生態(tài)系統(tǒng)的能量流動教學(xué)設(shè)計(jì)1
一、教學(xué)設(shè)計(jì)思路
對這一節(jié)的教學(xué),教師往往采用的是講授式,即教師講、學(xué)生聽、課后做作業(yè)。這種教學(xué)模式很難激起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,也很難完全達(dá)到教學(xué)目的。本人對這一節(jié)的教學(xué)設(shè)計(jì)采用以探究式活動為主的新的教學(xué)模式,在這個(gè)新的教學(xué)模式下設(shè)計(jì)教學(xué)方案時(shí)主要考慮以下幾點(diǎn)。
能量是科學(xué)教育中的核心概念,高中學(xué)生已逐步建立了能量、能量傳遞、能量守恒等一些基本概念;在生物學(xué)中,學(xué)生已學(xué)習(xí)了儲存能量的物質(zhì)、能量代謝等內(nèi)容,這些都是理解本節(jié)內(nèi)容的基礎(chǔ),在教學(xué)中要緊緊依托這些知識展開教學(xué)。
本節(jié)的引入直接從教材中問題探討提供的素材引入??梢约ぐl(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,建立能量在食物鏈中流動的感性認(rèn)識。然后,引導(dǎo)學(xué)生理解能量流動的概念,用問題探討的素材展開能量流動的過程的學(xué)習(xí)。在學(xué)習(xí)能量流動的特點(diǎn)之前,討論能量流動的分析方法,再以林德曼的研究為資料進(jìn)行分析。最后,通過思考與討論,探討研究能量流動的實(shí)踐意義。
在教學(xué)中,要重視對學(xué)生分析和處理數(shù)據(jù)技能的訓(xùn)練,讓學(xué)生體驗(yàn)整理數(shù)據(jù)、處理數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù),以及用數(shù)據(jù)說明生物學(xué)現(xiàn)象和規(guī)律的過程。
二、教學(xué)目標(biāo)的確定
知識目標(biāo)
1、使學(xué)生理解能量流動是生態(tài)系統(tǒng)的兩大功能量之一。
2、使學(xué)生了解生態(tài)系統(tǒng)能量流動的概念,掌握生態(tài)系統(tǒng)能量流動的過程和特點(diǎn)。
3、使學(xué)生體會研究人員研究生態(tài)系統(tǒng)能量流動的意義。
能力目標(biāo)
通過引導(dǎo)學(xué)生定量地分析某個(gè)具體生態(tài)系統(tǒng)的能量流動過程和特點(diǎn),培養(yǎng)學(xué)生分析、綜合和推理的思維能力。
情感目標(biāo)
通過討論研究生態(tài)系統(tǒng)能量流動的意義這一教學(xué)內(nèi)容,使學(xué)生理解科學(xué)是第一生產(chǎn)力的觀點(diǎn)。
三、教學(xué)實(shí)施的程序
四、課后反思
《生態(tài)系統(tǒng)的能量流動》這一節(jié)主要講述了能量流動的過程、能量流動的特點(diǎn)和研究能量流動的意義。在課堂上通過學(xué)生的互相討論,學(xué)生的思維被充分地調(diào)動起來,主動參與學(xué)習(xí),成為學(xué)習(xí)的主人。從而使復(fù)雜性的內(nèi)容演變成簡單易懂的內(nèi)容。并加以多媒體課件,能夠最大限度地發(fā)揮學(xué)生的主動性和創(chuàng)造性,使學(xué)生的思維能力,閱讀理解能力和觀察能力都有了很大提高,同時(shí)教師的適當(dāng)總結(jié),也使他們對知識有了更深更全面的認(rèn)識。
生態(tài)系統(tǒng)的能量流動知識點(diǎn)歸納
名詞:能量金字塔:可以將單位時(shí)間內(nèi)各個(gè)營養(yǎng)級的能量數(shù)值,由低到高繪制成圖,這樣就形成一個(gè)金字塔圖形,就叫做能量金字塔。
語句:1、起點(diǎn):從生產(chǎn)者固定太陽能開始(輸入能量)。
2、生產(chǎn)者所固定的太陽能的總量=流經(jīng)這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的總能量
3、渠道:沿食物鏈的'營養(yǎng)級依次傳遞(轉(zhuǎn)移能量)
4、生產(chǎn)者固定的太陽能的三個(gè)去處是:呼吸消耗,下一營養(yǎng)級同化,分解者分解。對于初級消費(fèi)者所同化的能量,也是這三個(gè)去處。并且可以認(rèn)為,一個(gè)營養(yǎng)級所同化的能量=呼吸散失的能量十分解者釋放的能量十被下一營養(yǎng)級同化的能量。但對于最高營養(yǎng)級的情況有所不同。
5、特點(diǎn):傳遞方向:單向流動(能量只能從前一營養(yǎng)級流向后一營養(yǎng)級,而不能反向流動);傳遞效率:逐級遞減,傳遞效率為10%~20%(能量在相鄰兩個(gè)營養(yǎng)級間的傳遞效率只有10%~20%)。
6、人們研究生態(tài)系統(tǒng)中能量流動的主要目的,就是設(shè)法調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)的能量流動關(guān)系,使能量流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠帧?/p>
7、計(jì)算規(guī)則:消耗最少要選擇食物鏈最短和傳遞效率最大20%,消耗最多要選擇食物鏈最長和傳遞效率最小10%。
生態(tài)系統(tǒng)的能量流動教學(xué)設(shè)計(jì)2
一、教學(xué)設(shè)計(jì)思路
對這一節(jié)的教學(xué),教師往往采用的是講授式,即教師講、學(xué)生聽、課后做作業(yè)。這種教學(xué)模式很難激起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,也很難完全達(dá)到教學(xué)目的。本人對這一節(jié)的教學(xué)設(shè)計(jì)采用以探究式活動為主的新的教學(xué)模式,在這個(gè)新的教學(xué)模式下設(shè)計(jì)教學(xué)方案時(shí)主要考慮以下幾點(diǎn)。
“能量”是科學(xué)教育中的核心概念,高中學(xué)生已逐步建立了能量、能量傳遞、能量守恒等一些基本概念;在生物學(xué)中,學(xué)生已學(xué)習(xí)了“儲存能量的物質(zhì)”、“能量代謝”等內(nèi)容,這些都是理解本節(jié)內(nèi)容的基礎(chǔ),在教學(xué)中要緊緊依托這些知識展開教學(xué)。
本節(jié)的引入直接從教材中“問題探討”提供的素材引入??梢约ぐl(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,建立能量在食物鏈中流動的感性認(rèn)識。然后,引導(dǎo)學(xué)生理解能量流動的概念,用“問題探討”的素材展開能量流動的過程的學(xué)習(xí)。在學(xué)習(xí)能量流動的.特點(diǎn)之前,討論能量流動的分析方法,再以林德曼的研究為資料進(jìn)行分析。最后,通過“思考與討論”,探討研究能量流動的實(shí)踐意義。
在教學(xué)中,要重視對學(xué)生“分析和處理數(shù)據(jù)”技能的訓(xùn)練,讓學(xué)生體驗(yàn)整理數(shù)據(jù)、處理數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù),以及用數(shù)據(jù)說明生物學(xué)現(xiàn)象和規(guī)律的過程。
二、教學(xué)目標(biāo)的確定
知識目標(biāo)
1、使學(xué)生理解能量流動是生態(tài)系統(tǒng)的兩大功能量之一。
2、使學(xué)生了解生態(tài)系統(tǒng)能量流動的概念,掌握生態(tài)系統(tǒng)能量流動的過程和特點(diǎn)。
3、使學(xué)生體會研究人員研究生態(tài)系統(tǒng)能量流動的意義。
能力目標(biāo)
通過引導(dǎo)學(xué)生定量地分析某個(gè)具體生態(tài)系統(tǒng)的能量流動過程和特點(diǎn),培養(yǎng)學(xué)生分析、綜合和推理的思維能力。
情感目標(biāo)
通過討論“研究生態(tài)系統(tǒng)能量流動的意義”這一教學(xué)內(nèi)容,使學(xué)生理解科學(xué)是第一生產(chǎn)力的觀點(diǎn)。
三、教學(xué)實(shí)施的程序
教師的組織和引導(dǎo)
學(xué)生活動
教學(xué)意圖
提出問題:
(1)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)是什么?
