一、教材分析
本小節內容包括生態系統中能量流動的過程,能量流動的特點和研究能量流動的意義三部分。
關于能量流動的過程,教材以“光合作用”知識為基礎,指出生態系統中能量流動的概念,清楚地講述了生態系統中用于能量流動的“能量”來源。接著以圖示的形式說明各營養級中能量的來源和去路;關于能量流動的特點,教材從歷史唯物主義的觀點出發,例舉了美國生態學家林德曼對賽達伯格湖的能量流動定量分析圖例,引導學生用數據來分析能量的流動情況,并歸納總結出能量流動的兩個特點。同時也讓學生明白人類研究能量流動的目的,從而引出研究能量流動的實踐意義,并結合“;~塘”等實例加以闡述。
二、學情分析
學生經過一個多學期的生物學知識的學習,已具有一定的運算能力,思維遷移能力,觀察能力和識圖能力,但在本小節內容學習中,往往把分析和計算結合在一起,如關于能量傳遞效率的計算中,關于“最多”“最少”“至多”“至少”的理解,教師要安排相應例題幫助學生掌握。
三、目標
1.知識目標
①能量流動的過程和特點。
②研究能量流動的意義。
2.能量流動
①通過分析生態系統中能量的輸入和散失,即光合作用和呼吸作用與營養級之間的能量變化關系,發展學生的思維遷移能力。
②學會分析,推算生態系統的能量傳遞效率,并學會應用“傳遞效率”解決相關問題,進而培養學生的運算能力和思維能力。
3.情感目標:
①通過分析生態系統能量流動的特點,培養學生用“普遍聯系”的觀點來分析事物。
②站在生態道德角度,理解一些生態學觀點,使學生懂得對資源的利用應遵循生態學原理和可持續發展的原則,為形成科學的世界觀做準備。
四、重點與難點
1.重點:能量流動的過程和特點。
落實方案:①引導學生復習生態系統的成分和營養結構,為學習“能量流動”做好準備。②運用能量流動的多媒體課件,形象地演示相鄰兩個營養級之間的能量變化關系,使學生直觀形象地理解一個營養級的能量的來源和去路,進而掌握能量流動的特點。③聯系實際,實例分析能量流動的傳遞效率,以驗證和鞏固能量流動的特點。
2.難點:能量流動的特點及其形成原因。
突破策略:①引導學生圍繞思考題進行討論,并對具體實例進行詳細分析。②對能量流動的特點和能量守恒進行橫向聯系,比較說明。③運用“能量金字塔”形象地說明能量流動的特點是單向流動,逐級遞減。
五、課前準備
1.能量流動的多媒體課件。
2.題例,圖解的投影片。
六、過程
導課:相信很多同學都看過世界名著《魯濱遜漂流記》,假設你和小說中的魯濱遜一樣,也流落到一個孤島上,那里除了有能飲用的水之外,幾乎沒有任何食物,你隨身攜帶的食物只有一只母雞和15Kg的玉米。你認為以下哪種生存策略能讓你維持更長的時間來等待救援:
A.先吃雞,再吃玉米。
B.先吃玉米,同時用一部分玉米喂雞,吃雞產下的蛋,最后吃雞。
學生討論,各表己見。
教師評價:到底哪種說法是正確的呢?這里涉及到一個能量流動的問題,同學們學習了今天的內容后,答案自然分曉。(出標題)
教學目標達成
(一)能量流動的概念:
學生閱讀:P109。
學生回答:在生態系統中,能量不斷沿著太陽→植物→植食動物→肉食動物→頂位肉食動物的方向流動,這就是生態系統中的能量流動。
教師強調:能量流動包括能量在生態系統中的輸入、傳遞、轉化和散失。
(二)能量流動的過程:
在學生閱讀的基礎上,教師設疑:生態系統的能量從哪來,如何來?
師生討論:1.生態系統的能量來自太陽能,即生態系統能量的源頭是太陽能。
2.太陽能并非都參與了生態系統的能量流動,照在植物上被葉綠素吸收的那部分太陽輻
射能量中大部分轉變為熱能而散失,更何況有約一半的太陽輻射能不能被吸收,因此,真正進入生態系統中參與流動的太陽輻射能是很少的。
3.參與生態系統能量流動的“能量”是通過植物的光合作用把光能轉變為化學能儲存在有機物中的。即:植物作為生產者所固定的太陽能就是流經這個生態系統的總能量。
教師再設疑:能量在生態系統中是如何流動的呢?
教師演示:能量流動過程的多媒體課件。并與學生共同討論如下問題:
1.能量流動的渠道是什么?
2.生產者固定的太陽能有那些去處?
3.每個營養級獲得和傳遞能量的方式相同嗎?
師生歸納:
1.生態系統的能量是沿食物鏈和食物網逐級流動的。即:食物鏈和食物網是能量流動的主渠道。
2. ?呼吸消耗
生產者固定的太陽能→下一營養級同化
?分解者分解
3.每個營養級均以同化的方式獲得能量,傳遞方式基本相同,但最高營養級有別。
(三)能量流動的特點:
實例分析:請同學們閱讀教材P110賽達伯格湖能量流動圖解,推算如下相關問題:
1.第二營養級獲得第一營養級所同化能量的百分比是多少?
2.第三營養級獲得第二營養級所同化能量的百分比是多少?
3.能量在相鄰的營養級之間的傳遞效率在多大范圍內?
學生推算。
師生歸納:1.能量流動的特點是:單向流動,逐級遞減。2.能量傳遞效率是:10%~20%.
教師強調:(1)對于單向流動,大家可以這樣理解:肉食動物以植食動物為食,而植食動物則不能以肉食動物為食,植物和植食動物的能量關系也是如此。(2)對于逐級遞減是指一個營養級同化的能量在向下一個營養級流動的過程中。一部分被自身呼吸消耗,一部分被分解者分解,還有一部分未被下一個營養級利用。
師生一起復習“能量金字塔”的相關內容。
回到導課中提出的問題,學生通過分析,答案自然揭曉。
(四)研究能量流動的實踐意義:
教師簡單介紹“;~塘”,在此基礎上設疑:請利用水稻、小麥等農作物,雞、豬等禽畜,食用菌,沼氣池等,設計一個能量高效利用的農業生態系統。用線段、方框、箭頭、關鍵詞表示討論的結果。
學生分組討論。
教學目標鞏固:相關例題。(略)
七、知識結構:
概念:在生態系統中,能量不斷沿著太陽→植物→植食動物→肉食動物→頂位肉食動物的方向流動,這就是生態系統中的能量流動。
能量的源頭是太陽
過程 輸入該生態系統的總能量為生產者固定的太陽能
食物鏈(網)是能量流動的主渠道。
能量流動
特點 單向流動
逐級遞減
研究意義
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