1、生态系统的能量流动教学案例一、教学目标1、知识目标:使学生理解能量流动是生态系统的两大功能量之一。使学生了解生态系统能量流动的概念,掌握生态系统能量流动的过程和特点。使学生体会研究人员研究生态系统能量流动的意义。2、能力目标:通过引导学生定量地分析某个具体生态系统的能量流动过程和特点,培养学生分析、综合和推理的思维能力。3、情感目标:通过讨论“研究生态系统能量流动的意义”这一教学内容,使学生理解科学是第一生产力的观点。二、教学重点、难点1、生态系统能量流动的过程和特点。2、生态系统的能量流动具有单向性和逐级递减的原因。三、教学方法:小组合作学习、 引导探索、谈话、讨论相结合。四、教学准备:多媒
2、体课件五、课时安排: 一课时。六、教学过程(一)新课导入师:生态系统的营养结构是什么?生:是食物链和食物网。师:请学生根据“螳螂捕蝉,黄雀在后”这句话写出相应的食物链(强调食物链一定从生产者开始,为什么?)生:小组进行交流,组长总结并讲解:各营养级之间营养关系的实质是什么?师生:各营养级之间营养关系的实质是:食物关系。也就是包含能量的营养物质在各营养级间的流动。生态系统食物链和食物网的结构决定了其功能是物质 的循环和能量的流动。 师:如果我们写一个一般的食物链,就是:生产者初级消费者次级消费者,这么写的意思是什么?生:是后一营养级以前一营养级为食的现象,后一营养级从前一营养级获得了物质和能量,
3、物质和能量就从前一营养级流动到后一营养级。师:我们现在就学习生态系统的能量是怎样流动的。(二)新授过程师:能量是一切生物进行生命活动的动力。生态系统能量的流动就是能量的输入、传递和散失的过程。那么,能量是怎样输入生态系统的?能量流动的渠道是什么?能量流动的过程是怎样的?请同学们阅读教材 49-50 页 “生态系统的能量流动”内容,并以小组为单位思考下列问题:生产者和消费者能量的输入、传递和散失途径。生:根据思考题自学教材内容,以小组为单位进行讨论。组长作总结并进行汇报。师:请学生们结合课文自学内容总结生产者和消费者能量的输入、传递和散失途径:生 1: 生产者能量的输入、传递和散失途径(多媒体展
4、示):输入:光合作用固定太阳能于所制造的有机物中转变成化学能;传递:用于生长发育繁殖的能量,被下一营养级摄食、枯枝落叶被分解者分解。 散失:细胞呼吸散热(大部分以热能形式散失);生 2:消费者能量的输入、传递和散失途径:输入:来自上一营养级。传递:有一部分能量,通过食物链传递到下一个营养级散失:细胞呼吸散热(大部分以热能形式散失);师:强调的是:当此消费者为最高营养级时,哪一途径是不存在的?(被下一营养级捕食)。师:通过对以上内容的分析,我们可以总结生态系统的能量流动过程,请同学分析此过程,思考一下五个问题:(多媒体展示)1、能量输入的起点?2、能量传递的渠道?3、能量散失的途径? 4、能量传
5、递的数量?5、能量传递的方向?生:以小组为单位进行讨论上述问题。生 1:生产者的光合作用:太阳能化学能,流经一个生态系统的总能量是光合作用固定的太阳能,没有生产者就没有生态系统;生 2:食物链或食物网。传递对象:下一营养级或分解者。生 3:细胞呼吸各营养级和分解者。生 4:依次递减各营养级都有能量的散失。生 5:单向食物链和食物网的营养关系决定。师:通过对能量流动过程的定性分析,我们得出了能量流动的两个特点:单向流动和逐级递减,但是在生态学上我们为了更直观地表示这两个特点,对能量流动过程经常采用定量分析的方法。请同学们结合教材 50 页图 6.1-15 生态系统中各营养级能量比较模式图对能量流
6、动作定量分析。师:比较:下一个营养级的能量来自上一个营养级这是什么特点?-单向流动,能量值沿营养级依次发生什么变化?降低(逐级递减)生:单向流动的特点,依次发生逐级递减的规律。师:请同学们计算相邻营养级间能量的传递效率?生:10% 。师:补充 10%-20%。师:通过研究发现,各生态系统的能量传递效率总是维持在 1020%的范围内,生态学上的“十分之一法则”就是对这一传递效率的有效概括:相邻营养级各自含有的能量相差一个数量级但这只是一个简单的估计,实际问题要实际分析。师:请同学们思考:请从能量流动的角度解释为什么食物链一般不超过五个营养级?生:小组交流讨论并归纳总结。生:由于能量流动是单向的,
7、逐级递减的,其传递效率仅为 10%-20%,当能量流动到第五营养级时,大部分能量已经不足于维持一个营养级的生存,因此食物链中的营养级一般不会超过五个。师:生态学上还可以运用能量金字塔更形象地表示能量流动过程中能量的数量变化情况。若某生态系统中单位时间内各个营养级所得到的能量数值绘成图,得到如教材 50 页图 6.1-15 生态系统中各营养级能量比较模式图所示的金字塔形。请学生判断各层次代表的营养级,并思考:(多媒体展示)1、此能量金字塔各营养级有无倒置的可能?2、该生态系统各营养级个体数量是否也呈金字塔形?有无倒置的可能?3、如果要最大程度地减少能量的散失,应该怎么办?生:以小组为单位交流讨论
8、并归纳总结。生 1:没有,能量是第一营养级固定的,而且单向流动,逐级递减,下一营养级的能量来自于上一营养级,也总是少于上一营养级。生 2:有,如一棵树以及树上的麻雀和害虫。生 3:减少营养级。师:这一点也是我们研究能量流动的目的所在,我们总是希望能量能最大程度地流向人类,但是在生产实践中,能量的高效利用和持续利用总是矛盾着,这就需要我们运用能量流动的原理来合理调整能量流动关系,使能量能持续高效地流向对人类有益的部分。请学生说出在生活中应该怎样天正生态系统中的能量流动关系,才能使能量流动持续高效地对人类有益?生:一组为单位进行交流总结回答。(实物投影展示)(三)、质疑释疑(四)、自我检测(多媒体
9、展示)(五)、总结(板书)(多媒体展示)生态系统的能量流动一、生态系统能量流动的定义:能量的输入、传递和散失二、能量流动过程各营养级能量的输入、传递和散失途径生态系统的能量流动过程三、能量流动的特点特点:单向流动和逐级递减能量传递效率:10-20%能量(数量)金字塔四、研究能量流动的意义:合理调整能量流动关系七、点评:本节课的教学设计较好地体现了新课程的理念。教师在整个教学过程中,围绕教学目标,以小组合作交流活动为主线,利用多媒体课件,启发引导学生认真观察、科学分析、积极思考。在活动中,能指导学生进行自主、合作和探究性的学习。让学生在活动中体验知识的形成过程,主动地构建生物学的基础知识。同时,学生在学习过程中,通过积极的参与,能够体验到成功的快乐,学习兴趣盎然。总之,在教学过程中,教师适时提出问题,引导学生从图文资料中获取信息,处理信息,培养学生分析问题,解决问题的能力。利用小组合作学习的形式,学生主动参与到教学活动中,开发了学生的潜能。