高中生物-生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)教學(xué)設(shè)計(jì)學(xué)情分析教材分析課后反思

《生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)》教學(xué)設(shè)計(jì)課型：復(fù)習(xí)主備人：時(shí)間：一、課程標(biāo)準(zhǔn)：分析生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)的基本規(guī)律及其應(yīng)用。二、學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.寫出生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)圖及能量流經(jīng)第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的圖解2.理解能量流動(dòng)的過程及特點(diǎn)3.應(yīng)用能量流動(dòng)的知識(shí)解決相關(guān)問題三、重點(diǎn)：生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的過程和特點(diǎn)難點(diǎn)：生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的規(guī)律及實(shí)踐應(yīng)用四、教學(xué)資源1、各種生物模型（綠色植物、草食動(dòng)物、肉食動(dòng)物）2、紙質(zhì)模型，已標(biāo)明不同的能量組成情況3、多媒體課件五、教學(xué)方法：?jiǎn)l(fā)式、探究式、參與式教學(xué)六、教學(xué)流程（一）導(dǎo)入（教師）模型導(dǎo)入：通過分裝在三個(gè)顏色的無紡布袋里的三類生物（綠色———第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)，綠色植物；黃色——第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)，食草動(dòng)物；紅色——第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)，食肉動(dòng)物），構(gòu)建由生物類型拓展到食物網(wǎng)最后總結(jié)出生態(tài)系統(tǒng)。明確除現(xiàn)有的材料外，還需要分解者、土壤、水分、陽(yáng)光等。當(dāng)學(xué)生提到陽(yáng)光時(shí)，導(dǎo)出本節(jié)課題《生態(tài)系同的能量流動(dòng)》。（二）考綱要求及學(xué)習(xí)目標(biāo)（教師和學(xué)生）通過誦讀明確考綱要求及學(xué)習(xí)目標(biāo)。教師解讀學(xué)習(xí)目標(biāo)中的重難點(diǎn)。（三）探究突破1、探究點(diǎn)一、生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)圖教師要求學(xué)生據(jù)圖完成任務(wù)單，獨(dú)立完成與小組討論結(jié)合。學(xué)生上黑板畫能量流動(dòng)圖，回答問題，結(jié)合綠色植物模型、草食動(dòng)物模型分析能量的來源與去向。學(xué)生分析分析能量流動(dòng)“單向流動(dòng)、逐級(jí)遞減”的原因，教師點(diǎn)評(píng)并注意強(qiáng)調(diào)營(yíng)養(yǎng)級(jí)間的傳遞效率是10%—20%。點(diǎn)評(píng)學(xué)生畫的圖。指出能量流動(dòng)的概念及傳遞效率。2、探究點(diǎn)二、能量流經(jīng)第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)圖（1）學(xué)生據(jù)能量流經(jīng)第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)圖完成任務(wù)單。學(xué)生上黑板貼名牌。做相應(yīng)的例題和練習(xí)共3個(gè)。教師點(diǎn)評(píng)。（2）思維拓展，結(jié)合賽達(dá)伯格湖的能量流動(dòng)圖，學(xué)生分析同化的能量的兩條、三條、四條去路。教師結(jié)合模型點(diǎn)撥：所有生物同化的能量都有兩條去路。以營(yíng)養(yǎng)級(jí)為單位，按不定時(shí)分析，同化的能量有3條去路。以營(yíng)養(yǎng)級(jí)為單位，按定時(shí)分析，同化的能量有4條去路。指向生物的能量不一定是同化量，但當(dāng)按上邊的四條表述時(shí)，即可理解為同化量。攝入量，是同化量與糞便的和。學(xué)生做例題2并解釋，教師點(diǎn)評(píng)。3、探究點(diǎn)三、研究能量流動(dòng)的意義及應(yīng)用了解能量流動(dòng)的意義（學(xué)生齊讀），并能結(jié)合實(shí)際問題進(jìn)行分析：應(yīng)用（1）：如果你是農(nóng)場(chǎng)主、養(yǎng)魚大王、牧羊人，你將怎樣利用能量流動(dòng)的相關(guān)知識(shí)來獲得更高的收益。