第2节生态系统的能量流动教学设计
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第2节生态系统的能量流动(第2课时)◆教学目标1.用生态金字塔表征生态系统中各营养级间的能量、生物量或数量等关系。
2.概述研究生态系统能量流动的意义。
3.尝试调查当地某生态系统的能量流动情况。
◆教学重难点【教学重点】生态金字塔。
【教学难点】尝试调查当地某生态系统的能量流动情况。
◆教学过程【新课引入】【教师活动】教师提出问题,通过复习导入新课。
生态系统的能量流动具有什么特点呢?生态系统能量传递效率是多少?为什么生态系统中能量流动一般不超过5个营养级?假设第一营养级的能量是A,第五营养级最多可以获得多少能量?最少可以获得多少能量呢?【学生活动】思考讨论上述问题,结合第1课时的知识进行解答。
单向流动,逐级递减。
10%~20%。
营养级越多,在能量流动过程中散失消耗的能量越多。
A×(20%)4 =A/625;A×(10%)4 =A/10000。
【新知讲解】一、生态金字塔【学生活动】阅读课本57~58页生态金字塔的内容,认识能量金字塔、生物量金字塔和数量金字塔。
能量金字塔单位时间内各营养级所得到的能量数值转换成面积图形,并将图形按照营养级的次序排列,得到的金字塔图形,叫作能量金字塔。
生物量金字塔用类似的方法表示各个营养级生物量(每个营养级所容纳的有机物的总干重)之间的关系,得到的图形叫作生物量金字塔。
数量金字塔表示各营养级的生物个体的数目比值关系,得到的叫作数量金字塔。
【教师活动】教师展示赛达伯格湖能量流动的数据,指导学生构建能量金字塔的模型。
【学生活动】以小组为单位,结合各个营养级的能量数据构建能量金字塔模型。
【设计意图】培养学生动手实践、获取信息、分析问题的能力。
在这个过程中理解能量流动的特点。
【教师活动】展示资料分析。
资料1:夏季某两个生态系统的生物个体数量统计表,单位为个/hm2。
资料2:夏季两个生态系统生物量统计表,单位为g/m-2。
【学生活动】根据数据分别建构两个生态系统的数量金字塔和生物量金字塔,并与同学进行交流。
人教版(2019)选择性必修2 生物与环境第3章生态系统及其稳定性第2节生态系统的能量流动教学设计一、教学目标1.通过实例数据分析,尝试应用模型方法分析生态系统的功能,建立生态金字塔,表征食物网各营养级之间在个体数量、生物量和能量方面的关系。
2.从生态系统整体出发,分析具体的生态系统内各成分之间的关系,归纳研究生态系统能量流动的意义。
进一步强化生态系统的结构与功能观、能量观与系统观。
3.利用生态系统的能量流动规律,对其合理改造,使人们能够更加科学、有效地利用生态系统中的资源。
在参与构建生态系统的过程中,提升参与社会生活的意识。
二、教学重难点1、教学重点群落的演替过程。
2、教学难点群落的演替过程。
三、教材分析本节课是人民教育出版社出版的选择性必修2《种群与环境》中第3章第2节的内容,需1课时完成。
本节内容包括生态系统中能量流动的过程,能量流动的特点和研究能量流动的意义三部分。
由于本节课在八年级下册中已经有所学习,故内容较容易掌握,但本节内容在课程标准的要求是分析生态系统中能量流动的基本规律及其应用,要求学生在掌握本节内容的基础上,分析和解决生活中的实际问题,具有较高难度。
本节与其他内容的联系,第4章种群与群落,以及生态系统的结构是学习本节的基础,同时与新陈代谢中能量的变化即光合作用,呼吸作用有一定联系,又直接与物质循环和生态系统的稳定性相关。
四、教学步骤1、新课导入✓课件展示问题探讨。
教师:假设你像电影中的主人公那样,流落在一个荒岛上,那里除了有能饮用的水以外,几乎没有任何食物。
你随身尚存的食物只有一只母鸡、15kg玉米。
提问:你认为以下哪种生存策略能让你维持更长的时间来等待救援?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。
学生:选择A。
教师:对于母鸡的抗议,我们是可以理解的。
我们必须给母鸡一个合理的解释,消除母鸡的不满情绪,这就得用到了我们这节课的内容《生态系统的能量流动》。
3.5.2生态系统的能量流动教学设计第一篇:3.5.2生态系统的能量流动教学设计第二节生态系统的能量流动一、内容与解析本节课要学的内容是生态系统的能量流动,生态系统的能量流动指的是生态系统中能量流动的过程,能量流动的特点和研究能量流动的意义三方面,其核心是能量流动的过程和特点,理解它关键就是要知道能量是如何传递和流动的。
学生已经学过“光合作用”知识,此知识中清楚地讲述了生态系统中所用“能量”的来源,本节课的内容能量流动的过程就是在此基础上发展的。
由于它还与本章中的物质的循环有一定的联系,所以在本学科有重要的地位。
教学的重点是让学生分析能量流动的过程和特点,解决重点的关键通过实例分析。
二、目标与解析1、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。
2、目标解析:(1)分析生态系统能量流动的过程和特点就是指运用生态系统能量流动的过程和特点分析有关问题并得出正确结论。
(2)概述研究能量流动的实践意义就是指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。
