生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)說課課件

生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)1、教材分析

本節(jié)內(nèi)容是人教版必修3“穩(wěn)態(tài)與環(huán)境”中第五章第二節(jié)的內(nèi)容。內(nèi)容包括：“生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)的過程，能量流動(dòng)的特點(diǎn)和研究能量流動(dòng)的意義”三部分。教材首先概括性地指出了“生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的概念”，即：生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞和散失的過程叫做生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)。那么，生態(tài)系統(tǒng)的能量是如何輸入、傳遞和流動(dòng)的，就成了能量流動(dòng)這一問題的切入點(diǎn)，也就引出了本小節(jié)要解決的三個(gè)主題內(nèi)容。關(guān)于“能量流動(dòng)的過程”，教材以“光合作用”知識(shí)為基礎(chǔ)，清楚地講述了生態(tài)系統(tǒng)中用于能量流動(dòng)的“能量”來源，并詳細(xì)地分析了第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)(生產(chǎn)者)獲得能量的全過程，定性地闡述了該營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量變化。接著又以圖示的形式分別說明了第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)(初級(jí)消費(fèi)者)中能量的來源和去向，并以類推的方式講述了能量在第三、第四等營(yíng)養(yǎng)級(jí)中的變化。最后，教材總結(jié)性地概括了生態(tài)系統(tǒng)的能量來源和流動(dòng)渠道。關(guān)于“能量流動(dòng)的特點(diǎn)”，教材從美國(guó)生態(tài)學(xué)家林德曼，1915—1942)對(duì)一個(gè)天然湖泊——賽達(dá)伯格湖的能量流動(dòng)定量分析圖例。采用提綱式的手法讓學(xué)生動(dòng)腦動(dòng)手、分析計(jì)算，導(dǎo)出能量在此生態(tài)系統(tǒng)各營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間傳遞的數(shù)量關(guān)系。然后，教材詳細(xì)地講述了能量流動(dòng)的兩大特點(diǎn)：一是單向流動(dòng)，二是逐級(jí)遞減。

關(guān)于“研究能量流動(dòng)的意義”，教材先概要說明了能量流動(dòng)的研究可以幫助人們合理地調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)的關(guān)系，使能量持續(xù)高效地流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠帧Ｈ缓笠允聦?shí)說話，列舉了“草原生態(tài)系統(tǒng)”和“農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)”中能量流動(dòng)的變化情況。教材通過兩個(gè)實(shí)例的分析，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。

2、學(xué)情分析學(xué)生通過前一節(jié)的學(xué)習(xí)，對(duì)生態(tài)系統(tǒng)有了大體的了解。但是對(duì)于生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)這節(jié)課，知識(shí)點(diǎn)比較多而且比較難。課時(shí)安排是1節(jié)課，時(shí)間比較緊張，學(xué)生學(xué)習(xí)和理解起來很困難。3、教學(xué)目標(biāo)的確定3．1知識(shí)目標(biāo)：（1）分析生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的過程和特點(diǎn)（2）概述研究能量流動(dòng)的實(shí)踐意義（3）嘗試調(diào)查農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)情況3．2能力目標(biāo)：通過引導(dǎo)學(xué)生定量地分析某個(gè)具體生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)過程和特點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生分析、綜合和推理的思維能力。3．3情感目標(biāo)：通過討論“研究生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)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)。4、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)分析

生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)過程及特點(diǎn)既是本節(jié)的重點(diǎn)也是本節(jié)的難點(diǎn)。能量本身是一個(gè)抽象的概念，能量流動(dòng)也是抽象的，而且各營(yíng)養(yǎng)級(jí)中能量的來源和去路比較復(fù)雜，在學(xué)生原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)中，對(duì)于能量的認(rèn)識(shí)不是很充分，對(duì)于能量流動(dòng)的過程和特點(diǎn)更是生疏，因而成為認(rèn)知上的難點(diǎn)。因此在引導(dǎo)學(xué)生分析時(shí)，應(yīng)首先提示學(xué)生“能量是一切生態(tài)系統(tǒng)的動(dòng)力”，“生態(tài)系統(tǒng)的存在和發(fā)展”也需能量，再引導(dǎo)學(xué)生分析生態(tài)系統(tǒng)的能量輸入、傳遞和輸出的過程。對(duì)于能量流動(dòng)特點(diǎn)的分析，引導(dǎo)學(xué)生從具體的能量流動(dòng)過程分析出抽象的能量流動(dòng)的特點(diǎn)。

