初中生物-第三節(jié) 能量流動和物質(zhì)循環(huán)教學(xué)設(shè)計學(xué)情分析教材分析課后反思

課標(biāo)分析“物質(zhì)循環(huán)和能量流動”是濟(jì)南版八年級生物下冊第六單元第二章生態(tài)系統(tǒng)的第三節(jié)，隸屬于生物十大主題的第三個一級主題——生物與環(huán)境。針對本部分新課程標(biāo)準(zhǔn)要求學(xué)生能夠“概述生態(tài)系統(tǒng)的組成；列舉不同的生態(tài)系統(tǒng)；闡明生物圈是最大的生態(tài)系統(tǒng)?！北竟?jié)內(nèi)容綜合性較強(qiáng),既涉及光合作用、呼吸作用、生態(tài)系統(tǒng)、食物鏈、食物網(wǎng)等方面的知識,又涉及能量流動和物質(zhì)循環(huán)；不僅與生活和生產(chǎn)密切相關(guān),又與全球的環(huán)境、資源密不可分。評測練習(xí)1、一個天然湖泊生態(tài)系統(tǒng)中，肉食性魚總比草食性魚的數(shù)量少，這是由于（）A、湖泊中魚的密度太大B、湖泊中氧氣不足C、水鳥叼走肉食性魚苗過多D、能量在食物鏈中逐級遞減2、在“青草→食草昆蟲→蜘蛛→食蟲鳥→貓頭鷹”這條食物鏈中，占生態(tài)系統(tǒng)總能量比例最多和最少的消費者依次是()A.貓頭鷹和食草昆蟲B.青草和貓頭鷹C.食草昆蟲和青草D.食草昆蟲和貓頭鷹3、如圖示湖泊內(nèi)某些生物間的相對數(shù)量關(guān)系，這些生物構(gòu)成了一條食物鏈。你認(rèn)為該食物鏈中物質(zhì)和能量的流動方向是()A.甲→乙→丙→丁B.丁→丙→乙→甲C.丙→丁→乙→甲D.甲→乙→丁→丙4、生態(tài)系統(tǒng)中，第一營養(yǎng)級的能量為10000千焦，第二營養(yǎng)級的能量為1000千焦，第四營養(yǎng)級的能量為10千焦，那么第三營養(yǎng)級的能量應(yīng)為（）A、2000千焦B、100千焦C、500千焦D、50千焦5.如上圖是某開發(fā)區(qū)生態(tài)系統(tǒng)示意圖．相關(guān)敘述錯誤的是（）A．圖中一條食物鏈?zhǔn)牵阂摇．能量最多的是乙，毒素最多的是丁C．丁進(jìn)行生命活動所需能量最終來自光能D．若丁滅絕了，丙的數(shù)量會長期持續(xù)增加《能量流動和物質(zhì)循環(huán)》教學(xué)設(shè)計執(zhí)教者【教學(xué)目標(biāo)】知識與能力了解能量流動和物質(zhì)循環(huán)是生態(tài)系統(tǒng)的功能。2.掌握能量流動的過程、特點及研究意義。3.掌握物質(zhì)循環(huán)的概念以及碳循環(huán)的過程。4.理解能量流動和物質(zhì)循環(huán)的聯(lián)系和區(qū)別。過程與方法1.