生态系统中的能量流动和物质循环
【设计思路】
对于初中学生来说,本节课的难度相对较大,因为这节课既涉及光合作用、呼吸作用、生态系统、食物链、食物网等方面的知识,又涉及能量流动和物质循环,是一节综合课;既与我们人类自身的实际生活和生产密切相关,又与全球的环境、资源密不可分。因此,本节课应以学生感兴趣的动画视频入手,激发学生的探究欲望,然后采用自学,小组讨论、图例展示、分析思考等方式,从学生的生活实际到生物学科知识,再运用生物学科知识去指导学生的生活,符合学生的认知规律,而且有利于培养学生的逻辑思维和发散思维。以小组合作的方式进行学习,使学生相互交流总结,取长补短,以获取新的知识体系;突出体现新课标“运用科学知识解决实际问题”和“探究性学习”的理念。
【教材分析】
一、教学目标:
(一)知识目标:
1.理解营养级,能够说出食物链中生物所处的营养级;
2.分析生态系统中的能量流动和物质循环的情况;
3.说出生态系统中碳循环。
(二)能力目标:
1.通过分析总结,培养运用科学知识分析和解决实际问题的能力;
2.通过图片的观察,培养识图、观察和分析的能力;
3.通过讨论、交流,培养语言表达能力、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,增强学生的环保意识和资源意识,使学生更加热爱大自然和保护大自然。
教学重点
1.生态系统的能量流动过程及特点。
2.碳循环过程。
三、教学难点
生态系统中的能量流动与物质循环。
【教学准备】
多媒体课件。
【教学方法】 观察、探究、讨论、分析、归纳、总结
【课时安排】 1课时
【教学流程设计】
创设情境,导入新课
组织学生观看一段动画:螳螂捕食,黄雀在后。刚才同学们欣赏了一段精彩的动画。这段动画蕴含了一个俗语,写出这条食物链。这里的生产者是什么?消费者是什么?螳螂为什么捕蝉?
继续引入:实际上螳螂捕蝉是为了获得蝉体内的物质和能量,在生态系统中伴随着能量流动和物质循环。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。
设计意图: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,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。
探索新知,讲授新课
活动一:营养级
学生阅读教材107页,对照图19-6营养级示意图,思考:
1.什么叫营养级?
2.怎么判断某一生物所处的营养级?
多媒体展示某草原生态系统的食物网简图,并分析回答:
1.该草原生态系统共有几条食物链?
2.草处于几个营养级?老鹰处于几个营养级?
3.根据草和老鹰所处于的营养级不同说明了什么?
设计意图:学生带着疑问思考,调动学生的能动性,充分发挥学生的主体作用,引导学生观察、思考,培养学生感知、分析问题的能力。
活动二: 生态系统中的能量流动
阅读教材108-109页相关内容,对照图19-7生态系统能量流动示意图,小组讨论分析:
生态系统中能量的源头是什么?
生态系统中能量流动的起点是什么?
能量又是通过什么途径流动的?
能量流动具有什么样的特点?
学习小组进行讨论、交流并回答,小组之间相互交流并补充。
通过多媒体课件“分析思考”的三个问题,继续引导启发学生:
草的能量从哪里来?太阳能如何进入生态系统的?
兔子的能量从哪里来?又要到哪里去?能不能倒流?
动植物获得的能量主要用于什么?某一营养级的能量会不会全部流入下一营养级?
设计意图: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,小组间讨论学习,对生态系统的能量流动有初步的了解,再通过学生带着问题思考和教师引导启发相结合的教学方法,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和发散思维,对生态系统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。
活动三: 生态系统中的物质循环
过渡: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?
1.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。
2.小组讨论:
学生分组讨论,并完成教材109页的填图,结合课本相关内容,尝试描述碳循环。
3.师生共同小结碳循环的过程。
4.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,因而使大气中二氧化碳的浓度明显增加,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。(低碳生活)
设计意图: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、填空等形式加深对低碳循环知识的理解;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;并通过低碳生活问题的讨论,增强学生的环保意识。
课堂小结,知识梳理
引导学生对本节课内容进行总结,帮助学生建立自己的知识体系。
设计意图:进行知识梳理,培养学生的归纳能力。在共享集体思维成果的基础上,达到对本节所学知识相对正确、全面的理解。
课堂练习,巩固提高
完成课件展示的达标训练及教材110页的自我评价,将思维拓展作为选做题供学有余力的同学完成。
设计意图:及时的课堂反馈,有利于教师掌握学生的学习效果,适时巩固,学生的成果得到了应有的评价,就会从中获得求知的快乐,增强自信心,更加发奋地学习。
【板书设计】
第二节 生态系统中的能量流动和物质循环
一、营养级:生态学上把处于食物链某一环节上的所有生物的总和称为一个营养级。
二、生态系统中的能量流动
1、能量流动的源头:太阳能
2、能量流动的起点:生产者通过光合作用固定的太阳能
3、能量流动的途径:沿着食物链(食物网0流动
4、能量流动的特点:单方向的;逐级减少
三、生态系统中的物质循环
【教学感悟】
本节课的成功之处在于:导入部分比较新颖而且生动形象,能很快抓住学生思维,使抽象的内容富有生活化、趣味化,可直接切入主题;师生之间良好的互动与沟通,有助于学生对知识的理解,教师能因势利导,深入浅出,化难为易;紧密联系生活实际,使科学、技术、社会有效结合,使学生能够学以致用;小组合作有利于发挥学生的个性特长,有利于调动学生积极思维,使学生感受到团结协作的力量。生物学就是一种与大自然、与实际生活紧密联系的学科,因此教学中应以更多的手段让学生感受到生物学特有的魅力所在,使学生更加喜欢这一学科。