生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)的教學(xué)設(shè)計(jì)

1、“生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)”的教學(xué)設(shè)計(jì)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(jìn)行：一是注意與上節(jié)課所講的生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的銜接，承上啟下，溫故知新；二是體現(xiàn)從感性到理性的原則，聯(lián)系學(xué)生比較熟悉的現(xiàn)象，由現(xiàn)象提出問(wèn)題。除了可以引用課本中列舉的現(xiàn)象和提出的問(wèn)題外，還可以多舉一些實(shí)例。1 教材分析在課程標(biāo)準(zhǔn)的具體內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)中，與本節(jié)內(nèi)容相對(duì)應(yīng)的條目是“分析生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)的基本規(guī)律及其應(yīng)用”。由此可見(jiàn)，學(xué)生對(duì)本節(jié)內(nèi)容的掌握需達(dá)到應(yīng)用水平。本小節(jié)內(nèi)容包括四部分：一是碳循環(huán)；二是物質(zhì)循環(huán)的概念；三是能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系；四是探究“土壤微生物的分解作用”。關(guān)于物質(zhì)循環(huán)的概念，教材首先通過(guò)一個(gè)討論題：

2、為什么維持生態(tài)系統(tǒng)所需的大量物質(zhì)，例如氧、水、氮、碳和許多其他物質(zhì)，億萬(wàn)年來(lái)都沒(méi)有被生命活動(dòng)所耗盡？把主題帶入課堂，接著通過(guò)碳循環(huán)過(guò)程總結(jié)出物質(zhì)循環(huán)的概念。關(guān)于碳循環(huán)，這是本小節(jié)的重點(diǎn)內(nèi)容。教材首先用碳循環(huán)模式圖形象、生動(dòng)地描述了碳循環(huán)的過(guò)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(zhǎng)的篇幅，用“溫室效應(yīng)”的形成與危害講述了人類(lèi)對(duì)碳循環(huán)的影響。關(guān)于能量流動(dòng)與物質(zhì)循環(huán)的關(guān)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(guān)系，關(guān)于探究性實(shí)驗(yàn)，課本中分步驟進(jìn)行了詳細(xì)的引導(dǎo)并設(shè)計(jì)了兩個(gè)案例供參考，幫助學(xué)生突破這個(gè)難點(diǎn)。本小節(jié)內(nèi)容是以“生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)”“

3、生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)”以及第三章中新陳代謝特別是綠色植物“光合作用”和“細(xì)胞呼吸”等為基礎(chǔ)，本小節(jié)是第九章人與生物圈的基礎(chǔ)，本小節(jié)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的內(nèi)容具有承上啟下的作用。 2 學(xué)情分析學(xué)生對(duì)于這節(jié)課的學(xué)習(xí)，重難點(diǎn)是在碳循環(huán)的過(guò)程以及能量流動(dòng)與物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系，學(xué)生對(duì)這塊內(nèi)容可能會(huì)較難掌握，根據(jù)這一情況，對(duì)于這部分內(nèi)容，可以多通過(guò)練習(xí)看學(xué)生的掌握情況。對(duì)于探究性實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)是學(xué)生的一個(gè)弱點(diǎn)，也是學(xué)生難掌握的地方，通過(guò)案例分析加以指導(dǎo)，建立良好的評(píng)價(jià)機(jī)制，總結(jié)出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的一般方法。3 教學(xué)目標(biāo)31 知識(shí)目標(biāo)：（1）理解生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)的概念；（2）識(shí)記、應(yīng)用碳循環(huán)的過(guò)程；（3）比較得出能量流動(dòng)與物質(zhì)循環(huán)的關(guān)

4、系。32 能力目標(biāo)：（1）學(xué)會(huì)分析生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)的方法；（2）通過(guò)分析“溫室效應(yīng)”的形成與危害，培養(yǎng)學(xué)生的推理，聯(lián)想，思維遷移的能力。（3）利用“能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系”教學(xué)過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生比較，歸納以及對(duì)自己所持觀點(diǎn)的總結(jié)表達(dá)能力。（4）通過(guò)探究性實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力與實(shí)驗(yàn)操作能力。33 情感目標(biāo)：（1）通過(guò)學(xué)習(xí)人類(lèi)對(duì)碳循環(huán)的影響，培養(yǎng)學(xué)生環(huán)境保護(hù)意識(shí)（2）積累生態(tài)學(xué)知識(shí)，形成科學(xué)的世界觀4 教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)及突破41 重點(diǎn)：碳循環(huán)的過(guò)程突破策略：（1）復(fù)習(xí)鞏固生態(tài)系統(tǒng)的成分和營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)，明確碳循環(huán)過(guò)程中碳的載體及轉(zhuǎn)化者，傳遞者在循環(huán)過(guò)程中的作用。（2）利用投影片具體說(shuō)明碳循環(huán)過(guò)程以及例