(2)食物鏈和食物網(wǎng)的作用是什么?
講評:生態(tài)系統(tǒng)中生物之間最重要聯(lián)系是通過食物鏈和食物網(wǎng)成一個(gè)整體,所以食物鏈和食物網(wǎng)是生態(tài)系統(tǒng)中能量流動和物質(zhì)循環(huán)的主渠道。制約生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成的重要因素之一是群落成員間的營養(yǎng)關(guān)系,但是人們也可以從生態(tài)系統(tǒng)的能量流動中看出能量轉(zhuǎn)變規(guī)律對生態(tài)系統(tǒng)的制約。
回答問題。
復(fù)習(xí)鞏固舊知識并引入新課。
多媒體展示牛吃草的圖片。
提出問題:
(1)草的能量是怎樣得來的?
(2)草的能量將何去何從?
(3)牛吃草后,草的能量能被牛全部利用了嗎?
(4)牛是如何利用草的能量?
閱讀“能量流動的過程”,并思考下列問題:
(1)生態(tài)系統(tǒng)中能量流動的起點(diǎn)是從什么地方開始的?
(2)生態(tài)系統(tǒng)中能量是如何輸入的,為什么起點(diǎn)不可以是動物?
(3)能量在沿食物鏈傳遞的過程中,是如何傳遞和散失的?
(4)流經(jīng)一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的總能量是多少?
多媒體播放“生態(tài)系統(tǒng)的能量流動”動態(tài)圖解,然后師生共同討論上述問題。
以草與兔兩者之間能量的關(guān)系討論能量流動的途徑。
閱讀課本,思考回答。
通過這些問題的分析、討論,使“能量流動”這一較為抽象的概念具體化,便于深入理解,同時(shí)也激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。
生態(tài)系統(tǒng)的能量流動教學(xué)設(shè)計(jì)3
1教學(xué)目標(biāo)
1.知識目標(biāo)
(1)分析理解生態(tài)系統(tǒng)能量流動的過程和能量流動的特點(diǎn)
(2)概述研究能量流動的意義
(3)應(yīng)用能量流動規(guī)律進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算
2.能力目標(biāo)
通過引導(dǎo)學(xué)生定量分析具體的生態(tài)系統(tǒng)能量流動過程和特點(diǎn),培養(yǎng)學(xué)生分析、綜合和推理的思維能力
3.情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)
(1)注重培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力。
(2)注重培養(yǎng)學(xué)生生態(tài)學(xué)觀點(diǎn),形成合理利用資源應(yīng)遵循生態(tài)學(xué)原理和可持續(xù)發(fā)展的觀念。
(3)注重培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度,樹立科學(xué)服務(wù)于社會的觀念。
2學(xué)情分析
學(xué)生對生態(tài)系統(tǒng)能量流動的知識了解得很少,特別是對每一個(gè)營養(yǎng)級能量來源與去向問題,學(xué)生難以理解、難以掌握;生態(tài)系統(tǒng)能量流動的特點(diǎn),也是學(xué)生學(xué)習(xí)這一章節(jié)一大難點(diǎn)。根據(jù)學(xué)生以形象思維為主的特點(diǎn),教師應(yīng)提供各種教學(xué)素材,運(yùn)用多種教學(xué)媒體,從生活實(shí)際出發(fā),引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容,同時(shí)激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣。
3重難點(diǎn)
1. 學(xué)習(xí)重點(diǎn):生態(tài)系統(tǒng)能量流動的過程和特點(diǎn)
2. 學(xué)習(xí)難點(diǎn):能量流動具有單向、逐級遞減的原因;每一個(gè)營養(yǎng)級能量的來源與去向。
4教學(xué)過程
4.1第一學(xué)時(shí)
教學(xué)活動
活動1【導(dǎo)入】
完成課本P91問題探討,嘗試回答討論題,并思考選擇此種生存策略的理由,導(dǎo)入新課。
活動2【活動】自學(xué)提煉,梳理要點(diǎn)
一、能量流動的概念:指生態(tài)系統(tǒng)中能量的 、和 的過程。
二、能量的流動過程
1.能量的來源
除極少特殊空間以外,地球上所有的生態(tài)系統(tǒng)所需要的能量都來自 。生 產(chǎn)者固定的 便是流經(jīng)這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的總能量。
2.能量流動的渠道
能量流動的渠道是生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu) 和 。
3.能量流動的形式
有機(jī)中的 。
4.某個(gè)營養(yǎng)級的能量流動
如能量流經(jīng)第二營養(yǎng)級的過程
①輸入: 中的能量被攝入到初級消費(fèi)者體內(nèi)。
②散失:初級消費(fèi)者通過 作用散失大部分能量;初級消費(fèi)者的糞便、遺體殘骸中的 能量被 分解釋放。
③傳遞:部分初級消費(fèi)者被 捕食。
三、能量流動的特點(diǎn)
生態(tài)系統(tǒng)的能量流動具有兩個(gè)明顯的特點(diǎn): 和 。能量在相鄰
的兩個(gè)營養(yǎng)級間的`傳遞效率大約是 。
四、研究能量流動的意義
研究生態(tài)系統(tǒng)的能量流動,可以幫助人們合理地調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的 關(guān)系,使能
量 持續(xù)高效地流向 的部分。
活動3【活動】重點(diǎn)、難點(diǎn)分析
一、生態(tài)系統(tǒng)能量流動的過程及特點(diǎn)
投影能量流動示意圖,學(xué)生分析思考,討論如下問題:
1、能量的輸入
①能量的來源?②能量流動的起點(diǎn)?③能量輸入的總量?
