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

教學(xué)設(shè)計(jì)本節(jié)課的教學(xué)設(shè)計(jì)思路：導(dǎo)入部分，因?yàn)楸竟?jié)是高三一輪復(fù)習(xí)的內(nèi)容，所以有必要對(duì)本章的內(nèi)容進(jìn)行整體的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建，指明能量流動(dòng)在本章中的地位及與其他內(nèi)容之間的聯(lián)系。為此，課堂開(kāi)始我先展示了兩個(gè)最基礎(chǔ)的問(wèn)題：1.生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)包括哪兩個(gè)方面？2.生態(tài)系統(tǒng)的功能體現(xiàn)在哪些方面？這也是高考非選擇題中考到過(guò)的考點(diǎn)。同時(shí)滲透生物學(xué)上結(jié)構(gòu)決定功能的觀(guān)點(diǎn)。本節(jié)課我們就來(lái)共同復(fù)習(xí)生態(tài)系統(tǒng)的功能之一能量流動(dòng)。教師展示本節(jié)課的考綱要求：生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)的基本規(guī)律及應(yīng)用(Ⅱ)指導(dǎo)學(xué)生明確本節(jié)課的復(fù)習(xí)目標(biāo)：1.分析生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的過(guò)程和特點(diǎn)。2.概述研究能量流動(dòng)的實(shí)踐意義。3.應(yīng)用能量流動(dòng)的基本規(guī)律進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算和解決生活實(shí)際問(wèn)題。一、生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)過(guò)程探究活動(dòng)1：結(jié)合課本圖5-7，思考并回答以下問(wèn)題，深化對(duì)概念的理解:（注：該活動(dòng)由學(xué)生自主完成填寫(xiě)，小組內(nèi)統(tǒng)一答案，學(xué)生代表上黑板展示答案，并由學(xué)生代表給同學(xué)們講解，教師加以補(bǔ)充。通過(guò)課堂學(xué)生表現(xiàn)發(fā)現(xiàn)，需要指點(diǎn)的地方有：流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量除了光合作用固定的太陽(yáng)能外，還有化能合成固定的無(wú)機(jī)物中的化學(xué)能，人工生態(tài)系統(tǒng)還有人工投入的能量。）探究活動(dòng)2：結(jié)合課本圖5-6，分析每一營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量的來(lái)源和去向：（注：教師提出活動(dòng)要求，由學(xué)生結(jié)合課本自主完成具體的分析，并注意區(qū)分不同概念間的區(qū)別與聯(lián)系。）（1）能量的來(lái)源：①第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)：________（主要）②其余各級(jí)：___________________與能量有關(guān)的幾個(gè)概念的辨析：攝入量＝____________+____________同化量＝_________+__________________生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖的能量＝_________+________+_________流經(jīng)該營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量指的是上面提到的哪個(gè)？（2）能量的去向：（結(jié)合圖5-7，從能量最終去向來(lái)總結(jié)）：非頂級(jí)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的同化量=_________+_________+_________頂級(jí)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的同化量=_________+__________（注：結(jié)合多媒體課件，逐項(xiàng)檢查學(xué)生的分析成果，學(xué)生代表起來(lái)回答，教師引導(dǎo)分析，徹底掌握與能量流動(dòng)相關(guān)的概念及之間的關(guān)系。知識(shí)點(diǎn)分析清楚之后，接著做對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練1的題目。）二、生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的特點(diǎn)探究活動(dòng)3：分析課本圖5-8賽達(dá)伯格湖的能量流動(dòng)圖解,完成以下問(wèn)題：將圖中三個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量填寫(xiě)到能量金字塔中：能量流動(dòng)特點(diǎn)及原因分析：3．