5、題鞏固。42 難點(diǎn)（1）能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系突破策略：復(fù)習(xí)綠色植物“光合作用”和“細(xì)胞呼吸”，使學(xué)生理解能量的固定和釋放的具體過(guò)程。（2）探究性實(shí)驗(yàn)突破策略：舉例分析，得出實(shí)驗(yàn)的一般設(shè)計(jì)思路。5 教學(xué)策略教學(xué)中一定要擯棄記概念、記結(jié)論式的的“強(qiáng)化記憶型”的教學(xué)思想。注重學(xué)習(xí)方法的引導(dǎo)，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，啟迪學(xué)生思維，促進(jìn)自主學(xué)習(xí)和合作學(xué)習(xí)。把學(xué)生獲取知識(shí)和提高能力的教學(xué)目標(biāo)融入在學(xué)習(xí)與交流的過(guò)程中自然完成，擯棄“填鴨式”教學(xué)。 由于這部分內(nèi)容比較抽象，教師要準(zhǔn)備包含文圖資料的課件，采用現(xiàn)代教學(xué)手段與講解法相結(jié)合，設(shè)計(jì)一系列具有提示性、誘導(dǎo)性、啟發(fā)性的問(wèn)題，將學(xué)生活動(dòng)步步推進(jìn)。6 課前準(zhǔn)備學(xué)生：

6、課前查找有關(guān)全球性溫室效應(yīng)對(duì)人類(lèi)生產(chǎn)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(zhì)循環(huán)與能量流動(dòng)關(guān)系比較表格7 教學(xué)過(guò)程71 復(fù)習(xí)提問(wèn) 上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)，請(qǐng)大家回憶，生態(tài)系統(tǒng)能量的最經(jīng)來(lái)源是什么？（太陽(yáng)能）72 引入新課生態(tài)系統(tǒng)依靠太陽(yáng)不斷提供能量，而生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)卻都是由地球提供的。請(qǐng)學(xué)生討論：為什么維持生態(tài)系統(tǒng)所需的大量物質(zhì)，例如氧、水、氮、碳和許多其他物質(zhì)，億萬(wàn)年來(lái)卻沒(méi)有被生命活動(dòng)所耗盡？（因?yàn)檫@些物質(zhì)可以被循環(huán)利用）教師評(píng)價(jià)：回答得很好，接下去我們首先來(lái)討論碳循環(huán)的過(guò)程。73 碳循環(huán)的過(guò)程 首先請(qǐng)學(xué)生閱讀

7、P100-101碳循環(huán)部分及圖5-11，教師出示“光合作用”投影片，請(qǐng)同學(xué)們說(shuō)出光合作用過(guò)程中的碳是如何傳遞的？接下去教師出示“細(xì)胞呼吸”投影片，請(qǐng)大家說(shuō)出有氧呼吸過(guò)程中碳是如何傳遞的？動(dòng)物、植物、微生物呼吸作用光合作用、化能合成作用無(wú)機(jī)環(huán)境（CO2）生物群落（有機(jī)物）然后，請(qǐng)大家分析碳循環(huán)模式圖，思考如下問(wèn)題：（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(jī)碳化合物）（3）碳在生機(jī)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(dòng)物動(dòng)植物殘骸 最后，請(qǐng)學(xué)生獨(dú)立得出碳循環(huán)文字示

8、意圖，教師將學(xué)生的答案投影并通過(guò)討論糾正，得出正確的結(jié)果并投影：7.4 總結(jié)、歸納物質(zhì)循環(huán)的概念，分析碳循環(huán)的特點(diǎn) 教師提問(wèn)；（1）我們所講的碳循環(huán)是指在什么之間進(jìn)行循環(huán)？（生物群落與無(wú)機(jī)環(huán)境之間）（2）除了碳以外，還有沒(méi)有其他物質(zhì)能在生物群落與無(wú)機(jī)環(huán)境之間循環(huán)？請(qǐng)同學(xué)們歸納物質(zhì)循環(huán)的概念，并指出這里的物質(zhì)是什么？（組成生物體的基本元素）循環(huán)的過(guò)程是怎樣的？ 生物群落元素元素?zé)o機(jī)環(huán)境（循環(huán)的范圍有多大？（全球性）（3）能量流動(dòng)是單向流動(dòng)，逐級(jí)遞減的，那么，物質(zhì)循環(huán)有什么特點(diǎn)呢？（全球性循環(huán)往復(fù)）75 探討、分析溫室效應(yīng)形成的原因，對(duì)人類(lèi)的危害以及解決的辦法 教師提問(wèn)：（1）物質(zhì)可以被循環(huán)利用，