2、能量的傳遞
①傳遞的途經(jīng)?②傳遞的形式?③傳遞的過程?
3、示意圖中的箭頭的含義?
4、能量能否逆向流動、循環(huán)流動?
學(xué)生交流匯報(bào)討論結(jié)果,并用實(shí)物展示儀展示部分學(xué)生成果。
教師點(diǎn)評并重點(diǎn)引導(dǎo)分析:
①在方向上:單向流動
(由于捕食關(guān)系不能顛倒,營養(yǎng)級也不能逆向,所以能量的流動是單向的。)
②在數(shù)值上:方框大小、箭頭大小→逐級遞減
(呼吸中以熱能形式散失的能量是不可再利用的,因此能量的流動是逐級遞減的。)
二、定量分析能量流動
投影賽達(dá)伯格湖的具體數(shù)據(jù),引導(dǎo)學(xué)生分析圖解,并用一個(gè)表格來處理賽達(dá)伯格湖的生態(tài)系統(tǒng)中各個(gè)營養(yǎng)級的能量流入和流出途徑。討論回答下列問題:
1、從第一營養(yǎng)級流入第二營養(yǎng)級的能量,占生產(chǎn)者所固定的能量 總量的百分比是多少?從第二營養(yǎng)級流入第三營養(yǎng)級的能量,占初級消費(fèi)者所同化的能量總量的百分比是多少?
2、能量在流動、轉(zhuǎn)化后,流入下一個(gè)營養(yǎng)級的能量、呼吸作用散失、分解者分解及未被利用的能量總和是多少?
3、通過上述分析,你可以得出什么結(jié)論?
學(xué)生交流展示成果,教師點(diǎn)評。讓學(xué)生總結(jié)能量流動的特點(diǎn)。
三、分析每個(gè)營養(yǎng)級的能量來源與去向
投影以第二營養(yǎng)級為例的能量來源與去向圖解,引導(dǎo)學(xué)生分析并建立能量流動模式圖。
學(xué)生交流展示成果,教師點(diǎn)評并總結(jié):投影知識框架,形成知識體系。
活動4【測試】反饋矯正與鞏固提升
1.下列關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)能量流動的敘述中正確的是( )
A.通過消費(fèi)者的糞便流入到分解者體內(nèi)的能量屬于消費(fèi)者同化作用所獲得的能量的一部分
B.能量可以循環(huán)流動
C.生產(chǎn)者可通過光合作用合成有機(jī)物,并把能量從無機(jī)環(huán)境帶入生物群落
D.當(dāng)捕食者吃掉被捕食者時(shí),捕食者便獲得了被捕食者的全部能量
2.有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)中能量流動的敘述,不正確的是 ( )
A.生態(tài)系統(tǒng)中能量流動是太陽能輻射到系統(tǒng)內(nèi)生產(chǎn)者上的能量
B.生態(tài)系統(tǒng)中能量幾乎全部來自太陽能
C.生態(tài)系統(tǒng)離開外界環(huán)境的能量供應(yīng)就無法維持
D.生態(tài)系統(tǒng)中能量流動是單向流動和逐級遞減的
3.流經(jīng)一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的總能量是 ( )
A.生產(chǎn)者用于生長、發(fā)育和繁殖的總能量 B.流經(jīng)各個(gè)營養(yǎng)級的能量總和
C.各個(gè)營養(yǎng)級生物同化的能量總和 D.生產(chǎn)者固定的太陽能的總量
4.下列有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)能量流動的敘述中,錯(cuò)誤的是 ( )
A.當(dāng)狼吃掉一只兔子時(shí),狼不可能獲得兔子的全部能量
B.當(dāng)狼捕食兔子并轉(zhuǎn)化為自身的有機(jī)物時(shí),能量就從第一營養(yǎng)級流入第二營養(yǎng)級
C.生產(chǎn)者通過光合作用合成有機(jī)物,能量就從非生物環(huán)境流入生物群落
D.生態(tài)系統(tǒng)的能量流動是單向的,逐級遞減的
5. 某一生態(tài)系統(tǒng)中,已知一只鷹增重2kg要吃l0kg小鳥,小鳥增重0.25kg要吃2kg昆蟲,而昆蟲增重l00 kg要吃1000kg植物。在此食物鏈中這只鷹對綠色植物的能量利用百分率為 ( )
A.0.05% B.0.5% C.0.25% D.0.025%
6. 稻田中農(nóng)民要拔掉稗草,魚塘中要不斷清除肉食性的“黑魚”,用生態(tài)學(xué)觀點(diǎn)看,是為了( )
A.保持生態(tài)平衡 B.保持生物群落的單一性
C.調(diào)整能量在生態(tài)系統(tǒng)中流動的方向 D.使物質(zhì)能夠盡快地循環(huán)流動
7.“一山不容二虎”這一諺語,用生態(tài)學(xué)觀點(diǎn)可以解釋為 ( )
A.虎所需的生活空間很大 B.身強(qiáng)體壯的虎以身體弱小的虎為食
C.虎性情孤獨(dú),不群聚
D.營養(yǎng)級越高的生物,能得到的能量越少,個(gè)體數(shù)量也就越少
生態(tài)系統(tǒng)的能量流動教學(xué)設(shè)計(jì)4
1教學(xué)目標(biāo)
1.知識目標(biāo)
(1) 理解生態(tài)系統(tǒng)能量流動的概念。
(2) 描述生態(tài)系統(tǒng)能量流動的過程和特點(diǎn);
(3) 構(gòu)建生態(tài)系統(tǒng)能量流動的物理模型---能量金字塔。
2.能力目標(biāo)
(1)通過對“賽達(dá)伯格湖能量流動圖解”的積極思維,培養(yǎng)學(xué)生耐心細(xì)致的觀察能力和識圖能力;
(2)通過分析能量的來源和去路,發(fā)展學(xué)生的思維和遷移能力;
(3)應(yīng)用“傳遞效率”解決相關(guān)問題,進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的運(yùn)算能力和思維能力。
3.情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)
(1) 通過自主性學(xué)習(xí)與小組討論相結(jié)合,培訓(xùn)同學(xué)發(fā)現(xiàn)問題、解決問題以及與他人合作交流的能力;
(2) 通過學(xué)習(xí)能量流動的實(shí)踐意義,形成合理利用資源應(yīng)遵循生態(tài)學(xué)原理和可持續(xù)發(fā)展的觀念,樹立科學(xué)服務(wù)于社會的觀點(diǎn)。
2學(xué)情分析
高二學(xué)生已經(jīng)具有一定的生物學(xué)基礎(chǔ)知識和數(shù)學(xué)計(jì)算能力、獨(dú)立思維能力,他們渴望對事物本質(zhì)的探究,但思維的系統(tǒng)全面還有待提高。
3重點(diǎn)難點(diǎn)
1.重點(diǎn):生態(tài)系統(tǒng)中能量流動的過程和特點(diǎn)。
重點(diǎn)落實(shí)方案:
(1)引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)生態(tài)系統(tǒng)的成分和營養(yǎng)結(jié)構(gòu),為學(xué)習(xí)本課作好準(zhǔn)備。
(2)運(yùn)用能量流動的多媒體課件,使學(xué)生直觀形象地理解一個(gè)營養(yǎng)級的能量來源和去向,進(jìn)而掌握能量流動的特點(diǎn)。 (3)聯(lián)系實(shí)際,用實(shí)例分析運(yùn)用能量流動的傳遞效率,以驗(yàn)證和鞏固其特點(diǎn)。
2.難點(diǎn):生態(tài)系統(tǒng)能量流動的特點(diǎn)及其形成原因。
難點(diǎn)突破策略:
(1)引導(dǎo)學(xué)生圍繞思考題討論,并對具體實(shí)例作詳細(xì)分析。
(2)通過“能量金字塔”模型圖形象說明能量流動特點(diǎn)。
4教學(xué)過程
4.1第一學(xué)時(shí)
教學(xué)活動
活動1【導(dǎo)入】復(fù)習(xí)引入
激趣設(shè)疑,引入新課
由“神奇的生態(tài)球”短片引入生態(tài)系統(tǒng)能量流動的學(xué)習(xí)。
1.多媒體展示教學(xué)情境:播放“神奇的生態(tài)球”,問:
(1) 生態(tài)系統(tǒng)應(yīng)有哪些成分?上述生態(tài)球中的生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者各是什么?
