人教版教學(xué)課件生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)

生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)1編輯課件生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)1編輯課件一、對教材的分析與組織1.教材地位：本模塊設(shè)計(jì)思路突出生命系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)與環(huán)境的關(guān)系。學(xué)習(xí)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)有助于學(xué)生從群體水平上理解生命系統(tǒng)中發(fā)生的生物與生物間、生物與環(huán)境之間的相互作用，認(rèn)識生命系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的整體性。同時(shí)在分析生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)過程中，學(xué)生能領(lǐng)悟系統(tǒng)分析、建立模型等科學(xué)方法。能量是一切生態(tài)系統(tǒng)的動(dòng)力，也是生態(tài)系統(tǒng)存在和發(fā)展的基礎(chǔ)，生物圈中每一個(gè)完整的生態(tài)系統(tǒng)都是一個(gè)能量輸入、傳遞和輸出的系統(tǒng)，這是生態(tài)系統(tǒng)功能的一個(gè)重要體現(xiàn)。它直接關(guān)系到物質(zhì)循環(huán)和生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的學(xué)習(xí)。

2編輯課件一、對教材的分析與組織2編輯課件2.教學(xué)目標(biāo)的設(shè)定：課程目標(biāo)相關(guān)內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)為“分析生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)的基本規(guī)律及其應(yīng)用“，屬應(yīng)用水平，即學(xué)生應(yīng)能夠?qū)⒛芰苛鲃?dòng)的基本規(guī)律運(yùn)用于新的情境中，解決實(shí)際問題，要達(dá)到這一目標(biāo)，首先應(yīng)使是學(xué)生掌握能量流動(dòng)的基本規(guī)律，及分析能量流動(dòng)的基本方法。因此設(shè)定這節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)為：（1）知識目標(biāo)：分析生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的過程和特點(diǎn)（2）能力目標(biāo)：嘗試運(yùn)用系統(tǒng)分析方法、初步建構(gòu)生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)模型，訓(xùn)練分析問題的能力（3）情感目標(biāo)：通過分析生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)過程，領(lǐng)悟系統(tǒng)分析的思想。3編輯課件2.教學(xué)目標(biāo)的設(shè)定：課程目標(biāo)相關(guān)內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)為“分析生態(tài)系統(tǒng)中能3.重難點(diǎn)分析：依據(jù)教材地位和教學(xué)目標(biāo)，確定生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)過程及特點(diǎn)是本節(jié)的重點(diǎn)。能量本身是一個(gè)抽象的概念，能量流動(dòng)也是抽象的，而且各營養(yǎng)級中能量的來源和去路比較復(fù)雜，在學(xué)生原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)中，對于能量的認(rèn)識不是很充分，對于能量流動(dòng)的過程和特點(diǎn)更是生疏，因而成為認(rèn)知上的難點(diǎn)。突破的方法:調(diào)動(dòng)學(xué)生運(yùn)用已有的“光合作用”、“呼吸作用”與“營養(yǎng)級”等知識，由整體到部分，再由部分到整體的分析方法，使學(xué)生在推理的過程中理解生態(tài)系統(tǒng)中的“能量、能量轉(zhuǎn)化、傳遞和散失的過程及特點(diǎn)”，并運(yùn)用學(xué)生熟知的過度放牧、草場沙化的案例分析激發(fā)學(xué)生的求知欲，運(yùn)用信息技術(shù)手段把學(xué)生學(xué)習(xí)與解決問題過程相結(jié)合來突破難點(diǎn)。4.課時(shí)安排：兩課時(shí)，第一課時(shí)學(xué)生學(xué)習(xí)的重點(diǎn)是分析生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)過程，并能初步運(yùn)用能量流動(dòng)的規(guī)律解決實(shí)際問題，這樣既能加深學(xué)生對能量流動(dòng)過程、規(guī)律的理解，同時(shí)為第2課時(shí)歸納總結(jié)研究能量流動(dòng)的意義打基礎(chǔ)。第二課時(shí)學(xué)生學(xué)習(xí)的重點(diǎn)是，體驗(yàn)調(diào)查生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的方法，理解研究能量流動(dòng)的意義。教師通過調(diào)查的案例與學(xué)生設(shè)計(jì)、制作生態(tài)瓶活動(dòng)相結(jié)合的方式進(jìn)行第2課時(shí)。4編輯課件3.重難點(diǎn)分析：依據(jù)教材地位和教學(xué)目標(biāo)，確定生態(tài)系統(tǒng)的教學(xué)手段：多媒體輔助教學(xué)教學(xué)方法：啟發(fā)、討論與講授相結(jié)合教學(xué)流程：

創(chuàng)設(shè)情境，引入新課

討論分析，獲取新知

遷移運(yùn)用，解決問題5編輯課件教學(xué)手段：多媒體輔助教學(xué)教學(xué)流程：5編輯課件提供視頻資料，引導(dǎo)學(xué)生從解決過度放牧導(dǎo)致草場沙化的問題入手，導(dǎo)入新課。通過視頻資料，案例引發(fā)問題入手，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和熱情。(一)創(chuàng)設(shè)情境，引入新課6編輯課件提供視頻資料，引導(dǎo)學(xué)生從解決過度放牧導(dǎo)致草場沙化的問題入手，提供草原生態(tài)系統(tǒng)資料，請學(xué)生寫出營養(yǎng)結(jié)構(gòu)及成分。

