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1、2022年高中生物 第5章 第2節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)教案 新人教版必修3
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)目標(biāo):
(1)概述生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的概念。
(2)理解生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的過程和特點(diǎn)。
(3)理解研究生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的意義。
能力目標(biāo):
(1)通過師生討論交流、學(xué)生小組討論與教師引導(dǎo)啟發(fā)學(xué)生層層探究相結(jié)合,將知識(shí)化難為易,培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用科學(xué)知識(shí)解決和分析實(shí)際問題等思維能力。
(2)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(dòng)過程和特點(diǎn),培養(yǎng)學(xué)生分析、綜合和推理的思維能力。
情感態(tài)度價(jià)值觀:
(1)通過討論“研究生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)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)。
2、
(2)在教學(xué)中,通過聯(lián)系生產(chǎn)、生活等實(shí)際,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)的興趣,培養(yǎng)學(xué)生關(guān)心科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,關(guān)心社會(huì)生活的意識(shí)和進(jìn)行生命科學(xué)價(jià)值觀的教育。
教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)
1.教學(xué)重點(diǎn):
(1)生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的過程
(2)生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的特點(diǎn)
2.教學(xué)難點(diǎn):
生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的過程和特點(diǎn)
教學(xué)策略
本節(jié)課是第五章《生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性》第二節(jié)內(nèi)容,這部分教學(xué)內(nèi)容主要從“生態(tài)系統(tǒng)中能量的流動(dòng)過程”、“生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)的特點(diǎn)”和“人類研究生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的意義”這三個(gè)方面來闡明生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)問題。
對(duì)學(xué)生來說能量的流動(dòng)是一個(gè)新問題,注重引導(dǎo)學(xué)生明確物質(zhì)是能量的載體,從而得出能量
3、流動(dòng)沿著食物鏈進(jìn)行的結(jié)論?!澳芰俊笔强茖W(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(chǔ)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(shí)。生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的過程和特點(diǎn)是本節(jié)的重點(diǎn)內(nèi)容之一;能量流動(dòng)具有單向性和逐級(jí)遞減的原因是本節(jié)的難點(diǎn)之一。充分利用“賽達(dá).伯格湖中能量流動(dòng)定量分析”這一經(jīng)典的生態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn),是突破這一難點(diǎn)的關(guān)鍵,同時(shí)也是這部分教學(xué)內(nèi)容的精華所在,因?yàn)樵谥笇?dǎo)學(xué)生討論這個(gè)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的過程中,可初步訓(xùn)練學(xué)生的分析、推理能力。
“生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)是指生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞和散失的過程”,
4、學(xué)生對(duì)這一概念的認(rèn)識(shí),是建立在對(duì)生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的理解基礎(chǔ)上的,因此進(jìn)入這部分學(xué)習(xí)之前,復(fù)習(xí)生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的有關(guān)概念是必要的,特別是要讓學(xué)生理解: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,即食物鏈和食物網(wǎng)。
在“能量流動(dòng)的過程”的教學(xué)中,可給出學(xué)生某個(gè)具體的捕食食物鏈,教師精心設(shè)計(jì)一些問題,讓學(xué)生分析、討論能量在食物鏈中的輸入、傳遞、散失過程,使學(xué)生易于理解能量流動(dòng)的概念和能量流動(dòng)的過程。指導(dǎo)學(xué)生分析生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)過程和特點(diǎn)的過程,也就是培養(yǎng)學(xué)生分析綜合和推理的思維能力的過程;建議結(jié)合食物鏈和食物網(wǎng)的知識(shí)進(jìn)行講解,生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的過程也滲透著物質(zhì)運(yùn)動(dòng)和物質(zhì)普遍聯(lián)系的辯證觀點(diǎn),是
5、滲透辯證唯物主義觀點(diǎn)教育的極好素材。
能量本身是一個(gè)抽象的概念,能量流動(dòng)也是抽象的,在學(xué)生原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)中,對(duì)于能量的認(rèn)識(shí)不是很充分,對(duì)于能量流動(dòng)的過程和特點(diǎn)更是生疏,因而成為認(rèn)知上的難點(diǎn)。教師引導(dǎo)學(xué)生分析時(shí),應(yīng)首先提示學(xué)生“能量是一切生命活動(dòng)的動(dòng)力”,生態(tài)系統(tǒng)存在和發(fā)展的基礎(chǔ)也需要能量,再引導(dǎo)學(xué)生分析生態(tài)系統(tǒng)的能量輸入、傳遞和輸出過程。
在“能量流動(dòng)的特點(diǎn)”教學(xué)中,要充分利用一些經(jīng)典的生態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn),除了教材中提供的“賽達(dá)伯格湖的能流分析”,還可補(bǔ)充一些其他生態(tài)學(xué)家所做的實(shí)驗(yàn)加以分析、討論,然后讓學(xué)生把各營養(yǎng)級(jí)中的能量通過能量金字塔的形式描繪出來。這樣便于使學(xué)生理解:能量流動(dòng)過程的定量分
6、析,是研究能量流動(dòng)規(guī)律的關(guān)鍵;定量實(shí)驗(yàn)在研究生態(tài)學(xué)問題中的重要性。在學(xué)生分析、討論這些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,概括出生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的兩個(gè)特點(diǎn)。
在“研究能量流動(dòng)的意義”的教學(xué)中,要特別注意與人類的生產(chǎn)生活實(shí)踐相聯(lián)系,可引導(dǎo)學(xué)生分析一些具體問題的基礎(chǔ)上,最終讓學(xué)生概括出:研究生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)規(guī)律,為的是能合理地調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)關(guān)系,使能量流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠?,同時(shí)還要保證生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展。
在教學(xué)中,要重視對(duì)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。
導(dǎo)入設(shè)計(jì)一
復(fù)習(xí):生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)是什么?
