例析生态系统中能量计算

《生态系统的能量流动和物质循环》说课稿尊敬的各位评委老师：大家好！今天我说课的题目是《生态系统的能量流动和物质循环》。

下面我将从教材分析、学情分析、教学目标、教学重难点、教学方法、教学过程以及教学反思这几个方面来展开我的说课。

一、教材分析《生态系统的能量流动和物质循环》是高中生物必修 3《稳态与环境》中第五章《生态系统及其稳定性》的重要内容。

这部分知识在生态系统的结构基础上，进一步阐述了生态系统的功能，为学生理解生态系统的稳定性以及人与自然的和谐发展奠定了基础。

教材首先介绍了生态系统能量流动的过程，包括能量的输入、传递、转化和散失。

接着，通过实例分析了能量流动的特点，即单向流动和逐级递减。

在物质循环方面，重点讲述了碳循环的过程和特点，以及物质循环与能量流动的关系。

教材内容紧密联系实际，有助于培养学生的生态意识和科学思维。

二、学情分析学生在之前已经学习了生态系统的结构等相关知识，对生态系统有了一定的了解，但对于能量流动和物质循环的具体过程和特点还缺乏深入的认识。

高中生具备一定的逻辑思维能力和分析问题的能力，但对于抽象的生物学概念和复杂的过程理解起来可能存在一定的困难。

因此，在教学过程中，需要通过直观的图示、实例分析等方式，帮助学生突破难点，提高学习效果。

三、教学目标1、知识目标（1）理解生态系统能量流动的过程和特点。

（2）掌握生态系统物质循环的概念和碳循环的过程。

（3）理解物质循环和能量流动的关系。

2、能力目标（1）通过分析能量流动的过程和特点，培养学生的逻辑思维和分析问题的能力。

（2）通过构建碳循环模式图，提高学生的图文转换能力和创新思维。

3、情感目标（1）认同生态系统的能量流动和物质循环对生态平衡的重要性，树立人与自然和谐共生的观念。

（2）关注生态环境问题，增强保护环境的意识。

四、教学重难点1、教学重点（1）生态系统能量流动的过程和特点。

（2）生态系统的物质循环，特别是碳循环的过程。

2、教学难点（1）生态系统能量流动的过程和特点的分析。

⾼中⽣物⽣态系统的能量流动教学案例<⽣态系统的能量流动>教学案例⼀、教材分析1、教材地位和作⽤《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，它可以与必修⼀光合作⽤、呼吸作⽤建⽴联系，其⼜直接关系到物质循环和⽣态系统稳定性的学习。

⼆、教学⽬标1．知识⽬标：①⽣态系统能量流动的概念。

②掌握⽣态系统能量流动的过程和特点。

③研究⽣态系统能量流动的意义。

2．能⼒⽬标：①通过定量地分析某个具体⽣态系统的能量流动过程和特点，培养逻辑思维和辩证思维的能⼒。

②掌握⽣态系统能量流动的过程和特点。

③结合“光合作⽤”和“呼吸作⽤”的原理，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、情感⽬标：关注农业的发展和⽣态农业的建设，注重⽣态学观点的培养。

培养实事求是的科学态度，树⽴科学服务于社会的观点。

三、重点、难点及其确⽴依据重难点：1、⽣态系统能量流动的过程。

2、⽣态系统能量流动的特点。

解决⽅法：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。

四、课时安排：2课时（本节课为第⼀课时）五、教学程序（⼀）学情分析：“能量”是科学教育中的核⼼概念，⾼中已逐步建⽴了能量、能量传递、能量守恒等⼀些基本概念；在⽣物学中，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基础。

（⼆）教学过程的设计思路本节直接从教材中“问题探讨”提供的素材引⼊，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。

接下来从学⽣熟悉的⽣物在个体⽔平分析出能量流动的来源和去路。

再从⽣态系统⽔平总结能量流动过程的图解，并从中概括出能量流动的概念。

生物的能量消耗最小化原则本文阐述了生态系统中能量“最少”与生物量“最少”的区别，解决学生在做这方面的习题时，经常将能量“最少”与生物量“最少”混为一体，容易出错的问题。