(2) 生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)指什么? 請說出上述生態(tài)球中的食物鏈,并寫出通用的食物鏈。
(3)要使小生態(tài)球長時(shí)期保持原狀,需要把它放到有適宜陽光的地方。為什么?
2.引入:從以上可知,生態(tài)系統(tǒng)中的各營養(yǎng)級都需要能量的供給。那么生態(tài)系統(tǒng)中能量是如何輸入、傳遞和散失的?這就是我們今天要學(xué)習(xí)的內(nèi)容:生態(tài)系統(tǒng)的能量流動。
活動2【講授】新課目標(biāo)達(dá)成
一、生態(tài)系統(tǒng)中能量流動的概念
主動構(gòu)建,生成概念
1.問:什么是生態(tài)系統(tǒng)的能量流動?讓學(xué)生嘗試用簡潔的語言說出。
2.多媒體展出生態(tài)系統(tǒng)中能量流動的概念,并強(qiáng)調(diào)重點(diǎn):
概念:生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入,傳遞和 散失 的過程,稱為生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動。
提示:生態(tài)系統(tǒng)中能量流動包括三部分:無機(jī)環(huán)境到群落,群落內(nèi),群落到無機(jī)環(huán)境。
二、生態(tài)系統(tǒng)能量流動的過程
自學(xué)提煉,梳理要點(diǎn)
1.學(xué)生自主性學(xué)習(xí):
學(xué)生自學(xué)89頁能量流動的過程,教師通過課件展示遞進(jìn)式問題:
(1)生態(tài)系統(tǒng)的能量來源于哪里?
(2)能量主要以哪種形式和方式輸入到生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的?
(3)生產(chǎn)者固定的太陽能有哪些去路?
(4)每個(gè)營養(yǎng)級獲得和傳遞能量的方式是否相同?
(5)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動中能量散失的主要途徑是什么?以什么形式散失?
2.借助生態(tài)系統(tǒng)能量流動圖解,師生共同歸納能量流動過程:
(1)生態(tài)系統(tǒng)的能量來源于太陽能。在單位時(shí)間內(nèi)輸入生態(tài)系統(tǒng)的總能量應(yīng)是該生態(tài)系統(tǒng)中全部生產(chǎn)者在單位時(shí)間內(nèi)所固定的太陽能總量。
(2)能量輸入:生態(tài)系統(tǒng)中能量流動的起點(diǎn)是生產(chǎn)者(主要是植物)通過光合作用固定的太陽能開始的。能量流動的渠道是食物鏈和食物網(wǎng)。
(3)能量傳遞:生態(tài)系統(tǒng)能量流動中,能量以太陽光能→生物體內(nèi)有機(jī)物中的化學(xué)能→熱能散失的形式變化。能量在食物鏈的各營養(yǎng)級中以有機(jī)物(食物)中化學(xué)能的形式流動。
(4)能量散失:生態(tài)系統(tǒng)能量流動中能量散失的主要途徑是通過食物鏈中各營養(yǎng)級生物本身的細(xì)胞呼吸及分解者的細(xì)胞呼吸,主要以熱量的形式散失。
三、生態(tài)系統(tǒng)能量流動的特點(diǎn)
剖析實(shí)例,合作探究
1.介紹美國生態(tài)學(xué)家林德曼及賽達(dá)伯格湖,引出能量流動圖解。
2.用多媒體課件展示:賽達(dá)伯格湖的能量流動圖解,要求學(xué)生據(jù)圖合作分析賽達(dá)伯格湖的能量流動過程,列出以下討論題:
(1)請以任一營養(yǎng)級為例,分析其能量的“流入”與“流出”數(shù)值。
(2)分析每一營養(yǎng)級上能量的“流入”和“流出”是否平衡?
(3)請根據(jù)圖中營養(yǎng)級之間能量流動的數(shù)據(jù)計(jì)算能量傳遞的效率。
(4)能量傳遞效率為什么比較低(或高)?
(5)通過以上分析,你能總結(jié)什么規(guī)律?
3.小組討論并交流后,師生共同梳理:
(1)賽達(dá)伯格湖中生產(chǎn)者的總能量為464.6 J/(cm2﹒a),植食性動物的總能量為 62.8 J/(cm2﹒a),肉食性動物的總能量為12.6 J/(cm2﹒a)。由第一營養(yǎng)級到第二營養(yǎng)級的傳遞效率為13.5%,由第二營養(yǎng)級到第三營養(yǎng)級的傳遞效率為20%。
(2)能量在相鄰兩個(gè)營養(yǎng)級間的傳遞效率只有10%~20%,其余80%~90%能量的一部分用于自身呼吸消耗、一部分未被下一個(gè)營養(yǎng)級利用、還有一部分被分解者分解。
通過以上實(shí)例分析可得出能量流動的特點(diǎn):單向流動、逐級遞減。
過渡:我們能否將生態(tài)系統(tǒng)各營養(yǎng)級的能量數(shù)值用一個(gè)圖形表示出來呢?
