高中生物生态系统的能量流动教学设计学情分析教材分析课后反思.docx
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高中生物生态系统的能量流动教学设计学情分析教材分析课后反思
《生态系统的能量流动》教学设计
课型:
复习主备人:
时间:
一、课程标准:
分析生态系统中能量流动的基本规律及其应用。
二、学习目标:
1.写出生态系统中能量流动图及能量流经第二营养级的图解
2.理解能量流动的过程及特点
3.应用能量流动的知识解决相关问题
三、重点:
生态系统能量流动的过程和特点
难点:
生态系统能量流动的规律及实践应用
四、教学资源
1、各种生物模型(绿色植物、草食动物、肉食动物)
2、纸质模型,已标明不同的能量组成情况
3、多媒体课件
五、教学方法:
启发式、探究式、参与式教学
六、教学流程
(一)导入(教师)
模型导入:
通过分装在三个颜色的无纺布袋里的三类生物(绿色———第一营养级,绿色植物;黄色——第二营养级,食草动物;红色——第三营养级,食肉动物),构建由生物类型拓展到食物网最后总结出生态系统。
明确除现有的材料外,还需要分解者、土壤、水分、阳光等。
当学生提到阳光时,导出本节课题《生态系同的能量流动》。
(二)考纲要求及学习目标(教师和学生)
通过诵读明确考纲要求及学习目标。
教师解读学习目标中的重难点。
(三)探究突破
1、探究点一、生态系统的能量流动图
教师要求学生据图完成任务单,独立完成与小组讨论结合。
学生上黑板画能量流动图,回答问题,结合绿色植物模型、草食动物模型分析能量的来源与去向。
学生分析分析能量流动“单向流动、逐级递减”的原因,教师点评并注意强调营养级间的传递效率是10%—20%。
点评学生画的图。
指出能量流动的概念及传递效率。
2、探究点二、能量流经第二营养级图
(1)学生据能量流经第二营养级图完成任务单。
学生上黑板贴名牌。
做相应的例题和练习共3个。
教师点评。
(2)思维拓展,结合赛达伯格湖的能量流动图,学生分析同化的能量的两条、三条、四条去路。
教师结合模型点拨:
所有生物同化的能量都有两条去路。
以营养级为单位,按不定时分析,同化的能量有3条去路。
以营养级为单位,按定时分析,同化的能量有4条去路。
指向生物的能量不一定是同化量,但当按上边的四条表述时,即可理解为同化量。
摄入量,是同化量与粪便的和。
学生做例题2并解释,教师点评。
3、探究点三、研究能量流动的意义及应用
了解能量流动的意义(学生齐读),并能结合实际问题进行分析:
应用
(1):
如果你是农场主、养鱼大王、牧羊人,你将怎样利用能量流动的相关知识来获得更高的收益。
学生回答后教师点评。
教师同时强调,高收益不能违背“经济效益、社会效益、生态效益”相结合的可持续发展的原则。
应用
(2):
理解并认同为何我国政策“坚守耕地18亿亩”。
认同节约粮食,从我做起。
板书设计:
生态系统的能量流动(复习)
一、生态系统的能量流动图解
学生画出下图
二、能量流经第二营养级
学生通过贴名牌完成下图
三、能量流动的意义及应用
附件:
任务单
知识内容及呈现形式
学生任务
探究点一:
生态系统能量流动图,明确能量的三条去向。
学生任务:
1、画出能量去向图(独立完成)。
2、第一、二营养级能量的来源与去路(独立完成)。
3、为什么能量是单向流动、逐级递减的?
(小组讨论)
探究点二:
能量流经第二营养级图,明确以下名词的含义、范围:
摄入、同化、用于生长发育繁殖、呼吸消耗、遗体残骸。
赛达伯格湖的能量流动图,归纳能量流动的四条去向。
学生任务:
1、贴名牌游戏。
(独立完成)
2、摄入量=同化量+
3、初级消费者粪便中的能量应归入第
营养级流入分解者的。
4、用于生长发育、繁殖的能量
=+=-
做例题和练习共3个题。
总结两个图的区别与联系。
分析3条和4条去向的不同及成因。
本图中能量为摄入量还是同化量?