关键词: 生态系统；能量；生物量；区别；生态系统的能量流动原理及应用是高考的重点，能量流动的特点及生活实践中的应用，尤其是流动特点是近年来高考的命题热点，试题量相对较大，多以图形（如曲线图）的题目出现。

在几年的高考辅导中，发现不少学生在做这方面的习题时，经常将能量“最少”与生物量“最少”混为一体，因此，本人将这点内容，整理如下，愿同行们共同来探讨。

（一）生态系统的能量流动：生态系统中的能量流动是从绿色植物把太阳能固定在体内以后开始的。

能量流动的途径是食物链和食物网。

能量的变化情况是：太阳光能→生物体中的化学能→热能因此，生态系统中能量流动的起点是生产者；流入生态系统的总能量是全部生产者所固定下来的太阳能的总量；热能是能量流动的最终归宿；流入各级消费者的总能量是各级消费者在进行同化作用过程中所同化的物质中含有的能量总量。

（二）能量在两个相邻营养级之间的传递效率是这里的同化量＝摄入量－粪便量，也就是说，摄入体内的能量，并不是该营养级生物的同化量，因为有一小部分能量存在于动物排出的粪便中，最终被分解者分解释放出来。

能量传递效率大约为10% ~ 20%。

也就是说，在输入到某一个营养级的能量中，大约只有10% ~ 20%的能量能够流动到后一个营养级，所以能量沿食物链流动时逐级递减，那么营养级越多，一个生态系统所消耗的能量就越多；但营养级之间比较，营养级越低，所消耗的能量越多，如在一个生态系统中，全部次级消费者所消耗的能量比全部初级消费者所消耗的能量少。

例1:某生态系统中有三个营养级，第一营养级的总能量为100，第三营养级占总能量的百分比是（）A、48% ~ 50% B、10% ~ 20% C、5% ~ 10% D、1% ~ 4% 解析：根据能量在相邻两个营养级的传递效率为10 % ~ 20%，得第三营养级可以从第一营养级获取能量“最少”为10%×10%＝1%，“最多”为20%×20%＝4%。

一、能量流动——维持生态系统稳态的动力
1、概念：包括能量的 输入、 传递、转化 和 散失 的过程。
生态系统
无机环境
输入
光能
生物群落
传递和转化
生产者
消费者
分解者
散失
热量
热量 热量
2.起点：从生产者固定太阳能开始 3.总能量：生产者固定的太阳能总量 4.能量流动的过程：
（1）输入：
①含义：能量由无机环境进入生物群落
18.8
植食性动物 62.8
2.1
分解者 14.6
7.5
12.6 29.3
0.1
肉食性动物 12.6
5.0
未利用 327.3
…
能量流经第二营养级示意图P173
摄入的能量：
粪便
粪便中的能量（未被同化的能量）
初级消费者 摄入
属于上一营养级同化量的一部分
该营养级所固定的能量
属于本营养级的同化量
初级消费者
②参与者: 生产者 ③相关生理过程：光合作用、化能合成作用
④总能量 : 生产者固定的太阳能总量 （流入到生态系统的总能量）
⑤形式 : 有机物固定
（2）、传递： ①形式： 有机物中的化学能
②途径： 食物链和食物网 ③每一 环节能量的来源：
A、生产者：太阳能 B、消费者：上一营养级所同化的能量 C、分解者：生产者（遗体、残枝败叶）； 消费者（尸体、粪便）
C
例3豌豆蚜和鳞翅目幼虫是利马豆的主要害虫 ，蝉大眼蝽可取食利马豆及两类害虫。研究人 员用蔬果剂处理去除部分豆荚后，测试以上动 物密度的变化，结果见下表（单位：个/株，蔬 果剂对以上动物无危害）。
（1）调查豌豆群的种群密度应采用 法，施用