生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)說課稿及生態(tài)系統(tǒng)的能量流動導(dǎo)學(xué)案-上課用

生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)說課稿

一．教材分析：1、學(xué)習(xí)主題的位置分析：本課的內(nèi)容來自人教版《生物》第3冊第5章“生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性”第3節(jié)“生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)”本課題的參考課時為2課時。（包括實驗的組織和準(zhǔn)備0.5課時）教材第5章是以生態(tài)系統(tǒng)為框架，主要講述了生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，生態(tài)系統(tǒng)的能量流動物質(zhì)循環(huán)、信息傳遞及穩(wěn)定性等知識，主要體現(xiàn)宏觀的生態(tài)學(xué)的內(nèi)容。本節(jié)課內(nèi)容是第5章的一個重點，是銜接生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性與能量流動的重要環(huán)節(jié)，并為生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性實現(xiàn)提供了一個平臺，埋下了一個伏筆。該節(jié)內(nèi)容與必修1細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出、細(xì)胞的能量利用和供應(yīng)有聯(lián)系。2、學(xué)生情況分析：學(xué)生已學(xué)習(xí)了生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和能量流動的知識，對這部分的內(nèi)容有了初步的了解。學(xué)生對于生態(tài)系統(tǒng)功能的認(rèn)識容易停留在簡單識記水平，難以建立起結(jié)構(gòu)功能間的聯(lián)系，通過本節(jié)學(xué)習(xí)，可以深入理解生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的關(guān)系，形成結(jié)構(gòu)和功能相適應(yīng)觀點。通過做實驗，引起學(xué)生對一些問題的思考，激發(fā)學(xué)生深入探究。幫助學(xué)生更好的理解生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)中從有機物到無機物的過程。根據(jù)學(xué)生已有知識和認(rèn)知能力，在教師的引導(dǎo)下，對這部分內(nèi)容進行探究基本上是可行的。二．教學(xué)目標(biāo)：知識目標(biāo)：1、以碳循環(huán)為例，分析生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)循環(huán)的基本規(guī)律。2、說明能量流動和物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系。能力目標(biāo)：1、進行土壤微生物分解作用的嘗試探究。2、研究生態(tài)系統(tǒng)的規(guī)律，明確每一環(huán)節(jié)由哪些生物占據(jù)并完成相應(yīng)的功能。當(dāng)系統(tǒng)運行發(fā)生障礙時，找出問題可能發(fā)生在哪一環(huán)節(jié)，使自己的耐心細(xì)致的觀察能力和識圖能力得到提高。情感目標(biāo)：1、通過帶領(lǐng)學(xué)生做探究微生物分解作用實驗，學(xué)生能遵循生態(tài)學(xué)原理去對待自然界的一草一木，同時培養(yǎng)一定的團隊意識。通過做土壤微生物的分解作用實驗，加深對生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)的理解，使學(xué)生感受到探究問題的樂趣。2、通過學(xué)習(xí)生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)，可知生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能是相適應(yīng)的，生態(tài)系統(tǒng)是一個生物與環(huán)境組成的統(tǒng)一整體，生物與環(huán)境相互聯(lián)系、相互影響的，從而樹立辨證唯物主義的觀點。3、關(guān)注碳循環(huán)平衡失調(diào)與溫室效應(yīng)的關(guān)系。認(rèn)識保護生態(tài)環(huán)境的重要性。教學(xué)重點：分析生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)。教學(xué)難點：說明能量流動與物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系。三．教學(xué)設(shè)想：本節(jié)課從“問題探討”導(dǎo)入，既與上一節(jié)內(nèi)容相聯(lián)系，又從生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)運行規(guī)律與能量流動規(guī)律的差異入手，便于激發(fā)學(xué)生興趣。