能量流動教學(xué)設(shè)計(jì)

《生態(tài)系統(tǒng)的功能——能量流動》教學(xué)設(shè)計(jì)1.1教學(xué)目標(biāo)知識目標(biāo)：（1） 了解生態(tài)系統(tǒng)能量流動的概念。（2） 應(yīng)用生態(tài)系統(tǒng)能量流動的過程和特點(diǎn)。（3） 體會研究生態(tài)系統(tǒng)能量流動的意義。能力目標(biāo)：（1） 通過引導(dǎo)學(xué)生定量地分析某個具體生態(tài)系統(tǒng)的能量流動過程和特點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生分析、綜合和推理的思維能力。（2） 通過探討能量流動特點(diǎn)在生產(chǎn)、生活中實(shí)際應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力。情感目標(biāo)：站在生態(tài)道德的角度，理解一些生態(tài)學(xué)觀點(diǎn)，使學(xué)生懂得對資源的利用應(yīng)遵循生態(tài)學(xué)原理和可持續(xù)發(fā)展原則，為形成科學(xué)的世界觀作準(zhǔn)備。1.2教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：生態(tài)系統(tǒng)能量流動的過程和特點(diǎn)。教學(xué)難點(diǎn)：生態(tài)系統(tǒng)能量流動的過程和特點(diǎn)2.1教學(xué)方法：注重“學(xué)案導(dǎo)學(xué)”，貫徹“先學(xué)后教，當(dāng)堂訓(xùn)練”的教學(xué)模式；引導(dǎo)數(shù)據(jù)分析，進(jìn)行啟發(fā)式教學(xué)法；多媒體的直觀教學(xué)法；理論應(yīng)用實(shí)際的知識遷移的教學(xué)法。2.2教學(xué)工具：學(xué)案，多媒體課件，實(shí)物展示臺。新課引入：為了緩解緊張情緒，我們首先請大家做一個快樂競猜游戲?！綪PT】假設(shè)你像魯濱遜那樣流落在不毛的荒島上，只有 15Kg玉米和一只母雞可以食用,那么使自己活的最長的辦法是：先吃雞，然后吃玉米先吃玉米，同時用部分玉米喂雞，吃雞生產(chǎn)的蛋，最后再吃雞學(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。我們來看看魯濱遜的選擇是一一先吃雞，后吃玉米。【PPT】母雞提出抗議。教師：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，這就得用到我們這節(jié)課的內(nèi)容“生態(tài)系統(tǒng)的能量流動” 。新課內(nèi)容：【PPT】生態(tài)系統(tǒng)的能量流動提問：什么叫做生態(tài)系統(tǒng)的能量流動？學(xué)生回答：生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞和散失。學(xué)生閱讀教材、思考（時間 5分鐘）：1、能量是如何“輸入”生態(tài)系統(tǒng)的？ 2、能量“傳遞”的途徑是什么？3、能量是通過什么方式“散失”的？老師：朋友聚會的時候，經(jīng)常玩一種“杠子 -蟲-老虎-雞”的游戲，大家有沒有知道這個游戲規(guī)則的？老師：在這個游戲中生物之間有制約作用。其中除了杠子對老虎的機(jī)械作用外，其他生物之間的關(guān)系是靠捕食起到制約作用的。它們之間的捕食可形成完整的食物鏈。[PPT]“杠子-蟲-雞-老虎”的食物鏈老師：說出食物鏈中各生物所屬營養(yǎng)級，以及在生態(tài)系統(tǒng)中的具體成分。學(xué)生討論。教師：請以食物鏈中以“生產(chǎn)者”為例，分析該營養(yǎng)級能量流動的來源和去路。學(xué)生分析，完成學(xué)案中生產(chǎn)者能量來源和去路的表格填空。【實(shí)物展示】部分學(xué)生 “能量來源和去路”的學(xué)案填寫。教師組織學(xué)生分組討論，所展示的答案分析的是否正確，寫法上有什么不足。學(xué)生討論，學(xué)生代表發(fā)言?！綪PH以“生產(chǎn)者”為例的能量來源和去路。來源：生產(chǎn)者通過光合作用固定的太陽光能去路：（1）自身通過呼吸作用分解一部分有機(jī)物 ，釋放能量（散失）；（2） 隨殘枝敗葉等流入到分解者中（最終通過分解者的呼吸作用散失能量）（3） 有一小部分有機(jī)物中的能量流入到下一個營養(yǎng)級。學(xué)生以此類推，說出能量在該食物鏈各營養(yǎng)級的來源和去路。教師提示：最高營養(yǎng)級老虎的能量去路只有兩條，沒有“流入下一營養(yǎng)級”的途徑。【PPH食物鏈整體的能量流動圖?；仡欁x書思考的問題：學(xué)生：1、能量是生產(chǎn)者通過光合作用將光能轉(zhuǎn)化為有機(jī)物中化學(xué)能“輸入”到生態(tài)系統(tǒng)；2、 能量“傳遞”是通過生物捕食的食物鏈和食物網(wǎng)進(jìn)行；3、 能量最終通過各個營養(yǎng)級生物和分解者的呼吸作用，將有機(jī)物的化學(xué)能最總轉(zhuǎn)化為熱能散失。教師：結(jié)合食物鏈的能量流動，分析、討論以下內(nèi)容：1、 生態(tài)系統(tǒng)中能量流動的源頭在哪兒？2、 能量流動的起點(diǎn)是什么？3、 生態(tài)系統(tǒng)能量的總值為多少？4、 什么是能量流動的渠道？學(xué)生分組討論。