能量傳遞效率①公式：能量傳遞效率=———————————×100%②兩個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)間傳遞效率約為：____________________。③計(jì)算圖5-8中的能量傳遞效率：第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)到第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)：第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)到第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)：（注：教師展示賽達(dá)伯格湖自然生態(tài)系統(tǒng)中對(duì)各個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)中能量的統(tǒng)計(jì)數(shù)值，引導(dǎo)學(xué)生歸納總結(jié)生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的特點(diǎn)，思維拓展探討能量單向流動(dòng)和逐級(jí)遞減的原因，并在此基礎(chǔ)上分析能量金字塔和數(shù)量金字塔，并讓學(xué)生繪制“樹(shù)-昆蟲(chóng)-鳥(niǎo)”的數(shù)量金字塔，說(shuō)明數(shù)量金字塔的特殊性。通過(guò)分析能量金字塔的特點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)為什么營(yíng)養(yǎng)級(jí)一般不超過(guò)5個(gè)？該部分能量流動(dòng)特點(diǎn)的原因分析留出3分鐘時(shí)間讓學(xué)生背誦記憶。能量傳遞效率的計(jì)算結(jié)合課本提供的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)際計(jì)算，探討能量流動(dòng)的傳遞效率的計(jì)算方法，由簡(jiǎn)入繁，重注課本資料的利用，引導(dǎo)學(xué)生回歸課本，夯實(shí)基礎(chǔ)。）拓展提升能量流動(dòng)的相關(guān)計(jì)算拓展提升（注：該部分通過(guò)兩個(gè)習(xí)題的實(shí)際計(jì)算，第1題在沒(méi)有能量傳遞效率時(shí)，求最多或者最少按照食物鏈選擇最長(zhǎng)或最短，能量傳遞效率選擇最高或最低的例子；在此基礎(chǔ)上再出示第2題具有一定食物分配比例的計(jì)算，通過(guò)這兩個(gè)例題，引導(dǎo)學(xué)生歸納總結(jié)其中的規(guī)律，并適當(dāng)拓展。）三、研究能量流動(dòng)的實(shí)踐意義1.科學(xué)規(guī)劃，設(shè)計(jì)人工生態(tài)系統(tǒng)，提高能量的利用率；2.調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的關(guān)系使能量持續(xù)高效的流向?qū)θ祟?lèi)最有益的部分。（注：該部分讓學(xué)生結(jié)合實(shí)例加以展示，體現(xiàn)學(xué)以致用的思想，引導(dǎo)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際，兩條意義是考試的常考點(diǎn)，教師引導(dǎo)辨析能量傳遞效率和能量利用率。最后留2分鐘時(shí)間讓學(xué)生記憶。）【本節(jié)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)】由學(xué)生整理到筆記上?！景鍟?shū)設(shè)計(jì)】生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)一、能量流動(dòng)的概念二、能量流動(dòng)的過(guò)程三、能量流動(dòng)的特點(diǎn)

1．單向流動(dòng)，逐級(jí)遞減。

2．傳遞效率：同化量/同化量，10%~20%。

3．金字塔：能量、數(shù)量金字塔。四、研究能量流動(dòng)的意義學(xué)情分析本節(jié)課是高三一輪復(fù)習(xí)課，通過(guò)課前的診斷檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，學(xué)生對(duì)本節(jié)的知識(shí)有了整體的把握，能夠答出能量流動(dòng)的特點(diǎn)，基本寫(xiě)出研究能量流動(dòng)的意義，但是具體到細(xì)節(jié)上就很難說(shuō)清楚、算明白了。我分析原因主要是：1.能量流動(dòng)的知識(shí)比較抽象，特別是每一營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量的來(lái)源與去向問(wèn)題，學(xué)生不能及時(shí)聯(lián)系生活實(shí)際，較難掌握，故本節(jié)復(fù)習(xí)設(shè)計(jì)時(shí)我設(shè)計(jì)了兩個(gè)探究環(huán)節(jié)：①結(jié)合課本圖5—7總體分析能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失。