(3)尝试调查农田生态系统中的能量流动情况就是指依据所学生态系统的能量流动的知识尝试调查一个农田生态系统的能量流动。
三、问题诊断分析在本节课的教学中,学生可能遇到的问题是教材的内容的知识点易掌握,但要把能量流动过程分析及特点计算结合后的问题分析中易出错,产生这一问题的原因是学生没有把生态系统中能量流动的过程与新陈代谢中能量的变化即“光合作用”“呼吸作用”中能量相联系。
要解决这一问题就要在教学中运用能量流动图解形象说明能量流动过程的两大特点非常必要,另一方面以例题巩固是必不可少的。
四、教学支持条件在本节课能量流动的过程、能量流动的特点、及研究能量流动的实践意义的教学中,准备使用多媒体。
因为使用它,有利于扩大教学内容和形象的展示能量流动的过程、特点及直观具体表达出研究能量流动的实践意义。
《生态系统的能量流动》教案(经典版)编制人:__________________审核人:__________________审批人:__________________编制单位:__________________编制时间:____年____月____日序言下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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第五章第2节生态系统的能量流动教学设计(第1课时)一、设计理念本节课采用建构主义教学法,学生自主学习,合作探究构建模型的教学模式,从“如何在校园中设计一个景观池塘?”引入,贴近生活,充分激发学生探索的兴趣。
导入正课后,首先介绍美国生态学家林德曼和他研究的赛达伯格湖,将赛达伯格湖的食物链(网)简化为“生产者→初级消费者→次级消费者”,作为本节课的探究载体。
其次,再介绍分析能量流动的基本思路。
然后,让学生按照这个基本思路,分析第一营养级和第二营养级能量的来源和去向。
最后,理解并归纳生态系统能量流动的过程和概念,根据能量流动的过程示意图对能量流动的特点形成定性认识,为下节课做好铺垫。
在整个教学中,重视对学生逻辑思维的训练,通过构建概念模型和物理模型来分析生态系统能量流动的过程,归纳出能量流动的概念。
从根本上把老师一讲到底的传统教学过程转变为教师引导为主,学生自主学习、合作探究的教学过程,充分体现新课标的理念。
二、教材分析《生态系统的能量流动》是人教版高中教材必修三第五章第二节的内容,主要讲述了能量流动的过程、特点和研究能量流动的意义,是生态系统功能中的重点内容。
本节以“生态系统的结构”为基础,起着承上启下的作用,可以与必修1光合作用、呼吸作用建立联系,又直接关系到生态系统物质循环和稳定性的学习,并且对人们在实际生活中的行为有着非常重要的指导意义。
这部分教学内容主要从“生态系统中能量的流动过程”、“生态系统中能量流动的特点”和“人类研究生态系统能量流动的意义”这三个方面来阐明生态系统中的能量流动问题。
本节安排两个课时,这节课完成第一课时,内容是生态系统能量流动的概念和过程。
三、学情分析本节课的内容,学生往往是看了教材好像懂了,但真正理解和应用起来却又存在一定的问题。
若采用传统的讲述法教学,学生既掌握不了知识,也会觉得很乏味,不利于调动学生的积极性和主动性,也不利于学生能力的培养,也不能充分体现学生的主体地位。
第五章第2节生态系统的能量流动一、教材分析这局部教学内容主要从“生态系统中能量的流动过程〞、“生态系统中能量流动的特点〞和“人类研究生态系统能量流动的意义〞这三个方面来说明生态系统中的能量流动问题。
生态系统能量流动的过程和特点是本节的重点内容之一;能量流动具有单向性和逐级递减的原因是本节的难点之一。
充分利用“赛达.伯格湖中能量流动定量分析〞这一经典的生态学实验,是突破这一难点的关键,同时也是这局部教学内容的精华所在,因为在指导学生讨论这个实验数据的过程中,可初步训练学生的分析、推理能力。
二、教学目标1、知识与技能⑴、生态系统能量流动的概念。
⑵、掌握生态系统能量流动的过程和特点。
⑶、研究生态系统能量流动的意义。
2、过程与方法⑴、借助一条具体食物链,分析每一营养级能量的输入、传递、转化和散失的过程⑵、引导学生用数据来分析能量流动的特点,在学生归纳总结的根底上,阐述生态系统能量流动具有的两个特点。
⑶、结合生命活动,对生态系统中能量的输入和散失加以分析,培养知识迁移和运用能力。
3、情感态度和价值观⑴、通过了解生态系统能量流动的过程和特点,能够解决一些现实生活中碰到的有关能量流动的疑问。
⑵、关注农业的开展和生态农业的建设,注重生态学观点的培养。
⑶、培养实事求是的科学态度,树立科学效劳于社会的观点。
三、教学重点、难点:生态系统能量流动的过程和特点四、学情分析“能量〞是科学教育中的核心概念,学生通过初、高中学习已逐步建立了能量、能量传递、能量守恒等一些根本概念;在生物学中,已学习了“储存能量的物质〞、“光合作用〞、“呼吸作用〞等内容,这些都是理解本节内容的根底。
五、教学方法以问题讨论为主线,采用设计合理的问题或提示分析的角度和方式分析能量流动的特点,从而突破教学的难点。
同时在教学中,重视“分析和处理数据〞技能的训练,尝试体验整理数据,处理数据,分析数据以及应用数据说明生物学现象和规律。
六、教学准备七、课时安排:1课时八、教学过程【多媒体展示“问题探讨〞内容,学生思考讨论答复】。