學(xué)生回答后教師點(diǎn)評(píng)。教師同時(shí)強(qiáng)調(diào)，高收益不能違背“經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益、生態(tài)效益”相結(jié)合的可持續(xù)發(fā)展的原則。應(yīng)用（2）：理解并認(rèn)同為何我國(guó)政策“堅(jiān)守耕地18億畝”。認(rèn)同節(jié)約糧食，從我做起。板書設(shè)計(jì)：生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)（復(fù)習(xí)）生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)圖解學(xué)生畫出下圖能量流經(jīng)第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)學(xué)生通過貼名牌完成下圖能量流動(dòng)的意義及應(yīng)用附件：任務(wù)單知識(shí)內(nèi)容及呈現(xiàn)形式學(xué)生任務(wù)探究點(diǎn)一：生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)圖，明確能量的三條去向。學(xué)生任務(wù)：1、畫出能量去向圖（獨(dú)立完成）。2、第一、二營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量的來源與去路（獨(dú)立完成）。3、為什么能量是單向流動(dòng)、逐級(jí)遞減的？（小組討論）探究點(diǎn)二：能量流經(jīng)第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)圖，明確以下名詞的含義、范圍：攝入、同化、用于生長(zhǎng)發(fā)育繁殖、呼吸消耗、遺體殘骸。賽達(dá)伯格湖的能量流動(dòng)圖，歸納能量流動(dòng)的四條去向。學(xué)生任務(wù)：1、貼名牌游戲。（獨(dú)立完成）2、攝入量=同化量+3、初級(jí)消費(fèi)者糞便中的能量應(yīng)歸入第營(yíng)養(yǎng)級(jí)流入分解者的。4、用于生長(zhǎng)發(fā)育、繁殖的能量=+=-做例題和練習(xí)共3個(gè)題。總結(jié)兩個(gè)圖的區(qū)別與聯(lián)系。分析3條和4條去向的不同及成因。本圖中能量為攝入量還是同化量？歸納同化能量的兩條、三條、四條途徑，填好同化分割圖。（小組討論）比較同化與攝入的不同。要點(diǎn)三：能量流動(dòng)的意義應(yīng)用1：池塘生態(tài)系統(tǒng)、農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)、草場(chǎng)生態(tài)系統(tǒng)中，如何調(diào)整能量流動(dòng)方向，使之流向?qū)θ祟愑幸娴牟糠帧W(xué)生任務(wù)：1、假如你是良田千傾的農(nóng)場(chǎng)主；池塘養(yǎng)魚大王；策馬草原草原的牧羊人，你將怎樣調(diào)整你負(fù)責(zé)的生態(tài)系統(tǒng)，使它的能量更多的流向?qū)θ祟愑幸娴牟糠?。（小組討論、展示交流結(jié)果）應(yīng)用2：國(guó)家政策“保持耕地18億畝”糧食危機(jī)與非洲饑餓，從能量流動(dòng)的角度理解并認(rèn)同這一決策。珍惜糧食，從我做起學(xué)情分析在本課學(xué)習(xí)之前，學(xué)生已經(jīng)填寫了相應(yīng)內(nèi)容的學(xué)案，對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)有了一定程度的回顧復(fù)習(xí)，這樣可以在課上直接進(jìn)行重點(diǎn)內(nèi)容突破，開掘課堂的深度和廣度。在學(xué)習(xí)過程中，學(xué)習(xí)小組的劃分為他們解決一般性問題提供了有利的支撐，通關(guān)過“兵教兵”的學(xué)習(xí)，不同學(xué)生的不同問題可以在一個(gè)相對(duì)較短的時(shí)間內(nèi)解決。高三學(xué)生有良好的學(xué)習(xí)積極性，對(duì)探究的問題也有著濃厚的興趣，在課上的投入程度很高，教師可以精心設(shè)計(jì)的不同角度問題引領(lǐng)，設(shè)計(jì)有一定難度的內(nèi)容進(jìn)行整體突破，課堂容量適當(dāng)增大。尤其是實(shí)驗(yàn)班的學(xué)生，更是智力水平高、學(xué)習(xí)習(xí)慣好，思維迅速敏捷的群體。與實(shí)踐內(nèi)容的結(jié)合，能進(jìn)一步鍛煉學(xué)生語(yǔ)言表達(dá)能力及生物學(xué)思維，是很好的訓(xùn)練方式。效果分析本課的導(dǎo)入借用了心理咨詢室的沙盤模型，構(gòu)建了一個(gè)微型的生態(tài)系統(tǒng)，一下子調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，為本節(jié)課開了個(gè)好頭。