归纳同化能量的两条、三条、四条途径,填好同化分割图。
(小组讨论)
比较同化与摄入的不同。
要点三:
能量流动的意义
应用1:
池塘生态系统、农田生态系统、草场生态系统中,如何调整能量流动方向,使之流向对人类有益的部分。
学生任务:
1、假如你是良田千倾的农场主;池塘养鱼大王;策马草原草原的牧羊人,你将怎样调整你负责的生态系统,使它的能量更多的流向对人类有益的部分。
(小组讨论、展示交流结果)
应用2:
国家政策“保持耕地18亿亩”
粮食危机与非洲饥饿,
从能量流动的角度理解并认同这一决策。
珍惜粮食,从我做起
学情分析
在本课学习之前,学生已经填写了相应内容的学案,对基础知识有了一定程度的回顾复习,这样可以在课上直接进行重点内容突破,开掘课堂的深度和广度。
在学习过程中,学习小组的划分为他们解决一般性问题提供了有利的支撑,通关过“兵教兵”的学习,不同学生的不同问题可以在一个相对较短的时间内解决。
高三学生有良好的学习积极性,对探究的问题也有着浓厚的兴趣,在课上的投入程度很高,教师可以精心设计的不同角度问题引领,设计有一定难度的内容进行整体突破,课堂容量适当增大。
尤其是实验班的学生,更是智力水平高、学习习惯好,思维迅速敏捷的群体。
与实践内容的结合,能进一步锻炼学生语言表达能力及生物学思维,是很好的训练方式。
效果分析
本课的导入借用了心理咨询室的沙盘模型,构建了一个微型的生态系统,一下子调动了学生学习的积极性,为本节课开了个好头。
在学习知识的过程中通过学生自己画图贴图避免眼高手低,防止看看就会,怎么也做不对的情况出现。
教师时时层层的点拨,帮助学生更好的理解和归纳了知识。
最后的应用部分,密切联系生活实际,精心选取典型的的场景,结合学生已有的生活经历和知识储备创设教学情境,设计符合学生实际的课堂活动。
如,农场主、养鱼大王、牧羊人的应用,设计科学合理、有思维价值的问题,让学生在讨论、交流、辩论中深化自己的思想认识,形成正确的生物学思维,同时培养学生自主合作、分析探究问题的能力,在师生的交流点评中,逐步提高学生的表达能力和生物科学素养。
应用二的设计主要是让学生理解并认同国家政策,将来也许他们会做相关的工作时,能更多的考虑生物和生态的因素。
教材分析
生态系统的能量流动是人教版必修3“稳态与环境”中第五章第二节的内容。
作为生态系统功能的重要组成部分,是以生态系统的结构为基础,进一步拓展分析生态系统内各营养级之间的能量关系,计算能量传递效率,提升学生的分析问题解决问题的能力,为生产和生活服务。
本节复习课在人教版教材的基础上整合了三个问题:
第一个问题:
生态系统的能量流动过程图。
以营养级为研究对象,将生物分别列为不同的营养级,不同的营养级之间能量的来源去路大同小异,让学生认识到相同的也认识到不同的方面,更方便理解运用。
在此基础上总结了能量流动的概念、特征、传递效率。
第二个问题:
能量流经第二营养级的具体去向。
运用整体到局部的方法,对第二营养级的摄入量和同化量进行了比较,结合赛达伯格湖的能量流动图,总结了表述同化量的三种方式、同化与摄入的不同。
第三个问题:
能量流动的意义及应用。
应用部分设计了两个方面:
你如何设计能量持续高效的流向对人类有益的部分的生态系统和为什么保持耕地18亿亩红线。
旨在提示人们在开发利用能源的同时,一定要遵循生态学规律,坚持可持续发展的原则。
教学时自然而然地渗透生态学观点,注重生态意识的培养。
本节的重点是对同化能量的去路的分析与比较,明确了能量的来源及情况,才能更好的解决相关的图表分析题。
本节的难点是对能量流动的应用。
在所学的基础上,多角度的思考与兼顾,才能达到最佳的目标,这正是生物科学素养的体现。
在分析中锻炼,在点评校正中提高。