4. 展示能量金字塔的構(gòu)建過程,引導(dǎo)學(xué)生分析圖形的意義,再由能量金字塔遷移至生物數(shù)量金字塔等。
提示: “能量金字塔”一般呈正金字塔,而數(shù)量金字塔可能會出現(xiàn)倒置現(xiàn)象。
活動3【練習(xí)】教學(xué)目標(biāo)鞏固
1.從生態(tài)學(xué)角度分析,生態(tài)系統(tǒng)中流動的能量最初來源于( )D
A.光合作用 B.高能化學(xué)鍵 C.綠色植物 D.太陽光能
2.下列關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)中能量流動的描述錯(cuò)誤的是( )B
A.食物鏈和食物網(wǎng)是能量流動的渠道
B.食物鏈中初級消費(fèi)者越多,次級消費(fèi)者獲得的能量越少
C.各營養(yǎng)級從低到高能量呈金字塔形
D.食物鏈越短,可供養(yǎng)的`消費(fèi)者越多
3.下列有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)能量流動的敘述中,正確的是( )C
A.一種蜣螂專以大象糞為食,則該種蜣螂最多能獲取大象所同化能量的20%
B.當(dāng)狼捕食兔子并同化為自身的有機(jī)物時(shí),能量就從第一營養(yǎng)級流入第二營養(yǎng)級
C.生產(chǎn)者通過光合作用合成有機(jī)物,能量就從非生物環(huán)境流入生物群落
D.生態(tài)系統(tǒng)的能量是伴隨物質(zhì)而循環(huán)利用的
4.根據(jù)右圖所表示的食物網(wǎng),結(jié)合能量流動的特點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算:
如果牧草固定了1000焦耳的能量, 則貓頭鷹最少能獲得____焦耳能量, 最多能獲得____焦耳能量.(1、40)
5.假設(shè)你流落在荒涼的孤島上,只有少量玉米和雞可以食用,那么使你自己活得最長的辦法是( )A
A.先吃雞,然后吃玉米? B.先吃玉米,然后吃雞?
C.用玉米喂雞,然后吃雞? D.用玉米喂雞,先吃雞蛋,然后再吃雞
活動4【活動】課堂小結(jié)
通過學(xué)習(xí)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動,我們知道生態(tài)系統(tǒng)必須不斷地從外界獲取能量。能量是一切生命活動的動力,是生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)。能量的流動維持各個(gè)營養(yǎng)級的生命和繁衍,使得一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)得以存在和發(fā)展。 主要內(nèi)容總結(jié)如下:
概念: 生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞和散失過程
過程: 能量的源頭是陽光; 輸入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量為生產(chǎn)者固定的太陽能;食物鏈 (網(wǎng))是能量流動的總渠道
特點(diǎn): 單向流動:生產(chǎn)者初級消費(fèi)者次級消費(fèi)者; 逐級遞減:傳遞效率為10%~20%
活動5【作業(yè)】課后鞏固拓展
1.自學(xué)內(nèi)容:研究生態(tài)系統(tǒng)的能量流動在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐上的意義。
2.作業(yè)本作業(yè):課本課后復(fù)習(xí)題二。
生態(tài)系統(tǒng)的能量流動教學(xué)設(shè)計(jì)5
一、教材分析
1.1 本節(jié)內(nèi)容的地位:
《生態(tài)系統(tǒng)的能量流動》是人教版高中教材必修三第五章第二節(jié)的內(nèi)容。本節(jié)安排兩個(gè)課時(shí),這節(jié)課完成第一課時(shí),內(nèi)容是生態(tài)系統(tǒng)能量流動的過程和特點(diǎn)兩部分。
在學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容之前,學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了光合作用、呼吸作用以及生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),為本節(jié)課的學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)。本節(jié)內(nèi)容也為以后要學(xué)習(xí)的物質(zhì)循環(huán)、生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性等內(nèi)容作鋪墊,因此起著承上啟下的作用,并且對人們在實(shí)際生活中的行為有著非常重要的指導(dǎo)意義。
從應(yīng)試的角度來看,本節(jié)內(nèi)容常作為考試熱點(diǎn),往往把分析和計(jì)算結(jié)合在一起,也是生態(tài)學(xué)中為數(shù)不多的可以定量研究的知識模塊。
1.2 教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)
教學(xué)重點(diǎn):生態(tài)系統(tǒng)能量流動的過程和特點(diǎn)
教學(xué)難點(diǎn): 對生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入和輸出加以分析,培養(yǎng)學(xué)生的知識遷移運(yùn)用能力和計(jì)算能力
1.3教學(xué)目標(biāo)
知識目標(biāo)、能力目標(biāo)、情感目標(biāo),三位一體、相互支撐。
【知識目標(biāo)】:
ⅰ、理解生態(tài)系統(tǒng)能量流動的概念。
ⅱ、分析生態(tài)系統(tǒng)能量流動的過程和特點(diǎn)(重點(diǎn))。
【能力目標(biāo)】:
ⅰ、指導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建能量流動的概念模型、數(shù)學(xué)模型。
ⅱ、通過引導(dǎo)學(xué)生定量地分析某個(gè)具體生態(tài)系統(tǒng)的能量流動過程和特點(diǎn),培養(yǎng)學(xué)生分析、綜合和推理的思維能力。
ⅲ、對生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入和輸出加以分析,培養(yǎng)知識遷移運(yùn)用能力和計(jì)算能力。
【情感目標(biāo)】:
ⅰ、通過小組分工與自主性學(xué)習(xí),培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)問題、解決問題以及與他人合作交流的能力。
ⅱ、站在生態(tài)道德的角度,理解一些生態(tài)學(xué)觀點(diǎn),使學(xué)生懂得對資源的利用應(yīng)遵循生態(tài)學(xué)原理和可持續(xù)發(fā)展原則,為形成科學(xué)的世界觀做準(zhǔn)備。