在學(xué)習(xí)知識(shí)的過程中通過學(xué)生自己畫圖貼圖避免眼高手低，防止看看就會(huì)，怎么也做不對(duì)的情況出現(xiàn)。教師時(shí)時(shí)層層的點(diǎn)撥，幫助學(xué)生更好的理解和歸納了知識(shí)。最后的應(yīng)用部分，密切聯(lián)系生活實(shí)際，精心選取典型的的場(chǎng)景，結(jié)合學(xué)生已有的生活經(jīng)歷和知識(shí)儲(chǔ)備創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，設(shè)計(jì)符合學(xué)生實(shí)際的課堂活動(dòng)。如，農(nóng)場(chǎng)主、養(yǎng)魚大王、牧羊人的應(yīng)用，設(shè)計(jì)科學(xué)合理、有思維價(jià)值的問題，讓學(xué)生在討論、交流、辯論中深化自己的思想認(rèn)識(shí)，形成正確的生物學(xué)思維，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生自主合作、分析探究問題的能力，在師生的交流點(diǎn)評(píng)中，逐步提高學(xué)生的表達(dá)能力和生物科學(xué)素養(yǎng)。應(yīng)用二的設(shè)計(jì)主要是讓學(xué)生理解并認(rèn)同國(guó)家政策，將來也許他們會(huì)做相關(guān)的工作時(shí)，能更多的考慮生物和生態(tài)的因素。教材分析生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)是人教版必修3“穩(wěn)態(tài)與環(huán)境”中第五章第二節(jié)的內(nèi)容。作為生態(tài)系統(tǒng)功能的重要組成部分，是以生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，進(jìn)一步拓展分析生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)各營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間的能量關(guān)系，計(jì)算能量傳遞效率，提升學(xué)生的分析問題解決問題的能力，為生產(chǎn)和生活服務(wù)。本節(jié)復(fù)習(xí)課在人教版教材的基礎(chǔ)上整合了三個(gè)問題：第一個(gè)問題：生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)過程圖。以營(yíng)養(yǎng)級(jí)為研究對(duì)象，將生物分別列為不同的營(yíng)養(yǎng)級(jí)，不同的營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間能量的來源去路大同小異，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到相同的也認(rèn)識(shí)到不同的方面，更方便理解運(yùn)用。在此基礎(chǔ)上總結(jié)了能量流動(dòng)的概念、特征、傳遞效率。第二個(gè)問題：能量流經(jīng)第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的具體去向。運(yùn)用整體到局部的方法，對(duì)第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的攝入量和同化量進(jìn)行了比較，結(jié)合賽達(dá)伯格湖的能量流動(dòng)圖，總結(jié)了表述同化量的三種方式、同化與攝入的不同。第三個(gè)問題：能量流動(dòng)的意義及應(yīng)用。應(yīng)用部分設(shè)計(jì)了兩個(gè)方面：你如何設(shè)計(jì)能量持續(xù)高效的流向?qū)θ祟愑幸娴牟糠值纳鷳B(tài)系統(tǒng)和為什么保持耕地18億畝紅線。旨在提示人們?cè)陂_發(fā)利用能源的同時(shí)，一定要遵循生態(tài)學(xué)規(guī)律，堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展的原則。教學(xué)時(shí)自然而然地滲透生態(tài)學(xué)觀點(diǎn)，注重生態(tài)意識(shí)的培養(yǎng)。本節(jié)的重點(diǎn)是對(duì)同化能量的去路的分析與比較，明確了能量的來源及情況，才能更好的解決相關(guān)的圖表分析題。本節(jié)的難點(diǎn)是對(duì)能量流動(dòng)的應(yīng)用。在所學(xué)的基礎(chǔ)上，多角度的思考與兼顧，才能達(dá)到最佳的目標(biāo)，這正是生物科學(xué)素養(yǎng)的體現(xiàn)。在分析中鍛煉，在點(diǎn)評(píng)校正中提高。第三章第二節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)課型：復(fù)習(xí)時(shí)間：姓名：班級(jí)：課程標(biāo)準(zhǔn)：課程標(biāo)準(zhǔn)：分析生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)的基本規(guī)律及其應(yīng)用。