境污染，因而使大氣中CO2的濃度明顯增加，這種趨勢如果繼續(xù)發(fā)展下去世界的氣候就可能發(fā)生劇烈變化，后果令人擔(dān)憂。課堂延伸：“溫室效應(yīng)”是怎樣引起的？有什么危害？怎樣解決？（小組討論，推薦同學(xué)回答）4、生態(tài)系統(tǒng)的能量流動和物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系：師生談話：完成缺項的內(nèi)容交流總結(jié)：能量流動和物質(zhì)循環(huán)的因果關(guān)系（推薦一個同學(xué)回答，其他

14、同學(xué)補(bǔ)充，老師點撥指導(dǎo)。）引導(dǎo)啟發(fā)：生態(tài)系統(tǒng)的能量流動和物質(zhì)循環(huán)都是通過食物鏈和食物網(wǎng)的渠道實現(xiàn)的，物質(zhì)是能量的載體，使能量沿著食物鏈（網(wǎng)）流動，而能量又作為動力，使物質(zhì)能夠不斷地在生態(tài)系統(tǒng)和無機(jī)環(huán)境之間循環(huán)往復(fù)，兩者密不可分。但是，能量流動和物質(zhì)循環(huán)又有本質(zhì)上的區(qū)別：能量流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)各個營養(yǎng)級時是逐級遞減，而且流動是單向的、不是循環(huán)的，最終在環(huán)境中消失。物質(zhì)循環(huán)是帶有全球性的，在生物群落與無機(jī)環(huán)境間物質(zhì)可以反復(fù)出現(xiàn)，反復(fù)利用，循環(huán)運動，不會消失?？傊?，能量流動與物質(zhì)循環(huán)既有聯(lián)系，又有區(qū)別，是相輔相承、密不可分的統(tǒng)一整體。課堂延伸：寫小論文淺談能量流動和物質(zhì)循環(huán)與生物生存發(fā)展的關(guān)系。（學(xué)生探究

15、性學(xué)習(xí)，課外完成）四、總結(jié)及反思生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)生物教學(xué)教案3一、知識結(jié)構(gòu)碳循環(huán)與能量流動的關(guān)系二、教學(xué)目標(biāo)1、以碳循環(huán)為例，分析生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)。2、嘗試探究土壤微生物的分解作用。3、說明能量流動和物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系。三、教學(xué)重點、難點及解決方法1、教學(xué)重點及解決方法教學(xué)重點分析生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)。解決方法物質(zhì)循環(huán)時時刻刻發(fā)生在我們身邊,讓學(xué)生聯(lián)系自身感受物質(zhì)循環(huán)的存在。以碳循環(huán)為例，分析物質(zhì)循環(huán)過程。2、教學(xué)難點及解決方法教學(xué)難點說明能量流動和物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系。解決方法通過討論，列表比較來學(xué)習(xí)能量流動和物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系。四、課時安排2課時。五、教學(xué)方法探究法、講解法。六、教具準(zhǔn)備圖、探究材

16、料。七、學(xué)生活動1、討論、分析、比較相關(guān)問題。2、完成探究活動。八、教學(xué)程序明確目標(biāo)重點、難點的學(xué)習(xí)與目標(biāo)完成過程第1課時問題探究引導(dǎo)學(xué)生討論教材p100的討論題。同時教師向?qū)W生講清：煤炭、石油等是人類從事現(xiàn)代工業(yè)活動的物質(zhì)資源，而非生態(tài)系統(tǒng)中生命活動所需的物質(zhì)資源；煤炭、石油等資源是有限的，這些資源的形成需要相當(dāng)長的時間，而消耗它們所需的時間卻要短得多。事實上，物質(zhì)循環(huán)時時刻刻發(fā)生在我們身邊。呈現(xiàn)教材p101碳循環(huán)模式圖，學(xué)生閱讀材料p100101內(nèi)容，回答下列問題：1、什么叫生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)？2、物質(zhì)循環(huán)中的物質(zhì)指的是什么？3、這里的生態(tài)系統(tǒng)指的是什么生態(tài)系統(tǒng)？4、物質(zhì)循環(huán)的范圍是什么？5、物質(zhì)在何種之間進(jìn)行循環(huán)？6、碳在無機(jī)環(huán)境與生物群落之間物質(zhì)循環(huán)的主要形式是什么？7、碳在生物群落內(nèi)部主要以何種形式傳遞？8、連通物質(zhì)在生物群落和無機(jī)環(huán)境之間循環(huán)的生態(tài)類群是什么？9、產(chǎn)生co2的途徑有哪些？10、什么叫溫室效應(yīng)？11、產(chǎn)生溫室效應(yīng)的原因有哪些？12、溫室效應(yīng)會導(dǎo)致什么后果？13、如何減輕溫室效應(yīng)？14、物質(zhì)循環(huán)有何特點？教師總結(jié)。能量流動和物質(zhì)物質(zhì)循環(huán)是生態(tài)系統(tǒng)的兩大功能，二者有何關(guān)系呢？1、區(qū)別能量流動物質(zhì)循環(huán)形式主要以有機(jī)物形式流動在生物群落和無機(jī)環(huán)境之間以無機(jī)物形式循環(huán)，在群落內(nèi)部主要以有機(jī)物形式傳遞特點單向流動、逐級遞減往復(fù)循環(huán)、反復(fù)利用范圍各種生態(tài)