《生态系统的能量流动（第一课时）》教学设计
教材分析
本节课选自人教版必修三《稳态与环境》第五章第二节。本节课内容与必修一所学的ATP、光合作用和细胞呼吸等新陈代谢知识联系密切，又是继学生学习了《生态系统的结构》之后，所学的生态系统的第一个功能，生态系统有三大功能而能量流动理解起来最为困难，教材之所以把它安排在最先学习，足以彰显其在本章节具有举足轻重的地位。同时本节课又为接下来学习《生态系统的物质循环》和《生态系统的稳定性》作了知识铺垫。因此具有承上启下的作用。
关于能量流动的过程，中图版教材是以“生态系统中能流模型”为主体，直观简洁地阐述这部分知识，有其自身优势。人教版教材则是先从生态系统能量的最初来源——太阳能入手分析。详细地分析了第一营养级（生产者）获得能量的全过程，定性地阐述了该营养级的能量变化。又以图示的形式重点说明了第二营养级（生产者）中能量的来源和去向。最后再概括能量在整个生态系统中的流动过程。从而实现了由局部到整体，由特殊到一般的逻辑思维过程，符合学生的认知规律。
关于能量流动的特点，人教版教材以经典的林德曼对赛达伯格湖的研究为例，提供了大量的数据信息，从定量的角度引导学生分析计算，从而顺水推舟地导入能量流动的特点之话题。用数据说话，符合生物科学的严谨性和科学性。
本节课的重点自然是生态系统能量流动的过程和特点，在过程中孕育着特点，在学习特点的同时进一步巩固过程，二者相得益彰，在学习理论的同时还内含着实际生活问题的应用。本节课设计为2课时，第一课时学习生态系统的能量流动过程和特点，生态系统能量流动的实践意义将安排在第2课时学习。
学情分析
在知识方面，通过必修一的学习，学生已经有了部分知识储备，对于“储存能量的物质”“光合作用”“呼吸作用”等知识不再陌生，并且通过物理的学习，思想中已经渗透了能量传递，能量守恒的概念。
在认知方面，高中学生已经具备了自主学习，分析问题，讨论问题的能力，这为自主，探究、合作的教学方法的实施搭好了能力的阶梯，但是其逻辑思维的发展却不甚完善，因此在知识学习上仍需借助感性材料的支持。
教学目标
（一）知识目标：
了解生态系统能量流动的概念
理解生态系统能量流动的过程和特点
（二）能力目标：
1.通过对能量流动过程的分析，培养学生的思维迁移能力
2.通过能量传递效率的学习，培养学生分析问题，解决问题的能力。
（三）情感态度和价值观：
1.通过生态系统能量流动模型的构建活动，激发学生对生物的探索兴趣。
2.通过小组体验活动，培养学生的交流合作意识。
教学重难点
1.生态系统能量流动的过程
2.生态系统能量流动的特点
教法学法
在教学方法的选择上，本着以学生发展为主体以及直观性的教学原则，我主要才用通过播放“传来传去的能量“动画、构建能量流动模型，设置问题，层层诱导的方式把握教学重点，引导学生通过“自主、合作、探究”的学习模式突破教学难点，从而使本节课的教学目标得以实现。
教学过程
教学阶段
教师活动
学生活动
设计意图
导
入
活动一：播放“传来传去的能量”有声动画
观看动画，结合所学知识，分享从动画中提取的信息
使抽象的“能量”直观化，激发学生的学习兴趣
引导学生提取食物链
草 兔 鹰
活动二：聚焦能量，复习与能量相关的知识
根据已有知识推导回答问题。
引导学生回顾新陈代谢相关知识，为学习能量流动过程做准备
新授课
探究
一：
能量流动的过程
探究二：能量流动的特点
能量流经第一营养级过程
教师呈现两个问题及概念图
（1）输入第一营养级的能量来源是什么？