二、教法分析
2.1教學(xué)方法:
根據(jù)這節(jié)課的特點(diǎn),本節(jié)課采用了以建構(gòu)主義教學(xué)法為主,以問題導(dǎo)學(xué)法、分組討論法為輔的策略。
針對能量流動的過程和特點(diǎn),可以提出許多開放性、探究性的問題,所以本節(jié)內(nèi)容是運(yùn)用問題導(dǎo)學(xué)法的好材料。針對本校高二學(xué)生有較多小組合作經(jīng)驗(yàn)等情況,在教學(xué)中我還運(yùn)用了分組討論法。此外,我還設(shè)計(jì)了本節(jié)課的導(dǎo)學(xué)案、制作了相關(guān)的教具以及多媒體課件,力求使知識更為直觀,使課堂更加有趣。
2.2 重難點(diǎn)突破策略:
(1)提前讓學(xué)生復(fù)習(xí)生態(tài)系統(tǒng)的成分和營養(yǎng)結(jié)構(gòu)以及預(yù)習(xí)本節(jié)課,為學(xué)習(xí)本節(jié)做好準(zhǔn)備。
(2)上課前發(fā)給學(xué)生課堂導(dǎo)學(xué)案,在講課的過程中引導(dǎo)學(xué)生完成。
(3)通過建構(gòu)主義教學(xué)法,讓學(xué)生主動建構(gòu)能量流動概念模型和數(shù)學(xué)模型,通過小組內(nèi)和小組間的橫向?qū)Ρ群涂v向?qū)Ρ?,以及教師的修正,讓學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識和掌握建構(gòu)模型的重要性。
(4)聯(lián)系賽達(dá)伯格湖能量流動的實(shí)例,分析能量流動的傳遞效率,以驗(yàn)證和鞏固生態(tài)系統(tǒng)能量流動的特點(diǎn),重視用數(shù)據(jù)說明生物學(xué)現(xiàn)象和規(guī)律的過程。
(5)通過設(shè)置幾個(gè)命題進(jìn)行分組討論,加強(qiáng)理論聯(lián)系實(shí)際。
2.3教學(xué)工具:課堂導(dǎo)學(xué)案,多媒體課件及相關(guān)教具。
三、教學(xué)過程
新課導(dǎo)入:
【ppt】大家看到這個(gè)班次的飛機(jī)應(yīng)該并不陌生,馬航mh370客機(jī)失聯(lián)已有三個(gè)多月了,人們對此有很多的聯(lián)想和猜測,那么飛機(jī)去哪兒了?假如飛機(jī)安全的降落到了印度洋一個(gè)美麗的小島上,島上沒有任何食物,飛機(jī)上每一名乘客隨身攜帶的只有15kg玉米和一只母雞可以食用,你認(rèn)為以下哪些生存策略能讓乘客們維持更長的時(shí)間來等待救援:
a、先吃雞,然后吃玉米
b、先吃玉米,同時(shí)用部分玉米喂雞,吃雞生產(chǎn)的蛋,最后再吃雞
教師:(分組討論并統(tǒng)計(jì)各個(gè)選項(xiàng)的人數(shù))解決這個(gè)問題的關(guān)鍵是哪種策略能使乘客們獲得最多的能量,從而能維持最長的時(shí)間來等待救援。為了更合理、更科學(xué)的選擇,這一節(jié)課咱們來學(xué)習(xí)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動。
新課內(nèi)容:
【ppt】能量與能量代謝
教師:請同學(xué)們想一想,在已學(xué)過的生物學(xué)知識中與能量相關(guān)的概念有哪些
學(xué)生回答:糖類、脂肪、atp、熱能、光能、化學(xué)能、光合作用、呼吸作用
【ppt】與能量有關(guān)的概念
糖類、脂肪、atp、熱能、光能、化學(xué)能、光合作用、呼吸作用
教師:糖類、脂肪、atp是能源物質(zhì);熱能、光能、化學(xué)能是能量的不同形式;光合作用和細(xì)胞呼吸是與能量相關(guān)的生理過程。
教師:圖中a、b分別代表什么生理過程,c、d分別代表什么形式的能量?
(通過建構(gòu)主義理論,能喚起學(xué)生已有的知識和經(jīng)驗(yàn),在此基礎(chǔ)上初步建構(gòu)與能量流動相關(guān)的概念:能量輸入、儲存、轉(zhuǎn)化和散失等,從而為后續(xù)學(xué)習(xí)做好知識鋪墊和順延。)
教師:朋友聚會時(shí),經(jīng)常玩一種“老虎、杠子、雞”的游戲,大家有沒有知道這個(gè)游戲規(guī)則的?誰來介紹一下
學(xué)生討論,回答游戲規(guī)則。
教師:在這個(gè)游戲中生物之間有制約作用。其中除了杠子對老虎的機(jī)械作用外,其他生物之間的關(guān)系是靠捕食起到制約作用的。它們之間的捕食可形成完整的食物鏈。
【ppt】“杠子、蟲、雞、老虎”的食物鏈
教師:說出食物鏈中各生物所屬營養(yǎng)級,以及在生態(tài)系統(tǒng)中的具體成分。
學(xué)生集體回答。
在這個(gè)環(huán)節(jié)中,我設(shè)計(jì)了這樣一個(gè)問題:“在食物鏈中,各營養(yǎng)級的能量來源來源是什么?能量去路又有哪些?”為了解決這個(gè)問題,我給每個(gè)小組發(fā)了一套教具。然后指導(dǎo)學(xué)生以杠子為例進(jìn)行探究,讓學(xué)生在卡片指定的位置寫出它的能量來源和去路,并用箭頭標(biāo)示清楚。
教師組織學(xué)生分組討論,并讓學(xué)生把構(gòu)建好的概念模型按照營養(yǎng)級從低到高的順序排列粘貼在黑板相應(yīng)位置上,而且在每一個(gè)小組中,學(xué)生推薦一名代表來講解自己的成果。
【ppt】屏幕上打出正確的第一營養(yǎng)級的概念圖,學(xué)生自主對比并作修改。并總結(jié)第一營養(yǎng)級的能量來源和去路。(左圖為原圖,右圖為簡化圖。)
來源:生產(chǎn)者通過光合作用固定的太陽光能
去路:
(1)自身通過呼吸作用分解一部分有機(jī)物,釋放能量(散失);
(2)隨殘枝敗葉等流入到分解者中(最終通過分解者的呼吸作用散失能量);
(3)有一小部分有機(jī)物中的能量流入到下一個(gè)營養(yǎng)級。
教師:通過小組討論,比較找出第一營養(yǎng)級(杠子)和第二營養(yǎng)級(蟲)的異同
學(xué)生:三條能量去路完全相同,只有能量來源有差別。
教師:生產(chǎn)者能量從哪里來?初級消費(fèi)者的能量從哪里來?
學(xué)生:生產(chǎn)者的能量來自于太陽能;初級消費(fèi)者的能量來自于生產(chǎn)者。
教師:第二營養(yǎng)級 (蟲)的攝入和同化之間有什么關(guān)系?(通過小組討論)
學(xué)生:攝入量=同化量+糞便量
教師:把每個(gè)營養(yǎng)級通過食物關(guān)系連接起來,就可以形成一條完整的食物鏈。
【ppt】生態(tài)系統(tǒng)的能量流動
教師:每一個(gè)營養(yǎng)級都有能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化、散失。所以生態(tài)系統(tǒng)的能量流動的定義就是生態(tài)系統(tǒng)中的能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化、散失的過程。
通過小組交流合作,回答出屏幕上的問題并寫在學(xué)案上:
1.生態(tài)系統(tǒng)中能量的源頭是什么?能量流動的起點(diǎn)是什么?