第三章第二节生态系统的能量流动
课型:
复习时间:
姓名:
班级:
课程标准:
分析生态系统中能量流动的基本规律及其应用。
一、学习目标
1.写出生态系统中能量流动图及能量流经第二营养级的图解
2.理解能量流动的过程及特点
3.应用能量流动的知识解决相关问题
二、重点:
生态系统能量流动的过程和特点
三、难点:
生态系统能量流动的规律及应用
课前预习案
1、生态系统的能量流动概念:
生态系统中能量的、、和的过程。
2、能量流动的过程:
A、地球上几乎所有的生态系统所需要的能量都来自。
B、流经生态系统的总能量是指生产者的太阳能。
C、能量流动的渠道:
,传递形式:
D、对于第一营养级的生物,能量的去向包括:
E、能量流动的特点:
1、2、
F、传递效率:
能量传递效率是指某一营养级同化量与前一营养级同化量的比值
能量传递效率大约是,系统中的能量流动一般不超过4-5个营养级。
3、能量流动的实践意义
①研究生态系统的能量流动,可以帮助人们科学规划、设计人工生态系统,使能量得到最有效的利用;②还可以帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系,使能量地流向的部分。
实例:
沼气池、桑基鱼塘
预习自测
1、流经一个生态系统的总能量是
A.生产者用于生长、发育和繁殖的总能量B.流经各个营养级的能量总和
C.各个营养级生物同化的能量总和D.生产者固定的太阳能的总量
2、初级消费者体内的能量,其去路不包括
A.用于自身生命活动B.被第二营养级的其他生物所获得
C.通过呼吸作用被消耗D.通过分解者分解作用释放到环境中去
3、生态系统的能量在流经食物链的各营养级时其特点是
A.逐级递减和循环流动B.逐级递增和单向流动
C.逐级递减和单向流动D.逐级递增和循环流动
4、稻田中农民要拔掉稗草,鱼塘中要不断清除肉食性的“黑鱼”,用生态学观点看,这是为了
A.保持生态平衡B.保持生物群落的单一性
C.调整能量在生态系统中流动的方向D.使物质能够尽快地循环流动
5、假设一个生态系统的总能量为100%,按最高传递效率计算,三级消费者所获得的能量为
A.0.1%B.1%C.0.8%D.8%
课后训练案
1、右图为某生态系统能量流动过程图解,利用图中各箭头的序号回答问题:
(1)图中的哪个箭头不应存在。
(2)初级消费者自身活动所消耗的能量是。
(3)食草动物排出粪便中仍含有部分能量,这部分能量被分解者利用的过程属于图中哪个箭头。
(4)④中的能量大约只有③中能量的。
2、下图是某湖泊生态系统能量流动的定量分析图解。
图中A、B、C代表三个营养级,数字均为实际测得的能量数,单位为:
百万千焦。
已知该生态系统受到的太阳辐射为1188872百万千焦,但其中1188761百万千焦的能量未被利用。
请回答:
⑴流经该生态系统的总能量是_______百万千焦,这部分能量是__________所固定的太阳能。
⑵能量从第一营养级到第二营养级的转化效率为________%,从第二营养级到第三营养级的转化效率为________%。
⑶次级消费者通过异化作用消耗的能量占其同化作用所得能量的百分比是__________。
⑷由图可知,下个营养级不能得到上个营养级的全部能量,原因有:
①首先是各营养级生物体内的大量能量被________________________所消耗;②其次是上个营养级的一部分能量_________________________________________;
③还有少数能量____________________________________________________。
⑸图中各营养级中未被利用的能量是生态系统发展到一定阶段形成的,其作用是保证生态系统中能量流动和物质循环的结构基础。
