核心素养之生态系统的能量流动教案.docx

核心素养生态系统的能量流动教案一、教材分析：本节以“生态系统的结构”为基础，起着承上启下的作用，同时也可以与光 合作用、呼吸作用、体温调整等学问建立联系，其又直接关系到物质循环和生态 系统稳定性的学习。二、教学目标：新课标中相关内容标准为“分析生态系统中能量流淌的基本规律及其应用”, 属于应用水平，即同学能够将能量流淌的基本规律应用于新的情景中，解决实际 问题。为了达成这一目标，首先应使同学把握能量流淌的过程及其特点，懂得争 论生态系统能量流淌的一些基本方法；其次，结合详细的实例，让同学得出能量 流淌的基本规律。由此，本节目标确定为：生命观念：（1）分析生态系统能量流淌的过程和特点。（2）概述争论生态系统能量流淌的实践意义。科学思维：分析生态系统能量的变化，进展同学的思维迁移力量。科学探究：通过推算生态系统的能量传递效率，来解决相关问题，培育同学的分 析、推理、综合的思维力量。社会责任：（1）分析生态系统能量流淌的过程和特点，培育同学用“普遍联系 的观点分析事物。（2）尝试调查农田生态系统的能量流淌状况，研讨争论能量流淌的实践意义，形成合理采用资源应遵循生态学原理和可持续进展的观念。三、教学重点和难点：生态系统能量流淌的过程和特点四、课时支配2课时五、教学方法：直观展现法、创设问题情境法、争论法六、教学过程：【直观展现，引入课题，明确学习目标】（投影）问题研讨：孤岛生存一一假设你像小说中的鲁滨逊那样，流落在一个荒岛上，那里除了有能饮用的水以外，几乎没有任何食物。你随身尚存的食物只 有一只母鸡、15kg玉米。争论：你认为以下哪种生存策略能让你维持更长的时间来等待救援：1、先吃 鸡，再吃玉米。2、先吃玉米，同时用一局部玉米喂鸡，吃鸡产下的蛋，最终吃鸡。同学乐观思索，争论的爱好很高，他们有选1的也有选2的，但多数同学选2。（同 学可能会从可持续进展的角度思索，老师可以不给出准确答案，但要引导同学从生 存、从获得能量的角度分析。）表达：合理答案究竟是1还是2呢，我想我们学了这节课后自然能见分晓。进 而引入课题一一第2节 生态系统的能量流淌【设置问题，同学自学，让同学主动猎取学问】问题：什么是生态系统的能量流淌？怎样争论生态系统的能量流淌？（同学活动，思索争论）同学阅读课本P93,找诞生态系统的能量流淌的概念及 争论方法。表达：生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程，称为生态系统的能 量流淌。争论能量流淌可以在个体水平上，也可以在群体水平上。争论生态系统中 能量流淌一般在群体水平上，这种将群体视为一个整体进行争论是系统科学常用的 争论方法。【投影图解】（一）总结能量流淌的概念生态系统的能量的输入、传递、转化、散失的过程就是生态系统的能量流淌。【生生沟通，合作探究，进行学问加工】阅读课本P93-94,思索以下问题：提出问题：L草的能量是怎样得来的？草的能量将有哪些去路？（该生态系统中初级消费者 （兔）中的能量的来源和去路？）2 .尝试将第一养分级的能量流淌过程用概念图的形式表示出来。3 .兔吃草后，草的能量能被兔全部采用了吗？兔是如何采用草的能量？4 .该生态系统中能量流淌的起点是从什么地方开头的？生产者（草）在该过程中 的作用是什么？5 .输入该生态系统的总能量是多少？能量流淌的渠道是什么？能量流淌的过程是怎样的?同学乐观思索，相互争论，补充和完善相关答案。【师生沟通，点拨释疑，构建学问体系】多媒体播放生态系统的能量流淌动态图解，然后师生共同争论上述问题。