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2019-2020年高中生物 5.3《生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)》同步教案 新人教版必修3(1) 教學目標 知識目標 1、物質(zhì)循環(huán)的物質(zhì)概念和碳循環(huán)的過程。 2、掌握生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)流動的過程和特點。 3、能量流動和物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系。 能力目標 通過引導學生定量地分析某個具體生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)過程和特點，培養(yǎng)學生分析、綜合和推理的思維能力。 情感目標 通過討論“研究生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)”這一教學內(nèi)容，使學生理解物質(zhì)不滅的觀點。 三、教學策略 不少學生會認為與消耗能量一樣，生物也在不斷地消耗著物質(zhì)，本節(jié)的“問題探討”便是針對學生這一認識提出來的。在學習了能量流動之后，學生可以很自然地討論“問題探討”所提出的問題，由此開始本節(jié)的教學。在討論中，學生可能會提出諸如“煤炭、石油等資源難道不能被耗盡嗎？”等問題。教師可引導學生解決這一認知沖突：（1）煤炭、石油等是人類從事現(xiàn)代工業(yè)活動的物質(zhì)資源，而非生態(tài)系統(tǒng)中生命活動所需的物質(zhì)資源；（2）煤炭、石油等資源是有限的，這些資源的形成需要相當長的時間，而消耗它們所需的時間卻要短得多。 事實上，物質(zhì)循環(huán)時時刻刻發(fā)生在我們身邊。因此，可以讓學生聯(lián)系自身感受物質(zhì)循環(huán)的存在。 基于已學的知識，學生并不難理解“碳循環(huán)”的內(nèi)容，但教師應把握：（1）生產(chǎn)者合成的含碳有機物被各級消費者所利用；（2）碳在生物群落與無機環(huán)境之間的循環(huán)主要是以二氧化碳的形式進行的；（3）碳循環(huán)具有全球性；（4）通過碳循環(huán)的實例，提示學生注意，“生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)”中的“生態(tài)系統(tǒng)”是指生物圈，其中的物質(zhì)循環(huán)帶有全球性，所以又叫生物地球化學循環(huán)。 “溫室效應”是近年來在日常生活中頻繁出現(xiàn)的詞匯，學生并不陌生，而且切身感受到了溫室效應的存在。對溫室效應形成原因的討論，是學生感興趣的話題。在討論中，教師應引導學生充分發(fā)表自己的觀點。 可以通過討論、列表比較來學習能量流動和物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系。教師應把握：（1）能量流動和物質(zhì)循環(huán)是生態(tài)系統(tǒng)動態(tài)變化過程中的兩個方面（即一個過程的兩個方面，而不是兩個過程），兩者是同時進行的，彼此相互依存，不可分割；（2）能量流動和物質(zhì)循環(huán)的性質(zhì)不同：能量流動是單方向的，物質(zhì)是循環(huán)的；（3）能量流動和物質(zhì)循環(huán)都借助于食物鏈和食物網(wǎng)進行；（4）生態(tài)系統(tǒng)中的各種組成成分，正是通過能量流動和物質(zhì)循環(huán)，才能夠緊密地聯(lián)系在一起，形成一個統(tǒng)一的整體。 四、探究指導 1.引入探究內(nèi)容“土壤微生物的分解作用” 由于學生缺乏微生物方面的知識，在指導學生進行該課題的探究時，教師可以先介紹有關(guān)知識背景，比如可以用卡遜（R. Carson）《寂靜的春天》中如下一段話： 土壤中最小的有機體可能也是最重要的有機體，是那些肉眼看不見的細菌和絲狀真菌。它們有著龐大的天文學似的統(tǒng)計數(shù)字，一茶匙的表層土可以含有億萬個細菌?？v然這些細菌形體細微，但在一英畝肥沃土壤的一英尺厚的表土中，其細菌總重量可以達到一千磅之多。長得像長線似的放線菌數(shù)目比細菌稍微少一些，然而因為它們形體較大，所以它們在一定數(shù)量土壤中的總重量仍和細菌差不多。被稱之為藻類的微小綠色細胞體組成了土壤內(nèi)極微小的植物生命。 細菌、真菌和藻類是使動、植物腐爛的主要原因，它們將動植物的殘體還原為組成它們的無機物。假若沒有這些微小的生物，像碳、氮這些化學元素通過土壤、空氣以及生物組織的循環(huán)運動是無法進行的。例如，若沒有固氮細菌，雖然植物被含氮的空氣“海洋”所包圍，但它們?nèi)詫㈦y以得到氮素。其他有機體產(chǎn)生了二氧化碳，并形成碳酸而促進了巖石的分解。土壤中還有其他的微生物在促成著多種多樣的氧化和還原反應，通過這些反應使鐵、錳和硫這樣一些礦物質(zhì)發(fā)生轉(zhuǎn)移，并變成植物可吸收的狀態(tài)。 另外，以驚人數(shù)量存在的還有微小的螨類和被稱為躍尾蟲的沒有翅膀的原始昆蟲… 2.提出問題 讓學生結(jié)合自己的生活經(jīng)歷，列舉土壤微生物分解作用的實例，提出想探究的問題。教師予以啟發(fā)、指導。例如，落葉在土壤中能被分解掉，這究竟主要是土壤的物理化學因素的作用，還是土壤中微生物的作用呢？ 3.作出假設 假設既可以是基于已有的知識或經(jīng)驗作出的解釋，也可以是想像或猜測。要鼓勵學生大膽提出假設，通過討論修正自己的假設。 4.制訂計劃 首先，要確定實驗變量是什么？需要控制的變量有哪些？如何控制這些變量？等等。 其次，要確定探究的地點或場所：在野外？還是在實驗室中？ 第三，設計實驗方案。教材中提供了兩則案例，供學生參考。 5.實施計劃 建議本探究以小組的形式進行。 6.結(jié)果分析 可以將實驗過程和現(xiàn)象列表整理，進行對比分析，得出實驗結(jié)果。 練習 P104 一、基礎題 課后反思