生态系统的能量流动教案第2节生态系统的能量流动教学目标一、知识目标1、使学生理解能量流动是生态系统的两大功能量之一。
2、使学生了解生态系统能量流动的概念,掌握生态系统能量流动的过程和特点。
3、使学生体会研究人员研究生态系统能量流动的意义。
二、能力目标通过引导学生定量地分析某个具体生态系统的能量流动过程和特点,培养学生分析、综合和推理的思维能力。
三、情感目标通过讨论“研究生态系统能量流动的意义”这一教学内容,使学生理解科学是第一生产力的观点。
教学建议教材分析这部分教学内容主要从“生态系统中能量的流动过程”、“生态系统中能量流动的特点”和“人类研究生态系统能量流动的意义”这三个方面来阐明生态系统中的能量流动问题。
生态系统能量流动的过程和特点是本节的重点内容之一;能量流动具有单向性和逐级递减的原因是本节的难点之一。
充分利用“赛达.伯格湖中能量流动定量分析”这一经典的生态学实验,是突破这一难点的关键,同时也是这部分教学内容的精华所在,因为在指导学生讨论这个实验数据的过程中,可初步训练学生的分析、推理能力。
“研究生态系统能量流动的意义”这一教学内容,紧密联系人类的生产生活实际,充分体现了“科学、技术、社会”观点。
重难点分析重点:生态系统能量流动的过程和特点。
(1)能量是一切生命活动的动力,也是生态系统存在和发展的基础。
生物圈中每一个完整的生态系统都是一个能量输入、传递和输出的系统。
生态系统内能量单向传递的全过程,叫做能量流动。
这是生态系统功能的一个重要体现。
(2)指导学生分析生态系统能量流动过程和特点的过程,也就是培养学生分析综合和推理的思维能力的过程;同时,生态系统能量流动的过程,渗透着物质运动和物质普遍联系的辩证观点,是渗透辩证唯物主义观点教育的极好素材。
(3)研究能量流动的过程和特点,一方面可以巩固前面学习的食物链和食物网的知识,另一方面,也为研究生态系统的目的——服务于人类自身(能量流向对人类最有益的部分)打好基础。
生态系统的能量流动教学设计Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】人教版必修三第五章第2节《生态系统的能量流动》教学设计(第1课时)生物组:赵少强一、教学设计思想本节采用以探究式活动为主的教学模式,从教材中“问题探讨”提供的素材“荒岛求生”引入,充分激发学生学习的兴趣,设置问题埋下伏笔并引入课题。
首先,以草原生态系统最常见得食物链为探究载体,引导学生分析能量的来源和去路,理解并归纳生态系统能量流动的概念。
然后充分依托和利用教材中的图片和图解等素材展开能量流动特点的探究式学习。
在探究能量流动特点时,先是根据教材示意图形成定性认识,再以林德曼的研究为资料进行运用定量分析的方法研究能量流动的特点。
在整个教学中,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。
从根本上把老师一讲到底的传统教学过程变为师生共同探索,共同研究的探究式教学过程,充分体现新课标的理念。
二、教学目标1.知识目标(1)概述生态系统能量流动的概念(2)分析生态系统能量流动的过程和特点;2.能力目标(1)通过分析生态系统中能量的输入和散失,即“光合作用”和“呼吸作用”与营养级之间的能量变化关系,加强学生的思维迁移能力。
(2)学会分析、推算生态系统的能量传递效率,并学会应用“传递效率”解决相关问题,培养学生整理、分析和处理数据的能力。
3.情感目标(1)认同生态系统能量流动的特点,体验能量守恒定律。
(2)感受通过整理、分析和处理数据,发现生物学规律的探究乐趣。
三、教材分析《生态系统的能量流动》一课主要讲述了能量流动的过程、特点和研究能量流动的意义,是生态系统功能中的重点内容。
本节以“生态系统的结构”为基础,起着承上启下的作用,它可以与必修1光合作用、呼吸作用建立联系,其又直接关系到生态系统物质循环和稳定性的学习。
第五章第2节生态系统的能量流动教学设计(第1课时)一、教材分析《生态系统的能量流动》是人教版高中教材必修三第五章第二节的内容,本节以“生态系统的结构”为基础,主要讲述了能量流动的过程、特点和研究能量流动的意义,是生态系统功能中的重点内容。
二、学情分析和教学方法本节课的内容,根据高二学生已经具备了一定的逻辑思维能力和探究能力,第一节学习了生态系统的结构,对于生态系统有一定的理解,对能量流动也有感性认识,本节课采用自主学习、合作探究式教学,在教学过程中组织学生展开讨论,构建模型,使学生能主动参与到学习过程中来,提高学生的阅读、推理、分析和归纳等各方面的能力。
三、教学目标1.生命观念:通过分析生态系统能量流动的过程,得出能量流动的概念,建立系统观、物质与能量观;2.科学探究与科学思维:通过分析食物链(网)中各营养级生物的变化情况及能量流动过程图解,培养运用逻辑思维分析问题的能力;四、教学重难点1.教学重点:生态系统能量流动的概念、过程和特点2.教学难点:分析生态系统中能量的来源和去向教学环节教师活动学生活动设计意图设置情境引入新课【回顾】上节课我们学习了生态系统的结构,知道了生物和无机环境是一个有机整体,请大家回顾一下生态系统的结构包括哪些?基于食物链和食物网这样的结构,有机物会逐级传递下去,那么储存在有机物中的能量会依次传递下去吗?思考回答引起学生的兴趣,引导初步思考,以此引出课堂主题:生态系统中的能量流动【展示】情境1和2的视频【设疑】能量在生态系统中的流动过程和特点是怎么样的?我们今天一起来探讨一下阅读资料,观看视频,思考问题【学习任务1】生态系统的能量流动过程的模型构建【展示】草、羊和狼1. 写出上图所涉及的食物链;2. 分小组进行角色扮演:每个角色阐述自己是谁,处于第几营养级,生命活动所需的能量来自哪里?最后又去了哪里?第一步:构建能量流经第一营养级的模型(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?第二步:构建能量流经第二营养级的模型第三步:构建能量流经多个营养级的模型(一来三去)教师完善补充。