【投影图解】生态系统中能量流淌过程示意图呼吸作用 呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用 能量流淌的起点：始于生产者固定太阳能（能量的输入）. 流经该生态系统的总能量：该生态系统中全部生产者通过光合作用所固定 的太阳能的总量是流经生态系统的总能量。能量流淌的渠道：沿着食物链的各个养分级流淌（能量的传递）；能量沿着食 物链流淌时，每一养分级都有输入、传递、转化和散失的过程。生物体内的化学能一生物体内的化学能一热能，热能是能量流淌的最终归宿。 也就是最终以呼吸热形式散失（能量的散失）。生产者固定的太阳能有三个去处：a. 一局部被自身的生命活动消耗了，即被呼吸作用分解了；b.储存在生产者体内的能量,一局部被初级消费者摄食同化流入其次养分级；C.没被初级消费者采用的枯枝落叶和初级消费者摄食未同化而排出的粪便中 的这一局部能量被分解者释放出来。对于初级消费者所同化的能量，也是这三个去处。并且可以认为，一个养分级 所同化的能量二呼吸散失的能量+分解者分解释放的能量+被下一养分级同化的能量。 但最高养分级的状况除外。师生总结:生态系统中的能量流淌是从绿色植物的光合作用固定太阳能开头的, 输入该生态系统的总能量就是绿色植物固定的太阳能总量;这些能量是通过食物链 和食物网逐级流淌的。能量沿着食物链流淌时，每一养分级都有输入、传递、转化 和散失的过程。（屏幕逐一显示能量流淌的过程示意图）。流入一个养分级的能量 是指该养分级的同化量；能量的去路包括自身呼吸作用消耗和用于生长、发育与繁 殖等生命活动，储存在生物体的有机物中，后者能量的去路包括流入下一个养分级、 被分解者采用（投影）思索与争论：1 .生态系统中的能量流淌和转化是否遵循能量守恒定律？为什么？2 .流经某生态系统的能量能否再回到这个生态系统中来？3 .请同学们依图，分析为什么生态系统能量流淌的图解中方框逐级变小，图 中的箭头有哪些含义？箭头越来越细？这说明生态系统能量流淌有什么特 点？【生生沟通，合作探究，进行学问加工】同学回答：方向上：单向流淌（由于捕食关系不能颠倒，养分级也不能逆向，所以能量的流淌是单向的。）在数值上：方框大小、箭头大小一逐级递减（呼吸中以热能形式散失的能量是不行再采用的，因此能量的流淌是逐级递减 的。）生态系统中的能量流淌是单向流淌、逐级递减的；能量是不能循环采用 的。老师表达：美国生态学家林德曼及赛达伯格湖：赛达伯格湖是一个自然的高 原湖泊，气候较为寒冷，人口稀有，保存了原始景观，大约50公顷，是一个较小 且封闭的湖泊。美国有很多湖泊，为什么林德曼会选择这样一个小湖来争论呢？（湖 小，生物少；较为封闭，自然的，人为的干扰因素较少，可降低争论难度）【投影图解】（三）能量流淌特点（投影）资料分析：投影教材中“赛达伯格湖的能量流淌图解”，争论完成课本P95 的问题及对能量流淌进行定量计算。1、用表格的形式，将图中的数据进行整理。即将每一养分级上的能量"流入”和“流 出"整理成一份清单。2、计算"流出该养分级的能量占“流入该养分级能量的百分比。（即从第一养分 级流入其次养分级的能量的百分比，从其次养分级流入第三养分级的能量的百分比）3、流入某一养分级的能量，为什么不会百分之百地流到下一个养分级？ 4、通过以上分析，你能总结出什么规律?同学列表并计算。（第一养分级到其次养分级：62.8464.6=13.5%；其次养分级到 第三养分级：12.662.8=20%o计算方法：（下一养分级同化量本养分级同化量 X100%）师生总结：生态系统中的养分级越多，在能量流淌过程中消耗的能量就越多。林德曼的争论觉察生态系统的能量流淌具有两个特点：1、单向流淌；2、逐级递减： 传递效率为10%20%。可以用能量金字塔直观地表示生态系统的能量传递规律。