2.流經(jīng)一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的總能量是什么?
3.能量流動的渠道是什么?在食物鏈(網(wǎng))中能量以什么形式傳遞?
4.能量最終的歸宿是什么?
5.在“杠子-蟲-雞-老虎”的食物鏈中,能量是沿著“杠子-蟲- 雞-老虎”途徑單方向流動的。該食物鏈能否發(fā)生能量逆向流動?或者是循環(huán)使用?
學(xué)生回答:
1.太陽能;從生產(chǎn)者固定的太陽能開始
2.生產(chǎn)者固定的太陽能的總量
3.食物鏈和食物網(wǎng);有機(jī)物
4.以熱能的形式散失
5. 不會。生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)生物之間的吃與被吃的關(guān)系是不能逆轉(zhuǎn)的,因而能量傳遞的方向也是不可逆轉(zhuǎn)的;同時(shí),各生物成分通過呼吸作用將有機(jī)物的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能散失,這部分散失的能量是不能被生物重新利用的。
【ppt】生態(tài)系統(tǒng)能量流動的特點(diǎn)一:單向流動
教師:以上對能量流動過程的分析,使我們對能量流動有了定性的認(rèn)識。下面我們通過賽達(dá)伯格湖的學(xué)習(xí),對生態(tài)系統(tǒng)的能量流動進(jìn)行定量的分析。
【ppt—賽達(dá)伯格湖的能量流動】
老師:仔細(xì)觀察賽達(dá)伯格湖的能量流動圖解,請將圖中的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理,完成學(xué)案中“知識探究”中的表格。
營養(yǎng)級
流入能量
輸入下一營
養(yǎng)級的能量
呼吸作用散失
分解者分解
未利用
能量傳遞效率
生產(chǎn)者
植食性動物
肉食性動物
教師:在剛才的賽達(dá)伯格湖預(yù)習(xí)的過程中,有些同學(xué)對這樣幾個(gè)知識點(diǎn)不是很了解,現(xiàn)在我將這幾個(gè)問題反映出來,我們大家共同討論,研究。
1、能量傳遞效率如何計(jì)算?
2、賽達(dá)伯格湖中“未利用的能量”是哪一部分的能量?
學(xué)生展開討論,說出自己的認(rèn)識。
教師引導(dǎo)、總結(jié):
1、能量傳遞效率=輸入到后一營養(yǎng)級的能量(同化量)/本營養(yǎng)級的能量(同化量)
2、未利用的.能量:未被呼吸消耗,也未被下一營養(yǎng)級和分解者所利用的能量,可依然存在于生物體內(nèi),也可能以煤、石油等形式存在。
【ppt——賽達(dá)伯格湖數(shù)據(jù)的整理】
學(xué)生思考討論以下問題:
(1)分析每一營養(yǎng)級能量的 “流入” 和 “流出(包含未利用)” 是否平衡?
(2)隨著食物鏈的延伸,能量在各營養(yǎng)級的含量上有什么特點(diǎn)?賽達(dá)伯格湖的能量流動圖解中哪些方式表現(xiàn)了該特點(diǎn)?
學(xué)生討論,回答:
(1)每一營養(yǎng)級能量的“流入”和“流出”總量是相等的,遵循了能量守恒定律。
(2)能量逐級遞減。每個(gè)營養(yǎng)級的數(shù)字和箭頭面積逐漸減小。
教師:表格中各營養(yǎng)級能量傳遞效率是多少?
學(xué)生:能量從第一營養(yǎng)級流入第二營養(yǎng)級占生產(chǎn)者所固定能量的百分比是13.5%;第二營養(yǎng)級流人第三營養(yǎng)級的能量,占初級消費(fèi)者所同化的能量總量的百分比是20%。
結(jié)論:能量在兩個(gè)營養(yǎng)級之間傳遞效率一般為10%--20%.
學(xué)生思考討論:
(3)能量在兩個(gè)營養(yǎng)級之間傳遞效率一般為10%--20%。為什么某一營養(yǎng)級的能量不能百分之百地流到下一個(gè)營養(yǎng)級?
學(xué)生討論、回答:
①各營養(yǎng)級的生物都會因呼吸作用消耗相當(dāng)大的一部分能量
②各營養(yǎng)級總有一部分生物的能量未被下一個(gè)營養(yǎng)級的生物所利用
③各營養(yǎng)級的殘枝敗葉或遺體殘骸等流入到分解者被利用
教師:由此我們可以得出生態(tài)系統(tǒng)的能量流動另一個(gè)特點(diǎn)是什么?
學(xué)生:能量流動有逐級遞減的特點(diǎn)。
【ppt】生態(tài)系統(tǒng)能量流動的特點(diǎn)二:逐級遞減
教師:請大家利用剛學(xué)過的知識分析最開始的那個(gè)問題,應(yīng)該選擇哪種策略?為什么?
學(xué)生小組討論···
學(xué)生回答:選用策略a。用玉米喂雞,增加了人在食物鏈中的營養(yǎng)級數(shù),增大了能量浪費(fèi),違背了人對有限能源的最大利用原則。
【ppt】隨堂檢測
教師:(課后思考題)結(jié)合以上實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),考慮到中國國情,在日常生活中我們?nèi)绾握{(diào)整飲食結(jié)構(gòu),做到糧食類能源的節(jié)約呢?
