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正文內(nèi)容

生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)的教學(xué)設(shè)計(jì)(編輯修改稿)

2024-11-09 12:53 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 為 ( )A.0.05% B.0.5% C.0.25% D.0.025%6. 稻田中農(nóng)民要拔掉稗草,魚塘中要不斷清除肉食性的“黑魚”,用生態(tài)學(xué)觀點(diǎn)看,是為了( )A.保持生態(tài)平衡 B.保持生物群落的單一性C.調(diào)整能量在生態(tài)系統(tǒng)中流動(dòng)的方向 D.使物質(zhì)能夠盡快地循環(huán)流動(dòng)7.“一山不容二虎”這一諺語,用生態(tài)學(xué)觀點(diǎn)可以解釋為 ( )A.虎所需的生活空間很大 B.身強(qiáng)體壯的虎以身體弱小的虎為食C.虎性情孤獨(dú),不群聚D.營(yíng)養(yǎng)級(jí)越高的生物,能得到的能量越少,個(gè)體數(shù)量也就越少生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)教學(xué)設(shè)計(jì)3一、教材分析 本節(jié)內(nèi)容的地位:《生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)》是人教版高中教材必修三第五章第二節(jié)的內(nèi)容。本節(jié)安排兩個(gè)課時(shí),這節(jié)課完成第一課時(shí),內(nèi)容是生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的過程和特點(diǎn)兩部分。在學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容之前,學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了光合作用、呼吸作用以及生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),為本節(jié)課的學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)。本節(jié)內(nèi)容也為以后要學(xué)習(xí)的物質(zhì)循環(huán)、生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性等內(nèi)容作鋪墊,因此起著承上啟下的作用,并且對(duì)人們?cè)趯?shí)際生活中的行為有著非常重要的指導(dǎo)意義。從應(yīng)試的角度來看,本節(jié)內(nèi)容常作為考試熱點(diǎn),往往把分析和計(jì)算結(jié)合在一起,也是生態(tài)學(xué)中為數(shù)不多的可以定量研究的知識(shí)模塊。 教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn):生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的過程和特點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn): 對(duì)生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入和輸出加以分析,培養(yǎng)學(xué)生的知識(shí)遷移運(yùn)用能力和計(jì)算能力知識(shí)目標(biāo)、能力目標(biāo)、情感目標(biāo),三位一體、相互支撐。【知識(shí)目標(biāo)】:ⅰ、理解生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的概念。ⅱ、分析生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的過程和特點(diǎn)(重點(diǎn))。【能力目標(biāo)】:ⅰ、指導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建能量流動(dòng)的概念模型、數(shù)學(xué)模型。ⅱ、通過引導(dǎo)學(xué)生定量地分析某個(gè)具體生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)過程和特點(diǎn),培養(yǎng)學(xué)生分析、綜合和推理的思維能力。ⅲ、對(duì)生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入和輸出加以分析,培養(yǎng)知識(shí)遷移運(yùn)用能力和計(jì)算能力。【情感目標(biāo)】:ⅰ、通過小組分工與自主性學(xué)習(xí),培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)問題、解決問題以及與他人合作交流的能力。ⅱ、站在生態(tài)道德的角度,理解一些生態(tài)學(xué)觀點(diǎn),使學(xué)生懂得對(duì)資源的利用應(yīng)遵循生態(tài)學(xué)原理和可持續(xù)發(fā)展原則,為形成科學(xué)的世界觀做準(zhǔn)備。二、教法分析:根據(jù)這節(jié)課的特點(diǎn),本節(jié)課采用了以建構(gòu)主義教學(xué)法為主,以問題導(dǎo)學(xué)法、分組討論法為輔的策略。