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2019-2020年高中生物 5.2《生態(tài)系統(tǒng)的能量流動》教案（1） 新人教版必修3 一、教學目標 1、知識與技能 ⑴、生態(tài)系統(tǒng)能量流動的概念。 ⑵、掌握生態(tài)系統(tǒng)能量流動的過程和特點。 ⑶、研究生態(tài)系統(tǒng)能量流動的意義。 2、過程與方法 ⑴、借助一條具體食物鏈，分析每一營養(yǎng)級能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失的過程 ⑵、引導學生用數(shù)據(jù)來分析能量流動的特點，在學生歸納總結(jié)的基礎(chǔ)上，闡述生態(tài)系統(tǒng)能量流動具有的兩個特點。 ⑶、結(jié)合生命活動，對生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入和散失加以分析，培養(yǎng)知識遷移和運用能力。 3、情感態(tài)度和價值觀 ⑴、通過了解生態(tài)系統(tǒng)能量流動的過程和特點，能夠解決一些現(xiàn)實生活中碰到的有關(guān)能量流動的疑問。 ⑵、關(guān)注農(nóng)業(yè)的發(fā)展和生態(tài)農(nóng)業(yè)的建設(shè)，注重生態(tài)學觀點的培養(yǎng)。 ⑶、培養(yǎng)實事求是的科學態(tài)度，樹立科學服務(wù)于社會的觀點。 二、教學重點 生態(tài)系統(tǒng)能量流動的過程和特點 三、教學難點 生態(tài)系統(tǒng)能量流動的過程和特點 四、教材分析 《生態(tài)系統(tǒng)的能量流動》一課主要講述了能量流動的過程、特點和研究能量流動的意義，是生態(tài)系統(tǒng)功能中的重點內(nèi)容。本節(jié)以“生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)”為基礎(chǔ)，起著承上啟下的作用，它可以與必修1光合作用、呼吸作用建立聯(lián)系，其又直接關(guān)系到物質(zhì)循環(huán)和生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的學習。 五、學情分析 “能量”是科學教育中的核心概念，學生通過初、高中學習已逐步建立了能量、能量傳遞、能量守恒等一些基本概念；在生物學中，已學習了“儲存能量的物質(zhì)”、“光合作用”、“呼吸作用”等內(nèi)容，這些都是理解本節(jié)內(nèi)容的基礎(chǔ)。 六、課型 新授課 七、教學時間分配 課題導入：5分鐘左右 講授新課：30分鐘左右 鞏固練習：10分鐘左右 八、教學準備 本節(jié)直接從教材中“問題探討”提供的素材引入，激發(fā)學生學習的興趣，建立能量在食物鏈中流動的感性認識。接下來從學生熟悉的生物在個體水平分析出能量流動的來源和去路。再從生態(tài)系統(tǒng)水平總結(jié)能量流動過程的圖解，并從中概括出能量流動的概念。然后利用多媒體展示林德曼的研究資料，利用表格進行分析，探討能量流動的特點，并學會計算能量的傳遞效率。最后利用典型的習題來加強對知識的理解，并投影出整節(jié)課的知識要點體系，以便幫助形成系統(tǒng)的認識。 如果在教學過程中學生就分析、處理數(shù)據(jù)、得出結(jié)論不能很好理解，可引導學生聯(lián)系呼吸作用和光合作用，以及生活實踐來解決。 九、教學方法 以問題討論為主線，采用設(shè)計合理的問題或提示分析的角度和方式分析能量流動的特點，從而突破教學的難點。同時在教學中，重視“分析和處理數(shù)據(jù)”技能的訓練，嘗試體驗整理數(shù)據(jù)，處理數(shù)據(jù)，分析數(shù)據(jù)以及應(yīng)用數(shù)據(jù)說明生物學現(xiàn)象和規(guī)律。 十、教學過程 【多媒體展示“問題探討”內(nèi)容，學生思考討論回答】。 （學生可能會從可持續(xù)發(fā)展的角度思考，教師可以不給出確切答案，但要引導學生從生存、從獲得能量的角度分析。） 以上述的典型食物鏈模式（玉米→母雞→人）為例，引出新課題。 就一個生物個體而言，能量是如何輸入、儲存和散失的？ 【學生活動，思考討論】 問題：1、玉米的能量怎樣得來？通過何生理作用？能量是如何轉(zhuǎn)化的？ （綠色植物通過光合作用，把無機物合成為有機物，同時，光能便轉(zhuǎn)化成了化學能，固定在所制造的有機物中。能量的源頭是太陽能） 2、輸入的總量是多少？ （玉米通過光合作用所固定的能量，并且已經(jīng)同化為自身的物質(zhì)中的能量，即玉米的同化量） 3、玉米的能量有何去路？ （生產(chǎn)者的同化量中，一部分會被母雞攝入體內(nèi)，一部分在呼吸作用中以熱能形式散失，還有一部分則會隨植物的落葉、遺體等被分解者分解。） 4、母雞的能量有何去路？（母雞的攝入量是否等于同化量？） （母雞攝入體內(nèi)的能量，有一小部分存在于排出的糞便中，其余大部分才是被其同化的能量，可以說同化量=攝入量-糞便量。當然糞便中的那部分能量最終是被分解者利用了。同化量中有一部分是在呼吸作用中以熱能形式散失了，余下的部分用于自身的生長、發(fā)育和繁殖，也就是用于自身體重的增加的有機物中所儲存的能量。這部分能量中一部分是在動物死后，隨遺體殘骸等被分解者利用散失了，還有一部分才可以流入下一營養(yǎng)級。） 