（2）输入第一营养级的能量去路有哪些？
带着问题自学课本94页，并完成概念模型的构建
培养学生的自学能力，把握教学重点。以总结出的第一营养级的来源和去路为基础，引导学生借助卡片构建第一营养级能量流动模型
能量流经第二营养级过程
用“初级消费者”的卡片取代生产者，引导学生思考：“同学们，如果研究初级消费者，这个模型是否合理？”从而顺利过渡到初级消费者能量流动的过程。
学生发生思维碰撞，通过和第一营养级的对比，思考第二营养级的能量流动过程
培养学生对比信息和提取信息的能力。
通过对比，学生很容易理解第二营养级的和第一营养级去路相同，来源不同
层层递进，设置疑问
兔子吃草，所摄入的能量是否都被兔子吸收利用？请再次观看兔吃草的动画
思考“摄入量，同化量和粪便量”三者之间存在的数量关系
粪便中的能量属于哪一个营养级？
仔细观看动画，思考老师所提问题
培养学生提取信息，分析问题的能力。借助直观的动画，突破“摄入量，同化量和粪便量”该难点，同时渗透思想教育“透过现象看本质”
总结提升：
引导学生分析前三个营养级的能量流动过程，总结“生态系统的能量流动”概念
小组活动：构建模型
任务：模拟构建一，二，三营养级能量流动模型 ,
要求：相同颜色的箭头代表同一条去路，借助双面胶将其固定在白板上，做好后请小组派代表进行展示
解释对于“输入，传递，转化和散失”的理解
小组合作，构建模型
通过该活动一方面检测了学生对于该部分知识的理解，另一方面借助模型引导学生思考“为何箭头越来越小”，从而在定性的角度认识能量流动是逐级递减的。同时还培养了小组成员互助合作的精神。
向学生呈现一组数据及能量传递效率的计算公式
组织学生计算相邻营养级之间的能量传递效率
根据计算结果，引导学生自动生成能量流动的第一个特点---逐级递减
根据公式计算能量传递效率
自动生成新知：能量是逐级递减的
由前面的定性分析转为定量分析，实现了由感性认识到理性认识的飞跃。
1.跟踪练习：再次围绕食物链“草 兔 鹰”进一步巩固逐级递减的特点
2.思考“食物链中的营养关系可否倒置？”
3.引导学生自动生成“单向流动”的特点
学生做习题并思考老师的问题，生成新知“能量是单向流动的”
培养学生分析问题的能力，结合食物链，生成新知“单向流动”
巩固练习
呈现“孤岛生存”的情景，组织学生利用所学知识做出选择
完成相应练习
体现了“学以致用”原则，并未研究能量流动的实际意义埋下伏笔。
知识总结
引导学生构建知识体系
积极主动地反思本节课内容，构建知识体系
帮助学生形成完整知识链条，实现知识的内化。
《生态系统的能量流动(第一课时)》评测练习
1.流经生态系统的总能量是指
A. 照射到该生态系统内所有植物体叶面上的全部太阳能
B. 射进该系统的全部太阳能
C. 该系统全部生产者所固定的太阳能的总量
D. 生产者传递给消费者的全部能量
2.下面有关生态系统能量流动的表述，不正确的是（ ）
A .能量流动是单向流动，逐级递减的
B.食物链越短，可供消费者的能量越多
C .初级消费者越多，次级消费者获得的能量越少
D .营养级越多，散失的能量越多
3.在草原上，牛以草为食，蜣螂以牛粪为食,假设牛同化的能量为105kJ思考：被牛同化的能量中约有多少流入蜣螂？
A．0kJ B．10.5 kJ
C．21kJ D．介于10.5kJ和21kJ之间
4.草 兔 鹰，该食物链中，如果生产者固定的能量为2400kJ,则鹰最多能获得能量是（ ）
A.100kJ B.96kJ C192kJ D24kJ