②結(jié)合課本圖5—6，具體分析第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量的來(lái)源和去向，進(jìn)而上升到每一營(yíng)養(yǎng)級(jí)。特別突出了對(duì)能量來(lái)源和去向的探討。2.能量的流動(dòng)特點(diǎn)其具體原因也是學(xué)生學(xué)習(xí)的一大難點(diǎn)。語(yǔ)言描述對(duì)于理科生來(lái)說(shuō)本就有些難度，加之能量傳遞效率的計(jì)算類(lèi)習(xí)題又變化多樣，故此處又成了失分點(diǎn)。逐級(jí)遞減的原因可以讓學(xué)生理解著記憶一會(huì)，傳遞效率的計(jì)算通過(guò)習(xí)題的訓(xùn)練加以突破。最后通過(guò)設(shè)置幾個(gè)簡(jiǎn)單的高考題，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)自信心。效果分析：本節(jié)課立足課本，重在基礎(chǔ)知識(shí)的回顧復(fù)習(xí)，課本資料的充分挖掘利用，學(xué)案設(shè)計(jì)的層層遞進(jìn)的小問(wèn)題，都使得學(xué)生對(duì)基本概念、基本原理的理解更加透徹，易混易錯(cuò)點(diǎn)辨析更加準(zhǔn)確；講練結(jié)合的方式讓學(xué)生對(duì)本節(jié)知識(shí)點(diǎn)的鞏固更加到位，課堂中學(xué)生問(wèn)題回答準(zhǔn)確率較高，個(gè)別出錯(cuò)點(diǎn)及時(shí)分析糾正，提高了課堂的時(shí)效性。最后的高考出題角度分析，高考真題體驗(yàn)，指明了高考的方向，增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的信心。課堂效果進(jìn)一步提高。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。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(guò)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(wèn)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。能量流動(dòng)的過(guò)程，能量流動(dòng)的特點(diǎn)，研究能量流動(dòng)的實(shí)踐意義。關(guān)于“能量流動(dòng)的過(guò)程”，教材以“光合作用”知識(shí)為基礎(chǔ)，講述了生態(tài)系統(tǒng)中用于能量流動(dòng)的“能量”來(lái)源，并詳細(xì)分析了第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)(生產(chǎn)者)獲得能量的全過(guò)程，定性地闡述了該營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量變化。又以圖示的形式重點(diǎn)說(shuō)明了第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)(初級(jí)消費(fèi)者)中能量的來(lái)源和去向，既一目了然地說(shuō)明了生態(tài)系統(tǒng)中能量在各營(yíng)養(yǎng)級(jí)中的變化，又避免了文字上的重復(fù)，同時(shí)更有利于發(fā)展學(xué)生的思維能力。關(guān)于“能量流動(dòng)的特點(diǎn)”，列舉了美國(guó)生態(tài)學(xué)家林德曼(R.L.1indeman，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，并進(jìn)一步得出相鄰營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間能量傳遞的百分比，教材順?biāo)浦鄣貙?dǎo)入了能量流動(dòng)的特點(diǎn)之話(huà)題，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。為了說(shuō)明這一問(wèn)題，由低到高繪制出了一個(gè)能量金字塔。這樣既可以發(fā)展學(xué)生的邏輯思維和形象思維，又有效地說(shuō)明了生態(tài)系統(tǒng)中，營(yíng)養(yǎng)級(jí)越高，獲得的能量越少。關(guān)于“研究能量流動(dòng)的實(shí)踐意義”，教材先概要說(shuō)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?lèi)最有益的部分。然后以事實(shí)說(shuō)話(huà)，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。旨在提示人們?cè)陂_(kāi)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)自然而然地要滲透生態(tài)學(xué)觀(guān)點(diǎn)，注重生態(tài)道德的教育與培養(yǎng)。【當(dāng)堂訓(xùn)練，學(xué)練結(jié)合】對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練1：能量流動(dòng)的過(guò)程1.生態(tài)系統(tǒng)相對(duì)穩(wěn)定時(shí)無(wú)能量的輸入和散失()2.