通過分析生態(tài)系統(tǒng)的能量流動的過程和特點，培養(yǎng)分析、綜合推理的思維能力。2.通過了解生態(tài)系統(tǒng)的能量流動和物質(zhì)循環(huán)，滲透生態(tài)系統(tǒng)是一個整體的觀點。情感、態(tài)度與價值觀1.確立正確的資源觀，提高資源利用率。2.認(rèn)識人類的各種活動必須遵循生態(tài)系統(tǒng)的客觀規(guī)律?！局攸c和難點】重點生態(tài)系統(tǒng)能量流動的過程和特點。難點生態(tài)系統(tǒng)的能量流動和物質(zhì)循環(huán)的過程?！菊n前準(zhǔn)備】學(xué)生：課前預(yù)習(xí)，完成導(dǎo)學(xué)案上的“自主完成知識系統(tǒng)”的內(nèi)容。教師：多媒體課件、圖片、文本?！緦W(xué)法指導(dǎo)】（1）學(xué)生課前預(yù)習(xí)。（2）課堂交流：師生交流，學(xué)生學(xué)會在教師引導(dǎo)下歸納總結(jié)知識點。（3）小組合作：上課之前學(xué)生按事先分組，進(jìn)行合作交流活動。（4）小組交流：學(xué)生在交流中學(xué)會分析選擇，培養(yǎng)綜合能力?！菊n時安排】1課時【教學(xué)過程】一、導(dǎo)入新課：首先請大家欣賞一段視頻。假設(shè)你像魯濱遜那樣流落在不毛的荒島上，隨身尚存的只有少量的玉米和一只母雞，那里除了能飲用的水外，幾乎沒有任何食物。以下哪種生存策略能讓你維持更長的時間來等待救援：生存策略1：先吃雞，然后吃玉米。生存策略2：先吃玉米，用部分玉米喂雞，吃雞下的蛋，最后吃雞。學(xué)生：每組學(xué)生各選一名代表，做出選擇。（絕大部分學(xué)生選擇的是2）教師：真理往往掌握在少數(shù)人手里。我們共同來看看魯濱遜的選擇是——先吃雞，后吃玉米。母雞提出抗議：對于母雞的抗議，我們是可以理解的。我們必須給母雞一個合理的解釋，消除母雞的不滿情緒，這就要用到我們這節(jié)課所學(xué)內(nèi)容。板書：能量流動和物質(zhì)循環(huán)設(shè)計意圖：游戲引入，緩解了剛才提問時的緊張情緒。從同學(xué)們熟知的魯濱遜漂流記入手，引起同學(xué)們激烈的討論，創(chuàng)設(shè)情景，激發(fā)學(xué)生興趣。設(shè)置懸念，引起學(xué)生的好奇心，活躍課堂氣氛。講授新課：知識點一、生態(tài)系統(tǒng)的能量流動過渡：那么什么叫生態(tài)系統(tǒng)的能量流動？生態(tài)系統(tǒng)的能量是怎樣流動的呢？探究一：能量流動的過程1.自主學(xué)習(xí)：PPT動態(tài)演示“生態(tài)系統(tǒng)的能量流動示意圖”，閱讀教材、思考：（1）營養(yǎng)級的定義：生態(tài)系統(tǒng)中的能量是通過

