高中生物人教版（2019）选择性必修2 3.2 生态系统的能量流动 教学设计

第2节 生态系统的能量流动
(一)教学目标
1.通过分析能量在营养级间的流动情况和赛达伯格湖的能量流动，概述生态系统中能量流动的过程和特征。
2.用生态金字塔表征生态系统中各营养级间的能量、生物量或数量等关系。
3.概述研究生态系统能量流动的意义。
4.尝试调查当地某生态系统的能量流动情况。
(二)教学重点、难点.
1.教学重点
生态系统的能量流动过程。
2.教学难点
(1)分析生态系统能量流动的过程。
(2)尝试调查当地某生态系统的能量流动情况。
(三)教学过程
一、创设情境，导入新课
结合课本中“问题探讨”的情境，思考课本有关问题，在讨论的基础上，引导学生运用自己的语言表达什么是能量流动。
二、生态系统能量流动的概念
生态系统的能量流动是指生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。
太阳能几乎是所有生态系统的能量来源。它通过生产者的光合作用进入生态系统，然后从生产者转移到各级消费者以及分解者。生态系统各部分通过各种途径散失到环境中的热能，不能再为其他生物所利用。
三、研究能量流动的基本思路
研究能量流动如果以个体或种群作为研究对象，有着很大的局限性和偶然性，如果将一个营养级中的所有种群作为一个整体，则可以较为准确地计算出每一个营养级能量的输入值和输出值。
四、生态系统的能量流动过程
组织学生讨论：1.地球上几乎所有生态系统的能量都来自哪里 这些能量是如何输入生态系统的
地球上几乎所有的生态系统所需要的能量都来自太阳。太阳每天输送到地球的能量绝大部分都被地球表面的大气层所吸收、散射和反射掉了,大约只有1% 以可见光的形式，被生态系统的生产者通过光合作用转化成化学能，固定在它们所制造的有机物中。这样，太阳能就输入到了生态系统的第一营养级。
PPT展示输入第一营养级能量的去路。
组织学生讨论输入第一营养级的能量的去路。输入第一营养级的能量，一部分在生产者的呼吸作用中以热能的形式散失了；另一部分用于生产者的生长、发育和繁殖等生命活动。其中用于生产者的生长、发育和繁殖构成植物体的有机物中的能量，一部分随着残枝败叶等被分解者分解能热能形式释放出来；另一部分流入初级消费者体内。
第一营养级的能量是怎样传递到第二营养级的
生产者被初级消费者摄入，能量就流入了第二营养级。流入第二营养级的能量，一部分用于初级消费者的呼吸作用，以热能的形式散失；另一部分用于初级消费者的生长、发育和繁殖等生命活动，其中一部分以遗体残骸的形式被分解者利用。如果初级消费者被次级消费者捕食，能量就流入了第三营养级。
分析、比较流入第一、第二营养级的能量的去路，归纳二者的共同点。指导学生讨论、建构生态系统能量流动过程的模型，概述能量流动的过程。 提出初级消费者摄入的能量是否全部流入第二营养级 图解摄入量、同化量和粪便量等之间的关系。
生产者固定的太阳能就是输入生态系统的总能量，能量沿着食物链流动时，每一个营养级都有能量输入、传递、转化和散失的过程，各营养级生物遗体残核中的能量最终流向分解者。生态系统各部分通过各种途径散失到环境中的热能，不能再为其他生物所利用。
五、生态系统的能量流动规律
PPT展示赛达伯格湖能量流动的研究数据。提出问题，学生思考。
1.设计表格，整理赛达伯格湖能量流动图解中的数据，计算“流出”该营养级的能量占“流入”该营养级能量的百分比。
2.概括生态系统能量流动的特点。
3. 流入某一营养级的能量，为什么不能百分之百地流入下一个营养级
引导学生归纳总结：能量流动具有单向流动、逐级递减的特点。任何生态系统都需要不断得到来自系统外的能量补充以便维持其正常功能。
六、生态金字塔
根据赛达伯格湖能量流动的数据，建构能量金字塔，结合能量金字塔进一步理解能量流动的特点。
PPT展示某生态系统的生物个体数量统计表和生物量统计表，根据资料分别建构两个生态系统的数量金字塔和建构生物量金字塔。
小结在一些特殊情况下，虽然某些生态系统的数量金字塔和生物量金字塔呈现倒置情况，但流经第一营养级的能量还是比流经第二营养级的能量多，此时，这些生态系统的能量金字塔仍是正置的金字塔形。
七、研究生态系统能量流动的实践意义
阅读教材的“思维训练”按要求进行计算。根据结果，画出能量流经该玉米田的图解，标明能量利用、散失或储存的比例。
组织思考与讨论：生态系统的能量流动是单向的、逐级递减的，人类无法改变这一规律，那么如何利用这一规律来指导生活和生产实践呢
通过分析具体案例，认识研究生态系统能量流动的实践意义。