高中人教版 (新课标)生态系统的能量流动教学设计

这是一份高中人教版 (新课标)生态系统的能量流动教学设计，共6页。教案主要包含了教材分析，学习目标，教学重难点，教学思路，教学过程等内容，欢迎下载使用。
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。教材内容的知识要点较易掌握，但关于能量的来源与去路中涉及的能量变化往往需要把将分析和应用结合在一起，学生较难做到分析透彻。教学中运用多媒体课件形象说明能量流动过程的两大特点，另一方面以实例巩固是必不可少。本教材以“生态系统结构”中的食物链为基础，结合必修一第五章“光合作用”与“细胞呼吸”的内容，具有一定的综合度性。
二、学习目标
①通过阅读文本、观察图像，能够理解生态系统能量流动的概念。
②通过数据分析、师生交流，掌握生态系统能量流动的过程和特点。研究生态系统能量流动的意义。
③通过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，学习分析实验的方法。
三、教学重难点
1.重点：
生态系统能量流动的过程和特点
2.难点：
生态系统能量流动的过程
四、教学思路
本节课首先从教材中“问题探讨”提供的素材入手，在此基础上增设第三种生存策略：“先吃鸡，同时种植玉米，然后再吃玉米”，供给学生选择哪种生存策略最适合（设置悬疑）。要求学生写出相关的食物链（网）形成能量在食物链（网）中流动的感性认知。其次，以一只鸡为例，分析一个个体的能量来源与去路；提出生态系统能量流动的单位是什么，再从生态系统水平（个体->种群->营养级）总结能量流动过程的图解，构建能量流动的概念模型。其次，利用多媒体展示林德曼的研究资料，引导学生分析赛达伯格湖每一个营养级能量的来源与去路，计算上下营养级能量的传递效率，总结出能量流动的特点。然后让学生根据能量流动的特点构建数学模型与物理模型（能量金字塔）；以古代的“桑基鱼塘”和现代的“沼气池”为例总结出研究生态系统的能量流动的意义。最后，对本节课内容进行课堂小结，投影出本节课的知识网络以便帮助学生对本节课形成系统的认识。
在教学过程中以问题讨论为主线，问题设计由浅入深，得出结论。引导学生利用已有知识，自主获取新知识，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，让学生体验尝试整理数据、处理数据、分析数据，并用数据说明生物学现象和规律。
五、教学过程
附件1：能量流动的概念模型
附件2：某营养级（生产者、初级消费者）能量的输入与输出

生产者 初级消费者
附件3：赛达伯格湖的能量流动图解
附件4：赛达伯格湖的能量分析
附件5：能量流动的数学模型与物理模型
数学模型：第n营养级获得的能量最多为 最少为
物理模型：能量金字塔
附件6：能量流动的经典例题教师的组织和引导
学生活动
教学意图
创设情境：假如像鲁滨逊那样流落到一个仅有饮用水，几乎没有任何事物，只有随身携带的一只鸡与15Kg玉米的荒岛上，如何使用尚存的食物才能存活更长的时间以待援救？
1.让学生根据创设情境选择那位不幸者的生存策略，并建立与之相关的食物链（网）？
学生讨论，选择生存策略，画出食物链（网）
通过创设情景引入本节教学的目标，即能量流动。
分析、组织讨论：
2.该食物网中的一只鸡（一个生物个体），其能量是如何输入、储存和散失的？
3.如果对象是一个种群，能量又是如何输入、储存和散失的？
4.我们研究生态系统的能量流动的对象应该是什么？
学生自主性学习：
请自学P94能量流动的过程，找出关键词。并以某营养级（以生产者、初级消费者为例）为单位构建新的能量流动的概念模型。（附件1）
学生依次思考教师提出的问题（2、3、4）；
由以“个体”为研究对象上升到能量流动以“营养级”为研究对象。
自主学习教材“能量流动的过程”，进行交流讨论，尝试构建能量流动的概念模型。
由以“个体”为研究对象到以“营养级”为研究对象，认识研究生态系统的基本方法。
让学生进行自主性学习，找出关键词；根据能量守恒定律，构建能量流动的概念模型，以加深理解，巩固知识。
分析各营养级（生产者、消费者）的能量输入与输出（附件2），引导学生总结出生态系统能量流动的基本过程。
尝试总结出生态系统能量流动的基本过程。
通过分析某营养级能量来源于去路并根据能量守恒定律，得出能量流动的基本过程。
引入：展示赛达伯格湖的能量流动图解（附件3），并指导学生阅读教材中的能量流动图解。提出问题：
5.分组讨论：请第一组以生产者、第二组以植食性动物、第三组以肉食性动物为例，分析其能量的“流入”与“流出”。
6.用表格的形式，将图中各个营养级能量流动的数据进行整理，并计算能量传递的效率。（附件4）
7.根据表格中统计的数据，各个营养级所储存的能量是如何变化，能量流动是沿着食物链进行，其流动方向如何？
通过以上分析，引导学生得出能量流动的两个特点。
根据能量流动的特点，请学生对情境中生存策略再次进行选择，并说明理由。
学生阅读相关文字与图片。分组讨论完成教师提出的问题（5、6）；然后根据问题7的提示得出生态系统能流动的两个特点。
本节教学的重点与难点。通过图解，引导学生认同能量守恒定律，理解能量流动的过程与特点。同时尝试列表分析进一步理解生态系统中能量是如何流动。
知识迁移：
8.在能量流动的特点基础上，构建能量流动的数学模型与物理模型（能量金字塔）（附件5）
9.投影展示经典例题，思考第二营养流向第三营养级的能量传递效率。（附件6）
学生阅读教材P96文字与图片，思考完成教师提出的问题（8、9）。
计算生态系统能量传递效率。
通过构建模型和解答经典例题，加强学生对能量过程与能量传递效率的理解。
指导学生阅读教材思考与讨论中古代“桑基鱼塘”的生产方式与现代的“沼气池”产生沼气。
分析研究能量流动的意义，并最终指导学生归纳。
学生通过阅读感受到研究生态系统能量流动的意义。
明确为什么要研究生态系统的能量流动。
课堂小结：通过学习生态系统的能量流动，我们知道生态系统必须不断地从外界获取能量。希望大家认真复习，充分地理解能量流动的过程与特点以更好地服务于农业和生活。
归纳总结本节课内容，明确本节课的重点内容。
作业布置：
课后练习
板书设计：
生态系统的能量流动
能量流动的概念
能量流动的过程
能量流动的特点
1.单向流动；2.逐级递减
能量流动的意义