生物选择性必修2 生物与环境【教学设计】第2节生态系统的能量流动[学习目标]1.通过分析生态系统中能量在生物群落中单向流动并逐级递减的规律,培养物质与能量观等生命观念、归纳与概括等科学思维。
2.通过举例说明利用能量流动规律,人们能够更加科学、有效地利用生态系统中的资源,培养关注生物学社会性议题的社会责任感。
3.通过解释生态金字塔表征了食物网各营养级之间在个体数量、生物量和能量方面的关系,培养建模的科学思维。
4.通过调查生态系统的能量流动,培养观察提问、团队合作、交流讨论等科学探究素养。
【课件自主预习】一、生态系统能量流动的概念和过程1.能量流动的概念:是指生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。
2.能量流经第一营养级的过程(以绿色植物为例)(1)能量输入:生态系统中的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。
(2)能量去向①在生产者的呼吸作用中以热能的形式散失。
②用于生产者的生长、发育和繁殖等生命活动,储存在植物体的有机物中。
构成植物体的有机物中的能量,一部分随着残枝败叶等被分解者分解而释放出来;另一部分被初级消费者摄入体内,这样,能量就流入了第二营养级。
3.能量流经第二营养级的过程(1)能量输入:初级消费者同化生产者的能量。
(2)能量去向①在初级消费者的呼吸作用中以热能的形式散失。
②用于初级消费者的生长、发育和繁殖等生命活动,储存在初级消费者的有机物中。
构成初级消费者的有机物中的能量,一部分以遗体残骸的形式被分解者利用;另一部分被次级消费者摄入体内,这样,能量就流入了第三营养级。
(3)图解4.能量在不同营养级间变化情况能量在第三、第四营养级的变化,与第二营养级的情况大致相同。
5.生态系统能量流动的示意图(教材P55图36)由图可以看出:生产者及各级消费者能量流动相同的三个去向是:通过呼吸作用以热能的形式散失,被下一营养级同化,被分解者利用。
二、能量流动的特点和生态金字塔1.能量流动的特点2.能量的输入任何生态系统都需要不断得到来自系统外的能量补充,以便维持生态系统的正常功能。
生态系统的能量流动教学设计一、教材分析生态系统的能量流动,这一课包括三方面的内容:能量流动的过程,能量流动的特点,研究能量流动的意义。
其中能量流动的过程和意义是本章的重点,而能量流动又是一个比较抽象的概念,所以理解能量流动的特点及其形成的原因是本节课的难点。
生态系统能量流动在本章内容中起承上启下的作用,承上:能量流动和食物链、食物网关系密切;启下:能量流动总是伴随着物质变化。
而爱整个教材中,能量流动与前面能量代谢、光合作用、呼吸作用密切相连。
生态系统能量流动对学生要求是掌握应用,是历年来高考的重要考点,又与当今社会涉及到的社会热点、焦点问题如生态农业、可持续发展关系密切,因此这一课我打算用两课时完成。
二、教学目标1.知识与能力目标(1)通过分析食物链让学生掌握生态系统中能量流动的概念。
(2)通过模型的构建让学生理解生态系统中能量流动的过程。
(3)通过定量分析让学生理解生态系统中能量流动的特点并学会应用。
2.过程与方法目标(1)通过定量分析生态系统中能量的输入与输出,发展学生的思维迁移能力。
(2)学会整理数据、分析数据,进而得出科学结论。
(3)通过小组讨论与导学式相结合的教学模式,培养学生的语言表达力,合作能力以及发散思维和求异思维能力的发展。
3.情感态度价值观目标通过联系实际,激发学生学习生物学的兴趣,培养学生关心生态的意识和进行生命科学价值观的教育。
三.学情分析学生已有知识分析:“能量”高中物理已经学习了热能、动能、电能等各种形式的能量之间的转换以及能量守恒定律;学生也已经掌握了有机物中是存在化学能的,并且这个能量是可以释放出来的;而且学生学生也学习了“储存能量的物质”、“能量代谢”、ATP、呼吸作用等一系列和能量有关的概念,这些都是理解本节课内容的基础。
四.教学方法和教学手段因为生态系统能量流动与现实生活联系较为紧密,所以本节课我将向学生展示现实生态系统系列图,通过一系列梯度问题的设置,以学生自主探究为主,让学生自己总结,并找出规律。
人教版高中生物必修三第五章第二节生态系统的能量流动教案第一篇:人教版高中生物必修三第五章第二节生态系统的能量流动教案《生态系统的能量流动》教学设计一、设计理念:本节教学内容比较抽象,所以教学设计思路主要在于:在教学过程中通过学生角色扮演绘制能量来源和去向的图画,学生相同角色小组间PK,让学生当裁判,选出最佳组,增强学生成就感,增强竞争意识,达成了社会责任的学科素养目标。
