“能量流動”的課堂教學(xué)設(shè)計

“量動的堂學(xué)計·鄭春和·現(xiàn)代教學(xué)論認(rèn)為學(xué)程是在師指導(dǎo)下的學(xué)生的學(xué)習(xí)過程種點不僅強調(diào)教學(xué)過程是學(xué)生的學(xué)習(xí)過程成這個過程主要靠學(xué)生的主體作用和參與意識且強調(diào)這個過程區(qū)別于學(xué)生的自主學(xué)習(xí)過程是學(xué)生在教師組織指導(dǎo)和幫助下完成的即師起著主導(dǎo)作用因，按照現(xiàn)代教學(xué)的觀點，一節(jié)課堂教學(xué)成功與否，取決于教師的主導(dǎo)作用與學(xué)生的主體作用的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。高中生物學(xué)的“能量流動”部分教學(xué)內(nèi)容，主要闡明能量是生態(tài)系統(tǒng)生存和發(fā)展的動力，以及系統(tǒng)內(nèi)能量輸入、傳遞和輸出的方式。那么，在這種以原理性知識為主的課堂教學(xué)中怎發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用給學(xué)生創(chuàng)造必要的空間和時間條件以便充分調(diào)動學(xué)生的參與意識和發(fā)揮其主體作用呢？我對“能量流動”單元課題的課堂教學(xué)設(shè)計如下。教學(xué)標(biāo)生態(tài)系統(tǒng)的功能包括：生物生產(chǎn)、能量流動循和信息交流等方面在綠色植物的新陳代謝”和“動物的新陳代謝”等章節(jié)教學(xué)內(nèi)容中涉及到初級生產(chǎn)過程和次級生產(chǎn)過程在昆蟲的外激素”教學(xué)內(nèi)容則涉及到信息流此“生態(tài)系統(tǒng)的功能”部分教學(xué)內(nèi)容主要講述生態(tài)系統(tǒng)的能量流和物質(zhì)流，其中，“能量流動”部分的教學(xué)目標(biāo)是：（）過典型實例的分析，使學(xué)生明確生態(tài)系統(tǒng)是一個開放的能量耗散系統(tǒng)，理解系統(tǒng)內(nèi)能量傳遞的過程和原理基礎(chǔ)知識結(jié)合剖析系統(tǒng)內(nèi)能量的單向流動和逐級遞減等特點，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維的辨證思維能力學(xué)生了解人類研究能量流動的目的明確以營養(yǎng)級為基礎(chǔ)的能流分析的基本方法；同時接受生態(tài)學(xué)觀點的教育和增強生態(tài)保護意識。知識構(gòu)“生態(tài)系統(tǒng)的能量流動”部分教材的知識結(jié)構(gòu)可用板書的形式歸納如下：（一）生態(tài)系統(tǒng)的能量流動．定義：生產(chǎn)者固定的太陽能沿著食物鏈的營養(yǎng)級單方向傳遞的過程。．過程：（1起點：始于生產(chǎn)者固定太陽能（能量的輸入（2渠道：沿著食物鏈營養(yǎng)級流動（能量的傳遞（3終點：最終以呼吸熱形式散失（能量的輸出．原理：以賽達伯格湖能流資料為依據(jù)（1傳遞方向：單方向而不能逆向或循環(huán)；（2傳遞數(shù)量：低于生產(chǎn)者固定的總能量值，而且沿著食物鏈依次逐級遞減；（3傳遞效率：一般為％～20，即遵循法則；（4能量金字塔：用各個營養(yǎng)級的能量數(shù)值繪制而成；形象地表達系統(tǒng)內(nèi)能量流動的特征。．研究目的：（1調(diào)整能流關(guān)系，使其流向有益于人類的生存；（2保護自然環(huán)境，發(fā)展自然資源，防止系統(tǒng)內(nèi)能量流動受阻。教學(xué)程“生態(tài)系統(tǒng)的能量流動”的教學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計，以及相應(yīng)的教學(xué)方法和手段的選擇大體如下。．創(chuàng)聯(lián)想情境，引導(dǎo)學(xué)生提出問題通過“能量代謝”知識的學(xué)習(xí)生已知“能量是生物體一切生命活動的動力”態(tài)

