人教版高二生物必修三第五章第2节《生态系统的能量流动》教学设计

生态系统的能量流动
一、
教学目标
1.知识目标
（1）了解生态系统能量流动的概念，掌握生态系统能量流动的过程和特点
（2）体会研究人员研究生态系统能量流动的意义。
2.能力目标
尝试调查农田生态系统中的能量流动情况，培养学生分析、综合和推理的思维能力。
3.情感目标
通过能量流动的分析，培养学生节约能源和保护环境的生态意识。
二、
教学重点和难点
生态系统能量流动的过程和特点既是本节重点又是难点。
能量流动是生态系统的重要功能，对能量流动过程的分析是理解生态系统稳定性的基本切入点，也是指导人类充分利用能源减少浪费的理论依据。该知识的教学难度主要是“能量”是看不见摸不着的抽象概念，能量流动的过程又与生物的许多生理功能有联系，并且有的联系又有交叉和重叠，这为教学和学生的学习造成了障碍。
解决这一重难点，要引导学生通过对实例中材料数据的处理和分析，得出结论。同时理清各过程的脉络，把抽象的问题具体化，加深学生的认识。
三、
教学预设前制定的预习提纲
1.
回忆你所知道的和能量代谢有关的物质和生理过程有哪些？
2.
阅读教材93页内容回答，能量流动包括哪些方面的内容？
3.
阅读教材94页内容,回答
（1）流经生态系统的总能量指的是什么？
（2）在食物链中，每个营养级的能量来源是什么？去路有哪些？
（3）总结能量在一个生态系统中流动的过程。
4.分析教材95页赛达伯格湖能量流动的图解，总结生态系统能量流动的的特点？并思考形成这些特点的原因。
5.根据食物链中能量流动，尝试绘制能量金字塔。
6.选择你周围熟悉的生态系统描述它的能量流动。
四、
教学策略

本节教学从复习和能量相关的知识引入，在学生回忆作答后，教师给以必要的总结和评价：生命活动离不开能量，生物需要不断的从外界获得能量才能维持生存，生物获得的能量只有一部分贮存在生物体内。

在学生回忆总结的基础上，教师引出生态系统能量流动的的基本含义，然后提出怎样研究生态系统的能量流动。在进行能量流动的分析的教学时，要提醒学生注意：研究能量流动可以是在个体水平，也可以是在群体的水平上。理解能量流动研究的方法有助于学生学本节后面的内容。

能量流动的过程可以借助某一具体的食物链，让学生进行分析。教师要注意引导学生分析生态系统能量的来源，能量流经每个营养级时的去路和分支和分解者所起的作用。

在学习林德曼的研究时，重点应放在如何整理分析数据并得出结论上。教师要引导学生通过数据来分析总结能量流动的特点。

对于研究能量流动的实践意义的教学，以桑基鱼塘为例进行分析。在分析中要提醒学生，人们在利用生态系统资源的过程中，期望的“高效”与“持续”常常会发生矛盾。我们研究能量流动的目的就在于如何更好的解决这种矛盾。
最后，总结能量流动的过程和特点，并通过例题加深学生对能量流动的理解和应用。
五、
教学程序
1.
创设情景，引入新课
教师活动：提问（1）已学过的知识中与能量有关的概念和过程有哪些？

（2）生态系统的食物链和食物网怎样构成？通过食物链和食物网简单表达能量流动的含义。

学生活动：思考讨论并回答以上问题。

教学意图：在学生已有的知识基础上构建能量流动的概念。
1.
学生阅读93页内容，然后分组讨论
（1）
就生物个体而言，能量是如何输入、储存和散失的？
（2）
如何研究一个种群能量的输入、储存和散失？
教师为学生提供熟悉的研究对象。
教学意图：让学生认识并学习研究能量流动的方法。
小结：生态系统能量流动是以群体为研究对象，这个群体指的某个营养级。研究的内容包括，能量的来源和去路。
3.
教师提问：能量是怎样输入生态系统的？能量流动的渠道是什么？能量流动的过程是怎样的？
学生运用研究生态系统能量流动的方法，分析流动过程，并讨论交流。
教学意图:通过对食物链中各个营养级能量来源和去路的分析，弄清楚能量在生态系统中流动的过程，达成本节第一个知识目标，并为分析能量流动特点做好准备。
小结：流经生态系统的总能量是守恒的。流经生态系统的总能量是生产者固定的太阳能，其他各营养级的能量则来自上一个营养级。每个营养级获得的能量被呼吸消耗后用于生命活动并以热能的形式散失，没有被利用的则储存在植物体中，该部分有的被下一个营养级捕食，有的被分解者分解。
教师引出赛达伯格的能量流动图。
4.
教师引导学生阅读教材95页，并讨论完成“资料分析”要求的内容。
提出问题（1）用表格的形式将图中的数据进行整理，主要是流入和流出。

（2）分析每一营养级能量的流入和流出是否平衡？

（3）计算流入下一营养级的能量占该营养级总能量的百分比

（4）思考为什么能量没有全部流入下一营养级？

（5）就方向和量的变化两个方面总结能量流动的特点。
学生讨论作答然后修正。
教学意图：这是本节的重点和难点，引导学生通过感性的数据进行自主分析和总结，得出结论，能较好的完成教学目标。
师生共同总结：能量在生态系统中的流动是单向流动、逐级递减的。能量在相邻两个营养级之间的传递效率一般在10%——20%之间。
然后，引出能量金字塔。
1.
教师提出问题：研究生态系统的能量流动有什么意义？

学生讨论交流，提出自己的观点：使能量更多的流向对人类有益的方向。

问题：请根据我们当地农业生产的实际状况，设计能提高能量利用率的合理方案。（现状：秸秆直接焚烧，粪便等有机肥直接入田）
学生讨论设计方案并交流改进。
教学意图:引导学生将所学知识运用到新情境中，解决实际问题，理解研究能量流动的实践意义。
课堂总结：通过学习生态系统的能量流动，我们知道生态系统必须不断从外界获取能量。能量是一切生命活动的动力，是生态系统存在的基础。能量流动维持各个营养级的生命和繁衍，使一个生态系统得以存在和发展。
六、
学业评价
（通过当堂训练和课下巩固训练评价学生的学习情况）
当堂训练：
1.
在“草→兔→鹰”这条食物链中，若鹰每增加10kg，至少要消耗草多少？



2.假设人的是食物只有植物和植食性动物且比例为1：1，若该比例调整为4：1可养活的人口是原比例下的多少倍？（按10%的传递效率）

巩固训练：