学生思考、讨论、交流、展示,教师点拨,具体分析每个营养级能量流动的来源与去路;最后化繁为简,引导学生建构能量流经各营养级的模型,变抽象为具体,从而突破教学的难点。
通过小组合作探究,达成了理性思维、科学探究的学科素养目标同时在教学中,通过“分析和处理数据”,让学生体验整理数据、处理数据、分析数据,并最终用数据说明生物学现象和规律。
用自制教具复习能量的一来二去、一来三去、一来四去,通过教具箭头的粗细、方框的大小引导学生总结并体会能量流动的特点,加深对本节课重难点内容的理解,引导学生将所学知识用于日常生活,使学生懂得对资源的利用应遵循生态学原理和可持续发展原则,培养学生解决生产生活问题的担当和能力,达成了社会责任的学科素养目标二、学科素养目标:生命观念:能运用物质与能量的观念,具体分析每个营养级能量流动的来源与去路,引导学生建构能量流经各营养级的模型,形成科学的自然观和世界观。
理性思维:通过通过学生角色扮演绘制能量来源和去向的图画,建构能量流经各营养级的模型,通过“分析和处理数据”,让学生体验整理数据、处理数据、分析数据,并最终用数据说明生物学现象和规律。
科学探究:通过通过学生角色扮演绘制能量来源和去向的图画并展示,培养小组合作,科学探究能力。
社会责任:通过小组合作探究,增强团队意识,让学生根据所学知识结合日常生活中的所见所闻举出实例并说明研究能量流动的意义,培养学生解决生产生活问题的担当和能力,达成了社会责任的学科素养目标三、教材分析本节课是人教版高中生物必修三第5章《生态系统及其稳定性》第2节内容,本节课包括:生态系统的能量流动的概念、过程、特点,以及研究能量流动的实践意义。
《生态系统的能量流动》教学设计一、教材分析本教学设计的内容为普通高中课程标准实验教科书《生物》(人教版)(必修三)第5章第2节“生态系统的能量流动”。
本节内容的教材内编顺序为:以“孤岛生存”的探究性案例分析引入课题,以此为基础,随后进行能量传递和流动的知识布局,逐一呈现出本节课的重点内容——能量传递的过程、能量流动的特点、能量流动的实践意义。
由于能量是不可见的知识,学生无法直观感受与认识,需要依靠理性的逻辑思维进行推理,故而本节内容涉及的大部分内容较为抽象。
本节课内容即是前面光合作用知识与呼吸作用知识应用的延伸,又是建立物质与能量观部分的重点内容,是形成生命观念的重要组成,是学生在生态系统中寻找物质、能量、调节、生态系统稳定性的逻辑关系,树立科学的物质与能量观不可少的部分。
二、学情分析本节课的教学对象为高中二年级的学生。
首先他们已经掌握光合作用和呼吸作用的实质及这两个反应中能量的的转变,并且在物理和化学的学习中已经逐步建立能量传递和能量守恒的概念;其次高二的学生具备较好的抽象思维,能够理性的分析光合作用与呼吸作用中能量的转变,以及生态系统中食物链、食物网中吃与被吃的关系;然后高二的学生具备独立分析、概括、归纳的能力,但其不能较好的将跨学科的知识高效地进行整合,如难以利用能量守恒定律分析生态系统中的能量守恒,及建立各营养级同化量、粪便量、摄入量之间的逻辑关系。
三、教学目标1、经历分组探究,分析食物链中每个营养级中能量流动的来源与去路,并建构能量流经各营养级的模型。
(生命观念、科学探究)2、经历讨论,完善建构能量流动过程的模型,并归纳总结生态系统中能量流动的概念。
(生命观念、科学思维)3、再次讨论,推理生态系统中能量流动的特点,并以此分析现今粮食危机问题,提出调整饮食结构的观念,养成合理利用资源应遵循生态学原理和可持续发展的观念。
(科学思维、社会责任)四、设计理念本节教学内容比较抽象,所以教学设计思路主要在于:在教学过程中以“发现问题——分析问题——解决问题”为学生思维发展的主线,通过典型的食物链,引导学生通过讨论、画图,展示、点评、修正、总结,建构出生态系统能量流动的过程模型,变抽象为具体。
第2节生态系统的能量流动一、教学目标1.通过分析能量在营养级间的流动情况和赛达伯格湖的能量流动,概述生态系统中能量流动的过程和特征。
2.用生态金字塔表征生态系统中各营养级间的能量、生物量或数量等关系。
3.概述研究生态系统能量流动的意义。
4.尝试调查当地某生态系统的能量流动情况。
二、教学重点、难点1.教学重点生态系统的能量流动过程。
2.教学难点(1)分析生态系统能量流动的过程。
(2)尝试调查当地某生态系统的能量流动情况。
三、教学过程(一)创设情境,导入新课结合课本中“问题探讨”的情境,思考课本有关问题,在讨论的基础上,引导学生运用自己的语言表达什么是能量流动。
(二)生态系统能量流动的概念生态系统的能量流动是指生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。
(三)研究能量流动的基本思路研究能量流动如果以个体或种群作为研究对象,有着很大的局限性和偶然性,如果将一个营养级中的所有种群作为一个整体,则可以较为准确地计算出每一个营养级能量的输入值和输出值。
(四)生态系统的能量流动过程地球上几乎所有的生态系统所需要的能量都来自太阳。
太阳每天输送到地球的能量绝大部分都被地球表面的大气层所吸收、散射和反射掉了,大约只有1% 以可见光的形式,被生态系统的生产者通过光合作用转化成化学能,固定在它们所制造的有机物中。
这样,太阳能就输入到了生态系统的第一营养级。
PPT展示输入第一营养级能量的去路。
组织学生讨论输入草,即第一营养级的能量的去路。