學(xué)習(xí)目標(biāo)1.寫出生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)圖及能量流經(jīng)第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的圖解2.理解能量流動(dòng)的過程及特點(diǎn)3.應(yīng)用能量流動(dòng)的知識(shí)解決相關(guān)問題二、重點(diǎn)：生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的過程和特點(diǎn)三、難點(diǎn)：生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的規(guī)律及應(yīng)用課前預(yù)習(xí)案課前預(yù)習(xí)案1、生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)概念：生態(tài)系統(tǒng)中能量的、、和的過程。2、能量流動(dòng)的過程：A、地球上幾乎所有的生態(tài)系統(tǒng)所需要的能量都來自。B、流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量是指生產(chǎn)者的太陽(yáng)能。C、能量流動(dòng)的渠道：，傳遞形式：D、對(duì)于第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物，能量的去向包括：生產(chǎn)者的用于生產(chǎn)者的用于等生命活動(dòng)，①隨殘枝敗葉等被①隨殘枝敗葉等被而釋放出來②被，流入第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)E、能量流動(dòng)的特點(diǎn)：1、2、F、傳遞效率：能量傳遞效率是指某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化量與前一營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化量的比值能量傳遞效率大約是，系統(tǒng)中的能量流動(dòng)一般不超過4-5個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)。3、能量流動(dòng)的實(shí)踐意義①研究生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)，可以幫助人們科學(xué)規(guī)劃、設(shè)計(jì)人工生態(tài)系統(tǒng)，使能量得到最有效的利用；②還可以幫助人們合理地調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)關(guān)系，使能量地流向的部分。實(shí)例：沼氣池、?；~塘預(yù)習(xí)自測(cè)預(yù)習(xí)自測(cè)1、流經(jīng)一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的總能量是A．生產(chǎn)者用于生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的總能量B．流經(jīng)各個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量總和C．各個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物同化的能量總和D．生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能的總量2、初級(jí)消費(fèi)者體內(nèi)的能量，其去路不包括A．用于自身生命活動(dòng)B．被第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的其他生物所獲得C．通過呼吸作用被消耗D．通過分解者分解作用釋放到環(huán)境中去3、生態(tài)系統(tǒng)的能量在流經(jīng)食物鏈的各營(yíng)養(yǎng)級(jí)時(shí)其特點(diǎn)是A．逐級(jí)遞減和循環(huán)流動(dòng)B．逐級(jí)遞增和單向流動(dòng)C．逐級(jí)遞減和單向流動(dòng)D．逐級(jí)遞增和循環(huán)流動(dòng)4、稻田中農(nóng)民要拔掉稗草，魚塘中要不斷清除肉食性的“黑魚”，用生態(tài)學(xué)觀點(diǎn)看，這是為了A．保持生態(tài)平衡B．保持生物群落的單一性C．調(diào)整能量在生態(tài)系統(tǒng)中流動(dòng)的方向D．使物質(zhì)能夠盡快地循環(huán)流動(dòng)5、假設(shè)一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的總能量為100％，按最高傳遞效率計(jì)算，三級(jí)消費(fèi)者所獲得的能量為A．0.1％B．1％C．0.8％D．