隨后再從學(xué)生生活經(jīng)驗出發(fā)，關(guān)注碳的來源和去向。然后以碳循環(huán)為例闡述物質(zhì)循環(huán)。在該部分引導(dǎo)學(xué)生畫出碳循環(huán)過程圖，明確碳循環(huán)的主要環(huán)節(jié)及主要形式?！皽厥倚?yīng)”這部分內(nèi)容通過教師引導(dǎo)學(xué)生討論來解決。引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注環(huán)境問題。通過對探究實驗的準(zhǔn)備分析理解物質(zhì)循環(huán)中生物的作用及物質(zhì)循環(huán)的形式；同時對實驗設(shè)計的等量對照原則再次鞏固。關(guān)于能量流動和物質(zhì)循環(huán)關(guān)系的內(nèi)容，通過討論和列表比較，引導(dǎo)學(xué)生將這兩部分主要功能綜合起來理解。四．理論依據(jù)：依據(jù)布魯納的認(rèn)知結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)理論，在教學(xué)過程中，學(xué)生是一個積極的探究者。教師的作用是要形成一種學(xué)生能夠獨立探究的情景，而不是提供現(xiàn)成的知識。教師在學(xué)生的探究活動中幫助學(xué)生形成豐富的想象，有利于激發(fā)學(xué)生的好奇心。學(xué)生容易受好奇心的驅(qū)使，對探究未知的結(jié)果表現(xiàn)出濃厚的興趣。生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)是生態(tài)系統(tǒng)主要功能之一，因此只有全面理解并掌握了生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)功能，才能對生態(tài)系統(tǒng)的動態(tài)平衡有一個全面深入的理解；才能從宏觀的角度去理解環(huán)境保護和生物多樣性的重要性；才能理論聯(lián)系實際，把本章的前后知識串成線、聯(lián)成網(wǎng)，為進一步的學(xué)習(xí)和解題打下基礎(chǔ)。五．教學(xué)過程設(shè)計1、導(dǎo)入不少學(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)，針對這種情況，提出“問題探討――生態(tài)系統(tǒng)依靠太陽不斷地提供能量，而生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)卻都是由地球提供的。為什么維持生態(tài)系統(tǒng)所需的大量物質(zhì)，如氧、水、氮、碳和許多其它物質(zhì)，億萬年來卻沒有被生命活動所耗盡？”，引起學(xué)生認(rèn)知沖突，從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容的興趣。在討論中，學(xué)生可能會提出“石油等資源難道不能被耗盡嗎？”等問題。教師引導(dǎo)學(xué)生解決：（１）煤、石油等是人類從事工業(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、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。2、新課從學(xué)生生活經(jīng)驗出發(fā)，聯(lián)系自己的身體，關(guān)注體內(nèi)碳氧這兩種元素的來源和去向以及碳氧的來去形式。關(guān)于碳循環(huán)的過程，指導(dǎo)學(xué)生識圖，讓學(xué)生運用前面學(xué)過的光合作用和呼吸作用的知識進行討論，進而深入理解參與碳循環(huán)的生物類群和各生物類群的具體功能。啟發(fā)學(xué)生歸納出碳循環(huán)的形式和范圍及特點。概述物質(zhì)循環(huán)與能量流動不同之處：在物質(zhì)循環(huán)中，無機環(huán)境中的物質(zhì)可以被生物群落反復(fù)利用；能量流動則不同，能量在流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)各營養(yǎng)級時，是逐級遞減的，而且是單方向的流動，而不是循環(huán)流動。引導(dǎo)學(xué)生畫出碳循環(huán)過程簡圖，搞清楚兩個問題：(1)碳在生物群落和無機環(huán)境之間的循環(huán)形式：(2)碳在生物群落內(nèi)部的循環(huán)形式關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)的概念，主要講清楚以下要點：這里所說的“生態(tài)系統(tǒng)”是指地球上最大的生態(tài)系統(tǒng)——生物圈，也就是要讓學(xué)生明確生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)的范圍；這是所說的“物質(zhì)”主要是指組成生物體的基本化學(xué)元素，而不是指由這些元素組成的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)等生物體內(nèi)所特有的物質(zhì)；這里所說的“循環(huán)”是指組成生物體的基本化學(xué)元素在生物群落與無機環(huán)境之間的往返運動，其中伴隨著復(fù)雜的物質(zhì)變化和能量轉(zhuǎn)化，并不是物質(zhì)的單純移動；生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)離不開能量的驅(qū)動。