信息技术与学科整合的教学设计 一、教材分析 本节课是高中生物必修三第五章第三节的内容，这部分的教材主要涉及生物地球化学循环的概念、特点，碳循环的过程以及物质循环能量流动相互关系三方面的内容。其中物质循环的概念、碳循环过程是重点；分析能量流动与物质循环的关系是难点。 这部分教学内容中有关人类活动对碳循环的影响，如滥伐森林对碳循环的影响、化石燃料的大量燃烧与温室效应等，是对学生进行环保教育的好素材。 这部分教学内容，还是渗透辨证唯物主义观点教育的好素材，因为生态系统能量和物质循环过程。 二、设计思路 本节课的教学首先从组织学生讨论“问题探讨”引入，而后讲述生态系统中碳循环的形式和过程、物质循环概念的特点以及物质循环与能量流动的相互关系、关注碳循环平衡失调与温室效应的关系，布置学生进行课外探究活动“土壤微生物的分解作用”。本节的教学内容不但本身联系非常密切，而且与其它各部分的知识联系也非常密切，因而在教学中要注意知识之间的联系，多设计问题让学生及时回顾原有知识，以便更好地理解本部分知识，并加深对各部分知识的理解和融会贯通并启发引导联系事例，了解温室效应的原因及解决办法激发学生的兴趣。 三、教学目标 1、知识目标：说明能量流动和物质循环的关系。
2、能力目标：以碳循环为例，分析生态系统中的物质循环。 3、情感态度与价值观：关注碳循环平衡失调与温室效应的关系。 四、教学重难点 1、教学重点及解决方法
[教学重点]分析生态系统中的物质循环。 [解决方法]⑴物质循环时时刻刻发生在我们身边,让学生联系自身感受物质循环的存在。⑵以碳循环为例,分析物质循环过程。 2、教学难点及解决方法 [教学难点]说明能量流动和物质循环的关系。 [解决方法]通过讨论,列表比较来学习能量流动和物质循环的关系。 五、教学过程 师:同学们,通过前几天研究性学习的专题辅导和跟踪指导发现,大多数同学都能积极主动地投入到这一活动中来,不但有想法,也有做法,并获得了有益的研究成果。这节课就让我们一起共享各组的研究成果吧!希望各位同学能够积极踊跃地上台展示自己的成果,也希望其他同学对展示成果的同学能够发问和辩论,达到交流观点、共同提高的目的。我们首先举行生态系统的物质循环原理部分的研究成果展示。哪位同学能把C循环以简明形式表达出来. (许多同学举手示意,教师随机选择一位上台) 生1:C循环是一个有完整回路的物质运动变化过程。我觉得用框程图来表达比较好。(甲同学将色彩纷呈、图文并茂的C循环框程图贴于黑板上,边指图边讲解。讲完后博得一阵掌声) 师:这位同学做得很好。我们学习新知识,就是要善于概括和总结,把新知识变成我们自己易于表达和理解的东西。这是一个知识内化的过程,也是真正掌握知识的过程。有没有同学对这位同学的研究结果提出质疑呢. 生2:请问生1,能否说C循环就是CO2循环. 生1:当然不能,C循环的物质基本形式是CO2,但是C在生物界中主要以各种含C有机物的形式存在的,而不是以CO2形式存在的,因此不能说C循环就是CO2循环。 师:生1同学对物质循环内容研究得比较全面透彻。那么,本节教材主题中还涉及物质循环和能量流动的关系,哪位同学愿意对此发表自己的见解呢. (教师从举手的学生中示意生3上台来) 生3:我的研究成果是一张比较表:(生3贴上比较表。比较表涉及形式、特点联系等比较项目,生3逐一进行讲解,并举例说明)。若哪位同学对此还有不解之处,望能直言相告,我将不吝赐教。(师生笑) 生4:物质循环和能量流动关系密切,那我们吃饭是为了吃到物质还是吃到能量. 生3:物质和能量都要吃到,因为生命既需要物质也需要能量。事实上也真是同时吃到了,由于物质和能量不可分割,物质里就包含着能量,所以你想单独吃到能量或物质是不可能的事。 师:生3的研究成果一目了然,是进行比较研究常用的方法。希望大家也能掌握。因为任何知识都是学以致用、学用相长的。下面,我们就物质循环原理的应用研究进行交流。请各组选派代表上台展示。 第一组同学先上来。第一组两位学生代表:我们组的研究方向是白色污染的危害及综合治理。为搞好本次研究,我组同学又分了3个合作研究小组分别去学校附近的街道、居民点、农资商店、垃圾点、菜市场和环保局进行了走访观察,还利用电脑和图书室查阅了有关资料。我组的研究成果主要是污染照片和治理建议。(两位同学展示了一张张照片,一位学生从观念、方法、科技、监督等方面谈了治理白色污染的建议,并向同学们发出了倡仪) 生5:你们的研究题目跟本节课的主题有关系吗. 第一组代表:当然有了,因为白色污染物不能参与生态系统的物质循环,大自然难以通过自净作用除掉它们,违背了物质循环规律,治理白色污染归根到底就是要遵从物质循环原理。 师:那么,你们觉得最有效的治理办法是什么. (学生答案多种多样,有的说是罚款,有的说是垃圾分类管理,有的说要制造可降解替代物……) 师:看来同学们对这个问题都有自己的见解。