这些能量一部分在生产者的呼吸作用中以热能的形式散失了;另一部分用于生产者的生长、发育和繁殖等生命活动。
其中用于生产者的生长、发育和繁殖构成植物体的有机物中的能量,一部分随着残枝败叶等被分解者分解能热能形式释放出来;另一部分流入初级消费者体内。
组织讨论2:第一营养级的能量是怎样传递到第二营养级的?生产者被初级消费者摄入,能量就流入了第二营养级。
流入第二营养级的能量,被消化吸收的部分为同化量,其中一部分用于初级消费者的呼吸作用,以热能的形式散失;另一部分用于初级消费者的生长、发育和繁殖等生命活动,其中一部分以遗体残骸的形式被分解者利用。
生态系统的结构和功能——能量流动【考纲分析】《生态系统中的能量流动》是高中生物新课程(人教版)必修三第五章第二节的教学内容。
新课程考试大纲对能量流动的过程、能量流动的特点及研究能量流动的意义的要求均为理解所列知识及其与相关知识之间的联系和区别,能在较复杂的情境中综合运用有关知识进行分析、判断、推理和评价。
从历年高考考题分析,“能量流动”的内容一直是生物高考的重点和难点,在每年高考考题中都占有较大比重,并常与生态系统的结构、物质循环、生态系统的稳定性、光合作用、呼吸作用等知识相结合,以图表形式呈现,考查考生综合应用相关知识解决现实生产生活中的问题的能力,并侧重考查能量的去路、能量流动的特点及能量传递的效率。
【复习要点】1. 能量流动的概念和过程2. 能量流动的特点3. 研究能量流动的实践意义【学情分析】通过必修三新课的学习,学生基本了解了能量流动的过程,有了一定的知识积累,但到第一轮复习的时候,因距离新课学习的时间较长,学生对这部分知识在一定程度上已有所遗忘,而且之前所掌握的也是彼此鼓励的有关能量流动的知识点,不能将这里的能量流动与细胞代谢部分中所讲的有关能量的知识联系起来。
因此,总的学情是相关知识零散且缺漏较多,对知识网络缺乏建构或建构不完整。
此外,由于能量流动的过程比较抽象,对于每一个营养级中能量的来源与去路的分析一向是学生学习的难点,而这部分知识又是本节课的重点和常考点,经常以图表或数据形式出现在考题中,学生在解题时对图表的数据分析与转换的能力本来就比较薄弱,计算营养级之间能量传递的效率更容易出错。
总之,作为重点、考点的《生态系统的能量流动》内容,是学生复习的一大难点。
【知识沙盘】【核心概念】能量流动的过程、摄入量与同化量、能量传递效率与能量利用率【教学设计】导入:假如你参加野外生存比赛,来到了一座荒岛上。
那里寸草不生,而你的身边只有一只活母鸡和15kg玉米可以作为生存下去的食物。
以下哪种策略能让你维持更久的生存时间,取得最终胜利——1、先吃鸡,再吃玉米。
第2节生态系统的能量流动·教学设计一、三维目标的确定新课程标准关于生态系统能量流动章节的内容标准为:“分析生态系统中能量流动的基本规律及其应用”,属于应用水平的层次,即要求学生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。
为了达成应用水平的目标首先就应该让学生准确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基本方法,结合实例和实践活动,懂得研究能量流动的意义,总结能量流动的规律。
根据溆浦一中“自主、合作、探究、高效”的高效课堂核心要求和课程标准要求,本节内容的三维目标确定为:知识方面:1、能分析能量流动的过程和特点2、概述研究能量流动的意义情感态度和价值观方面:关注人与自然的和谐关系,关注科学技术与社会实践的关系,初步形成生态学的观点,指导农民合理利用流经生态系统的能量。
能力方面:1、尝试运用系统方法分析生物学上的问题2、根据提供的信息能够概括出生态系统中的能量流动过程3、尝试调查农田生态系统的能量流动情况4、能分析和处理数据二、教材分析生态系统能量流动章节内容为:生态系统中能量流动的概念,生态系统中能量流动的过程,生态系统中能量流动的特点和研究研究生态系统能量流动的意义四个部分。
教材首先概括性地指出了生态系统中能量流动的概念,即生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。
接着以概念图的形式展示了能量流动的过程,通过对具体生态系统——赛达伯格湖能量流动的定量分析,得出了能量单向流动和逐级递减的特点,总结出了能量传递的规律,最后说明了研究能量流动的意义:是为了提高生态系统能量的利用率,帮助人们合理调整生态系统中能量流动的关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。
本节内容的重点和难点是对能量流动过程和特点的分析运用以及如何利用能量流动的规律指导生产实践。
学习生态系统能量流动的内容一定要注意与食物链和食物网知识的联系,一定要能够分析出流经任何一个营养级的总能量和进入这个营养级的能量的去向。
第2节生态系统的能量流动教学设计摘要运用学案教学,学生课前就知道了自己的学习任务,目标明确,认真预习,并能与同伴积极讨论,探究。
学案课堂,课前师生就有了准备,课堂变成了学生的舞台,真正成为了教师观察学生,了解学生,评价学生,引导学生的场所。
以下是笔者在参阅大量资料并认真学习课标,研究教材,分析学生等的前提下,把学生所要掌握的知识和要培养的能力及情感,设计成有效问题的形式进行导学,所有内容均强调“面向全体学生”。
