《第二节 生态系统中的能量流动和物质循环》教案
教学目标:
(一)知识目标
1、分析生态系统中的能量流动和物质循环。
2、说出生态系统中的碳循环。
（二）能力目标
1、通过分析总结，培养学生运用科学知识分析和解决实际问题等的思维能力，从而培养理论联系实际的能力。
2、通过图片等的观察，培养提高学生的识图能力、观察和分析能力。
3、通过生动有趣的例子激发学生讨论、交流的欲望，培养学生语言表达能力、小组合作能力。
(三)情感态度与价值观目标
通过本节课的学习，使学生正确认识我们作为生态系统中的一员在物质循环和能量流动中的作用，增强学生的环境意识和资源意识，使学生更加热爱大自然和保护大自然。
教学重难点：
1、生态系统的能量流动过程及特点。
2、碳循环过程。
教学流程：
一、导入
师：请大家欣赏一段动画！并讨论后面的问题。（大屏幕出示这样的情境动画）
鲁宾逊流落到一个荒岛上，那里除了有能饮用的水以外，几乎没有任何食物，随身尚存的食物只有一只母鸡、１５kg玉米。然后出示问题：你认为以下哪种生存策略能让你维持更长的时间来等待救援？试说明理由。下面有两项选择：
1、先吃鸡，再吃玉米。
2、先吃玉米，同时用一部分玉米喂鸡，吃鸡产下的蛋，最后吃鸡。
学生讨论。
师：大家都很聪明，都选择第二个答案，理由也比较充分，因为第二种吃法可以给他提供更多的能量，使他能维持更长的时间来等待救援。一切生命活动都伴随着能量的变化，没有能量的供给也就没有生命和生态系统。能量的流入、传递、转化和散失的过程就是能量流动，在能量流动的过程中伴随着物质循环。那么，生态系统中的能量是怎样流动的？物质是怎样循环的呢？这就是我们今天要研究的主要问题。
设计思想从学生喜欢的动画入手，给学生以生动形象的感性认识，引导学生思考，再加上教师语言的小结，直接切入本课主题，贴近学生生活，激发学生兴趣，调动学生学习的积极性，吸引学生注意，将枯燥的问题形象化、生动化和趣味化。
二、新课教学
活动一：生态系统的能量流动
1、学生阅读课文，思考问题：
生态系统能量的源头是什么？怎样流入生态系统的？能量流动的渠道是什么？能量是怎样流动的？
2、播放课件：生态系统中能量流动的示意图。
3、学生回答：生态系统中能量的源头是太阳能。
4、引导启发：不是所有的太阳能都参与生态系统中的能量流动，只有被生产者固定的太阳能才能流动。
5、师生谈话：生产者是如何固定太阳能的呢？是生产者（绿色植物）通过光合作用，把太阳能固定在有机物中的。那么能量又是怎样流动的呢?是通过食物链和食物网进行流动的。我们把食物链和食物网中的各个营养层次称为营养级。那么能量是怎样逐级流动的呢？第一级是绿色植物，第二级是以植物为食的动物，第三级是以植食性动物为食的肉食动物。以此类推。
6、分组讨论：能量在流动过程中将发生怎样的变化呢？你能发现什么规律么？
7、播放课件：生态系统能量流向示意图。
（推荐一个同学归纳其中心内容，其他同学补充，老师点拨指导。）
8、师生交流：在能量流动的过程中，绿色植物固定的太阳能有三个去处：一部分被自身的生命活动消耗了，即通过细胞呼吸释放和生命活动利用了；储存在体内的能量一部分流入下一营养级；没被利用的枯枝落叶和下一营养级摄食未消化而排出的粪便中的这一部分被分解者释放出来。因此，可以看出，能量在流动的过程中是逐级递减的。
设计思想本部分内容是本节课的教学重点也是难点。本部分的教学策略是先设计问题情境，让学生带着问题阅读教材，然后播放教师自己制作的直观性较强的“能量流动图解”使学生对“能量流动”从感性认识上升到理性认识，再通过学生小组讨论与教师引导启发相结合、师生谈话等教学方法，使学生对“能量流动的过程”有深刻的理解，突出体现新课标“面向全体学生、提高学生生物科学素养”的理念，培养学生的逻辑思维、辨证思维和发散思维，对生态系统是中食物链和食物网的理解更加深刻，让学生感受到生物之间是紧密联系的，有利于培养学生辩证的生物学观点。