針對(duì)能量流動(dòng)的過程和特點(diǎn),可以提出許多開放性、探究性的問題,所以本節(jié)內(nèi)容是運(yùn)用問題導(dǎo)學(xué)法的好材料。針對(duì)本校高二學(xué)生有較多小組合作經(jīng)驗(yàn)等情況,在教學(xué)中我還運(yùn)用了分組討論法。此外,我還設(shè)計(jì)了本節(jié)課的導(dǎo)學(xué)案、制作了相關(guān)的教具以及多媒體課件,力求使知識(shí)更為直觀,使課堂更加有趣。 重難點(diǎn)突破策略:(1)提前讓學(xué)生復(fù)習(xí)生態(tài)系統(tǒng)的成分和營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)以及預(yù)習(xí)本節(jié)課,為學(xué)習(xí)本節(jié)做好準(zhǔn)備。(2)上課前發(fā)給學(xué)生課堂導(dǎo)學(xué)案,在講課的過程中引導(dǎo)學(xué)生完成。(3)通過建構(gòu)主義教學(xué)法,讓學(xué)生主動(dòng)建構(gòu)能量流動(dòng)概念模型和數(shù)學(xué)模型,通過小組內(nèi)和小組間的橫向?qū)Ρ群涂v向?qū)Ρ龋约敖處煹男拚?,讓學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識(shí)和掌握建構(gòu)模型的重要性。(4)聯(lián)系賽達(dá)伯格湖能量流動(dòng)的實(shí)例,分析能量流動(dòng)的傳遞效率,以驗(yàn)證和鞏固生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的特點(diǎn),重視用數(shù)據(jù)說明生物學(xué)現(xiàn)象和規(guī)律的過程。(5)通過設(shè)置幾個(gè)命題進(jìn)行分組討論,加強(qiáng)理論聯(lián)系實(shí)際。:課堂導(dǎo)學(xué)案,多媒體課件及相關(guān)教具。三、教學(xué)過程新課導(dǎo)入:【ppt】大家看到這個(gè)班次的飛機(jī)應(yīng)該并不陌生,馬航mh370客機(jī)失聯(lián)已有三個(gè)多月了,人們對(duì)此有很多的聯(lián)想和猜測(cè),那么飛機(jī)去哪兒了?假如飛機(jī)安全的降落到了印度洋一個(gè)美麗的小島上,島上沒有任何食物,飛機(jī)上每一名乘客隨身攜帶的只有15kg玉米和一只母雞可以食用,你認(rèn)為以下哪些生存策略能讓乘客們維持更長(zhǎng)的時(shí)間來等待救援:a、先吃雞,然后吃玉米b、先吃玉米,同時(shí)用部分玉米喂雞,吃雞生產(chǎn)的蛋,最后再吃雞教師:(分組討論并統(tǒng)計(jì)各個(gè)選項(xiàng)的人數(shù))解決這個(gè)問題的關(guān)鍵是哪種策略能使乘客們獲得最多的能量,從而能維持最長(zhǎng)的時(shí)間來等待救援。為了更合理、更科學(xué)的選擇,這一節(jié)課咱們來學(xué)習(xí)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)。新課內(nèi)容:【ppt】能量與能量代謝教師:請(qǐng)同學(xué)們想一想,在已學(xué)過的生物學(xué)知識(shí)中與能量相關(guān)的概念有哪些學(xué)生回答:糖類、脂肪、atp、熱能、光能、化學(xué)能、光合作用、呼吸作用【ppt】與能量有關(guān)的概念糖類、脂肪、atp、熱能、光能、化學(xué)能、光合作用、呼吸作用教師:糖類、脂肪、atp是能源物質(zhì);熱能、光能、化學(xué)能是能量的不同形式;光合作用和細(xì)胞呼吸是與能量相關(guān)的生理過程。教師:圖中a、b分別代表什么生理過程,c、d分別代表什么形式的能量?(通過建構(gòu)主義理論,能喚起學(xué)生已有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn),在此基礎(chǔ)上初步建構(gòu)與能量流動(dòng)相關(guān)的概念:能量輸入、儲(chǔ)存、轉(zhuǎn)化和散失等,從而為后續(xù)學(xué)習(xí)做好知識(shí)鋪墊和順延。)教師:朋友聚會(huì)時(shí),經(jīng)常玩一種“老虎、杠子、雞”的游戲,大家有沒有知道這個(gè)游戲規(guī)則的?誰來介紹一下學(xué)生討論,回答游戲規(guī)則。教師:在這個(gè)游戲中生物之間有制約作用。其中除了杠子對(duì)老虎的機(jī)械作用外,其他生物之間的關(guān)系是靠捕食起到制約作用的。它們之間的捕食可形成完整的食物鏈。【ppt】“杠子、蟲、雞、老虎”的食物鏈教師:說出食物鏈中各生物所屬營(yíng)養(yǎng)級(jí),以及在生態(tài)系統(tǒng)中的具體成分。學(xué)生集體回答。在這個(gè)環(huán)節(jié)中,我設(shè)計(jì)了這樣一個(gè)問題:“在食物鏈中,各營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量來源來源是什么?能量去路又有哪些?”為了解決這個(gè)問題,我給每個(gè)小組發(fā)了一套教具。然后指導(dǎo)學(xué)生以杠子為例進(jìn)行探究,讓學(xué)生在卡片指定的位置寫出它的能量來源和去路,并用箭頭標(biāo)示清楚。教師組織學(xué)生分組討論,并讓學(xué)生把構(gòu)建好的概念模型按照營(yíng)養(yǎng)級(jí)從低到高的順序排列粘貼在黑板相應(yīng)位置上,而且在每一個(gè)小組中,學(xué)生推薦一名代表來講解自己的成果。