关键词:能量流动1.设计理念“自主,合作,探究,高效”的“学案课堂”和“环型座位法”,体现教为主导,学为主体,师生互动,共同发展。
促使学生在更高水平上“改变学习方式”和“提高生物科学素养”。
2.教材分析该课时介绍了生态系统中能量流动的过程,能量流动的特点和研究能量流动的意义三部分内容。
教材首先概括性地指出了生态系统中能量流动的概念,即生态系统中能量的输入,传递和散失的过程。
接着以图解的形式展示了能量流动的过程,通过对赛达伯格湖能量流动的定量分析,得出了能量流动的特点:单向流动和逐级递减。
最后简要说明了研究能量流动的意义:是为了提高生态系统能量转化的效率,帮助人们合理地调整生态系统中能量流动的关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。
本小节内容的重点是能量流动的过程和特点,也是难点,学习时应注意联系食物链和食物网的知识。
研究能量流动的过程和特点,一方面可以巩固食物链和食物网的知识,另一方面也为研究生态系统的目的服务于人类打下坚实的基础。
3.教学目标3.1 知识目标分析生态系统中能量流动的过程;得出能量流动的特点;概述能量流动的意义;应用能量流动规律进行相关的计算。
3.2 能力目标通过对“赛达伯格湖能量流动图解”的积极思维,培养学生耐心细致的观察能力和识图能力;通过分析能量的来源和去路,发展学生的思维和迁移能力;应用“传递效率”解决相关问题,进而培养学生的运算能力和思维能力。
3.3 情感态度与价值观目标通过分析生态系统能量流动的特点,体验用普遍联系的观点来分析事物的方法;探究能量流动的特点及形成原因,探究能量流动的实践意义,参加一些生物知识的讨论,形成合理利用资源应遵循生态学原理和可持续发展的观念。
4.教学重点和难点4.1 重点:生态系统中能量流动的过程和特点。
4.2 难点:生态系统中能量流动的特点及形成原因。
5.教学流程6.教学内容6.1 激趣设疑,引入新课(1)俗话讲,“大鱼吃小鱼,小鱼吃虾米,虾米吃青泥”。
“青泥”指的是什么?(2)你见过生态球吗?小生态球(封闭的玻璃球内有水草、观赏鱼等)已成为办公场所和家庭的时尚装饰用品。
它一方面美化了人们的工作、生活环境,另一方面能使人们产生对自然的热爱之情和关爱之心,起到陶冶人们情操的作用。
但要使小生态球长时期保持原状,需要把它放到有适宜阳光的地方。
你知道为什么吗?6.2 自学提炼,梳理要点生态系统中能量流动的概念和作用1.概念:生态系统中能量的输入,传递和散失的过程,称为生态系统中的能量流动。
2.作用:在生态系统中,各营养级的生物都需要能量,能量是维持生态系统稳态的动力。
生态系统中能量流动的过程和特点1.生态系统中能量流动的过程(对赛达伯格湖内各营养级之间能量流动的定量分析)①生态系统的能量来源于太阳能。
在单位时间内输入生态系统的总能量即是该生态系统中全部生产者在单位时间内所固定的太阳能总量。
②能量输入:生态系统中能量流动的起点是生产者(主要是植物)通过光合作用固定的太阳能开始的。
能量流动的渠道是食物链和食物网。
③能量传递:生态系统能量流动中,能量以太阳光能→生物体内有机物中的化学能→热能散失的形式变化。
能量在食物链的各营养级中以有机物(食物)中化学能的形式流动。
④能量散失:生态系统能量流动中能量散失的主要途径是通过食物链中各营养级生物本身的细胞呼吸及分解者的细胞呼吸,主要以热量的形式散失。
2.生态系统中能量流动的特点:具有单向流动和逐级递减的特点。
研究生态系统中能量流动规律的目的为了调整能量流动的关系,提高生态系统的能量利用效率,使其朝向对人类有益的方向进行。
6.3互动展示,解难释疑介绍美国生态学家林德曼及赛达伯格湖:赛达伯格湖是一个天然的高原湖泊,气候较为寒冷,人口稀少,保留了原始景观,大约50公顷,是一个较小且封闭的湖泊。
美国有许多湖泊,为什么林德曼会选择这样一个小湖来研究呢?(湖小,生物少;较为封闭,自然的,人为的干扰因素较少,可降低研究难度)介绍林德曼的研究方法:湖区生态系统实地研究和实验室水生生态箱试验相结合,对湖中各种生物所含的能量进行定量测定。
林德曼还从中国谚语“大鱼吃小鱼,小鱼吃虾米”中得到启发:要从食物链的角度来进行研究。
1942年,林德曼发表了《生态学的营养动态概说》,他的这项研究具有极为重要的意义,奠定了现代生态学的基础,在他的研究成果中一个重要的贡献就是给出了赛达伯格湖的能量流动图解。
请同学们现在像科学家林德曼那样来分析赛达伯格湖的能量流动图解,各小组要结合教材,讨论问题,得出结论。
1.能量流动的过程⑴能量流动的起始点是生产者固定的太阳能开始。
⑵流经一个生态系统的总能量是生产者固定的太阳能总量。
从图4—9可以看出,流经赛达伯格湖的总能量为 464.6 J/(cm2﹒a)⑶能量流动的渠道是食物链和食物网。
2.每个营养级的能量来源和去路⑴能量来源①生产者的能量来自固定的太阳能。
②各级消费者的能量来自上一个营养级。
⑵能量去路。
以植食性动物为例,其能量来自生产者,总能量为62.8 J/(cm2.a)。
其能量去路为:① 18.8 J/(cm2﹒a)的能量是细胞呼吸消耗的能量,其中一部分用于生物代谢活动,一部分以热量的形式散失。
② 12.6 J/(cm2﹒a)能量流入到肉食性动物(下一个营养级)。
③ 2.1 J/(cm2﹒a)能量为其尸体、粪便被微生物分解后释放出来。
