1、课题生态系统的能量流动教材分析本节课是第五章生态系统及其稳定性第二节内容，这部分教学内容主要从“生态系统中能量的流动过程”、“生态系统中能量流动的特点”和“人类研究生态系统能量流动的意义”这三个方面来阐明生态系统中的能量流动问题。对学生来说能量的流动是一个新问题，注重引导学生明确物质是能量的载体，从而得出能量流动沿着食物链进行的结论。“能量”是科学教育中的核心概念，高中学生已逐步建立了能量、能量传递、能量守恒等一些基本概念；在生物学中，学生已学习了“储存能量的物质”、“能量代谢”等内容这些都是理解本节内容的基础，在教学中要紧紧依托这些知识。生态系统能量流动的过程和特点是本节的重点内容之一；能量
2、流动具有单向性和逐级递减的原因是本节的难点之一。充分利用“赛达.伯格湖中能量流动定量分析”这一经典的生态学实验，是突破这一难点的关键，同时也是这部分教学内容的精华所在，因为在指导学生讨论这个实验数据的过程中，可初步训练学生的分析、推理能力。“生态系统的能量流动是指生态系统中能量的输入、传递和散失的过程”，学生对这一概念的认识，是建立在对生态系统结构的理解基础上的，因此进入这部分学习之前，复习生态系统结构的有关概念是必要的，特别是要让学生理解：制约生态系统结构组成的重要因素之一是群落成员间的营养关系，即食物链和食物网。学生分析 能量本身是一个抽象的概念，能量流动也是抽象的，在学生原有的认知结构中
3、，对于能量的认识不是很充分，对于能量流动的过程和特点更是生疏，因而成为认知上的难点。教师引导学生分析时，应首先提示学生“能量是一切生命活动的动力”，生态系统存在和发展的基础也需要能量，再引导学生分析生态系统的能量输入、传递和输出过程。在“能量流动的特点”教学中，要充分利用一些经典的生态学实验，除了教材中提供的“赛达伯格湖的能流分析”，还可补充一些其他生态学家所做的实验加以分析、讨论，然后让学生把各营养级中的能量通过能量金字塔的形式描绘出来。这样便于使学生理解：能量流动过程的定量分析，是研究能量流动规律的关键；定量实验在研究生态学问题中的重要性。在学生分析、讨论这些实验数据的基础上，概括出生态系
4、统能量流动的两个特点。教学目标（1）概述生态系统能量流动的概念。（2）理解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。（4）通过师生讨论交流、学生小组讨论与教师引导启发学生层层探究相结合，将知识化难为易，培养学生运用科学知识解决和分析实际问题等思维能力。（5）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。（6）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。（7）在教学中，通过联系生产、生活等实际，激发学生学习生物学的兴趣，培养学生关心科学技术的发展，关心社会生活的意识和进行生命科学
5、价值观的教育。教学重难点1.教学重点：（1）生态系统能量流动的过程（2）生态系统能量流动的特点2.教学难点：生态系统能量流动的过程和特点教法与学法讲述法、探讨法、多媒体要重视对学生“分析和处理数据”技能的训练，让学生体验整理数据、处理数据、分析数据，以及用数据说明生物学现象和规律的过程。教学准备多媒体课件教学活动修改与建议（发言记录）导入设计引入以“问题探讨”引入，学生思考回答，老师提示。提示：应该先吃鸡，再吃玉米（即选择1）。若选择2，则增加了食物链的长度，能量逐级递减，最后人获得的能量较少。问题以“本节聚焦”引起学生再次的思考。板书第2节 生态系统的能量流动生态系统的能量流动：生态系统中能
6、量的输入、传递、转化和散失的过程一、能量流动的过程讲述（1）几乎所有生态系统的能量源头是太阳能。植物通过光合作用，把太阳光能固定下来，这是生态系统繁荣的基础。注意：植物光合作用固定的能量减去呼吸作用消耗的能量，才是能够为下一营养级消费的能量。所以，从能量的角度来看，植物的多少决定了生物种类和数量。在气候温暖、降雨充沛的地方，植物格外繁茂，各种生物就会非常繁荣，热带雨林就是这样的情况；在气候寒冷、降雨很少的地方，植物很难生长，各种生物的数量都很少，显得荒凉而冷寂；（2）能量沿着食物链流动时，每一营养级都有输入、传递、转化和散失的过程；（3）生物的遗体残骸是分解者能量的来源。思考与讨论1学生思考回