5、教學(xué)方法

學(xué)生如果能直觀的看到能量流動(dòng)的整個(gè)過程，學(xué)習(xí)效果會(huì)更好，因此我制作課件，用多媒體讓學(xué)生有個(gè)直觀的認(rèn)識(shí)，降低難度，提高效率。在課堂上通過互相討論，學(xué)生的思維被充分調(diào)動(dòng)起來，主動(dòng)參與學(xué)習(xí)，成為學(xué)習(xí)的主人。從而使復(fù)雜性的內(nèi)容演變成簡(jiǎn)單易懂的內(nèi)容。并加以多媒體課件，能夠最大限度地發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性和創(chuàng)造性，使學(xué)生的思維能力，閱讀理解能力和觀察能力得到提高，同時(shí)課堂上老師的適當(dāng)總結(jié)，也使他們對(duì)知識(shí)有了更深更全面的認(rèn)識(shí)。課上通過做適當(dāng)?shù)牧?xí)題，鞏固學(xué)生學(xué)習(xí)的知識(shí)，提高課堂效率！6、教學(xué)過程的實(shí)施假設(shè)你像小說中的魯濱遜一樣，也流落到一個(gè)荒島上，那里除了有能飲用的水以外，幾乎沒有任何食物。你隨身尚存的食物只有一只母雞、5Kg玉米。你認(rèn)為以下哪種生存策略能讓你維持更長(zhǎng)的時(shí)間來等待救援：

A、先吃雞，再吃玉米B、先吃玉米，同時(shí)用一部分玉米喂雞，吃雞產(chǎn)下的蛋，最后吃雞。提出問題以草原生態(tài)系統(tǒng)上的一條食物鏈展開分析并提出問題：（1）生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)的起點(diǎn)是從什么地方開始的?（2）生態(tài)系統(tǒng)中能量是如何輸入的，為什么起點(diǎn)不可以是動(dòng)物?

照射在草地上的太陽能都被小草固定了嗎?

課件展示兔吃草及兔被老鷹捕食的關(guān)系。展示：能量流經(jīng)第一、第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)示意圖，并組織討論：(1)能量在沿食物鏈傳遞的過程中，是如何傳遞和散失的?(2)流經(jīng)一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的總能量是多少?以此類推第三、第四營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量流動(dòng)情況。

太陽能被小草固定后,這些能量有哪些去向?呼吸作用生命活動(dòng)熱能分解者殘枝敗葉等兔子吸收了草中的能量后,這些能量有哪些去向?呼吸作用生命活動(dòng)熱能分解者殘骸兔子把草吃進(jìn)肚子里,草中的能量都被兔子吸收了嗎?同化

通過這些問題的分析、討論，使“能量流動(dòng)”這一較為抽象的概念具體化，便于深入理解，同時(shí)也激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。讓學(xué)生得出能量流動(dòng)的概念；理解能量流動(dòng)的過程。殘枝敗葉等殘骸殘骸散失（分解者）散失（呼吸作用）呼吸作用呼吸作用呼吸作用分解者分解者分解者輸入能量流動(dòng)：

生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失的過程。傳遞傳遞初級(jí)消費(fèi)者生產(chǎn)者次級(jí)消費(fèi)者自身呼吸作用消耗（熱能散失，生命活動(dòng)）；食物鏈和食物網(wǎng)

散失（呼吸作用）

散失（分解者）傳遞傳遞一、能量流動(dòng)的過程輸入起點(diǎn):始于生產(chǎn)者固定太陽能，即流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量。去向:分解者所利用；被下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化渠道:初級(jí)消費(fèi)者生產(chǎn)者次級(jí)消費(fèi)者提出問題