④ 29.3能量是未被利用的部分。
3.能量流动的特点⑴单向流动单向流动是指能量只能从前一个营养级流向后一个营养级,而不能反向流动。
单向流动的原因是:①食物链中各营养级的顺序是不可逆转的,这是长期自然选择的结果。
②各营养级的能量大部分以呼吸作用产生的热能形式散失,这些能量是生物无法利用的。
⑵逐级递减逐级递减是指输入到一个营养级的能量不能百分之百地流入到下一个营养级,能量在沿食物链流动的过程中逐级减少。
逐级递减的原因:①各营养级的生物都因呼吸消耗了绝大部分能量。
②各营养级总有一分生物未被下一营养级利用。
4.“赛达伯格湖能量流动图解”中,生产者的总能量为 464.6 J/(cm2﹒a),植食性动物的总能量为 62.8 J/(cm2﹒a),肉食性动物的总能量为 12.6 J/(cm2﹒a)。
由第一营养级到第二营养级的传递效率为 13.5% ,由第二营养级到第三营养级的传递效率为 20% 。
生态系统中的能量流动规律可用“能量金字塔”表示。
“能量金字塔”是指单位时间内各营养级所得到的能量数值,由低到高而绘制的图形,它表示在一个生态系统中营养级越多,在能量流动过程中消耗的能量就越多。
“能量金字塔”一般呈正金字塔,而数量金字塔可能会出现倒置现象。
5.在农田生态系统中,从生态学角度看,如何提高农作物产量?为什么?①清除杂草,使更多的能量流向农作物,因为杂草会和农作物竞争生存资源。
②防治病虫害,使农作物固定的能量更多地转化会产量,因为害虫以农作物为食,影响农作物的正常生长。
6.从能量流动的角度讨论,如何理解“一山不能容二虎”?根据生态系统中能量流动逐级递减的特点,营养级越高,可利用的能量就越少,老虎在生态系统中几乎是最高营养级,通过食物链(网)流经老虎的能量已减到很少的程度,因此,老虎的数量将是很少的,故“一山不能容二虎”。
7.你能解释“虾米吃青泥”的“青泥”是什么和为什么“要使小生态球长时期保持原状,需要把它放到有适宜阳光的地方吗”?俗话讲,“大鱼吃小鱼,小鱼吃虾米,虾米吃青泥”,这是一条食物链,根据食物链的特点:生产者永远是第一营养级,可以判断“青泥”指的应是生产者,在这具体指的就是藻类。
“万物生长靠太阳”,小生态球相当于一个密闭的生态系统,其成分亦包括生产者,消费者,分解者和无机环境,生产者需要在有光的情况下进行光合作用,以便给消费者和分解者提供物质和能量,这样整个生态球才能保持原状,所以需要把它放在有适宜阳光的地方。
6.4典型例题,举一反三例1.在“草→羊→狼”这条食物链中,若狼每增加1kg,至少要消耗草多少kg?()A.5kg B.10kg C.25kg D.100kg分析:本题是对能量流动过程中,各营养级之间能量传递效率的应用。
一是应当牢记相邻营养级之间的能量传递效率为10%~20%;二是要理解题干中“至少”的含义。
用10%算出的是100kg(1÷10%÷10%),用20%算出的是25 kg(1÷20%÷20%),显然这里的至少是按20%的传递效率来计算的。
故选项C是正确的。
例2.(2009江苏卷)下列4种现象中,不适宜用生态系统中能量流动规律进行合理分析的是( )A.虎等大型肉食动物容易成为濒危物种 B.蓝藻易在富营养化水体中爆发C.饲养牛、羊等动物,成本低、产量高 D.巨大的蓝鲸以微小的浮游动物为食分析:本题考查的是生态系统中的能量流动。
能量流动的特点是单向流动和逐渐递减。
A中虎等大型肉食动物处在最高营养级,获得的能量最少,因此容易成为濒危物种。
蓝藻爆发是因为水体中含有大量的N、P等元素,给蓝藻提供营养物质,利于蓝藻的生长,因此没有能量流动。
C中牛、羊等属于第二营养级,获得的能量较多,因此成本低,产量高。
D中蓝鲸以浮游动物为食,能量便由浮游动物流向了蓝鲸。
故选项B是正确的。
6.5 检测反馈,及时纠正1.从生态学角度分析,生态系统中流动的能量最初来源于()A.光合作用 B.高能化学键 C.绿色植物 D.太阳光能2.下列关于生态系统中能量流动的描述错误的是()A.食物链和食物网是能量流动的渠道B.食物链中初级消费者越多,次级消费者获得的能量越少C.各营养级从低到高能量呈金字塔形D.食物链越短,可供养的消费者越多3.下列有关生态系统能量流动的叙述中,正确的是()A.一种蜣螂专以大象粪为食,则该种蜣螂最多能获取大象所同化能量的20%B.当狼捕食兔子并同化为自身的有机物时,能量就从第一营养级流入第二营养级C.生产者通过光合作用合成有机物,能量就从非生物环境流入生物群落D.生态系统的能量是伴随物质而循环利用的4.一个完整的生态系统的结构应包括()A.能量流动和物质循环 B.生物群落及其无机环境 C.生态系统的成分、食物链和食物网 D.垂直结构和水平结构5.假设你流落在荒凉的孤岛上,只有少量玉米和鸡可以食用,那么使你自己活得最长的办法是()A.先吃鸡,然后吃玉米 B.先吃玉米,然后吃鸡 C.用玉米喂鸡,然后吃鸡 D.用玉米喂鸡,先吃鸡蛋,然后再吃鸡答案:1D 2B 3C 4C 5A7.教学体会课前学生已预习了一遍,课堂交流讨论又展示了一遍,建议新课结束后,同学们能从头到尾再复习一遍,这样,理解会更深刻,记忆会更持久,做题会更熟练,收获当然更多!流入某一营养级的能量到底是其摄入量还是同化量?网友“虚拟生存”在K12生物论坛发帖指出下题是关于能量流动的一道常见错题,试题原答案是11,他认为答案应该是8。