活动二：生态系统中的物质循环
1、教师语言导入：在生态系统能量流动的过程中还伴随着物质循环，其中碳循环就是非常重要的物质循环。大家都知道，二氧化碳气体是空气中的主要气体，也是碳参与物质循环的形式之一。下面我们就来讨论，碳循环是怎样进行的？
2、复习巩固：写出光合作用和呼吸作用的公式，说明二氧化碳在此过程中的作用。
3、学生分组讨论，并完成教材填图，结合书中的课文，练习描述碳循环。
4、师生共同小结：大气中的二氧化碳进入生态系统中，主要依赖于绿色植物的光合作用，使二氧化碳变成有机物，再通过食物链进入动物和其他生物体中，因此从碳循环可见绿色植物是生态系统的基石；除此之外，微生物也能把二氧化碳合成为有机物。另外，生物体内的有机物，通过呼吸作用可将二氧化碳放回到大气中；还有一部分生物遗体没有被分解者分解，转变成为地下的石油和煤，暂时脱离循环，但一经开采燃烧，便可产生二氧化碳返回碳循环。
5、教师引导探索：近年来，由于人类大量地采伐森林，再加上燃烧化石燃料以及环境污染，因而使大气中CO2的浓度明显增加，导致温室效应。那么应如何解决这一问题呢?请大家发表自己的看法。
6、小组讨论并回答。
设计思想本部分是本节课的另一个教学重点也是难点。我采用的教学策略是：从回顾旧知入手，通过知识迁移把新旧知识融会贯通，再通过分析、讨论、交流、填空等形式加深对“碳的循环”知识的理解；通过“课堂延伸”引导学生利用新知识去解决实际问题，学以致用；运用科学知识解决实际的、现实生活和社会生活中的问题的理念，并展开科学、技术、社会的关系（STS）教育，并通过“温室效应”问题的讨论，增强学生的环境意识。
活动三：全课总结，课外延伸
师：生态系统的能量流动和物质循环都是通过食物链和食物网实现的，物质是能量的载体，使能量沿着食物链（网）流动，而能量又作为动力，使物质能够不断地在生态系统和无机环境之间循环往复，两者密不可分。
师：请大家阅读书后的课外探究，了解什么是水体富营养化，并且回去做模拟实验，或制作一个小的生态球。
设计思想：
通过简单的语言对能量流动与物质循环之间的关系进行概括，使学生知道生态系统中的生物之间是彼此联系的，能量流动和物质循环也是密不可分的。有利于学生树立普遍联系的辩证的生物学观点。再加上课外探究的设计，使学生更加理解能量流动和物质循环的实际意义，将课堂内容引申至实际生活，有利于激发学生实践探索的欲望，有利于学生养成良好的科学思维习惯培养学生的科学态度和科学的世界观。
课件16张PPT。 第二节
生态系统中的能量流动和物质循环教学目标1、分析生态系统中的能量流动和物质循环的情况
2、说出生态系统中的碳循环教学重难点1、描述生态系统中的能量流动
2、描述生态系统中的物质循环
一、生态系统中的能量流动1、生态系统的能量从哪里来？如何进入生物界？ 太阳能，通过生产者的光合作用3、能量流动的途径(渠道)：2、生态系统的能量流动从哪里开始（起点）?食物链从生产者固定太阳能开始 4、能量的散失：通过呼吸作用以热能形式散失5、能量的转化形式：太阳能→有机物中的化学能→热能阅读教材，自主学习 小红为了减肥，今天的早餐只吃了一些青菜，请写出一条以小红为终点的食物链。请你分析：1、 思考青菜中能量的来源和去向？ （注意结合新陈代谢的有关内容）
2、思考当青菜被小红取食以后的去向？（例如：小红取食的蔬菜都被她消化吸收
进入她体内了吗？）
青菜呼吸散失------热能用于生长、
发育、繁殖遗体、
残枝败叶分解者初级消费者人 生态系统中能量流动示意图观察：能量在流动过程中绿色植物通过光合作用固定的太阳能流到哪里去了？ 第一营养级第二营养级第三营养级呼吸消耗呼吸消耗小结：能量流动的特点（1）单方向的、不可逆的