學(xué)生回答：1、陽光；2、從生產(chǎn)者固定的全部太陽能開始；3、生產(chǎn)者所固定的全部太陽光能； 4、食物鏈、食物網(wǎng)。教師：在“杠子-蟲-雞-老虎”的食物鏈中，能量是沿著“杠子-蟲-雞-老虎”途徑單方向流動的。該食物鏈能否發(fā)生能量逆向流動？或者是循環(huán)使用 ？學(xué)生討論。學(xué)生回答：不會。生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)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；同時，各生物成分通過呼吸作用將有機(jī)物的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能散失，這部分散失的能量是不能被生物重新利用的。【PPH生態(tài)系統(tǒng)能量流動的特點(diǎn)一：單向流動老師：以上對能量流動過程的分析，使我們對能量流動有了定性的認(rèn)識。下面我們通過賽第2頁達(dá)伯格湖的學(xué)習(xí)，對生態(tài)系統(tǒng)的能量流動進(jìn)行定量的分析?！綪PT—動畫演示賽達(dá)伯格湖的能量流動】老師：仔細(xì)觀察賽達(dá)伯格湖的能量流動圖解，請將圖中的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，完成學(xué)案中“知識探究”中的表格。營養(yǎng)級流入能量輸入下一營養(yǎng)級的能量呼吸作用散失分解者分解（呼吸散失）未利用能量傳遞效率t\.生丿者植食性動物肉食性動物教師：在剛才的賽達(dá)伯格湖預(yù)習(xí)的過程中，有些同學(xué)對這樣幾個知識點(diǎn)不是很了解，現(xiàn)在我將這幾個問題反映出來，我們大家共同討論，研究。、能量傳遞效率如何計(jì)算？、賽達(dá)伯格湖中“未利用的能量”是哪一部分的能量？學(xué)生展開討論，說出自己的認(rèn)識。教師引導(dǎo)、總結(jié)：1、能量傳遞效率=輸入到后一營養(yǎng)級的能量（同化量） /本營養(yǎng)級的能量（同化量）2 、未利用的能量：未被呼吸消耗，也未被下一營養(yǎng)級和分解者所利用的能量，可依然存在于生物體內(nèi)，也可能以煤、石油等形式存在?！綪PT——賽達(dá)伯格湖數(shù)據(jù)的整理】學(xué)生思考討論以下問題：（1）分析每一營養(yǎng)級能量的 “流入”和“流出（包含未利用）”是否平衡？（2）隨著食物鏈的延伸，能量在各營養(yǎng)級的含量上有什么特點(diǎn)？賽達(dá)伯格湖的能量流動圖解中哪些方式表現(xiàn)了該特點(diǎn)？學(xué)生討論，回答：（1） 每一營養(yǎng)級能量的“流入”和“流出”總量是相等的，遵循了能量守恒定律。（2） 能量逐級遞減。每個營養(yǎng)級的數(shù)字和箭頭面積逐漸減小。教師：表格中各營養(yǎng)級能量傳遞效率是多少？學(xué)生：能量從第一營養(yǎng)級流入第二營養(yǎng)級占生產(chǎn)者所固定能量的百分比是 13.5%；第二營養(yǎng)級流人第三營養(yǎng)級的能量，占初級消費(fèi)者所同化的能量總量的百分比是 20%。結(jié)論：能量在兩個營養(yǎng)級之間傳遞效率一般為 10%--20%.學(xué)生思考討論：（3）能量在兩個營養(yǎng)級之間傳遞效率一般為 10%--20%o為什么某一營養(yǎng)級的能量不能百分之百地流到下一個營養(yǎng)級？

學(xué)生討論、回答: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)級的生物所利用各營養(yǎng)級的尸體、糞便等流入到分解者被利用教師：由此我們可以得出生態(tài)系統(tǒng)的能量流動另一個特點(diǎn)是什么？學(xué)生：能量流動有逐級遞減的特點(diǎn)?！綪PT】生態(tài)系統(tǒng)能量流動的特點(diǎn)二：逐級遞減【PPT】生態(tài)系統(tǒng)能量流動兩大特點(diǎn)是： 單向流動逐級遞減（能量傳遞效率為10%--20%）教師：科學(xué)家林德曼研究發(fā)現(xiàn)，由一個營養(yǎng)級到下一個營養(yǎng)級能量傳遞效率一般為 10%左右，稱之為“林德曼10%定律”。教師：如果“杠子一蟲一雞一老虎”的食物鏈?zhǔn)且?10%的傳遞效率進(jìn)行的，我們按照各營養(yǎng)級能量大小可將其堆積成一個特殊的形狀一一金字塔型。我們稱之為“能量金字塔”。教師：對于能量流動的過程和特點(diǎn)都進(jìn)行了細(xì)致的學(xué)習(xí)，現(xiàn)在來檢查我們對這部分知識掌握的情況。課堂當(dāng)堂訓(xùn)練：學(xué)案【思維訓(xùn)練】1、2、3、4、5。教材“評價指南”第一題。師生核對習(xí)題答案，當(dāng)堂討論有疑問的問題。教師：時間過得真快，大半節(jié)課已經(jīng)過去了。母雞媽媽該等急了吧?！綪PT】母雞的等待荒島上的場景再現(xiàn)教師：請大家利用已學(xué)知識分析，為什么魯濱遜會選擇“先吃雞，后吃玉米”？學(xué)生討論?…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(fèi)，違背了人對有限能源的最大利用原則。老師：結(jié)合魯濱遜的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，考慮到中國國情，在日常生活中我們?nèi)绾握{(diào)整飲食結(jié)