【ppt】屏幕上打出正確的第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的概念圖,學(xué)生自主對(duì)比并作修改。并總結(jié)第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量來源和去路。(左圖為原圖,右圖為簡(jiǎn)化圖。)來源:生產(chǎn)者通過光合作用固定的太陽光能去路:(1)自身通過呼吸作用分解一部分有機(jī)物,釋放能量(散失);(2)隨殘枝敗葉等流入到分解者中(最終通過分解者的呼吸作用散失能量);(3)有一小部分有機(jī)物中的能量流入到下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)。教師:通過小組討論,比較找出第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)(杠子)和第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)(蟲)的異同學(xué)生:三條能量去路完全相同,只有能量來源有差別。教師:生產(chǎn)者能量從哪里來?初級(jí)消費(fèi)者的能量從哪里來?學(xué)生:生產(chǎn)者的能量來自于太陽能;初級(jí)消費(fèi)者的能量來自于生產(chǎn)者。教師:第二營(yíng)養(yǎng)級(jí) (蟲)的攝入和同化之間有什么關(guān)系?(通過小組討論)學(xué)生:攝入量=同化量+糞便量教師:把每個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)通過食物關(guān)系連接起來,就可以形成一條完整的食物鏈?!緋pt】生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)教師:每一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)都有能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化、散失。所以生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)的定義就是生態(tài)系統(tǒng)中的能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化、散失的過程。通過小組交流合作,回答出屏幕上的問題并寫在學(xué)案上:?能量流動(dòng)的起點(diǎn)是什么???在食物鏈(網(wǎng))中能量以什么形式傳遞??“杠子蟲雞老虎”的食物鏈中,能量是沿著“杠子蟲 雞老虎”途徑單方向流動(dòng)的。該食物鏈能否發(fā)生能量逆向流動(dòng)?或者是循環(huán)使用?學(xué)生回答:;從生產(chǎn)者固定的太陽能開始;有機(jī)物5. 不會(huì)。生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)生物之間的吃與被吃的關(guān)系是不能逆轉(zhuǎn)的39。,因而能量傳遞的方向也是不可逆轉(zhuǎn)的;同時(shí),各生物成分通過呼吸作用將有機(jī)物的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能散失,這部分散失的能量是不能被生物重新利用的?!緋pt】生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的特點(diǎn)一:?jiǎn)蜗蛄鲃?dòng)教師:以上對(duì)能量流動(dòng)過程的分析,使我們對(duì)能量流動(dòng)有了定性的認(rèn)識(shí)。下面我們通過賽達(dá)伯格湖的學(xué)習(xí),對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)進(jìn)行定量的分析。【ppt—賽達(dá)伯格湖的能量流動(dòng)】老師:仔細(xì)觀察賽達(dá)伯格湖的能量流動(dòng)圖解,請(qǐng)將圖中的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理,完成學(xué)案中“知識(shí)探究”中的表格。營(yíng)養(yǎng)級(jí)流入能量輸入下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量呼吸作用散失分解者分解未利用能量傳遞效率生產(chǎn)者植食性動(dòng)物肉食性動(dòng)物教師:在剛才的賽達(dá)伯格湖預(yù)習(xí)的過程中,有些同學(xué)對(duì)這樣幾個(gè)知識(shí)點(diǎn)不是很了解,現(xiàn)在我將這幾個(gè)問題反映出來,我們大家共同討論,研究。能量傳遞效率如何計(jì)算?賽達(dá)伯格湖中“未利用的能量”是哪一部分的能量?學(xué)生展開討論,說出自己的認(rèn)識(shí)。教師引導(dǎo)、總結(jié):能量傳遞效率=輸入到后一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量(同化量)/本營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量(同化量)未利用的能量:未被呼吸消耗,也未被下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)和分解者所利用的能量,可依然存在于生物體內(nèi),也可能以煤、石油等形式存在?!緋pt——賽達(dá)伯格湖數(shù)據(jù)的整理】學(xué)生思考討論以下問題:(1)分析每一營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量的 “流入” 和 “流出(包含未利用)” 是否平衡?