生產(chǎn)者固定的能量除用于自身呼吸外，其余均流入下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)()3.除最高營(yíng)養(yǎng)級(jí)外，某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的總能量由四個(gè)部分組成：自身呼吸消耗的能量、流向下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量、被分解者利用的能量和未被利用的能量()4.兔吃草后排出的糞便中的能量是兔同化量的一部分()5.某生態(tài)系統(tǒng)中有A、B、C、D四種生物，構(gòu)成食物鏈A→B→C，D為分解者，如圖是該生態(tài)系統(tǒng)中能量流入B處發(fā)生的一系列變化示意圖，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.圖中的甲表示B的同化量，乙表示B用于生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的能量B.參與丁過(guò)程的都是異養(yǎng)型生物，包括細(xì)菌、真菌等C.當(dāng)生態(tài)系統(tǒng)處于相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，B的種群數(shù)量一般處于K/2D.圖中D的能量不全部來(lái)自B生物對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練2：能量流動(dòng)的特點(diǎn)及意義1.直接以低營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物為食將消耗生態(tài)系統(tǒng)更多的能量()2.能量流動(dòng)規(guī)律可用“能量金字塔”表示，一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)級(jí)越多，在能量流動(dòng)過(guò)程中散失的熱能越多，所以能量流動(dòng)一般不會(huì)超過(guò)4～5個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)()3.拔去田地中的雜草是人為地調(diào)整能量流動(dòng)的方向，可以提高生態(tài)系統(tǒng)的能量傳遞效率()4.如圖表示某生態(tài)系統(tǒng)的能量金字塔，其Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分別代表不同的營(yíng)養(yǎng)級(jí)，E1、E2代表能量的形式。下列敘述正確的是()A.Ⅰ和Ⅳ是實(shí)現(xiàn)物質(zhì)循環(huán)的關(guān)鍵生態(tài)成分B.該圖所示的食物網(wǎng)中只有1條食物鏈：Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ→ⅣC.E1表示的能量主要是通過(guò)光合作用所攝入的能量D.能量可在食物鏈中循環(huán)利用5.下列關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)的敘述中，錯(cuò)誤的是()A.由于生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)是逐級(jí)遞減的，所以營(yíng)養(yǎng)級(jí)越高則所同化的能量就越少B.由于散失的熱能不能被生產(chǎn)者重新固定，所以生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)是單向不可循環(huán)的C.充分利用作物秸稈等可以提高能量傳遞的效率D.能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)的渠道都是食物鏈和食物網(wǎng)對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練3：能量流動(dòng)的綜合計(jì)算1.某同學(xué)繪制了如圖所示的能量流動(dòng)圖解(其中W1為生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能)，下列敘述中不正確的是()A.生產(chǎn)者固定的總能量可表示為(A1＋B1＋C1＋A2＋B2＋C2＋D2)B.由第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)到第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量傳遞效率為D1/W1C.流入初級(jí)消費(fèi)者體內(nèi)的能量可表示為(A2＋B2＋C2)D.圖解表明能量流動(dòng)的特點(diǎn)是單向流動(dòng)、逐級(jí)遞減2.如圖是某人工魚(yú)塘生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)過(guò)程中部分環(huán)節(jié)涉及的能量值[單位為103kJ/(m2?y)]。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題：(1)該生態(tài)系統(tǒng)中流入生物群落的總能量有哪些來(lái)源？(2)生產(chǎn)者、植食性動(dòng)物和肉食性動(dòng)物固定的總能量分別是多少？