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文本内容:
《生态系统的能量流动》教学设计[教学目标的确定]课程标准中相关内容标准为“分析生态系统中能量流动的基本规律及其应用”,属应用水平,即学生应能够将能量流动的基本规律运用于新的情境中,解决实际问题为了达成这一目标,首先应当使学生把握能量流动的过程及其特点,懂得研究生态系统能量流动的一些基本方法;其次,结合具体的实例,让学生得出能量流动的基本规律教学目标
1.分析生态系统能量流动的过程和特点
2.概述研究能量流动的实践意义
3.尝试调查农田生态系统中的能量流动情况教学重点生态系统能量流动的过程和特点教学难点生态系统能量流动的特点(具有单向性及逐级递减)及其形成原因[教学设计思路]“能量”是科学教育中的核心概念,高中学生已逐步建立了能量、能量传递、能量守恒等一些基本概念;在生物学中,学生已学习了“储存能量的物质”、“能量代谢”等内容,这些都是理解本节内容的基础,在教学中要紧紧依托这些知识因此本节可以直接从教材中“问题探讨”提供的素材引入可以激发学生学习的兴趣,建立能量在食物链中流动的感性认识然后,引导学生理解能量流动的概念,用“问题探讨”的素材展开能量流动的过程的学习在学习能量流动的特点之前,讨论能量流动的分析方法,再以林德曼的研究为资料进行分析最后,通过“思考与讨论”,探讨研究能量流动的实践意义在教学中,要重视对学生“分析和处理数据“技能的训练,让学生体验整理数据、处理数据、分析数据,以及用数据说明生物学现象和规律的过程[教学用具]狮子捕食视频,《能量流动》录象,能量流经第二营养级示意图,生态系统的能量流动图解,赛达伯格湖的能量流动图解,某一个湖的能量金字塔等一一用powerpoint软件整合,制作成多媒体课件[教学方法]讲授法、讨论法[课时安排]1课时[教学过程][导课]直接从教材中“问题探讨”提供的素材引入,讨论两个问题
1、学生回答
2、教师点评(增加了食物链的长度,能量逐级递减,最后人获得的能量较少)引入新课,了解本课的学习目标
一、研究生态系统能量流动的方法(个体水平和群体水平)讲述研究能量的流动可以是在个体水平,也可以是群体水平上的分析、组织讨论.就一个生物个体(如人)而言,能量是如何输入、储存和散失的?
1.如果考虑一个种群,我们如何研究能量的输入、储存和散失?2讲述每个个体的能量流动都包括输入、储存和散失,如果我们从一个种群的角度来分析的话,可以简化成这样一个图解(略)当能量从一个种群流动到另一个种群时,要考虑到那些呢?(展示能量分析图)还要考虑能量被利用和未被利用等多方面的能量值下面我们就按照这样的基本思路来分析
二、能量流动的过程运用研究生态系统能量流动的方法,分析生态系统能量流动的过程,并进行交流1讲述生态系统存在着生产者一初级消费者一次级消费者的营养结构[播放有关捕食的视频片段]展示问题
3.
(1)能量是怎样输入生态系统的?
(2)能量流动的渠道是什么?
(3)能量流动的过程是怎样的?学生阅读课文分钟后,讨论并小结(幻灯片展示,包2括源头,起点,总能量,渠道)问生态系统能量的源头是什么?一一太阳问那么照射到地球上的太阳能都能进入生态系统吗?——不是(只有1%的能量才能进入)问:能量是怎样进入生态系统的呢?是从什么地方开始的呢?——由生产者通过光合作用把太阳能转化为化学能固定在它们所制造的有机物中这样太阳能就输入到第一营养级了问所以我们说流经一个生态系统的总能量是什么?——被生产者固定的那部分太阳能这是生态系统繁荣的基础问能量是这样从一个营养级传递到下一个营养级的呢?或者说能量是沿着什么渠道在整个生态系统中流动的呢?一一食物链分析第一营养级固定的太阳能的去向.
4.问第一营养级固定的太阳能的去向有哪些学生回答后,教师小结小结一部分被自身的生命活动消耗了,即被呼吸作用分解了;储存在体内的能量一部分被初级消费者摄食同化流入下一营养级,没被初级消费者利用的枯枝落叶这一部分被分解者释放出来简单地说就是1)呼吸作用消耗2)被分解者利用3)通过摄食进入下一个营养级指出植物光合作用固定的能量一呼吸作用消耗的能量一被分解者利用的能量;为下一营养级消费的能量所以从能量的角度来看植物的多少决定了生物种类的数量能量流经第二营养级的变化
5.问:能量在沿食物链传递的过程中,是如何散失和传递的?讲述对于初级消费者所同化的能量,也是三个去处(根据图5—6讲述)过渡能量在
4.分析图5—7,概括生态系统中的能量流动过程第三第四营养级的变化与第二营养的变化情况大致相同1)强调能量沿着食物链流动时,每一个营养级都是有输入、传递、转化和散失的(三个去路)2)分析每一个营养级的能量来源,其中生物的遗体残骸是分解者能量的来源.3)分析箭头的含义.(指出能量传递的量是逐级递减的)学习“思考与讨论”的素材,并进行交流问能量流动逐级递减这一特点与能量守恒定律相矛盾吗小结在生态系统中,能量的形式不断转换,如太阳辐射能通过绿色植物的光合作用转变为储存于有机物化学键中的化学能;动物通过消耗自身体内储存的化学能变成爬、跳、飞、游的机械能在这些过程中,能量既不能凭空产生,也不会消灭,只能按严格的当量比例由一种形式转变为另一种形式因此,对于生态系统中的能量转换和传递过程,都可以根据热力学第一定律进行定量计算所以一个营养级所同化的能量=呼吸散失的能量十分解者释放的能量十被下一营养级同化的能量但对于最高营养级的情况有所不同问流经某一生态系统的能量能否再回到这个生态系统中来呢?提示能量在生态系统中的流动,很大部分被各个营养级的生物利用,通过呼吸作用以热的形式散失散失到空间的热能不能再回到生态系统参与流动因为至今尚未发现以热能作为能源合成有机物的生物引入课本栏目”资料分析(赛达伯格湖的能量流动)
三、能量流动的特点“资料分析“简要介绍研究背景后讨论分析
1.请用表格的形式,将图中的数据进行整理例如,可以将每一营养级上的能量“流入”和“流出”整理成一份清单
2.分析流到下一营养级的能量占流入该营养级能量的百分比
3.流入某一营养级的能量,为什么不能百分之百地流到下一个营养级分析?每一营养级上能量的“流入”和“流出”是否平衡(蓝色箭头和橙色箭头)(举例
464.6=
12.5+
62.8+293+
96.3)
4.通过以上分析,你能总结出什么规律?(略)
5.引出能量金字塔(播放视频文件)指出
1.生态系统中的能量流动一般不超过4-5级.
2.任何生态系统都需要不断得到生态系统的能量补充,以便维持生态系统的正常功能.如果一个生态系统在一段较长的时间内没有能量(太阳能或现成的有机物)输入,这个生态系统就会崩溃.四.研究生态系统能量流动的实践意义.(略)
1.比如农作物怎样才能给人类提供更多的产品?(介绍沼气池的应用)
2.草原怎样放牧产畜量高而草原又不退化?
3.假如给你一个池塘,你该怎样经营,才能最大获益?请大家讨论(讨论后请几个同学阐述他们的结论)
4.现在已经出现一种叫做“生态农业”的农业经营模式这种经营模式可以最小投入,得到最大收益展示相关图片总结: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地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,使得一个生态系统得以存在和发展[课件设计]:略。