(2)隨著食物鏈的延伸,能量在各營(yíng)養(yǎng)級(jí)的含量上有什么特點(diǎn)?賽達(dá)伯格湖的能量流動(dòng)圖解中哪些方式表現(xiàn)了該特點(diǎn)?學(xué)生討論,回答:(1)每一營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量的“流入”和“流出”總量是相等的,遵循了能量守恒定律。(2)能量逐級(jí)遞減。每個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的數(shù)字和箭頭面積逐漸減小。教師:表格中各營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量傳遞效率是多少?學(xué)生:%;第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)流人第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量,占初級(jí)消費(fèi)者所同化的能量總量的百分比是20%。結(jié)論:能量在兩個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間傳遞效率一般為10%20%.學(xué)生思考討論:(3)能量在兩個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間傳遞效率一般為10%20%。為什么某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量不能百分之百地流到下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)?學(xué)生討論、回答:①各營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物都會(huì)因呼吸作用消耗相當(dāng)大的一部分能量②各營(yíng)養(yǎng)級(jí)總有一部分生物的能量未被下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物所利用③各營(yíng)養(yǎng)級(jí)的殘枝敗葉或遺體殘骸等流入到分解者被利用教師:由此我們可以得出生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)另一個(gè)特點(diǎn)是什么?學(xué)生:能量流動(dòng)有逐級(jí)遞減的特點(diǎn)?!緋pt】生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的特點(diǎn)二:逐級(jí)遞減教師:請(qǐng)大家利用剛學(xué)過的知識(shí)分析最開始的那個(gè)問題,應(yīng)該選擇哪種策略?為什么?學(xué)生小組討論學(xué)生回答:選用策略a。用玉米喂雞,增加了人在食物鏈中的營(yíng)養(yǎng)級(jí)數(shù),增大了能量浪費(fèi),違背了人對(duì)有限能源的最大利用原則?!緋pt】隨堂檢測(cè)教師:(課后思考題)結(jié)合以上實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),考慮到中國(guó)國(guó)情,在日常生活中我們?nèi)绾握{(diào)整飲食結(jié)構(gòu),做到糧食類能源的節(jié)約呢?【ppt】以第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)為主的飲食結(jié)構(gòu)四、教學(xué)反思:本節(jié)課摒棄了原來的教學(xué)模式,意外收獲了很多。采用以上教學(xué)模式,通過教具模擬、討論交流,學(xué)生的思維被充分調(diào)動(dòng)起來,主動(dòng)參與學(xué)習(xí),成為學(xué)習(xí)的主人。在此次教學(xué)過程中,充分體現(xiàn)了生活化、活動(dòng)化、情感化的新課程理念。但仍然存在一些問題:課堂氣氛活躍,時(shí)間長(zhǎng)短不易把握,課堂時(shí)間稍顯緊張,因此教師要果斷安排學(xué)生討論時(shí)長(zhǎng)。學(xué)生表達(dá)不清楚和不規(guī)范時(shí),教師應(yīng)當(dāng)及時(shí)糾正。在教學(xué)中毫不吝嗇的給予學(xué)生機(jī)會(huì),讓學(xué)生展現(xiàn)自我,讓學(xué)生都有一定的表現(xiàn)機(jī)會(huì),但要控制好時(shí)間和照顧到不同層次的學(xué)生。發(fā)揮學(xué)生主體作用的同時(shí),教師要充分發(fā)揮自己的主導(dǎo)作用,預(yù)設(shè)好每一節(jié)課。五、板書設(shè)計(jì):生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)學(xué)生成果展示一、定義生態(tài)系統(tǒng)中的能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化、散失的過程。二、特點(diǎn)單向流動(dòng)逐級(jí)遞減。能量傳遞效率:10%20%生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)教學(xué)設(shè)計(jì)4一、教學(xué)設(shè)計(jì)思路對(duì)這一節(jié)的
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