从第一营养级开始→第二营养级→第三营养级… （2）能量流动是逐级递减的
传递效率一般只有约10%（10%－20%）1、食物链中的营养级能不能无限多?2、为什么说生态系统必须不断地从外界输入能量才能维持其正常功能?思维拓展因为能量是单向流动，逐级递减的。能量不能循环利用，只有源源不断的输入能量，生态系统才能够正常维持其功能。 能量是逐级递减的，传递效率一般只10%。二、生态系统中的 物质循环生态系统的物质循环1、物质循环的特点：是指组成生物体的碳、氢、氧、氮、磷、硫等基本元素在生态系统的生物群落与无机环境之间反复循环运动。 生态系统中的能量流动拌随着物质循环。补充：物质循环的概念：（1）碳循环的主要形式：
（2）碳进入生物体的途径：
（3）碳在生物体之间传递途径：
（4）碳进入大气的途径：二氧化碳绿色植物的光合作用食物链①生物的呼吸作用
②化石燃料的燃烧
③分解者分解作用光合作用动物摄食微生物的分解作用动植物的遗体和排出物呼吸作用呼吸作用工厂
汽车燃烧开发加工经过这一系列的循环，自然界中的二氧化碳和氧气就处于相对的平衡状态。大家讨论：如果碳平衡被打破，会出现什么情况？温室效应等碳循环的意义课件16张PPT。第二节
生态系统中的能量流动和物质循环 罗宾逊流落到一个荒岛上，那里除了有能饮用的水以外，几乎没有任何可供人或鸡食用生物食物。他随身尚存的食物只有一只活母鸡、15kg玉米。然后出示问题：你认为以下哪种生存策略能你维持更长的时间等待救援？试说明理由。下面有两项选择：
1、先吃鸡，再吃玉米。
2、先吃玉米，同时用一部分喂鸡，吃鸡产下的蛋，最后吃鸡。 一切生命活动都伴随着能量的变化，没有能量的供给也就没有生命和生态系统。
能量的流入、传递、转化和散失的过程就是能量流动，在能量流动的过程中伴随着物质循环。 那么，生态系统中的能量是怎样流动的？物质又是怎样循环的呢？生态系统的能量流动思考以下问题：
１、兔子的能量从哪里来？
２、兔子的能量到哪里去？仔细看下面的食物链，你会发现什么？草兔子狼兔子靠吃草得到能量，那么草的能量又从哪里来？呼吸消耗信息快递营养级：
能量沿着食物链逐级传递，生态学上把食物链中的各营养层次称为营养级。第一营养级生产者植食性动物以植食性动物
为食的肉食性动物第二营养级第三营养级阅读与思考1、生态系统能量的源头是什么？
2、生来系统中能量流动的起点？
3、能量流动的渠道是什么？
食物链和食物网生产者（绿色植物）进行光合作用固定太阳能 太阳 能量在流动的过程中将发生怎样的变化呢？你能发现生态系统中的能量流动的特点吗？分组讨论 单向流动、逐级递减。生态系统的物质循环 生态系统中的能量流动伴随着物质循环碳循环是物质循环的形式之一。那么，碳循环是怎样进行的？光合作用动物摄食微生物的分解作用动植物的遗体和排出物呼吸作用呼吸作用工厂
汽车燃烧开发加工经过这一系列的循环，自然界中的二氧化碳和氧气就处于相对的平衡状态。大家讨论：如果碳平衡被打破，会出现什么情况？温室效应等碳循环的意义 今年来，由于人类大量地采伐森林，再加上燃烧化石燃料以及环境污染，因而大气中CO2 的浓度明显增加，导致温室效应。
请思考回答：
我们应该如何解决这一问题呢？练 习1、一个天然湖泊生态系统中，肉食性鱼总比草食性鱼的数量少得多。这是由于（ ）
A、湖泊中鱼的密度太大
B、湖泊中氧气不足
C、水鸟叼走肉食性鱼苗过多
D、能量在食物链中逐级递减D2、下面四幅图中均表示在一个食物链中消费者和生产者的比例，在每一个图最下面一层表示生产者。问哪一个图可以表示下面这个食物链：“草→蜗牛→画眉→食雀鹰” ？ （ ）
A B C DD 生态系统的能量流动和物质循环都是通过食物链和食物网实现的。
物质是能量的载体，使能量沿着食物链（网）流动，而能量又作为动力，使物质能够不断地在生物成分和无机环境之间循环往复，两者密不可分。 总结