5.假设你流浪在荒凉的孤岛上，只有少量的玉米和鸡可以吃，你会做出如何选择？
A、先吃鸡，再吃玉米
B、先吃玉米，同时用一部分玉米喂 鸡，吃鸡产下的蛋，最后吃鸡。
【检测结果】
学生在回答第五题时，心里明白但表述不清楚，落实不到“食物链”和“逐级递减”这些关键词上。
七．板书设计
生态系统的能量流动
探究一：能量流动的过程
来源 营养级
探究二：能量流动的特点
逐级递减
单向流动
作业设计
1.巩固性作业：学案习题
2.研究性作业：调查当地农田生态系统中的能量流动情况
3.创新性作业：以论文的形式谈谈你对生态农业的看法
教学反思
生态系统的能量流动过程是本节课的重难点之一，由于“能量”是一个比较抽象的概念，如果只是停留于传统的概念性教学，学生会感到枯燥无味，降低学习兴趣。俗话说“好的兴趣是半个老师”所以在准备这节课时，我努力使知识形象化，直观化，生动化，并竭尽全力去开发学生的兴趣点。所以本节课我做出的主要改变在以下几个方面：
1、借助现代化教学手段，通过“传来传去的能量”有声动画导入，增强知识的直观性，激发学生学习生物的兴趣。
2、借助五颜六色的卡片，精心设计生态系统能量流动模型的构建活动，使学生在做的过程中，巩固新知，同时体会到生物学习的乐趣，并感知生物之美。体现了新课改做中学的理念
3、组织学生自主学习，合作探究，不仅充分体现了学生的主体地位，而且培养了小组合作学习的精神。
4.多次重复利用课程资源，比如能量动画，能量模型，同时多角度挖掘信息资源，使其价值达到最大化。
课件20张PPT。生态系统的能量流动（第1课时）
草 兔 鹰聚焦能量（1）相关物质：糖类、脂肪、ATP
（2）相关细胞代谢过程:光合作用、细胞呼吸
（3）能量存在的形式：热能、光能、化学能草 兔 鹰探究一、能量流动的过程1.能量流经第一营养级过程生产者
（植物）1%固定（1）输入第一营养级的能量来源是什么
（2）输入第一营养级的能量去路有哪些？2.能量流经第二营养级过程初级消费者
的能量呼吸作用？摄入量 同化量 粪便量2.能量流经第二营养级过程初级消费者的能量
(初级消费者的同化量)呼吸作用能量流动过程分析：生产者生态系统中能量的输入，传递，转化和散失的过程即生态系统的能量流动。一来三去 呼吸作用太阳能活动：利用教具构建生态系统能量流动模型材料：卡纸，白板
任务：模拟构建一，二，三营养级能量流动模型 ,
要求：相同颜色的箭头代表同一条去路，借助双面胶将其固定在白板上，做好后请小组派代表进行展示探究二：能量流动的特点固定 1.逐级递减:（10%～20%） 肉食性动物
12.6 植食性动物
62.8 生产者
464.6
将单位时间内各个营养级所得到的能量数值由低到高绘制成图，可形成一个金字塔图形，叫做能量金字塔。
能量金字塔 以上食物链中，如果生产者固定的能量为2400kJ,则鹰最多能获得能量是（ ）
A.100kJ B.96kJ C192kJ D24kJ
B跟踪练习： 2.单向流动:探究二：能量流动的特点固定假设你流浪在荒凉的孤岛上，只有少量的玉米和鸡可以吃，你会做出如何选择？
鸡人玉米玉米人鸡 A、先吃鸡，再吃玉米
B、先吃玉米，同时用一部分玉米喂 鸡，吃鸡产下的蛋，最后吃鸡。本节知识体系能量流动过程能量的起点：能量流动的过程：一来三去渠道：特点单向流动逐级递减：能量传递效率10%~20%。生产者固定的太阳能食物链和食物网概念：输入，传递，转化，散失课下作业3.以论文的形式从能量流动的角度谈谈你对生态农业的看法2.调查当地农田生态系统中的能量流动情况1.完成练习册本节课习题谢谢！
