第五章第2节 生态系统的能量流动（第一课时）
课型
新课
课时
第1课时
上课日期
2019年 5月 日
学习目标
1.生命观念
通过分析生态系统能量流动的过程，
得出能量流动的概念，建立系统观、物质与能量观
2.科学探究
3.科学思维
通过分析食物链(网)中各营养级生物的变化情况及能量流动过程图解，培养运用逻辑思维分析问题的能力
4.社会责任
通过研究能量流动的实践意义，
形成学以致用，关注生产生活的态度
重难点
生态系统能量流动的过程和特点
学习方法
自主学习、分组讨论、合作探究、巩固反馈
班级：___________ 姓名：_______ _
第Ⅰ部分【课前预习】
同化作用是指生物体把从外界环境中获取的营养物质转变成自身的组成物质,并且储存能量的变化过程。（360百科）
写出光合作用和呼吸作用的反应式。（必修一第五单元）
生态系统的结构。（必修三第五单元第一节）
组成成分：
营养结构：
4. 生态系统中能量的 、 、 和 的过程。
地球上几乎所有的生态系统所需要的能量都来自 ，被生态系统的
通过 转化成为化学能，固定在它们所制造的有机物中，太阳能就输入到生态系统的 。
输入第一营养级的能量一部分在生产者的呼吸作用中以 的形式散失了；一部分用于生产者的 等生命活动，储存在植物体的有机物中。构成植物体的有机物中的能量，一部分随着残枝败叶等被 分解者分解而释放出来；另一部分则被 摄入体内，能量就流入了第二营养级。能量在第三、第四营养级的变化，与 的情况大致相同。
思维导图简介
思维导图俗称心智图（Mind Map），又称脑图、心智地图、脑力激荡图、思维导图、灵感触发图、概念地图、树状图、树枝图或思维地图，是一种图像式思维的工具以及一种利用图像式思考辅助工具来表达思维的工具。心智图是使用一个中央关键词或想法引起形象化的构造和分类的想法； 它用一个中央关键词或想法以辐射线形连接所有的代表字词、想法、任务或其它关联项目的图解方式。
1. 制作准备：
（1）制作工具：
纸：一些有空白页面的本子或纸张，大小标准可根据个人的需要来定，
常用的一般是A4或A3大的白纸。 笔：1支铅笔；至少2支以上不同颜色、色彩明亮的涂色笔；
1支钢笔或水性写字笔。
（2）调整状态：
以腹式呼吸法进行调息，集中注意力。
2. 制作步骤：
（1）找主题，画出中心词
（2）理分支、添内容
理层级：从１点钟开始，按顺时针画
添内容：用曲线把中央的主题和关键词连接起来
3. 加工：
（1）内容整理
（2）上色
（3）添加背景
第五章第2节 生态系统的能量流动（第一课时）
课型
新课
课时
第1课时
上课日期
2019年 5月 日
学习目标
1.生命观念
通过分析生态系统能量流动的过程，
得出能量流动的概念，建立系统观、物质与能量观
2.科学探究
3.科学思维
通过分析食物链(网)中各营养级生物的变化情况及能量流动过程图解，培养运用逻辑思维分析问题的能力
4.社会责任
通过研究能量流动的实践意义，
形成学以致用，关注生产生活的态度
重难点
生态系统能量流动的过程和特点
学习方法
自主学习、分组讨论、合作探究、巩固反馈
班级：___________ 姓名：_______ _
第Ⅱ部分【自主学习与合作探究】
【导入】如何设计一个景观池塘？
一、能量流动的过程和概念
了解美国生态学家林德曼和他研究的赛达伯格湖。将赛达伯格湖的食物链（网）简化为“生产者→初级消费者→次级消费者”。 P95
理解分析能量流动的基本思路。P93
生态系统的
能量流动是指生态系统中能量的 、( 、 )和 的过程。
【自主学习1】阅读教材P94，回答：
1．生产者的能量来自哪里? 2．照射在生产者上的太阳能都被它们吸收了吗?
【合作探究1】生产者吸收了太阳能后,这些能量有哪些去向?