7、 ?。ɑ卮穑菏鞘澄镦満褪澄锞W(wǎng)。)
復(fù)習(xí):如果我們寫一個(gè)一般的食物鏈,就是:生產(chǎn)者→初級(jí)消費(fèi)者→次級(jí)消費(fèi)者,這么寫的意思是什么?
學(xué)生:是后一營養(yǎng)級(jí)以前一營養(yǎng)級(jí)為食的現(xiàn)象,后一營養(yǎng)級(jí)從前一營養(yǎng)級(jí)獲得了物質(zhì)和能量,物質(zhì)和能量就從前一營養(yǎng)級(jí)流動(dòng)到后一營養(yǎng)級(jí)。我們現(xiàn)在就學(xué)習(xí)生態(tài)系統(tǒng)的能量是怎樣流動(dòng)的。
提問:那么,能量是怎樣輸入生態(tài)系統(tǒng)的?能量流動(dòng)的渠道是什么?能量流動(dòng)的過程是怎樣的?請同學(xué)們閱讀教材“能量流動(dòng)的過程”一段,并思考這些問題。
?。ㄔ谕瑢W(xué)們閱讀后,分別請幾位同學(xué)總結(jié)這幾個(gè)問題。)
講述:生態(tài)系統(tǒng)流動(dòng)的能量來自太陽能,即生態(tài)系統(tǒng)中能量的源頭是太陽。但并不是所有的
8、太陽能都參與生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng),必須是輸入到生態(tài)系統(tǒng)的第一營養(yǎng)級(jí)的能量才能開始在生態(tài)系統(tǒng)中流動(dòng)。怎樣輸入?依賴于生產(chǎn)者的光合作用把太陽能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能。生產(chǎn)者固定的太陽能總量就是流經(jīng)這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的總能量。它沿著食物鏈流動(dòng)。
提問:輸入生態(tài)系統(tǒng)的能量是怎樣流動(dòng)的?或者說,生產(chǎn)者固定的太陽能流向什么方向?
導(dǎo)入設(shè)計(jì)二
【創(chuàng)設(shè)情境】播放影片:非洲草原上鷹捕食兔子的過程。
【提問】請寫出錄像中展示的食物鏈。
小草 兔 鷹
【過渡】在非洲大草原上主要的生產(chǎn)者就是小草,草原上幾乎所有的動(dòng)物都是由小草養(yǎng)活的,
9、沒有小草,也就不會(huì)有兔子和鷹了。
現(xiàn)在小草有問題要問了。
【多媒體展示問題】
①我們的能量來自哪里?
②照射在草地上的太陽能都被我們吸收了嗎?
③我們吸收了太陽能后,這些能量有哪些去向?
學(xué)生回答:
【總結(jié)】
邊展示多媒體課件,邊講解。
小草屬于生產(chǎn)者,在草原上當(dāng)然不僅僅只有小草一種生產(chǎn)者。而像兔子那樣以綠色植物為食的動(dòng)物也有很多。它們都屬于初級(jí)消費(fèi)者。老鷹屬于次級(jí)消費(fèi)者。它們構(gòu)成食物鏈。光能通過生產(chǎn)者的光合作用輸入生態(tài)系統(tǒng),然后通過捕食關(guān)系從生產(chǎn)者傳遞到初級(jí)消費(fèi)者再傳遞到次級(jí)消費(fèi)者,其中有一部分能量通過生物自身的呼吸作用以及分解者的呼吸作用散失了。因此能量流動(dòng)就是指生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入傳遞和輸出的過程。