從前面關(guān)于能量流動(dòng)過程的闡述，可以對(duì)能量的流動(dòng)方向以及能量在數(shù)量上的變化有一個(gè)感性上的認(rèn)識(shí)，那么能量在流動(dòng)的過程中能否進(jìn)行定量分析呢?展示：賽達(dá)伯格湖的能量流動(dòng)圖解。12.6

62.8未固定生產(chǎn)者464.6植食性動(dòng)物62.8肉食性動(dòng)物12.6請(qǐng)計(jì)算能量傳遞效率（輸入后一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量與輸入前一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量的比）13.5%20%單位（焦/厘米2·年）分解者14.6微量未利用327.3293賽達(dá)伯格湖的能量流動(dòng)圖解呼吸122.6提出問題

通過計(jì)算賽達(dá)伯格湖的生態(tài)系統(tǒng)中，能量從第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)流入第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)占生產(chǎn)者所固定能量的百分比，第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)流人第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量，占初級(jí)消費(fèi)者所同化的能量總量的百分比。

討論：（1）流入某個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量，為什么不能百分之百地流向后一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)?（2）通過以上分析，你能總結(jié)出什么規(guī)律？得出能量流動(dòng)的特點(diǎn)單向流動(dòng):自身呼吸作用消耗分解者利用暫未利用12.6

62.8未固定生產(chǎn)者464.6植食性動(dòng)物62.8肉食性動(dòng)物12.613.5%20%分解者14.6微量未利用327.3293呼吸122.6逐級(jí)遞減:二、能量流動(dòng)的特點(diǎn):能量傳遞效率10%～20%不可逆向，不可循環(huán)肉食性動(dòng)物12.6植食性動(dòng)物62.8生產(chǎn)者464.6能量金字塔提出問題能量金字塔說明了什么問題？

從能量金字塔可以看出，在一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中，營(yíng)養(yǎng)級(jí)越多，在能量流動(dòng)過程中消耗的能量就越多。生態(tài)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)。A、先吃雞，再吃玉米玉米雞人玉米雞人B、先吃玉米，同時(shí)用一部分玉米喂雞，吃雞產(chǎn)下的蛋，最后吃雞。三、研究能量流動(dòng)的意義合理地調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)關(guān)系，使能量持續(xù)高效地流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠?。假如給你一個(gè)池塘，你會(huì)怎樣經(jīng)營(yíng)，從而獲得更大的收益？桑基魚塘“?；~塘”能實(shí)現(xiàn)對(duì)能量的多極利用，從而大大提高了能量的利用率。合理確定草場(chǎng)的載畜量設(shè)計(jì)生態(tài)農(nóng)業(yè)請(qǐng)利用水稻、玉米等農(nóng)作物，牛、羊等牲畜，食用菌，蚯蚓，沼氣池等，設(shè)計(jì)一個(gè)能量高效利用的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。秸稈糞沼氣池燃?xì)庹釉右赫釉n堂小結(jié)：生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)一、能量流動(dòng)的過程

源頭：陽光總能量：生產(chǎn)者固定的太陽能總量渠道：食物鏈和食物網(wǎng)二、能量流動(dòng)的特點(diǎn)

單向流動(dòng)，逐級(jí)遞減三、能量流動(dòng)的意義草食性魚類雜食性魚類植物生物量1000假如一年內(nèi)池塘中生產(chǎn)者的生物量是1000，則一年后收獲的肉食性魚類最少有

；最多有

。肉食性魚類？140練一練

大象是消費(fèi)植食性動(dòng)物，有一種螳螂則專以象糞為食，設(shè)一大象在某段時(shí)間所同化的能量為107KJ，則這部分能量中可流入螳螂體內(nèi)的約為（）A、0KJB、106KJC、3×106KJD、106~2×106KJA營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量（焦每平方米）a141.10×105b15.91×105c0.88×105d871.27×105

調(diào)查得知某河流生態(tài)的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)共有4個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)（以a、b、c、d表示）。經(jīng)測(cè)定，一年中流經(jīng)這4個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量分別為：該生態(tài)系統(tǒng)中初級(jí)消費(fèi)者是：（）a；B.b；C.c；D.d；A流經(jīng)某一生態(tài)系統(tǒng)的總能量是：（）A：照射到該生態(tài)系統(tǒng)的全部太陽能；B：該生