9、那么地球上的資源是不是用之不竭的呢？請(qǐng)大家思考問(wèn)題：人們亂砍濫伐森林，對(duì)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(duì)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(shí)間內(nèi)大量地釋放出來(lái)，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(dǎo)致溫室效應(yīng)。）（2）溫室效應(yīng)將 帶來(lái)哪些危害呢？（加快極地和高山冰川的融化，導(dǎo)致海平面上升，進(jìn)而對(duì)人類(lèi)和其他許多生物的生存構(gòu)成威脅。）（3）我們應(yīng)該如何盡量避免溫室效應(yīng)的發(fā)生呢？（植樹(shù)造林；減少化石燃料的燃燒，開(kāi)發(fā)新能源。）76 分析比較能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)教師投影：（先投影空表格，再補(bǔ)充）能量流動(dòng)物質(zhì)循環(huán)形式以有機(jī)物形

10、式以無(wú)機(jī)物形式過(guò)程沿良物鏈（網(wǎng)）單向流動(dòng)在無(wú)機(jī)環(huán)境和生物群落間往復(fù)循環(huán)范圍生態(tài)系統(tǒng)各營(yíng)養(yǎng)級(jí)全球性特點(diǎn)單向流動(dòng)、逐級(jí)遞減全球性循環(huán)往復(fù)聯(lián)系能量的固定、轉(zhuǎn)移、釋放離不開(kāi)物質(zhì)的合成與分解物質(zhì)是能量沿良物鏈（網(wǎng)）流動(dòng)的載體能量是物質(zhì)在生態(tài)系統(tǒng)中循環(huán)往復(fù)的動(dòng)力77 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(shí)間是不同的，并分析哪些因素會(huì)影響土壤中微生物的分解作用。（2）提出問(wèn)題 根據(jù)小組內(nèi)交流平時(shí)觀察到的現(xiàn)象，提出自己感興趣的問(wèn)題，并對(duì)提出的問(wèn)題進(jìn)行分析，確定是由什么因素引起的，從而確認(rèn)實(shí)驗(yàn)的變量。（3）作出假設(shè) 小組內(nèi)成員根據(jù)自己的知

11、識(shí)和生活經(jīng)驗(yàn)，嘗試回答本組提出的問(wèn)題，即做出假設(shè)。（4）制定實(shí)驗(yàn)方案 通過(guò)對(duì)課本上兩個(gè)案例的分析，小組成員通過(guò)討論、整理出完整的實(shí)驗(yàn)方案，特別要注意實(shí)驗(yàn)中變量的控制（即遵守單一變量原則）以及實(shí)驗(yàn)的可操作性和安全注意事項(xiàng)。（5）實(shí)施實(shí)驗(yàn)方案 這部分內(nèi)容由學(xué)生課后完成，學(xué)生要做好有計(jì)劃的觀察和記錄，并派代表將情況及時(shí)向老師反饋。    （6）分析結(jié)果、得出結(jié)論 學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，與自己所做的假設(shè)進(jìn)行比較，得出相應(yīng)的結(jié)論。（7）表達(dá)和交流 每個(gè)小組派代表將本組的實(shí)驗(yàn)方案，結(jié)果以及得出的結(jié)論進(jìn)行交流，教師需進(jìn)行有效的點(diǎn)評(píng)。8 板書(shū)設(shè)計(jì)呼吸作用與能量流動(dòng)的關(guān)系：同時(shí)進(jìn)

12、行，相互依存生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)概念碳循環(huán)形式：CO2過(guò)程：無(wú)機(jī)環(huán)境光合作用、化能合成作用生物群落特點(diǎn)：全球性循環(huán)探究：土壤微生物的分解作用9 作業(yè)設(shè)計(jì)（1）與自然界的碳循環(huán)關(guān)系最為密切的兩種細(xì)胞器是（ ）A、核糖體和葉綠體 B、核糖體和線粒體C、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)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(jìn)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(dòng)物 C、植食動(dòng)物 D、分解者（3）右圖為生態(tài)系統(tǒng)各組成成分的關(guān)系圖解示意圖，請(qǐng)回答如下問(wèn)題：圖中A、B、C、D各指什么？圖中又分別指什么？CDAB10 問(wèn)題探究 本小節(jié)內(nèi)容雖不多，但與生態(tài)系統(tǒng)的成分、結(jié)構(gòu)、能量流動(dòng)及其他章節(jié)的聯(lián)系很緊密，教學(xué)時(shí)還應(yīng)特別注意以下幾點(diǎn)：（1）講解物質(zhì)循環(huán)概念時(shí)，多給學(xué)生時(shí)間理解：物質(zhì)組成生物體的基本元素，循環(huán)生物群落與無(wú)機(jī)環(huán)境之間的循環(huán)往復(fù)。 （2）碳循環(huán)的形式、特點(diǎn)、過(guò)程的歸納，要用好投影片，直觀地理解各個(gè)環(huán)節(jié)的生理變化，強(qiáng)化知識(shí)點(diǎn)在習(xí)題中的應(yīng)用。（3）能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系，運(yùn)用表格的形式既