7、答，老师提示。提示1.遵循能量守恒定律。能量在生态系统中流动、转化后，一部分储存在生态系统（生物体有机物）中，而另一部分被利用、散发至无机环境中，两者之和与流入生态系统的能量相等。2.不能，能量流动是单向的。板书二、能量流动的特点资料分析学生思考回答，老师提示。1和2营养级流入能量流出能量（输入后一个营养级）出入比生产者464.662.813.52%植食性动物62.812.620.06%肉食性动物12.6 分解者14.6 3. 流入某一营养级的能量主要有以下去向：一部分通过该营养级的呼吸作用散失了；一部分作为排出物、遗体或残枝败叶不能进入下一营养级，而为分解者所利用；还有一部分未能进入（未被捕
8、食）下一营养级。所以，流入某一营养级的能量不可能百分之百地流到下一营养级。第一营养级的能量从同化量开始，从第二营养级能量起始于摄入量，摄入量等于同化量加粪便量。4.生态系统中能量流动是单向的；能量在流动过程中逐级递减。讲述生命活动离不开能量，生物需要不断从外界获取能量才能维持生存；在生物获得的能量中只有一部分贮存于生物体内；由于能量沿食物链流动过程中逐级递减，因而能量相同的食物，动物性食品比例越高，意味着消耗的总能量越多。板书能量流动的特点：1. 生态系统中能量流动是单向的；2. 能量在流动过程中逐级递减。旁栏思考题学生思考回答，老师提示。提示一般情况下，也是金字塔形。但是有时候会出现倒置的塔
9、形。例如，在海洋生态系统中，由于生产者（浮游植物）的个体小，寿命短，又会不断地被浮游动物吃掉，所以某一时刻调查到的浮游植物的量可能低于浮游动物的量。当然，总的来看，一年中流过浮游植物的总能量还是比流过浮游动物的要多。与此同理，成千上万只昆虫生活在一株大树上，该数量金字塔的塔形也会发生倒置。板书三、研究能量流动的实践意义1. 是能量持续高效的流向对人类最有益的部分。2. 实现能量的多级利用，提高能量的利用率。思考与讨论2学生思考回答，老师提示。提示“桑基鱼塘”的设计理念是从人类所需出发，通过能量多级利用，充分利用流经各营养级的能量，提高生产效益。调查参考调查点：稻田生态系统组成成分： （1） 非
10、生物的物质和能量； （2） 生产者： 水稻、杂草、浮游植物等；（3）消费者：田螺、泥鳅、黄鳝、鱼、青蛙、浮游动物、昆虫、鸟类等；（3）分解者：多种微生物。问题提示1.生产者主体是水稻，其他生产者有杂草、浮游植物等。农民主要通过喷洒除草剂，或人工除草的方式抑制杂草的生长。2.初级消费者有：田螺、浮游动物、植食性昆虫、植食性鱼、鸟类等。一般而言，植食性昆虫和鸟类等往往对水稻生长构成危害，田螺、植食性鱼数量较多时也会对水稻生长构成危害。农民采取喷洒农药、竖稻草人等措施防止或减少这些动物的危害。3.次级消费者有：泥鳅、黄鳝、肉食性鱼、青蛙等。一般而言，这些消费者对水稻生长利大于害。农民通过禁捕，或适量
11、放养等措施，实现生态农业的目标。5.农民对秸秆的传统处理方式有焚烧或填埋等；现代农业提出了综合利用思想，例如，秸秆可作为多种工业原材料，还可以用来生产沼气，以充分利用其中的能量。6.主要通过合理密植的方法提高作物的光能利用效率。7.通过稻田养鱼等措施，实现立体化生态农业；通过建造沼气池，实现能量的多级利用。技能训练分析和处理数据小结边展示多媒体课件，边讲解。小草属于生产者，在草原上当然不仅仅只有小草一种生产者。而像兔子那样以绿色植物为食的动物也有很多。它们都属于初级消费者。老鹰属于次级消费者。它们构成食物链。光能通过生产者的光合作用输入生态系统，然后通过捕食关系从生产者传递到初级消费者再传递到次级消费者，其中有一部分能量通过生物自身的呼吸作用以及分解者的呼吸作用散失了。因此能量流动就是指生态系统中能量的输入传递和输出的过程。板书设计第2节 生态系统的能量流动生态系统的能量流动：生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程一、能量流动的过程二、能量流动的特点1.生态系统中能量流动是单向的；2.能量在流动过程中逐级递减。三、研究能量流动的实践意义