系統(tǒng)的存在和發(fā)展也是依靠能量推動的且物體和生態(tài)系統(tǒng)都是一個開放的能量耗散系統(tǒng)因，在引入教學(xué)課題的節(jié)中師可用“相同要素遷移理論”作指導(dǎo)引導(dǎo)學(xué)生在生物體的能量代謝的基礎(chǔ)上出態(tài)系統(tǒng)怎樣進行“能量代謝”的問題而學(xué)生的學(xué)習(xí)心理向著新的學(xué)習(xí)情境遷移。具體教學(xué)方法是先過復(fù)習(xí)問使學(xué)生再認(rèn)生物體的能量代謝概念的內(nèi)涵能量代謝是指生物與環(huán)境之間的能量交換及生物體內(nèi)部的能量轉(zhuǎn)移的過程要括能量的攝取（即儲藏放轉(zhuǎn)移和用（即耗散）等方面；然后引導(dǎo)學(xué)生從生物體與生物群落的關(guān)系上聯(lián)想和領(lǐng)悟所謂生態(tài)統(tǒng)的“能量代謝”應(yīng)包涵生物群落與非生物環(huán)境之間的能量交換以及三大功能類群間的能量轉(zhuǎn)移的過程要包括系統(tǒng)內(nèi)的能量輸入移和輸出等方面后使學(xué)生明確生態(tài)系統(tǒng)的能量流動要指系統(tǒng)內(nèi)輸入的能量在功能類群之間轉(zhuǎn)移的全過程，因此，系統(tǒng)內(nèi)能量轉(zhuǎn)移的過程和原理是本單元教學(xué)內(nèi)容的重要課題。．促學(xué)生溫故知新，歸納能流過程既然生態(tài)系統(tǒng)的能量流動主要指功能類群之間的能量轉(zhuǎn)移的全過程然其起點動渠道和止點能量流動的起點有兩種論點是認(rèn)為始于綠色植物通過光合作用固定太陽能，即將初級生產(chǎn)過程也置于能量流動過程之中；二是認(rèn)為始于生產(chǎn)者固定太陽能之后，初級生產(chǎn)過程實質(zhì)上是系統(tǒng)內(nèi)能量輸入的過程，這個過程屬于系統(tǒng)的生物生產(chǎn)功能的范疇。由于本單元教材內(nèi)容沒有講述生物生產(chǎn)功能級產(chǎn)過程置于能量流動過程之中，有利于學(xué)生獲得比較系統(tǒng)的知識過生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)”單元的教學(xué)生經(jīng)明確食物鏈和食物網(wǎng)是生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)統(tǒng)內(nèi)物質(zhì)和能量是沿著這個渠道流動的因此在續(xù)學(xué)習(xí)時學(xué)生容易再認(rèn)和理解物鏈與能量流之間固有的結(jié)構(gòu)與功能相互依存互制約的關(guān)系系統(tǒng)內(nèi)能量最終是以呼熱形式散失的調(diào)輸出能量形式與輸入能量的差異不僅有利于學(xué)生了解能量轉(zhuǎn)移的全過程有利于學(xué)生正確理解系統(tǒng)內(nèi)能量的單向流動和逐級遞減的特點。能量傳遞過程的教學(xué)可選用問題討論的教學(xué)形式師繞著能量流動的起點道和終點依次提出問題學(xué)開問題討論和答辯以書形式歸納出能量傳遞的過程。隨著教學(xué)進程教師提出的問題大致如下生態(tài)系統(tǒng)的能量來源于哪里？2能量主要以哪種形式和方式輸入到生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的3系內(nèi)能量流動的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是么（4說明食物鏈（網(wǎng)）與能量流動的關(guān)系系統(tǒng)內(nèi)能量是怎樣輸出的？（）統(tǒng)內(nèi)能量輸入與輸出的形式和方式有哪些區(qū)別？．剖典型實例，揭示能流原理生態(tài)系統(tǒng)的能量傳遞原理要明系統(tǒng)內(nèi)能量單向流動和逐級遞減的道理向動是指系統(tǒng)內(nèi)能量只能沿著食物鏈的營養(yǎng)級依次傳遞遞是指一個營養(yǎng)級的有效能量不能全部傳遞到下一個營養(yǎng)級，而是沿著食物鏈營養(yǎng)級依次呈階梯狀遞減，其傳遞效率約為10～％。能量金塔則是系統(tǒng)內(nèi)能量傳遞原理的形象表達和高度概括。能量傳遞原理是本單元課題的教學(xué)重點量級遞減的原因又是教學(xué)難點了出重點和突破難點前選自高生物選修課本的賽達伯格湖的能量流動圖解作疊加式投影片或計算機輔助教學(xué)軟件導(dǎo)學(xué)生通過剖析這些生態(tài)調(diào)查的有關(guān)資料示能量傳遞的原理。