依次傳遞的.食物鏈上的每一個環(huán)節(jié),叫做

__________。例如:”草→鼠→蛇→鷹”這條食物鏈中，第一營養(yǎng)級是

，第二營養(yǎng)級級是

，第三營養(yǎng)級是

，第四營養(yǎng)級是

。（2）能量流動的定義:生態(tài)系統(tǒng)中能量的

、

和

的過程，稱為

。每個營養(yǎng)級能量的來源：①生產(chǎn)者來自；②消費者來自

。每個營養(yǎng)級能量的去路：①通過_________

作用自身消耗；②一部分能量通過_____________流入到下一個____________；③排泄物、尸體通過___________的呼吸作用散失。2.學(xué)生結(jié)合“生態(tài)系統(tǒng)能量流動示意圖”和教材內(nèi)容，思考討論，小組內(nèi)交流答案，完成思考題（1）（2）。設(shè)計意圖：學(xué)生主動自學(xué)，明確營養(yǎng)級的概念，為學(xué)習(xí)能量流動的方向打下基礎(chǔ)，通過識圖培養(yǎng)學(xué)生觀察和分析問題的能力。探究二：能量流動的特點1.過渡：我們在能量流動示意圖中，認(rèn)識了能量流動的過程，仔細(xì)觀察我們還會發(fā)現(xiàn)箭頭全是單方向的。能量是否能逆向流動？或者是循環(huán)使用?大家討論，說出你的理由？學(xué)生討論：小組代表：不會。（1）生物之間的吃與被吃的關(guān)系是不能逆轉(zhuǎn)的，因而能量傳遞的方向也是不可逆轉(zhuǎn)的；（2）各生物成分通過呼吸作用散失的能量，是不能被生物重新利用的?？偨Y(jié)：同學(xué)們分析的非常好，由此可見，能量流動的特點是單向流動的。設(shè)疑：在能量流動示意圖中，我們還發(fā)現(xiàn)箭頭由粗到細(xì)，方框從大到小，大家討論，發(fā)揮你的聰明才智，這說明了能量流動還有什么特點？請結(jié)合教材內(nèi)容及圖片思考以下問題：PPT生態(tài)系統(tǒng)中各營養(yǎng)級能量比較模式圖（1）隨著食物鏈的延伸，能量在各營養(yǎng)級上的含量有何特點？生：能量逐級遞減。每個營養(yǎng)級的箭頭面積逐漸減小。（2）圖中各營養(yǎng)級能量傳遞的效率是多少？生：10%總結(jié)：一般地說，能量在兩個營養(yǎng)級之間傳遞的效率為10%—20%。（3）為什么上一營養(yǎng)級的能量不能100%傳給下一營養(yǎng)級？學(xué)生討論、回答：①各營養(yǎng)級的生物都會因呼吸作用消耗相當(dāng)大的一部分能量②各營養(yǎng)級總有一部分生物的能量未被下一個營養(yǎng)級的生物所利用③各營養(yǎng)級的尸體、糞便等流入到分解者被利用（4）為什么食物鏈只有了3—4個營養(yǎng)級，一般不超過五個營養(yǎng)級？學(xué)生討論、回答：由于能量流動是逐級遞減的，營養(yǎng)級越多，在能量流動的過程中消耗的能量也越多，當(dāng)能量流動到第五營養(yǎng)級時，能量已經(jīng)不足于維持一個營養(yǎng)級的生存，因此食物鏈中的營養(yǎng)級只有3—4級．結(jié)論：由此我們得出能量流動的另一個特點是：逐級遞減（能量傳遞效率為10%--20%）設(shè)計意圖：激發(fā)學(xué)生興趣，層層深入，注重知識的聯(lián)系性，使學(xué)生對本節(jié)內(nèi)容進(jìn)行全面邏輯的學(xué)習(xí)。從實際數(shù)據(jù)出發(fā)，讓學(xué)生主動發(fā)現(xiàn)問題，總結(jié)問題中所反映的規(guī)律，發(fā)揮主觀能動性，牢固掌握知識。相關(guān)鏈接：請學(xué)生判斷各層次代表的營養(yǎng)級，并思考：（多媒體展示）提出問題：1.此能量金字塔各營養(yǎng)級有無倒置的可能？2.該生態(tài)系統(tǒng)各營養(yǎng)級個體數(shù)量是否也呈金字塔形？有無倒置的可能？3.如果要最大程度地減少能量的散失，應(yīng)該怎么辦？以小組為單位交流討論并歸納總結(jié)。學(xué)生回答1：沒有，能量是第一營養(yǎng)級固定的，而且單向流動，逐級遞減，下一營養(yǎng)級的能量來自于上一營養(yǎng)級，也總是少于上一營養(yǎng)級。2：有，如一棵樹以及樹上的麻雀和害蟲。3：減少營養(yǎng)級。時間過的真快，半節(jié)課已經(jīng)過去了，母雞媽媽該等急了吧！請大家利用所學(xué)知識，解釋魯濱遜為什么“先吃雞，然后吃玉米”。學(xué)生活動：興致很高，七嘴八舌，紛紛議論。學(xué)生回答：用玉米喂雞，增加了人在食物鏈中的營養(yǎng)級數(shù)，增大了能量浪費，違背了人對有限能源的最大利用原則。設(shè)計意圖:上課之初的一個問題貫穿能量流動的教學(xué)過程，有始有終．也讓學(xué)生體驗運用知識解決問題的樂趣。