参考分析能量流动的基本思路，构建能量流经第一营养级的概念模型：
【自主学习2】阅读课本94页，图5-6能量流经第二营养级示意图，填写下图。
同化量=摄入量- （粪便中的能量属于上一营养级的同化量）
【合作探究2】
1．按照同化量去向，“拆分”纸片，构建初级消费者同化量去向的物理模型；
2．“回拼”纸片：比较大小。
“思考与讨论” ：生态系统中的能量流动和转化是否遵循能量守恒定律？
根据能量守恒定律，归纳以下两个重要等式：
同化量=呼吸作用散失+ 自身的
=呼吸作用散失+ + 被次级消费者摄入
【自主学习3】阅读课本94页，图5-7生态系统能量流动示意图，完成下图：
生态系统的能量流动
是指生态系统中能量的 输入 、 、 和 散失 的过程。
从图中观察能量流动的特点﹙定性﹚： 、 。
回答【导入】讨论设计景观池塘的方案。
【小结】
【巩固反馈】
1．如果一个生态系统有四种生物构成一条食物链。下表是某一时间分别测得这四种生物(甲、乙、丙、丁)所同化的能量值(kJ)，那么该段时间内流经该生态系统的总能量(kJ)是( )
生物种类
甲
乙
丙
丁
生物同化的能量(kJ)
550
100
3 000
18
A.680 B．3 000 C．3 680 D．15 000
2. 如图表示在某生态系统中，能量流经第二营养级的示意图。对该图分析不合理的是( )
A．能量流动是伴随着物质利用而进行的
B．图中甲为初级消费者同化的能量，即第二营养级所含有的能量
C．该图不够完善，缺少甲中通过细胞呼吸以热能形式散失的能量
D．乙比甲的能量少的原因是甲的遗体、残骸被分解者利用而未传递下去
3．若牛的摄入量为100％，其中粪便量为36％，呼吸量为48％，则牛的同化量为
A．16％ B．52％ C．64％ D．84％
4．大象是植食性动物，有一种蜣螂则专以象粪为食。若一大象在某段时间所
同化的能量为107kJ，则这部分能量中可流入蜣螂体内的约为( )
A．0kJ B．106kJ C．2×106kJ D．106kJ～2×106kJ
5．谚语“一山不容二虎”，用生态学的观点来解释应为 ( )
A．虎的个体太大，生活的空间也大
B．虎的性情孤僻，不喜欢群居
C．虎的性情凶残，把幼虎吃掉了
D．虎是营养级很高的生物，能得到的能量少，个体数量也就少
第五章第2节 生态系统的能量流动教学设计（第1课时）
一、设计理念
本节课采用建构主义教学法，学生自主学习，合作探究构建模型的教学模式，从“如何在校园中设计一个景观池塘？”引入，贴近生活，充分激发学生探索的兴趣。导入正课后，首先介绍美国生态学家林德曼和他研究的赛达伯格湖，将赛达伯格湖的食物链（网）简化为“生产者→初级消费者→次级消费者”，作为本节课的探究载体。其次，再介绍分析能量流动的基本思路。然后，让学生按照这个基本思路，分析第一营养级和第二营养级能量的来源和去向。最后，理解并归纳生态系统能量流动的过程和概念，根据能量流动的过程示意图对能量流动的特点形成定性认识，为下节课做好铺垫。在整个教学中，重视对学生逻辑思维的训练，通过构建概念模型和物理模型来分析生态系统能量流动的过程，归纳出能量流动的概念。从根本上把老师一讲到底的传统教学过程转变为教师引导为主，学生自主学习、合作探究的教学过程，充分体现新课标的理念。
二、教材分析 《生态系统的能量流动》是人教版高中教材必修三第五章第二节的内容，
主要讲述了能量流动的过程、特点和研究能量流动的意义，是生态系统功能中的重点内容。本节以“生态系统的结构”为基础，起着承上启下的作用，可以与必修1光合作用、呼吸作用建立联系，又直接关系到生态系统物质循环和稳定性的学习，并且对人们在实际生活中的行为有着非常重要的指导意义。这部分教学内容主要从“生态系统中能量的流动过程”、“生态系统中能量流动的特点”和“人类研究生态系统能量流动的意义”这三个方面来阐明生态系统中的能量流动问题。本节安排两个课时，这节课完成第一课时，内容是生态系统能量流动的概念和过程。
三、学情分析
本节课的内容，学生往往是看了教材好像懂了，但真正理解和应用起来却又存在一定的问题。若采用传统的讲述法教学，学生既掌握不了知识，也会觉得很乏味，不利于调动学生的积极性和主动性，也不利于学生能力的培养，也不能充分体现学生的主体地位。根据高二学生已经具备了一定的逻辑思维能力和探究能力，采用自主学习、合作探究式教学，在教学过程中组织学生展开讨论，构建模型，使学生能主动参与到学习过程中来，在轻松掌握知识的同时，提高学生的阅读、推理、想象、探究、分析和归纳等各方面的能力。学生拥有了分析问题、解决问题的能力，不但能解决学习上问题，在以后的人生道路上也会少走很多弯路。
四、教学目标
【生命观念】通过分析生态系统能量流动的过程，得出能量流动的概念，建立系统观、物质与能量观；
