“生态系统的能量流动”的教学设计

施惠林

1.教材分析、教学目标和教法

1.1本节内容的地位：

本节是人教版《生物》（必修3）第5章第2节内容，是本章的重点。从考试的角度看，本节内容常作为考试热点，往往把分析和计算结合在一起。本节内容分为2课时，本教案为第1课时。

1.2教学重点和难点：

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过程和特点。

1.3教学目标：

（1）了解生态系统能量流动的概念。

（2）学会分析生态系统能量流动的过程和特点。

（3）理解研究生态系统能量流动的意义。

1.4教学方法：

注重“学案导学”，贯彻“先学后教，当堂训练”的教学模式；引导数据分析，进行启发式教学法；采用多媒体的直观教学法。

1.5重难点突破策略：

（1）复习巩固生态系统的结构，为学习能量流动做好准备。

（2）教师通过实物投影的方式展现，组织学生分组讨论，教师引导，得出结论。

（3）联系赛达伯格湖能量流动的实例，分析能量流动的传递效率，再去分析教材图5-7生态系统能量流动示意图。

1.6教学工具：

导学案，多媒体课件，模型图。

2.教学流程

2.1复习回顾：

设计思路：

生态系统的结构：用PPT逐层推进，将生态系统的结构完整地复习一遍。

老师：生态系统的结构包括哪两部分？

学生：生态系统的成分和食物链（网）。

画面退出后，突出：生态系统的成分。

老师：生态系统的成分包括哪些？

学生回答推出四种成分。

老师：食物链（网）构成了生态系统的什么结构？功能是什么？

学生：营养结构，它又是物质循环、能量流动的渠道。

2.2激发兴趣，导入新课：

设问：在市场上，为什么相同重量的肉（羊肉）比蔬菜（青菜）贵？

设问：为什么说“一山不容二虎”？

学生思考后对问题提出自己的想法，再进行小组交流，代表回答。

教师对学生的回答稍作点评，不给出正面回答，为下面的教学设下悬念。

3.生态系统的能量流动

3.1生态系统的概念：

设计思路：生态系统的概念如果只是念一遍则学生无法理解，应该等到完整讲述完能量流动过程后，回过头来一起理解能量流动的概念，让学生解释，则比较容易理解。

要讲述能量流动过程，必须知道能量流动的渠道食物链，要求学生学会书写食物链：

PPT：展示草原生态系统的图片：（兔子、狮、狐、豹、斑马、狼……）

设问：这片草原上的主角是谁？

设问：按所给的生态系统成分，写出可能构成的食物链（网）。（兔、草、阳光、细菌、狐）

完成学案内容，将食物链模型图黏贴在黑板上。

学生回答上述两个问题后，注意：食物链中不能将阳光、细菌都写上去。

以上述食物链为例，介绍草原生态系统中能量流经各营养级的变化过程。

3.2能量流动的过程：

设计思路：生态系统能量流动过程是本节的重难点，先安排学生阅读教材后归纳总结：

（1）生产者（第一营养级）：草

设问：①小草的能量来自哪里？

②照射在草地上的太阳能都被草吸收了吗？

③小草吸收了太阳能后，这些能量有哪些去向？

讨论后要求学生在学案上完成：草的能量来源和去路。

将模型图黏贴在黑板上，教师再展示制作好的PPT：能量流经第一营养级的过程。

（2）消费者（第二营养级）：兔

设问：兔子吸收了能量后，这些能量有哪些去向？

将模型图黏贴在黑板上，教师再展示制作好的PPT：流经第二营养级变化过程。

设问：能量流经第三营养级（狐）又是如何变化的呢？

学生总结：和兔子的能量流动变化过程是一样的。

设问：如果是最高营养级动物呢？

学生总结：没有被下一营养级利用这一去向。

教师再展示制作好的PPT：流经第二营养级变化过程。

由于三个营养级的能量变化过程示意图已经完成，通过整合三个营养级能量变化过程，完成了能量在“草→兔→狐”这条食物链上的流动示意图。

将模型图贴在黑板上：

以上只是对能量流动做了定性分析，科学实验必须用实验数据说明问题。

4.能量流动的特点

设计思路：

4.1多媒体展示：赛达伯格湖的能量流动图解。要求学生思考：

设问：流经此生态系统的总能量为多少？

设问：能量流动起点是什么？

设问：图中方框大小、图中箭头方向、图中箭头粗细代表的意义分别是什么？

设问：从第一营养级到第二营养级的能量传递效率是多少？（介绍能量传递效率的计算），第二营养级到第三营养级呢？

上述内容可以由学生讨论归纳完成，教师再作点评。

4.2能量流动的特点：

方向上：能量流动是单向的。

数值上：能量流动是逐级递减的，传递效率为：10%～20%。

原因：一部分自身呼吸作用消耗的、一部分被分解者分解、一部分未被下一营养级利用。

4.3了解了能量流动特点后，要求学生对黑板上的模型图（草、兔、狐构成的食物链）能量流动示意图做修改，表示出能量流动的方向和特点：

将修改后的模型图贴在黑板上，教师再展示制作好的PPT。

设问：如果把赛达伯格湖的各个营养级生物在单位时间内所得到的能量数值由低到高绘制成图则会是怎样的呢？

4.4能量金字塔：

设计思路：学生阅读教材内容后思考

设问：生态系统的能量流动一般不超过4—5个营养级？

设问：由草、兔、狐构成的食物链各营养级生物在单位时间内所得到的能量数值由低到高绘制成图会是怎样的呢？

设问：若把各个营养级生物在单位时间内的个体数量由低到高绘制成图会是怎样的呢？

学生进行思考回答，动手完成绘制能量金字塔、数量金字塔图示。

设问：数量金字塔有无例外？树→昆虫→小鸟。

数量金字塔应该是怎样的图形？能量金字塔呢？

展示课件PPT：总结能量金字塔是一样的，而数量金字塔则不同，非常直观，使学生易于理解。

5.归纳总结：由学生归纳

设计思路：利用概念图将本节课的重要知识点由学生归纳总结，同时通过学生的总结发现问题能够及时纠正，最终达到全面理解掌握。

6.教学反思

6.1反思成功之处：

（1）本节增加了比较贴近生活的两个问题，激起学生的大讨论，而面对学生的各种想法，并没有直接给出合理的答案和解释，从而充分激发学主动生学习的兴趣。

（2）本节课根据教材内容设计了较多的学生活动，例如，生态系统中能量流动过程时，以草原生态系统中常见的草→兔子→狐为例，学生开展讨论每一个营养级的能量流动情况，结束后利用投影，将讨论得出的一部分归纳结果展示给学生，引导学生分析其中存在一些不合理的地方，由学生自己互相取长补短，从中体会分析的方法。在学生明确了每个营养级的能量流动的三条去向后，让学生用模型图构建能量流动的模式图。

（3）在学习“赛达伯格湖”能量流动定量分析后，要求学生总结能量流动特点，并且对自己完成的模型图进行修改，使学生不仅知其然，更知其所以然。

6.2反思不足之处：

（1）学生活动、讨论较多，课堂时间掌控不够理想，有点前松后紧。

（2）细节处理有待推敲。

在对草、兔、狐构成的能量金字塔模型解释不到位，每一层代表该营养级的全部生物，不光是一种生物。