能量傳遞原理教學(xué)的具體教學(xué)環(huán)節(jié)是：（1顯示太陽輻射能量與生產(chǎn)者固定的能量數(shù)值，使學(xué)生明確生產(chǎn)者是該生態(tài)系統(tǒng)的第一營養(yǎng)級，雖然生產(chǎn)者的初級生產(chǎn)效率不足1％但生產(chǎn)者固定的總能量是流經(jīng)該系統(tǒng)的潛能。（2相繼顯示第二營養(yǎng)級和第三營養(yǎng)級的動物營養(yǎng)類型，使學(xué)生首先確認(rèn)系統(tǒng)內(nèi)能量是沿著綠色植物植動→肉動物依次呈單方向流動的讓生論述能量不能逆向流動的原因在于統(tǒng)生物之的吃與被吃的關(guān)系是不能逆轉(zhuǎn)的量能循環(huán)流動的原因則在于系統(tǒng)內(nèi)能量輸出形式與輸入形式不同，生產(chǎn)者不能固定熱能。（3相繼顯示第二營養(yǎng)級和第三營養(yǎng)級的有效能量數(shù)值。首先讓學(xué)生明確系統(tǒng)內(nèi)沿著食物鏈的營養(yǎng)級依次傳遞的能量值生產(chǎn)者固定的總能量值逐地呈階梯狀遞減。然后啟發(fā)學(xué)生概述其原因是①個營養(yǎng)級生物的呼吸消耗部分能量于持自身的生長、發(fā)育和繁殖；②植物的枯枝和敗葉的糞便和尸體被分解者利用經(jīng)微生物的呼吸作用消耗部分能量各營級都有相當(dāng)部分能量未被下一個營養(yǎng)級的生物所利用后結(jié)合顯示屏上出現(xiàn)的相應(yīng)圖形，幫助學(xué)生將能量逐級遞減的原因加以總結(jié)和歸納。（4根據(jù)顯示屏上提供的數(shù)據(jù)，讓學(xué)生分別計算出第一營養(yǎng)級與第二營養(yǎng)級之間、第二營養(yǎng)級與第三營養(yǎng)級之間的能量傳遞效率其步形成生態(tài)系統(tǒng)的能量傳遞效率約為10～％的概念然后啟學(xué)生明確從生產(chǎn)者到頂位動物能量是呈幾何級（等比數(shù)列逐遞減的因整生態(tài)系統(tǒng)的能量傳遞效率的計算方法是：頂位動物的能量數(shù)值除以生產(chǎn)者的能量數(shù)值，其商的開方根，開方次數(shù)為，n系該生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)級數(shù)。（5根據(jù)顯示屏上出現(xiàn)的能量金字塔的三維動畫圖像，啟發(fā)學(xué)生明確能量金字塔是根據(jù)系統(tǒng)內(nèi)各個營養(yǎng)級的能量數(shù)值繪制的，它形象地描繪出能量單向流動和逐級遞減的特點，尤其是理解能量每流經(jīng)一個營養(yǎng)級則降低一個數(shù)量級的動態(tài)變化特征。在學(xué)生理解能流原理的基礎(chǔ)上師一步提出一些人類生產(chǎn)和生活中的具體問題

發(fā)學(xué)生運用學(xué)得的能流原理來分析說明這些新情境下的問題明人類研究生態(tài)系統(tǒng)的能量流動的根本目的具體問題然生態(tài)系統(tǒng)的能量主要來源于綠色植物通過光合作用固定的太陽能，那么，你分析說明提高糧食作物產(chǎn)量的根本途徑和理論依據(jù)定合理載畜量防超載放牧是發(fā)展草原畜牧業(yè)的有效措施之一說明制定這項措施的理論根據(jù)近年來某些地區(qū)由于大量捕捉青蛙，麥田里粘蟲大量繁殖成小麥嚴(yán)重減產(chǎn)從量傳遞過程的角度析說明導(dǎo)致小麥減產(chǎn)的原因量流動角度分析，環(huán)境污染導(dǎo)致植被的破壞與食物鏈的破壞態(tài)系統(tǒng)的能量流動造成的影響有什么差別？運用原理分析說明上述問題時是牢記初級生產(chǎn)過程是系統(tǒng)輸入能量的過程級產(chǎn)效率的高低直接影響能量流是食物鏈?zhǔn)悄芰苛鲃拥那牢锞W(wǎng)每個環(huán)節(jié)上的食物種類及數(shù)量的動態(tài)變化也影響能流學(xué)生在解答這些問題的過