(3)生產(chǎn)者→植食性動(dòng)物、植食性動(dòng)物→肉食性動(dòng)物的能量傳遞效率分別是多少？(4)假設(shè)全部來(lái)自于生產(chǎn)者，按照?qǐng)D中的能量流動(dòng)規(guī)律，肉食性動(dòng)物要增加100kg，則需要消耗多少kg生產(chǎn)者？【課后練習(xí)，鞏固提升】1.(2015?海南，25)關(guān)于草原生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的敘述，錯(cuò)誤的是()A.能量流動(dòng)包括能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失的過(guò)程B.分解者所需的能量可來(lái)自各營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物所儲(chǔ)存的能量C.生態(tài)系統(tǒng)維持正常功能需要不斷得到來(lái)自系統(tǒng)外的能量D.生產(chǎn)者固定的能量除用于自身呼吸外，其余均流入下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)2.(2015?福建，4)右圖為某人工魚(yú)塘食物網(wǎng)及其能量傳遞示意圖(圖中數(shù)字為能量數(shù)值，單位是J?m－2?a－1)，下列敘述正確的是()A.該食物網(wǎng)中最高營(yíng)養(yǎng)級(jí)為第六營(yíng)養(yǎng)級(jí)B.該食物網(wǎng)中第一到第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量傳遞效率為25%C.太陽(yáng)魚(yú)呼吸作用消耗的能量為1357J?m－2?a－1D.該食物網(wǎng)中的生物與無(wú)機(jī)環(huán)境共同構(gòu)成一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)3.(2013?廣東，5)如圖所示為某湖泊的食物網(wǎng)，其中魚(yú)a、魚(yú)b為兩種小型土著魚(yú)，若引入一種以中小型魚(yú)類(lèi)為食的鱸魚(yú)，將出現(xiàn)的情況是()A.鱸魚(yú)的產(chǎn)量不能彌補(bǔ)土著魚(yú)的減少量B.土著魚(yú)在與鱸魚(yú)的競(jìng)爭(zhēng)中處于劣勢(shì)C.浮游動(dòng)物總量銳減后再急升D.浮游植物總量急升后再銳減4.(2010?山東，6)以下表示動(dòng)物利用食物的過(guò)程。正確的分析是()A.恒溫動(dòng)物的④/③值一般高于變溫動(dòng)物B.哺乳動(dòng)物的③/①值一般為10%～20%C.提高圈養(yǎng)動(dòng)物生長(zhǎng)量一般需提高③/②值D.食肉哺乳動(dòng)物的③/②值一般低于食草哺乳動(dòng)物課后反思《生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)》這一節(jié)主要講述了能量流動(dòng)的過(guò)程、能量流動(dòng)的特點(diǎn)和研究能量流動(dòng)的實(shí)踐意義。在《生物與環(huán)境》板塊，本節(jié)占重要地位，是難點(diǎn)也是每年高考的熱點(diǎn)，而關(guān)于能量流動(dòng)的分析從課前檢測(cè)來(lái)看很多學(xué)生是紙上談兵，遇到問(wèn)題又傻眼了，所以這部分的復(fù)習(xí)需要講練結(jié)合。鑒于是復(fù)習(xí)課，我注重了知識(shí)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建，在課堂開(kāi)始由學(xué)生梳理本節(jié)的主干知識(shí)，增強(qiáng)學(xué)生的整體意識(shí)，且問(wèn)題較為簡(jiǎn)單，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)信心。針對(duì)學(xué)生暴露出的疑點(diǎn)、難點(diǎn)我設(shè)計(jì)了三個(gè)探究活動(dòng)，逐個(gè)突破，力求清晰透徹，且注意利用課本中的素材，回歸基礎(chǔ)。如能量流動(dòng)的來(lái)源和去向，借助課本中的兩幅圖片，但調(diào)換了下順序，先整體，后局部，并結(jié)合設(shè)計(jì)的一系列小問(wèn)題將能量流動(dòng)的過(guò)程清晰明了的展現(xiàn)出來(lái)，還注意引導(dǎo)學(xué)生區(qū)分了里面的一些易混概念。將學(xué)生的思維充分調(diào)動(dòng)起來(lái)，主動(dòng)參與學(xué)習(xí)，成為學(xué)習(xí)的主人。在基礎(chǔ)知識(shí)梳理完后設(shè)計(jì)的命題角度分析，高考真題體驗(yàn)，讓學(xué)生充分認(rèn)識(shí)了高考的出題形式，考點(diǎn)設(shè)計(jì)，且注重了與知識(shí)的對(duì)應(yīng)，學(xué)生做對(duì)輕而易舉，增強(qiáng)了學(xué)習(xí)的興趣和信心。本節(jié)課的不足之處，主要體現(xiàn)在對(duì)錄播室的操作不熟練，可以使用激光筆翻頁(yè)，節(jié)省操作鼠標(biāo)的時(shí)間，使課堂更加流暢，節(jié)約出時(shí)間。再就是習(xí)題多讓學(xué)生思考，更多的落實(shí)到書(shū)面上，