【ppt】以第一營養(yǎng)級為主的飲食結(jié)構(gòu)
四、教學(xué)反思:
本節(jié)課摒棄了原來的教學(xué)模式,意外收獲了很多。采用以上教學(xué)模式,通過教具模擬、討論交流,學(xué)生的思維被充分調(diào)動起來,主動參與學(xué)習(xí),成為學(xué)習(xí)的主人。在此次教學(xué)過程中,充分體現(xiàn)了生活化、活動化、情感化的新課程理念。但仍然存在一些問題:課堂氣氛活躍,時(shí)間長短不易把握,課堂時(shí)間稍顯緊張,因此教師要果斷安排學(xué)生討論時(shí)長。學(xué)生表達(dá)不清楚和不規(guī)范時(shí),教師應(yīng)當(dāng)及時(shí)糾正。在教學(xué)中毫不吝嗇的給予學(xué)生機(jī)會,讓學(xué)生展現(xiàn)自我,讓學(xué)生都有一定的表現(xiàn)機(jī)會,但要控制好時(shí)間和照顧到不同層次的學(xué)生。發(fā)揮學(xué)生主體作用的同時(shí),教師要充分發(fā)揮自己的主導(dǎo)作用,預(yù)設(shè)好每一節(jié)課。
五、板書設(shè)計(jì):
生態(tài)系統(tǒng)的能量流動
學(xué)生成果展示
一、定義
生態(tài)系統(tǒng)中的能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化、散失的過程。
二、特點(diǎn)
單向流動
逐級遞減。能量傳遞效率:10%---20%
新課引入:
【PPT】假設(shè)你像魯濱遜那樣流落在不毛的荒島上,只有15Kg玉米和一只母雞可以食用,那么使自己活的最長的辦法是: 1.先吃雞,然后吃玉米
2.先吃玉米,同時(shí)用部分玉米喂雞,吃雞生產(chǎn)的蛋,最后再吃雞 學(xué)生:每組學(xué)生各選一名代表,做出選擇。(絕大部分學(xué)生選擇的是2)
教師:真理往往掌握在少數(shù)人手里。我們共同來看看魯濱遜的選擇是——先吃雞,后吃玉米?!綪PT】母雞提出抗議。
教師:對于母雞的抗議,我們是可以理解的。我們必須給母雞一個(gè)合理的解釋,消除母雞的不滿情緒,這就得用到我們這節(jié)課的內(nèi)容“生態(tài)系統(tǒng)的能量流動”。
新課內(nèi)容:
【PPT】生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(板書)那么這節(jié)我們需要掌握三個(gè)內(nèi)容: 1.生態(tài)系統(tǒng)的能量流動過程,2.生態(tài)系統(tǒng)能量流動的特點(diǎn),3.能量流動的意義。我們先來解決第一個(gè)問題:
什么叫做生態(tài)系統(tǒng)的能量流動?(板書:
一、生態(tài)系統(tǒng)的能量流動概念)學(xué)生回答:生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞和散失。
對,輸入從哪輸入、怎么傳遞的,有些用不完的又散失到哪去了呢?
怎樣研究生態(tài)系統(tǒng)的能量流動?閱讀課本,研究生態(tài)系統(tǒng)中能量流動一般在群體水平上,這種將群體視為一個(gè)整體進(jìn)行研究是系統(tǒng)科學(xué)常用的的研究方法。
師:請同學(xué)們利用上節(jié)課所學(xué)的知識把問題討論中的兩個(gè)策略所蘊(yùn)含的食物鏈表示出來。我們就以食物鏈為線索研究生態(tài)系統(tǒng)能量流動的過程。這兩組策略中食物鏈較長的是:玉米→雞→人。玉米、雞和人在生態(tài)系統(tǒng)中的成分分別是什么? A:雞 → 人
玉米↗ B:玉米→雞→人
生:玉米—生產(chǎn)者
雞—初級消費(fèi)者
人—次級消費(fèi)者 請以食物鏈中的“生產(chǎn)者”為例,分析該營養(yǎng)級能量流動的來源和去路。板書:
二、能量流動的過程 請同學(xué)們獨(dú)立思考1分鐘,然后小組內(nèi)同學(xué)進(jìn)行交流2分鐘,統(tǒng)一意見后派個(gè)代表來解釋一下。(哪個(gè)小組想好了,這個(gè)小組?很好,那個(gè)小組也要表達(dá)一下,還有其他小組有不同意見的嗎?,好,聽了各個(gè)小組的解釋,我發(fā)現(xiàn)同學(xué)們基本上都掌握了解決這個(gè)問題的要領(lǐng),相信同學(xué)們也有了更明確的答案。
【PPT】以“生產(chǎn)者”為例的能量來源和去路。
來源:生產(chǎn)者通過光合作用固定的太陽光能
去路:(1)自身通過呼吸作用分解一部分有機(jī)物,釋放能量(散失);
(2)隨殘枝敗葉等流入到分解者中(最終通過分解者的呼吸作用散失能量);(3)有一小部分有機(jī)物中的能量流入到下一個(gè)營養(yǎng)級。
以此類推,能量流入下一個(gè)營養(yǎng)級后,又發(fā)生什么樣的變化呢?讓我們帶著這個(gè)問題繼續(xù)探究。同樣給大家5分鐘的時(shí)間思考與交流!時(shí)間到,哪個(gè)小組來解釋一下?那個(gè)小組,這位同學(xué)從比較獨(dú)特的視覺去分析這個(gè)問題,有同學(xué)要補(bǔ)充嗎?好這個(gè)問題可以這么理解,初級消費(fèi)者的攝入量=同化量+糞便量,對于初級消費(fèi)者所同化的能量,一個(gè)營養(yǎng)級所同化的能量=呼吸散失的能量+分解者分解釋放的能量+被下一營養(yǎng)級同化的能量。但最高營養(yǎng)級的情況除外。
總結(jié):每個(gè)營養(yǎng)級能量的去向都有三個(gè):流向下一個(gè)營養(yǎng)級、通過呼吸作用散失和分解者分解。得出能量流動圖
【PPT】食物鏈整體的能量流動圖。課本圖5-7 剛才的分析同學(xué)們回答得非常不錯(cuò),我想知道同學(xué)們是否真正掌握了能量傳遞的過程?:
1、能量是如何“輸入”生態(tài)系統(tǒng)的?
2、能量“傳遞”的途徑是什么?
3、能量是通過什么方式“散失”的?
學(xué)生:
1、能量是生產(chǎn)者通過光合作用將光能轉(zhuǎn)化為有機(jī)物中化學(xué)能“輸入”到生態(tài)系統(tǒng);
2、能量“傳遞”是通過生物捕食的食物鏈和食物網(wǎng)進(jìn)行;
3、能量最終通過各個(gè)營養(yǎng)級生物和分解者的呼吸作用,將有機(jī)物的化學(xué)能最總轉(zhuǎn)化為熱能散失。教師:
1、生態(tài)系統(tǒng)中能量流動的源頭在哪兒?
2、能量流動的起點(diǎn)是什么?
3、生態(tài)系統(tǒng)能量的總值為多少?
4、什么是能量流動的渠道? 學(xué)生分組討論。
學(xué)生回答:
1、陽光;
2、從生產(chǎn)者固定的全部太陽能開始;
3、生產(chǎn)者所固定的全部太陽光能;
4、食物鏈、食物網(wǎng)。
課堂當(dāng)堂訓(xùn)練:
師生核對習(xí)題答案,當(dāng)堂討論有疑問的問題。
教師:時(shí)間過得真快,大半節(jié)課已經(jīng)過去了。母雞媽媽該等急了吧?!綪PT】母雞的等待
【PPT】荒島上的場景再現(xiàn)
教師:請大家利用已學(xué)知識分析,為什么魯濱遜會選擇“先吃雞,后吃玉米”? 學(xué)生討論···
學(xué)生回答:用玉米喂雞,增加了人在食物鏈中的營養(yǎng)級數(shù),增大了能量浪費(fèi),違背了人對有限能源的最大利用原則。