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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(xué)目標(biāo) 知識目標(biāo) 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(biāo) 通過引導(dǎo)學(xué)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(xué)生分析、綜合和推理的思維能力。 情感目標(biāo) 通過討論“研究生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)”這一教學(xué)內(nèi)容，使學(xué)生理解物質(zhì)不滅的觀點。 三、教學(xué)策略 不少學(xué)生會認(rèn)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(xué)生這一認(rèn)識提出來的。在學(xué)習(xí)了能量流動之后，學(xué)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(xué)。在討論中，學(xué)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(dǎo)學(xué)生解決這一認(rèn)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(dāng)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(xué)生聯(lián)系自身感受物質(zhì)循環(huán)的存在。 基于已學(xué)的知識，學(xué)生并不難理解“碳循環(huán)”的內(nèi)容，但教師應(yīng)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(jìn)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(xué)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(xué)循環(huán)。 “溫室效應(yīng)”是近年來在日常生活中頻繁出現(xiàn)的詞匯，學(xué)生并不陌生，而且切身感受到了溫室效應(yīng)的存在。對溫室效應(yīng)形成原因的討論，是學(xué)生感興趣的話題。在討論中，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生充分發(fā)表自己的觀點。 可以通過討論、列表比較來學(xué)習(xí)能量流動和物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系。教師應(yīng)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(jìn)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(jìn)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(dǎo) 1.引入探究內(nèi)容“土壤微生物的分解作用” 由于學(xué)生缺乏微生物方面的知識，在指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)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(xì)菌和絲狀真菌。它們有著龐大的天文學(xué)似的統(tǒng)計數(shù)字，一茶匙的表層土可以含有億萬個細(xì)菌。縱然這些細(xì)菌形體細(xì)微，但在一英畝肥沃土壤的一英尺厚的表土中，其細(xì)菌總重量可以達(dá)到一千磅之多。長得像長線似的放線菌數(shù)目比細(xì)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(xì)菌差不多。被稱之為藻類的微小綠色細(xì)胞體組成了土壤內(nèi)極微小的植物生命。 細(xì)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(xué)元素通過土壤、空氣以及生物組織的循環(huán)運動是無法進(jìn)行的。例如，若沒有固氮細(xì)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(jìn)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(yīng)，通過這些反應(yīng)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(xué)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(dǎo)。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(xué)因素的作用，還是土壤中微生物的作用呢？ 3.作出假設(shè) 假設(shè)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(xué)生大膽提出假設(shè)，通過討論修正自己的假設(shè)。 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(shè)計實驗方案。教材中提供了兩則案例，供學(xué)生參考。 5.實施計劃 建議本探究以小組的形式進(jìn)行。 6.結(jié)果分析 可以將實驗過程和現(xiàn)象列表整理，進(jìn)行對比分析，得出實驗結(jié)果。 練習(xí) P104 一、基礎(chǔ)題 課后反思