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2019-2020年高中生物《生態(tài)系統(tǒng)的能量流動》教案1新人教版必修3 一、教學(xué)目標(biāo)的確定 課程標(biāo)準(zhǔn)中相關(guān)內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)為“分析生態(tài)系統(tǒng)中能量流動的基本規(guī)律及其應(yīng)用”，屬應(yīng)用水平，即學(xué)生應(yīng)能夠?qū)⒛芰苛鲃拥幕疽?guī)律運用于新的情境中，解決實際問題。為了達成這一目標(biāo)，首先應(yīng)當(dāng)使學(xué)生把握能量流動的過程及其特點，懂得研究生態(tài)系統(tǒng)能量流動的一些基本方法；其次，結(jié)合具體的實例，讓學(xué)生得出能量流動的基本規(guī)律。 由此，本節(jié)教學(xué)目標(biāo)確定為： 1.分析生態(tài)系統(tǒng)能量流動的過程和特點。 2.概述研究能量流動的實踐意義。 3.嘗試調(diào)查農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動情況。 其中，生態(tài)系統(tǒng)能量流動的過程和特點為本節(jié)的教學(xué)重點和難點。 二、教學(xué)設(shè)計思路 “能量”是科學(xué)教育中的核心概念，高中學(xué)生已逐步建立了能量、能量傳遞、能量守恒等一些基本概念；在生物學(xué)中，學(xué)生已學(xué)習(xí)了“儲存能量的物質(zhì)”、“能量代謝”等內(nèi)容，這些都是理解本節(jié)內(nèi)容的基礎(chǔ)，在教學(xué)中要緊緊依托這些知識。 本節(jié)的引入可以參考以下兩種思路：（1）直接從教材中“問題探討”提供的素材引入；（2）從復(fù)習(xí)生物體如何攝取能量、儲存能量、利用能量等相關(guān)知識入手。 前者，可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，建立能量在食物鏈中流動的感性認(rèn)識。然后，引導(dǎo)學(xué)生理解能量流動的概念，用“問題探討”的素材展開能量流動的過程的學(xué)習(xí)。在學(xué)習(xí)能量流動的特點之前，討論能量流動的分析方法，再以林德曼的研究為資料進行分析。最后，通過“思考與討論”，探討研究能量流動的實踐意義。 后者，可以喚起學(xué)生已有的知識經(jīng)驗，在已有的知識基礎(chǔ)上建構(gòu)“能量流動”的概念，并學(xué)習(xí)“能量流動的分析方法”。 在教學(xué)中，要重視對學(xué)生“分析和處理數(shù)據(jù)”技能的訓(xùn)練，讓學(xué)生體驗整理數(shù)據(jù)、處理數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)，以及用數(shù)據(jù)說明生物學(xué)現(xiàn)象和規(guī)律的過程。 有條件的學(xué)校，可選擇當(dāng)?shù)赜写硇缘牡貐^(qū)，在課后進行“調(diào)查當(dāng)?shù)剞r(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動情況”。對于城市中的學(xué)校，可以通過網(wǎng)絡(luò)做這方面的調(diào)查；也可以從城市居民的食譜、食品超市或商店的產(chǎn)品銷售情況等方面另定主題。通過調(diào)查，結(jié)合生活實際說明農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的能量流動與人類的關(guān)系。 本節(jié)共2課時?，F(xiàn)以第二種思路為例，具體說明教學(xué)實施的程序。 三、教學(xué)實施的程序 學(xué)生活動 教師的組織和引導(dǎo) 教學(xué)意圖 學(xué)生討論，畫出概念簡圖，并進行交流。 提出問題： 1.在已學(xué)過的生物學(xué)知識中與能量相關(guān)的概念有哪些？ 2.請用概念圖的形式，建立這些概念之間的聯(lián)系。 在學(xué)生已有的知識基礎(chǔ)上建構(gòu)能量流動概念。 