【科学探究与科学思维】通过分析食物链(网)中各营养级生物的变化情况及能量流动过程图解，培养运用逻辑思维分析问题的能力；
【社会责任】通过研究能量流动的实践意义，形成学以致用关注生产生活的态度。
五、教学重难点及突破策略
1.教学重点和难点：
教学重点：生态系统能量流动的概念、过程和特点
教学难点：分析生态系统中能量的来源和去向
2．重难点突破策略:
（1）通过课前预习学案，让学生复习光合作用与呼吸作用，生态系统的结构，查阅本节课难点“同化作用”，并且预习本节课，为学习本节课的内容做好准备。
（2）上课前发给学生课堂导学案，在讲课的过程中引导学生完成。
（3）通过建构主义教学法，让学生主动建构能量流动概念模型和物理模型，通过小组内和小组间的横向对比和纵向对比，以及教师的修正，让学生进一步认识和掌握建构模型的重要性。
（4）通过设置几个练习巩固反馈，加强理论联系实际。
六、课型与课时安排
本节课为新课，安排1课时。
七、教学工具
多媒体、导学案、相关活动教具。
八、教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
设置情境
引入新课
【展示】景观池塘
【设疑】如果学校给了一块地，如何设计一个景观池塘？
思考与讨论：
水、鱼、泥鳅、假山……
引起学生的兴趣，引导初步思考，但不深入讨论。以此引出课堂主题：生态系统中的能量流动
学习能量在流经各营养级的来源和去向
【讲解】
美国生态学家林德曼和他研究的赛达伯格湖。将赛达伯格湖的食物链（网）简化为“生产者→初级消费者→次级消费者”。
介绍分析能量流动的基本思路。
【设问】
生态系统的能量流动是指生态系统中能量的 、( 、 )和 的过程。
【自主学习1】阅读教材P94，回答：
1．生产者的能量来自哪里?
2．照射在生产者上的太阳能都被它们吸收了吗?
【合作探究1】
生产者吸收了太阳能后,这些能量有哪些去向?
【自主学习2】阅读课本94页，图5-6能量流经第二营养级示意图，填写下图。
同化量=摄入量-
【合作探究2】
1．按照同化量去向，“拆分”纸片，构建初级消费者同化量去向的物理模型；
2．“回拼”纸片：比较大小。
“思考与讨论” ：生态系统中的能量流动和转化是否遵循能量守恒定律？
根据能量守恒定律，归纳以下两个重要等式：
同化量=呼吸作用散失+ 自身的
=呼吸作用散失+
+ 被次级消费者摄入
学生回答：
输入、储存、散失
学生回答：
太阳能
没有，生产者固定的太阳能
学生参考分析能量流动的基本思路，构建能量流经第一营养级的概念模型：
学生填写：
同化
生长发育繁殖
粪便量
学生利用教师提供的材料，构建初级消费者同化量的物理模型
学生继续利用材料，将同化量的三个去向，按原路拼回，比较材料的大小
学生：
生长、发育和繁殖
被分解者利用
通过介绍科学家和科学史，加深学生对生物学科历史的了解，拉近学生与科学家的距离。
给出一条具体的食物链作为本节课的探究载体。
使学生了解科学研究的一般方法并学会应用。
初步归纳能量流动的概念。
学生通过应用能量流动的概念图，构建能量流经第一营养级的概念模型，掌握模型构建的方法。
学生初步了解能量流经第二营养级的过程
通过具体事例，扫清本节难点：
粪便中的能量属于上一营养级的同化量
学生通过应用手中的材料，构建初级消费者同化量的物理模型
，掌握物理模型构建的方法。
通过对纸片的“拆分”和“回拼”，
熟悉能量的来源和去向，并体会能量守恒定律。
应用能量守恒定律，训练学生较为严谨的表述，
掌握能量在流经各营养级的来源和去向
归纳能量流动的过程和概念，定性了解能量流动的特点
【自主学习3】
阅读课本94页，图5-7生态系统能量流动示意图，完成下图：
从图中观察能量流动的特点（定性）
、 。
生态系统能量流动
是指生态系统中能量的输入 、 、
和 散失 的过程。
【小结】
能量流动的概念
能量流动的过程
能量流动特点
回答【导入】讨论设计景观池塘的方案。
【巩固反馈】
学生：
次级消费者、三级消费者
呼吸作用
学生：
单向流动、逐级递减
学生：
传递、转化
学生继续本节课开始时的讨论，植物多，消费者少，有分解者。但是不知如何分配具体比例？
归纳能量流动的过程。
定性了解能量流动的特点。
最终归纳能量流动的概念。
。
总结本节课内容
引出下一节课，能量流动的特点。
九、板书设计
5.2 生态系统的能量流动
一、能量流动的过程与概念
1. 概念：输入、 、散失
2. 过程：
十、教学设计反思
本节课通过创设真实情境导入，激发学生的学习兴趣。此外，通过小组合作学习、构建模型引导学生学习，培养学生团结合作的精神和自主分析问题、解决问题的能力，突破重难点，回顾总结，通过谈论引出下节课内容，最后巩固反馈，检测是否达到教学目标。设计理念充分体现了新课改背景下以学生为主，教师为辅的新型教学模式。