聯(lián)系生態(tài)環(huán)境的實際，如濫伐森林、化石燃料的燃燒等對碳循環(huán)的影響，引出溫室效應(yīng)這個話題?！皽厥倚?yīng)”是近年來日常生活中頻繁出現(xiàn)的詞匯，學(xué)生并不陌生，而且切身感受到溫室效應(yīng)的存在。對這部分內(nèi)容通過教師引導(dǎo)學(xué)生討論來解決（包括溫室效應(yīng)的成因、危害、對策）。引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注環(huán)境問題。通過對探究實驗的準(zhǔn)備分析理解物質(zhì)循環(huán)中生物的作用及物質(zhì)循環(huán)的形式；尤其是物質(zhì)循環(huán)中從有機物到無機物的過程。另一方面，在此探究中可以復(fù)習(xí)前面的物質(zhì)鑒定知識，進一步深入理解實驗設(shè)計的控制單一變量原則、等量對照原則等。關(guān)于能量流動和物質(zhì)循環(huán)關(guān)系的內(nèi)容，通過討論和列表比較，引導(dǎo)學(xué)生將這兩部分主要功能綜合起來理解。物質(zhì)循環(huán)和能量流動的關(guān)系：（1）區(qū)別：能量流動物質(zhì)循環(huán)形式特點范圍（2）聯(lián)系兩者是______進行的，彼此__________，_____________。能量的_____、______、_______和_____，都離不開物質(zhì)的_____和_____過程。物質(zhì)作為能量的_____，使能量沿著______________流動；能量作為_______，使物質(zhì)能夠不斷的在________和_________之間__________。生態(tài)系統(tǒng)中的各種組成成分，正是通過___________和________，才能夠緊密地聯(lián)系在一起，形成一個統(tǒng)一的整體。3、課堂作業(yè)ｐ104練習(xí)4、小結(jié):本課重點是以碳循環(huán)為例掌握生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)。“生態(tài)系統(tǒng)的能量流動”導(dǎo)學(xué)案學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解生態(tài)系統(tǒng)能量流動的概念，以及能量流動的過程。2.說出能量流動的特點。3.舉例說出研究生態(tài)系統(tǒng)能量流動的意義。情景導(dǎo)學(xué)【畫一畫】將你的想法用箭頭文字繪制出來：新知學(xué)習(xí)知識導(dǎo)引一：能量流動的過程【填一填】1.能量流動的概念生態(tài)系統(tǒng)的能量流動是指生態(tài)系統(tǒng)中能量的_______、_______、_______和_______的過程。【畫一畫】：草——羊——狼——……2.用箭頭文字表示：第一營養(yǎng)級能量的來源與去路草草3.用箭頭文字表示：第二營養(yǎng)級能量的來源與去路羊羊消費者同化消費者同化1.能量流動概念的解讀：2.有關(guān)能量流動的幾個等式：（1）消費者攝入能量＝（2）消費者同化能量＝知識導(dǎo)引二：能量流動的特點【填一填】輸入輸出到下一營養(yǎng)級傳遞比例第一營養(yǎng)級(生產(chǎn)者)第二營養(yǎng)級(植食性動物)第三營養(yǎng)級(肉食性動物)——1.能量流動的特點(一)單向流動(1)經(jīng)過長期的自然選擇，食物鏈中是不可逆轉(zhuǎn)的。(2)各營養(yǎng)級的能量總是趨向于以而散失掉，無法再利用。因此，能量流動的方向是，只能從上一個營養(yǎng)級流向下一個營養(yǎng)級，不可，也不能。(二)逐級遞減(1)各營養(yǎng)級的生物都會因而消耗掉相當(dāng)大一部分能量。(2)各營養(yǎng)級的生物中總有一部分能量未被所利用。(3)還有少部分能量隨著殘枝敗葉或遺體等直接傳遞給了。因此，輸入各營養(yǎng)級的能量不可能百分之百地流入下一營養(yǎng)級，能量在沿流動過程中是的?！鞠胍幌搿可鷳B(tài)系統(tǒng)中能量流動一般不超過4~5個營養(yǎng)級？知識導(dǎo)引三：研究能量流動的實踐意義【填一填】能量流動的研究意義：①幫助人們科學(xué)規(guī)劃、設(shè)計_______，使能量得到_______的利用。②幫助人們合理地調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動關(guān)系，使能量持續(xù)高效地流向_______的部分。【想一想】將秸稈作為牲畜飼料，糞便進入沼氣池，生產(chǎn)燃料。此過程提高能量的傳遞效率了嗎？【練一練】1.下圖是某一食物網(wǎng)的示意圖：(1)如果A增重100千克，①C最多增重千克。②C最少增重千克。(2)如果C增重1千克，①至少需消耗A千克。②最多需消耗A千克。(3)如果C從B、F中獲得的能量比為3∶1，C增重1千克，則最少需要消耗A千克。2．如圖為某生態(tài)系統(tǒng)中能量流動圖解部分示意圖，①②③④各代表一定的能量值，下列各項中正確的是 ()A．①表示流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部的總能量B．一般情況下，次級消費者增加1kg，生產(chǎn)者至少增加100kgC．生物與生物之間的捕食關(guān)系一般不可逆轉(zhuǎn)，所以能量流動具有單向性D．從能量關(guān)系看②≥③＋④3.唐山市在落實“禁燒秸稈”工作的過程中，化“堵”為“疏”，引導(dǎo)農(nóng)民設(shè)