“生态系统的能量流动”第一课时教学设计

一、教学背景分析

1.　教材分析本节内容包括生态系统中能量流动的过程和能量流动的特点两部分。本节课以“生态系统的结构”为基础，直接关系到物质循环和生态系统稳定性的学习，因此起着承上启下的作用。

2.　学情分析“能量”是自然科学中的核心概念，学生通过物理已学习了能量守恒定律；在生物学中，已掌握了了“储存能量的物质”、“光合作用”、“呼吸作用”等知识，这些都是本节内容的基础，在教学中要紧紧依托这些知识。

二、教学目标和重点、难点

1.　教学目标

(1)认知目标：①了解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：通过对赛达伯格湖能量流动的定量分析。提高学生分析问题和解决问题的能力。

(3)情感态度与价值观目标：培养学生实事求是的科学态度。

2.　教学重点生态系统能量流动的过程和特点。

3.　教学难点生态系统的能量流动具有单向流动和逐级递减的原因。

三、教学方法

1.　直接从教材中问题探讨提供的素材引入。

2.　借助草――兔――狼食物链，分析每一营养级能量的输入、传递、转化和散失的过程。

3.　引导学生用数据来分析能量流动的特点，在学生归纳总结的基础上，阐述生态系统能量流动具有的两个特点。

四、教学过程设计

课前准备：多媒体展示平台，PPT，实物投影

1.　创设情景，导入新课PPT展示鲁滨孙漂流记图片，师问：假设你像小说中的鲁滨孙一样，也流落到一个荒岛上，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、5千克玉米。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。让学生讨论选择并解释原因。

教师指出：要解决这个问题，除了要利用上一节课学习的“食物链和食物网”知识外，还要学习生态系统中的能量流动的知识。由此引出本节课题“生态系统的能量流动”。

2.　能量流动的概念PPT展示草――兔――狼的图片，提出问题：(1)兔子和草是什么关系?(2)草的能量是怎样得来的?(3)草的能量将何去何从?全部被兔子利用了吗?(4)兔子中的能量又到哪里去了?思考并分析，其实这种现象在生态系统中具有普遍性。展示“生态系统的能量流动图解”，指出：“像这样生态系统中能量的输入、传递和散失的过程，就称为生态系统的能量流动”。

3.　能量流动的过程阅读教材P94，

分析提问：(1)生态系统中能量流动的起点?(2)流经一个生态系统的总能量是什么?(3)生态系统中能量流动的去向?(4)能量流动的渠道是什么?

分析归纳能量流动过程示意图。学生结合前面分析独立完成，教师对学生成果进行投影展示评价。

4.　能量流动的特点

导入：从前面关于能量流动过程的阐述，可以对能量的流动方向以及能量在数量上的变化有一个感性上的认识，那么能量在流动的过程中能否进行定量分析呢?美国生态学家林德曼就对此进行了深入研究。

展示：赛达伯格湖的能量流动图解。(先出现里面的能量流动图，简单提一下该湖能量流动过程和能量的数值)

完成能量流动数据表

提出问题：(1)能量能够逆向流动、循环流动吗?通过以上分析，你能得出什么结论?(2)计算赛达伯格湖的生态系统中，能量从第一营养级流入第二营养级占生产者所固定能量的百分比是多少?第二营养级流入第三营养级的能量，占初级消费者所同化的能量总量的百分比是多少?(3)由此可见，在输入菜＋营养级的能量中，只有10％-20％的能量能够流动到后一个营养级，还有80％-90％到哪里去了?通过以上分析，你能总结出什么规律?(展示能量金字塔模型)为了形象地说明这个问题，可以将单位时间内各个营养级所得到的能量数值，由低到高绘制成图，这样就形成―个金字塔图形，叫做能量金字塔。从能量金字塔可以看出，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。(4)讨论：再次围绕荒岛问题展开讨论，让学生自由辩论。讨论后，根据题目意思画出食物链进行分析。

指出应该选A

(1)指导学生分析并思考课本图5-9中的问题：如果把各个营养级的个体数量关系，用绘制能量金字塔的方式表示出来，是不是也呈金字塔形?如果是，有没有例外?(引出数量金字塔)继续提问：数量金字塔是否还符合能量金字塔?指出能量金字塔和数量金字塔是不矛盾的。

(2)用能量流动的原理，解释谚语“一山不容二虎”隐含的道理。

(3)能量流动逐级递减这一特点与能量守恒定律相矛盾吗?

分析：在生态系统中，能量的形式不断转换，如太阳辐射能通过绿色植物的光合作用转变为储存于有机物化学键中的化学能；动物通过消耗自身体内储存的化学能变成运动的机械能。在这些过程中，能量既不能凭空产生，也不会消灭，只能按严格的比例由一种形式转变为另一种形式。

五、结束语

科学总是为人类生活实践服务的，我们学习了能量流动的过程与特点，那么我们要科学设计和规划生态系统，调节生态系统，使能量得到最有效利用，最终能持续高效流向对人类最有益的部分。请同学们课后先预习教材剩下的内容，具体我们下节分解。

六、教学反思

1.　创设自主探究的学习氛围本节课实施的是探究教学，在教学中引导学生自主探究，提高相互评价的能力。深受学生的喜爱。但概念的分析和规律的总结还需要教师适当的指导，而不是流于形式。

2.　激发学生学习的兴趣，提高教学的实效性学生是教学的主体，不是被动的接受知识，而是用科学的方法去亲身探究，在探究中愉快的学习。在课堂教学中通过师生互动，生生互动，激发学生学生的兴趣，让课堂充满活力，提高教学的实效性，使课改理念得到落实。

作者单位：广东省佛山市南海区桂城中学