这部分能量总在被________________和_______________利用以及自身所消耗,同时又总在通过_________________而形成,因此,这部分能量总是保持相对稳定的。
3、(10分)某研究小组开展了对某湖泊中环境问题的研究,他们首先选取了该湖泊中5种不同的生物A、B、C、D、E,并对其进行消化道内食物组成的分析,然后又请当地湖泊研究所的专家对这5种生物体内2种污染物的含量进行了测定,如下图l所示。
图2表示该湖区部分生物之间的能量流动关系(单位为103kJ·m-2·a-1)。
分析回答:
(1)图l中生物可能形成的食物链(网)有____条,当看到附近绿色明显减少时,水蚤会迅速移至它处另觅食地,这体现了生态系统的____功能。
从图中可知,通常生物所处的____越高,其有毒物质积累量越大。
(2)湖泊中的水草、鱼、细菌等生物共同构成__________。
由于食性不同,鱼塘中鱼类等生物具有分层现象,群落的这种空间结构称为_______________。
(3)图2中丙所代表的生物成分为____,若已知有机物输入乙为0.5,则乙用于自身生长发育繁殖的能量为_________kJ·m-2·a-1。
(4)若该系统中小球藻每年固定的能量不变,由于某种因素的影响使得河蚌的食物比例由原来的C:
E=1:
:
1调整为2:
l,则该生态系统中传递给河蚌B的能量理论上是原来的____倍(能量传递效率按10%计算,保留小数点后一位数字)。
训练案参考答案:
1、
(1)12
(2)5(3)11(4)10%-20%
2、⑴111生产者
⑵13.5%;20%
⑶60%(2分)
⑷①呼吸作用②未被下一营养级所利用③被分解者所利用
⑸下一营养级分解者同化作用
3、
(1)3信息传递营养级
(2)(生物)群落垂直结构
(3)分解者12.5X103(2分)(4)1.4(2分)
课后反思
一、本课的亮点
1.努力开发利用现实生活资源,激发学生兴趣。
本课借用了心理咨询室的沙盘中的素材,分不同的营养级,成功的构建了一个生态系统。
作为一个研究生态系统的课题,无疑最能激发学生的学习兴趣。
在分类展示的过程中,学生对生态系统以及以营养级为研究单位研究生态系统的能量流动规律有了直观的了解和初步的接受。
2.重视问题的设计,训练学生的思维。
好的设问可以激发学生的思维,培养学生的创新精神。
教师可以用恰当的“问题”激起学生思维的浪花,在探究讨论中加深对问题的认识,提高生物科学素养。
如为什么能量流动有“单向流动、逐级递减”的特点,同化能量的去路的设计等。
3.注重小组讨论,组内相互学习。
问题分层设置,简单的题目自主完成,较难的题目组内讨论完成。
组内讨论交流高效便捷。
二、本课的不足之处
1.学生回答问题后,教师的点评不够简洁。
有时重复了学生已经回答清楚的问题。
2.课上的练习数量较少,针对练习需要课下完成。
课标分析
课标中关于本部分的表述是“生态系统中能量流动的基本规律及应用”,要求为Ⅱ级。
1、在知识与技能方面
能画出生态系统能量流动图和能量流经第二营养级的图解;理解能量来源及去路的各种划分;了解能量流动的概念与意义。
2、在过程与方法方面
读不同的流程图,提高图表分析能力;将不同的流程图进行串并,提高综合分析能力,通过生活化的问题,提高综合运用能力。
3、在情感态度与价值观方面
结合能量流动“单向流动、逐级递减”的特点,强调在发展生态系统时经济效益、社会效益、生态效益的可持续发展战略
本节可以联系我国的“保住18亿亩耕地”战略,结合实际与国情,提升对国家政策的理解与认同。
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