探究三：研究能量流動的實踐意義這一點也是我們研究能量流動的目的所在，我們總是希望能量能最大程度地流向人類，但是在生產(chǎn)實踐中，能量的高效利用和持續(xù)利用總是矛盾著，這就需要我們運用能量流動的原理來合理調(diào)整能量流動關(guān)系，使能量能持續(xù)高效地流向?qū)θ祟愑幸娴牟糠?。同學(xué)們在生活中知道這樣的例子嗎？下面請同學(xué)們看兩個能量利用的例子，看一看哪一個更高效得利用了能量？（播放幻燈片）學(xué)生：第二個能量利用率高?？偨Y(jié)：在生活中要實現(xiàn)對能量的多級利用，才能大大提高能量的利用效率。請同學(xué)們與老師一起總結(jié)能量流動的過程：①輸入能量源頭：太陽能②起點：生產(chǎn)者固定太陽能開始③輸入總量：生產(chǎn)者固定的太陽能總量④傳遞途徑(渠道）：食物鏈和食物網(wǎng)⑤特點：沿食物鏈單向傳遞逐級遞減。知識點二、生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)播放課件：碳的循環(huán)圖解引導(dǎo)探索：1.碳在無機(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？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)“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)．得出結(jié)論：物質(zhì)循環(huán)的特點：周而復(fù)始過渡：碳循環(huán)是自然界中重要的物質(zhì)循環(huán)，除此之外，還有什么物質(zhì)循環(huán)？通過視頻認(rèn)識水循環(huán)的大致過程加深對物質(zhì)循環(huán)的認(rèn)識。（視頻播放水的循環(huán)過程）通過圖片認(rèn)識氮循環(huán)的大致過程加深對物質(zhì)循環(huán)的認(rèn)識。小結(jié)：這就是為什么維持生態(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)，億萬年來卻沒有被生命活動所消耗完的原因．循環(huán)的特點是周而復(fù)始．設(shè)計意圖：以問題的形式引導(dǎo)思考，能增強(qiáng)學(xué)生的注意力，培養(yǎng)學(xué)生表達(dá)能力．及時總結(jié)提高學(xué)生的整體感知．三、總結(jié)：能量流動和物質(zhì)循環(huán)的特點和聯(lián)系。特點不同：能量流動是逐級遞減的，物質(zhì)循環(huán)是周而復(fù)始的。聯(lián)系：這兩個過程密切相關(guān)，不可分割，物質(zhì)是能量的載。能量是物質(zhì)循環(huán)的動力。它們將生態(tài)系統(tǒng)的各種成分聯(lián)系成一個統(tǒng)一的整體。展示表格比較能量流動和物質(zhì)循環(huán)設(shè)計意圖：對本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行比較，加深理解，突出重點和難點。效果分析本課能密切聯(lián)系學(xué)生的學(xué)習(xí)生活實際，結(jié)合學(xué)生已有的生活經(jīng)歷和體驗創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，設(shè)計符合學(xué)生實際的課堂活動，本節(jié)以《魯濱遜漂流記》的有關(guān)情節(jié)引入，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，在課堂上通過學(xué)生的互相討論，學(xué)生的思維被充分地調(diào)動起來，主動參與學(xué)習(xí)，成為學(xué)習(xí)的主人。設(shè)計科學(xué)合理、有思維價值的問題，讓學(xué)生在感悟、討論、交流、辯論中深化自己的思想認(rèn)識，形成正確的價值觀念，同時培養(yǎng)學(xué)生自主合作、分析探究問題的能力。課后反思本節(jié)主要講述了能量流動的過程、能量流動的特點和研究能量流動的意義。本節(jié)課采用了“學(xué)、展、點、練”課堂教學(xué)模式，借助多媒體手段最大限度地發(fā)揮了學(xué)生的主動性和創(chuàng)造性，使學(xué)生能夠運用所學(xué)的生物學(xué)知識解決實際生活中的問題。以下是針對本節(jié)課的教學(xué)我的幾點感悟：1.成功點（1）教師能夠調(diào)動學(xué)生積極主動地參與學(xué)習(xí)活動。本節(jié)以《魯濱遜漂流記》的有關(guān)情節(jié)引入，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，在課堂上通過學(xué)生的互相討論，學(xué)生的思維被充分地調(diào)動起來，主動參與學(xué)習(xí)，成為學(xué)習(xí)的主