8％課后訓(xùn)練案課后訓(xùn)練案1、右圖為某生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)過程圖解，利用圖中各箭頭的序號(hào)回答問題：(1)圖中的哪個(gè)箭頭不應(yīng)存在。(2)初級(jí)消費(fèi)者自身活動(dòng)所消耗的能量是。(3)食草動(dòng)物排出糞便中仍含有部分能量，這部分能量被分解者利用的過程屬于圖中哪個(gè)箭頭。(4)④中的能量大約只有③中能量的。2、下圖是某湖泊生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的定量分析圖解。圖中A、B、C代表三個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)，數(shù)字均為實(shí)際測(cè)得的能量數(shù)，單位為：百萬千焦。已知該生態(tài)系統(tǒng)受到的太陽(yáng)輻射為1188872百萬千焦，但其中1188761百萬千焦的能量未被利用。請(qǐng)回答：⑴流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是_______百萬千焦，這部分能量是__________所固定的太陽(yáng)能。B（15.0）1.8B（15.0）1.82.541.551.50.53.0太陽(yáng)輻射分解者（3.5）C（3.0）呼吸消耗未利用（45.1）A（）微量⑶次級(jí)消費(fèi)者通過異化作用消耗的能量占其同化作用所得能量的百分比是__________。⑷由圖可知，下個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)不能得到上個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的全部能量，原因有：

①首先是各營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物體內(nèi)的大量能量被________________________所消耗；②其次是上個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的一部分能量_________________________________________；

③還有少數(shù)能量____________________________________________________。⑸圖中各營(yíng)養(yǎng)級(jí)中未被利用的能量是生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展到一定階段形成的，其作用是保證生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。這部分能量總在被________________和_______________利用以及自身所消耗，同時(shí)又總在通過_________________而形成，因此，這部分能量總是保持相對(duì)穩(wěn)定的。3、（10分）某研究小組開展了對(duì)某湖泊中環(huán)境問題的研究，他們首先選取了該湖泊中5種不同的生物A、B、C、D、E，并對(duì)其進(jìn)行消化道內(nèi)食物組成的分析，然后又請(qǐng)當(dāng)?shù)睾囱芯克膶＜覍?duì)這5種生物體內(nèi)2種污染物的含量進(jìn)行了測(cè)定，如下圖l所示。圖2表示該湖區(qū)部分生物之間的能量流動(dòng)關(guān)系（單位為103kJ·m－2·a－1）。分析回答：（1）圖l中生物可能形成的食物鏈（網(wǎng)）有____條，當(dāng)看到附近綠色明顯減少時(shí)，水蚤會(huì)迅速移至它處另覓食地，這體現(xiàn)了生態(tài)系統(tǒng)的____功能。從圖中可知，通常生物所處的____越高，其有毒物質(zhì)積累量越大。（2）湖泊中的水草、魚、細(xì)菌等生物共同構(gòu)成__________。由于食性不同，魚塘中魚類等生物具有分層現(xiàn)象，群落的這種空間結(jié)構(gòu)稱為_______________。（3）圖2中丙所代表的生物成分為____，若已知有機(jī)物輸入乙為0.5，則乙用于自身生長(zhǎng)發(fā)育繁殖的能量為_________kJ·m－2·a－1。（4）若該系統(tǒng)中小球藻每年固定的能量不變，由于某種因素的影響使得河蚌的食物比例由原來的C：E=1:：1調(diào)整為2：l，則該生態(tài)系統(tǒng)中傳遞給河蚌B的能量理論上是原來的____倍（能量傳遞效率按10%計(jì)算，保留小數(shù)點(diǎn)后一位數(shù)字）。訓(xùn)練案參考答案：1、（1）12（2）5（3）11（4）10%-20%2、⑴111生產(chǎn)者⑵13.5%；20%⑶60%（2分）⑷①呼吸作用②未被下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)所利用③被分解者所利用⑸下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)分解者同化作用3、（1）3信息傳遞營(yíng)養(yǎng)級(jí)（2）（生物）群落垂直結(jié)構(gòu)（3）分解者12.5X103（2分）(4)1.4（2分）課后反思