以圖的形式，聯(lián)系熟悉的生物或自身在個體水平說明能量流動的途徑，進而說明在種群中能量流動的途徑。 分析、組織討論： 1.就一個生物個體（如人）而言，能量是如何輸入、儲存和散失的？ 2.如果考慮一個種群，我們?nèi)绾窝芯磕芰康妮斎搿Υ婧蜕⑹В? 小結(jié)：（見教學(xué)策略圖）。 認(rèn)識研究生態(tài)系統(tǒng)能量流動的方法。 運用研究生態(tài)系統(tǒng)能量流動的方法，分析生態(tài)系統(tǒng)能量流動的過程，并進行交流。 生態(tài)系統(tǒng)存在著：生產(chǎn)者→初級消費者→次級消費者的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)。提出問題：（1）能量是怎樣輸入生態(tài)系統(tǒng)的？（2） 能量流動的渠道是什么？ （3） 能量流動的過程是怎樣的？ 達成本節(jié)教學(xué)目標(biāo)。 學(xué)習(xí)“思考與討論”的素材，并進行交流。 小結(jié)：在生態(tài)系統(tǒng)中，能量的形式不斷轉(zhuǎn)換，如太陽輻射能通過綠色植物的光合作用轉(zhuǎn)變?yōu)閮Υ嬗谟袡C物化學(xué)鍵中的化學(xué)能；動物通過消耗自身體內(nèi)儲存的化學(xué)能變成爬、跳、飛、游的機械能。在這些過程中，能量既不能憑空產(chǎn)生，也不會消滅，只能按嚴(yán)格的當(dāng)量比例由一種形式轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N形式。因此，對于生態(tài)系統(tǒng)中的能量轉(zhuǎn)換和傳遞過程，都可以根據(jù)熱力學(xué)第一定律進行定量計算，并列出能量平衡表。 提示：能量在生態(tài)系統(tǒng)中的流動，很大部分被各個營養(yǎng)級的生物利用，通過呼吸作用以熱的形式散失。散失到空間的熱能不能再回到生態(tài)系統(tǒng)參與流動。因為至今尚未發(fā)現(xiàn)以熱能作為能源合成有機物的生物。 引入：賽達伯格湖的能量流動。 認(rèn)同能量守恒定律。 學(xué)生閱讀，討論完成“資料分析”要求的內(nèi)容。 簡介林德曼研究的背景，說明定量研究的重要性，并指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材中賽達伯格湖的能量流動圖解。 提出問題： 1.請用表格的形式，將圖中的數(shù)據(jù)進行整理。例如，可以將每一營養(yǎng)級上的能量“流入”和“流出”整理成一份清單。 2.分析每一營養(yǎng)級上能量的 “流入” 和 “流出” 是否平衡。 3.分析流到下一營養(yǎng)級的能量占流入該營養(yǎng)級能量的百分比。 4.流入某一營養(yǎng)級的能量，為什么不能百分之百地流到下一個營養(yǎng)級？ 5.通過以上分析，你能總結(jié)出什么規(guī)律？ 小結(jié)：林德曼的研究發(fā)現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動具有兩個明顯的特點。 引出：能量金字塔。 這是本節(jié)教學(xué)的重點與難點。引導(dǎo)學(xué)生通過自主學(xué)習(xí)，理解能量流動的過程與特點。 學(xué)生討論，交流。 設(shè)計方案。 討論：“問題探討”中的素材，引出“研究能量流動的實踐意義”。 提出問題：在我國農(nóng)村，很早以前就已有生態(tài)農(nóng)業(yè)的思想，“桑基魚塘”就是其中的一個例子。這種方法是：利用桑葉喂蠶，蠶沙（蠶糞）養(yǎng)魚，魚塘泥肥桑，在桑、蠶、魚之間形成了一個良性循環(huán)。隨著社會的發(fā)展，“?；~塘”也不斷改進和完善。 請你設(shè)計一個改進“?；~塘”的方案，使能量更充分有效地得到利用。 嘗試將所學(xué)知識運用于新情境中，解決實際問題，理解研究能量流動的實踐意義。 總結(jié)：通過學(xué)習(xí)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動，我們知道生態(tài)系統(tǒng)必須不斷地從外界獲取能量。能量是一切生命活動的動力，是生態(tài)系統(tǒng)存在的基礎(chǔ)。能量流動維持各個營養(yǎng)級的生命和繁衍，使得一個生態(tài)系統(tǒng)得以存在和發(fā)展。