人教版生物必修三5.2生态系统的能量流动教学设计

《生态系统的能量流动》第一课时教学设计 一、教材分析 《生态系统的能量流动》是高中生物新课程人教版必修 3 的第五章第二节教学内容。这 部分主要从“生态系统中能量的流动过程”、“生态系统中能量流动的特点”和“人类研究 生态系统能量流动的意义”这三个方面来阐明生态系统中的能量流动问题。 本节内容在本章中起了承上启下的作用，承上：能量流动和食物链、食物网关系密切； 启下：能量流动总是伴随着物质变化。而在整个教材中能量流动与必修 1 能量代谢、光合作 用、呼吸作用密切相连，具有一定的综合度。 二、教学对象分析 高二学生通过初中、高一的学习，明确了“储存能量的物质”、“光合作用”、“呼吸 作用”等内容，通过物理的学习已逐步建立了能量、能量传递、能量守恒等一些基本概念， 这些都是理解本节内容的基础。教师要通过引导学生对一些深层次问题的思考，激发学生深 入探究，从而使学生建立起各组分间的联系，形成整体。根据学生以形象思维为主的特点， 提供各种教学素材，运用多媒体教学，通过不同的教学方式，使学生的学习兴趣在情景交融 中唤起，对生物学的热爱在师生互动中产生。 三、教学目标 （一）知识与技能目标 1、生态系统能量流动的概念。 2、掌握生态系统能量流动的过程和特点。 （二）过程与方法目标 1、借助一条具体食物链，分析每一营养级能量的输入、传递、转化和散失的过程，训 练学生 的思维迁移能力。 2、 通过赛达伯格湖图解的具体数据推算生态系统的能量传递效率，并学会运用传递 效率解决 相关问题，培养学生的运算能力和思维能力。 （三）情感态度与价值观目标 1、通过分析生态系统能量流动的特点，培养学生用普遍联系的观点来分析事物。 2、站在生态道德的角度，理解一些生态学观点，使学生懂得对资源的利用应遵循生态 学原理和 可持续发展原则，为形成科学的世界观作准备。 四、教学重点和难点： 1、教学重点：生态系统能量流动的过程和特点。 2、教学难点： 生态系统能量流动的特点及其形成原因。 五、教学方法 本节直接从教材中“问题探讨”提供的素材引入，激发学生学习的兴趣，建立能量在食 物链中流动的感性认识。接下来从学生熟悉的生物在个体水平分析出能量流动的来源和去 路。再从生态系统水平总结能量流动过程的图解，理解能量流动的概念。然后利用多媒体展 示林德曼的研究资料，利用表格进行分析，探讨能量流动的特点，并学会计算能量的传递效 率。最后利用典型的习题来加强对知识的理解，并总结整节课的知识要点体系，以便帮助形 成系统的认识。 六、教学过程 第一课时： 教学环节 教学过程 设计意图 创设情境 引入新课 总结生态 系统能量流 动的概念。 【多媒体展示鲁滨逊漂流记图片】 创设情境你随身尚存的食物只有一只母鸡、15Kg 玉 米。认为以下哪种生存策略能让你维持更长的时间来等 待救援： A、先吃鸡，再吃玉米 B、先吃玉米，同时用一部分玉米喂鸡，吃 鸡产下的蛋，最后吃鸡。 （学生可能会从可持续发展的角度思考，教师可以 不给出确切答案，但要引导学生从生存、从获得能量的 角度分析。） 从“荒岛”的 情境引入，激发学 生学习的兴趣及探 究欲望，调动其积 极性。 以一条具体 食物链说明能量 流动的途径，进 而总结生态系统 的能量流动过 程。 以上述的典型食物链模式（玉米→母鸡→人）为例， 引出新课题。 【动画解析图解】就一个生物个体而言，能量是如 何输入、储存和散失的？ 【学生活动，思考讨论】 问题：1、玉米的能量怎样得来？通过何生理作用？ 能量是如何转化的？ （绿色植物通过光合作用，把无机物合成为有机物， 同时，光能便转化成了化学能，固定在所制造的有机物 中。能量的源头是太阳能） 2、输入的总量是多少？ （玉米通过光合作用所固定的能量，并且已经同化 为自身的物质中的能量，即玉米的同化量） 3、玉米的能量有何去路？ （生产者的同化量中，一部分会被母鸡摄入体内， 一部分在呼吸作用中以热能形式散失，还有一部分则会 随植物的落叶、遗体等被分解者分解。） 【逐步展示能量流动图解】 【小结】能量来源和去路都是什么？ 来源：来自于上一营养级。 去路：①呼吸作用散失的能量（热能形式）。 ②分解者释放的能量（也是热能形式）。 ③沿食物链被下一营养级同化的能量。 从能量流动的 实例引出能量流动 的模式图和能量流 动的概念，学生更 容易接受 通过这些问题 的分析、讨论，使 “能量流动”这一 较为抽象的概念具 体化，便于深入理 解，同时也激发学 生学习的兴趣。 分析能量流 动特点 【投影能量流动示意图分析，学生思考，讨论。】 1、图中的箭头有哪些含义？ 2、能量能否逆向流动、循环流 动？ 分析：①在方向上：单向流动 （由于捕食关系不能颠倒，营养级也不能逆向，所 以能量的流动是单向的。） ②在数值上：方框大小、箭头大小→逐级递减 通过引导，从 能量流动的模式图 让学生自主构建生 态系统能量流动的 特点 （呼吸中以热能形式散失的能量是不可再利用的， 因此能量的流动是逐级递减的。） 定量分析能 量流动过程由学 生归纳出能量流 动的特点及原因 【图解赛达伯格湖的具体数据，引导学生分析图解， 并用一个表格来处理赛达伯格湖的生态系统中各个营养 级的能量流入和流出途径。】 解析下列问题： 1、 从第一营养级流入第二营养级的能量，占生 产者所固定的总量的百分比是多少？从第二营养级流入 第三营养级的能量，占初级消费者所同化的总量的百分 比是多少？ 2、能量在流动、转化后，流入下一个营养级的能量、 呼吸作用散失、分解者分解及未被利用的能量总和是多 少？ 3、通过上述分析，你可以得出什么结论？ 小结流动特点：投影知识框架，形成系统认识。 对学生“分析 和处理数据”技能 的训练，让学生体 验整理数据、处理 数据、分析数据， 以及用数据说明生 物学现象和规律的 过程特点，能够加 深学生对所学知识 的理解。 展示能量金 字塔模型 解答问题探 讨疑问 为了形象地说明这个问题，可以将单位时间内各个 营养级所得到的能量数值，由低到高绘制成图，这样就 形成一个金字塔图形，叫做能量金字塔。从能量金字塔 可以看出，在一个生态系统中，营养级越多，在能量流 动过程中消耗的能量就越多。 用能量流动的原理，解释谚语”一山不容二虎” 隐含的道理。 讨论：再次围绕荒岛问题展开讨论，让学生自由辩 论。 讨论后，根据题目意思画出食物链进行分析。 指出应该选 A 尝试将所学知 识运用于新情境 中，解决实际问题， 培养其积极思考、 主动探究、合作学 习能力。 课堂小结 由学生针对本节课知识点作以总结。 板 书 设 计 生态系统的能量流动 一、定义： 二、 起点： 过程 来源： 去路： 三、特点：单向流动、逐级递减 四、能量流动的传递效率：10﹪～20﹪ 教学反思