投影如右图:思索：假如把各个养分级的生物数量关系，用绘制能量金字塔的方式表达出来， 是不是也是金字塔形？假如是，有没有例外？【师生沟通，点拨释疑，构建学问体系】举例：绘制一个有树木、昆虫和小鸟组成的生态系统的生物个体数量金字塔。观看 它们和能量金字塔的区分。不同的生态金字塔能形象地说明养分级与能量、生物量、 数量之间的关系，是定量争论生态系统的直观表达。投影学问框架，形成系统熟悉。表达：学习了刚才的内容，请同学们再回到孤岛生存的问题上，那么你会再选 择哪种策略？同学全都回答：1表达：人们在采用生态系统资源的过程中，期望的"高效"与"持续"经常会发生冲突。 如何依据客观规律来调整生态系统中的能量流淌关系，以满意人类的需求，是一个 必需解决的重要问题。【学以致用，解决问题】（投影）1.如何确定一个草场的载畜量，以防止由于过度放牧而使草场退化？2 .让同学从能量流淌特点的角度解释如下两个现象：一条食物链一般不会超过5个养分级；、一山不容二虎。3 .小结学习“生态系统的能量流淌”有什么实际意义？【生生沟通，合作学习，解决问题】第一题是一个联系实际的开放性问题，可以引导同学对第三题分析，让同学通 过热闹的争论，学会采用生态系统能量流淌的特点在实际中的应用，初步了解生态 农业的优越性主要在于物质的良性循环和能量的多级采用。其次题也是依据能量流 淌的传递规律解决的实际问题。【师生沟通，点拨释疑，构建学问体系】表达：1.争论生态系统的能量流淌，可以关心人们科学规划、设计人工生态 系统，使能量得到最有效的采用。例如，在农业生态系统中，假如把作物秸杆当燃 料烧掉，人类就不能充分采用秸杆的能量；假如将秸杆做饲料饲养牲畜，让牲畜粪 便进入沼气池，将发酵产生的沼气做燃料，将沼气池中的沼渣做肥料，就能实现对 能量的多级采用，从而大大提高能量的采用率。桑基鱼塘（采用桑叶喂蚕，蚕沙 养鱼，鱼塘泥肥桑）生产方式就是从人类所需动身，通过能量多级采用，充分采用 流经各养分级的能量，提高生产效益，也基本表达了这个原理。2.争论生态系统的能量流淌，还可以关心人们合理地调整生态系统中的能量 流淌关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的局部。例如，在一个草场上，假 如放养的牲畜过少，就不能充分采用牧草所能供应的能量；假如放养的牧畜过多, 就会造成草场的退化，使畜产品的产量下降。只有依据草场的能量流淌特点，合理 确定草场的载畜量，才能保持畜产品的持续高产。3.依据生态系统的结构与功能，结合各地的自然条件、生产技术和社会需要， 可以设计出多种农业生态体系。在人类采用资源的过程中持续和高效经常会发生冲突，例如，渔业、林业、畜 牧业和农业的高产带来的是鱼类资源的枯竭、森林的破坏、草原的退化和环境的污 染。因此，要实现社会经济和生态环境的可持续进展，必需争论生态系统中能量的 流淌规律。【投影图解】（四） 争论能量流淌的意义【练习反应，纠错释疑、拓展延长】略【总结评价，构建框架图，回归主题】总结：本节课我们学习了生态系统的能量流淌的相关学问，通过学习生态系统 的能量流淌，我们知道生态系统必需不断地从外界猎取能量。能量是一切生命的动 力，是生态系统的基础。能量流淌维持各个养分级的生命和繁殖后代，使得一个生 态系统得以存在和进展。能量流淌是一个客观规律，只有合理地调整生态系统中能 量流淌关系，才能使能量持续高效地流向对人类最有益的局部。争论生态系统的能 量流淌，可以关心人们科学规划、设计人工生态系统，使能量得到最有效的采用。七、板书设计其次节生态系统能量流淌一、能量流淌概念二、能量流淌过程（一）能量流经第一养分级（二）能量流经其次养分级三、能量流淌特点八、教学反思：