【逐步展示能量流動圖解】 【小結(jié)】能量來源和去路都是什么？ 去路：①呼吸作用散失的能量（熱能形式）。 ②分解者釋放的能量（也是熱能形式）。 ③沿食物鏈被下一營養(yǎng)級同化的能量。 來源：來自于上一營養(yǎng)級。 【投影圖解】 （二）總結(jié)能量流動的概念。 這種能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化、散失的過程就是生態(tài)系統(tǒng)的能量流動。 （三）分析能量流動特點 【投影能量流動示意圖分析，學生思考，討論。】 1、圖中的箭頭有哪些含義？ 2、能量能否逆向流動、循環(huán)流動？ 分析：①在方向上：單向流動 （由于捕食關(guān)系不能顛倒，營養(yǎng)級也不能逆向，所以能量的流動是單向的。） ②在數(shù)值上：方框大小、箭頭大小→逐級遞減 （呼吸中以熱能形式散失的能量是不可再利用的，因此能量的流動是逐級遞減的。） （四）定量分析能量流動， 【圖解賽達伯格湖的具體數(shù)據(jù)，引導學生分析圖解，并用一個表格來處理賽達伯格湖的生態(tài)系統(tǒng)中各個營養(yǎng)級的能量流入和流出途徑?！? 解析下列問題： 1、從第一營養(yǎng)級流入第二營養(yǎng)級的能量，占生產(chǎn)者所固定的能量 總量的百分比是多少？從第二營養(yǎng)級流入第三營養(yǎng)級的能量，占初級消費者所同化的能量總量的百分比是多少？ （第一營養(yǎng)級到第二營養(yǎng)級：62.8464.6=13.5%；第二營養(yǎng)級到第三營養(yǎng)級：12.662.8=20%。計算方法：（下一營養(yǎng)級同化量本營養(yǎng)級同化量）100%） 傳遞效率一般為10%～20%。 2、能量在流動、轉(zhuǎn)化后，流入下一個營養(yǎng)級的能量、呼吸作用散失、分解者分解及未被利用的能量總和是多少？ （464.6J---呼吸消耗+流入下一營養(yǎng)級+分解者分解+未被利用的能量。也就是生產(chǎn)者固定的太陽能就是流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量。） 3、通過上述分析，你可以得出什么結(jié)論？ 小結(jié)流動特點：投影知識框架，形成系統(tǒng)認識。 （五）鞏固練習 1、假設(shè)你流落在不毛的荒島，只有少量的玉米和雞可以食用，那么使自己活的最長的辦法是 A．先吃雞，然后吃玉米　　　　B．先吃玉米，然后吃雞 C．用玉米喂雞，然后吃雞 D．用玉米喂雞，先吃雞蛋，然后再吃雞 此時學生很自然地得出結(jié)論 A（從發(fā)展的角度選D亦可，鼓勵學生發(fā)散思維） 2、在草原上，牛以草為食，屎殼郎（蜣螂）以牛糞為食，被牛同化的能量中約有多少流入屎殼郎？ 答案：0 （六）應(yīng)用活化 1、流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量是指 C A．照射到該生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)所有植物體葉面上的全部太陽能 B．射進該系統(tǒng)的全部太陽能 C．該系統(tǒng)全部生產(chǎn)者所固定的太陽能的總量 D．生產(chǎn)者傳遞給消費者的全部能量 2、假設(shè)一個生態(tài)系統(tǒng)的總能量為100％，按最高傳遞效率計算，第三營養(yǎng)級和三級消費者所獲得的能量應(yīng)為 C A．４％和４％　　　　　　 B．0.8％和0.9％ C．４％和0.8％　　　　 D．10％和４％ 3、識圖作答：下圖表示生態(tài)系統(tǒng)的能量流動，請據(jù)圖回答： （1）A、B、C、D、E的名稱依次是： A．生產(chǎn)者 B．初級消費者 C．次級消費者 D．三級消費者 E：分解者 （2）從生態(tài)系統(tǒng)能量傳遞效率上看，一個營養(yǎng)級的能量，流到下一個營養(yǎng)級只有10%-20% ，因此，一個食物鏈一般不能超過五個營養(yǎng)級。 引申練習，更上一層：根據(jù)研究某生物同化量中，有98%用于呼吸消耗，僅有2%用于生長和繁殖，那么它可能流向下一營養(yǎng)級的能量可能是（多選） C D A．98% B．10% C．0.2%～0.4% D．1.5% 十一、板書設(shè)計 生態(tài)系統(tǒng)的能量流動 一、生態(tài)系統(tǒng)的能量流動的含義 概念：二、能量流動的過程 1、起點：從生產(chǎn)者固定太陽能開始 2、數(shù)量：流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量，是生產(chǎn)者所固定的全部太陽能 3、渠道：食物鏈和食物網(wǎng) 4、過程 來源 去路 三、能量流動的特點 1、單向流動（為什么？） 2、逐級遞減（為什么？） 四、研究能量流動的實踐意義 十二、教學反思 對于本節(jié)課的教學設(shè)計，在整體上是以學生自主學習作為設(shè)計的初衷，并通過教師設(shè)計問題情境進行引導。整堂課板書設(shè)計配合多媒體展示重難點突破較好，節(jié)奏順暢自然。學生在學習過程中，通過教師的引導，能積極投入到學習中去，課堂氣氛活躍，鍛煉了學生分析歸納、設(shè)計表格、邏輯思維能力，達到了教學目標。 但本節(jié)課不足之處在于容量較小，學生理論知識聯(lián)系具體生活實例分析不夠，今后在此方面應(yīng)更加注意。