事实上治理白色污染是一个系统工程,涉及到许多方面。但不管怎样,我认为每个人都要从自身做起,拒绝白色污染。这是每个人都能做到的,也是最有效的治理办法了。希望大家课后继续探讨这个问题。接下来,该轮到第二组了。 第二组两位同学代表:我组的研究题目是生态农业观光园的设计。为搞好这次研究,我组部分成员利用周日休息时间从网上和图书室查得有关资料,研究成果就是生态农业观光园项目报告和生态农业观光园规划图。 师:第二组同学研究得很专业,很有深度,不能不叫人刮目相看啊!下面欢迎其他同学对此发表看法。 生6:做得不错,但是否可行还需市场检验。 生7:这个项目真的实施起来成功率有多大？ 生8:这个生态园能实现自给自足吗？(第二组同学一一作答,但有的同学显然不满意这个答案,与第二组同学争论起来) 师:好,你们能够彼此争论,说明你们的确用心思考了,感谢第二组同学为大家搭建了一个热烈讨论的平台,允许同学们就这一问题在课后继续争论。我们现在请出第三组同学上台。 第三组学生:老师、同学们,大家好,我们组的选题是温室效应的综合研究。我们主要查阅了资料,研究成果是框程图。( 一名学生对照框程图进行讲解) 生9:温室效应是天灾还是人祸？ 生10.(第三组成员之一):温室效应是人祸导致的天灾。(学生鼓掌)由于人类活动加剧了植被破坏,燃烧大量化石燃料,使得物质循环系统中CO2释放量增多,吸入的少,导致CO2在大气中含量增多,从而加剧了温室效应。这是大自然对人类违背自然规律的一种报复。 师:第三组同学表现也很好,我想最后一组同学也不会逊色。让我们关注他们的成果吧(师生鼓掌,第四组代表上台) 第四组学生代表:大家好,我们的研究题目是循环经济。我们主要根据查阅资料和组内讨论的结果撰写成小论文。(宣读小论文,并用卡片形式说明了循环经济模式与传统经济模式的区别)请各位同学提问(该同学用手做了一个请的示意动作)。 生11:循环经济的生态学原理是什么？ 第四组学生代表:生态系统是一个自给自足的物质循环系统。人类的经济社会是生物圈这个最大生态系统的一部分。只有在发展经济的过程中合理使用资源,实现物质的多级合理利用,最大限度地发挥资源的多次利用价值,经济社会才能实现持续、快速、协调发展。 生12:循环经济实现起来,有许多条件制约,如何克服呢？ 第四组学生代表:总的来说,就是要遵循生态系统物质循环规律,逐步建设起一些配套设施,促进自然社会的协调发展。在循环经济中没有“废品”概念,只有没有合理利用的物质。 师:循环经济这个题目选材很好。我们要实现新世纪的战略目标,就必须大力发展循环经济。这是落实科学发展观,实现人与自然和谐、可持续发展的必由之路。当然,发展循环经济目前还面临着许多问题,我们必须解放思想,与时俱进,坚定不移地大力发展循环经济。下面进行个人成果展示。 生13:我的研究题目是绿色有机食品。为此我查阅了资料。现宣读我的小论文(宣读完毕,请同学提问)。 生14:现在发展绿色有机食品有什么困难？ 生13:投入较大,技术含量较高,生产成本较高,人们的生产生活观念落后,相当一部分人仍追求数量第一,忽视产品品质。 生15:我的研究题目是秸秆综合利用。研究形式是查阅资料,成果为流程框图(展示流程框图,对照讲解,内容有过腹还田、发展养殖业、建立沼气设施等)。 师:秸秆综合利用现今比较成功的一个技术是它的生物反应堆。利用微生物菌种接种秸秆,使之发酵,具有放热、产生抗病孢子、放出CO2、沤制有机肥四大功效,应用在保护地和果园上生态效应、经济效益显著,值得大力推广。 因为时间关系,我们这节课的展示与讨论就到这里。下面我对本次研究性学习活动作一小结。 教师总结:本次研究性学习活动是一次很有价值的尝试。你们表现得非常好。通过各种研究形式活动,同学们不但深化了对教材知识的理解,还学会了应用知识,锻炼了各方面能力,对提高综合素质有很大好处。希望在今后的学习中能自觉地应用研究性学习思维,加强与生产生活实践的紧密结合,不断探索新知识,培养和提高综合素质。要做学习生活的有心人,学会探索,培养获得新知识的习惯和能力。 “纸上得来终觉浅,要知此事须躬行”。同学们,希望你们能把研究性学习活动持续开展下去,不但要学会研究性学习,将来还要学会从事研究性工作。研究性学习和工作将使你们成长、成熟、成才、成功。(掌声响起,下课铃声响起,本节课结束) 六、教学反思 本节课结合导读单和课本内容采用学生先自学，再讨论，再展示解决的方法，从一定程度上调动了学生学习的积极性，整个课堂中气氛活跃，学生参与比较多，在老师所提出的问题及展示图片的引领下，收到了很好的学习效果。但是由于学生十分活跃，在展示过程的掌控和时间安排方面还有些问题，以后的教学活动中要在这方面引起重视，积极解决。另外，对于学生展示后的评价不能及时和恰当