明確分析生態(tài)系統(tǒng)各營養(yǎng)級之間的能量流動(dòng)，一般在群體水平上研究，這種將群體視為一個(gè)整體進(jìn)行研究是系統(tǒng)科學(xué)常用的研究方法。而群體是由個(gè)體組成的，因此應(yīng)從個(gè)體水平入手進(jìn)行分析。7編輯課件提供草原生態(tài)系統(tǒng)資料，請學(xué)生寫出營養(yǎng)結(jié)構(gòu)及成分。明確分析生1.引導(dǎo)學(xué)生從個(gè)體入手推導(dǎo)第一營養(yǎng)級的能量由輸入到流出的過程，構(gòu)建能量流動(dòng)的分析模型。【教師活動(dòng)】啟發(fā)學(xué)生運(yùn)用已學(xué)知識分析一棵苜蓿的能量由輸入到流出的過程【學(xué)生活動(dòng)】討論、分析，完成導(dǎo)學(xué)卡中相關(guān)內(nèi)容。【師生活動(dòng)】展示交流，從代謝的角度分析，完善流程圖。引導(dǎo)學(xué)生從個(gè)體到群體進(jìn)行分析，構(gòu)建第一營養(yǎng)級能量流動(dòng)的分析模型。【學(xué)生活動(dòng)】學(xué)生繪制完成第一營養(yǎng)級能量流動(dòng)的分析模型圖，初步體會(huì)生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)模型?！編熒顒?dòng)】展示交流，校正完善第一營養(yǎng)級能量流動(dòng)的分析模型圖。(二)討論分析，獲取新知8編輯課件(二)討論分析，獲取新知8編輯課件輸入光合作用固定的能量(同化量）一棵苜蓿初級消費(fèi)者分解者(細(xì)菌、真菌等）細(xì)胞呼吸散失殘枝敗葉儲存生長、發(fā)育和繁殖傳遞細(xì)胞呼吸散失異化作用是指生物體把自身的一部分組成物質(zhì)加以分解，釋放出其中的能量，并且把分解的終產(chǎn)物排出體外的變化過程。同化作用是指生物體把外界環(huán)境中獲取的營養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)變成自身物質(zhì)，并且儲存能量的變化過程。9編輯課件輸入光合作用固定的能量(同化量）一棵苜蓿初級消費(fèi)者分解者細(xì)胞傳遞細(xì)胞呼吸散失初級消費(fèi)者殘枝敗葉細(xì)胞呼吸分解者(細(xì)菌、真菌等）散失生產(chǎn)者固定(同化量）輸入輸入第一營養(yǎng)級的能量轉(zhuǎn)移途徑10編輯課件傳遞細(xì)胞呼吸散失初級消費(fèi)者殘枝敗葉細(xì)胞呼吸分解者散失生產(chǎn)者固2.啟發(fā)學(xué)生運(yùn)用對比分析法，分析第二營養(yǎng)級能量的由輸入到流出的過程【教師活動(dòng)】提出問題：從代謝特點(diǎn)分析，第二營養(yǎng)級能量輸入的方式與第一營養(yǎng)級有何不同？第二營養(yǎng)級同化的能量去路？【學(xué)生活動(dòng)】學(xué)生依據(jù)模型討論分析初級消費(fèi)者的能量由輸入到流出的過程11編輯課件2.啟發(fā)學(xué)生運(yùn)用對比分析法，分析第二營養(yǎng)級能量的由輸入到流出初級消費(fèi)者攝入初級消費(fèi)者同化糞便散失細(xì)胞呼吸次級消費(fèi)者攝入傳遞傳遞細(xì)胞呼吸散失遺體殘骸分解者散失細(xì)胞呼吸初級消費(fèi)者殘枝敗葉細(xì)胞呼吸分解者(細(xì)菌、真菌等）散失生產(chǎn)者固定(同化量）輸入12編輯課件初級消費(fèi)者初級消費(fèi)者糞便散失細(xì)胞呼吸次級消費(fèi)者傳遞傳遞細(xì)胞呼3.引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)概念模型。【教師活動(dòng)】提出問題：第三營養(yǎng)級的能量流動(dòng)過程與哪個(gè)營養(yǎng)級相似？能量在傳遞過程中有何變化？請學(xué)生歸納生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)過程概念圖。【學(xué)生活動(dòng)】小組討論歸納，繪制生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)過程概念圖?！編熒顒?dòng)】展示交流，校正完善生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)過程概念圖?？偨Y(jié)能量的源頭、輸入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量、能量流動(dòng)的渠道。13編輯課件3.引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)概念模型。13編輯課件1.生態(tài)系統(tǒng)中的能量通過什么形式散失？2.生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)和轉(zhuǎn)化是否遵循能量守恒定律？3.流經(jīng)某個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的能量能否再回到這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)當(dāng)中來？能量流動(dòng)有何特點(diǎn)？想一想【學(xué)生活動(dòng)】通過討論初步得出生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)的特點(diǎn)。【師生活動(dòng)】歸納總結(jié)生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的概念。14編輯課件1.生態(tài)系統(tǒng)中的能量通過什么形式散失？想一想【學(xué)生活動(dòng)】通過運(yùn)用導(dǎo)學(xué)卡引導(dǎo)學(xué)生分析生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的過程，使學(xué)生一步一步的分析推理掌握生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)特點(diǎn)，這樣利于學(xué)生在推理分析的過程中獲取知識，又在應(yīng)用知識解決問題中加深理解知識。同時(shí)體現(xiàn)教師的主導(dǎo)和學(xué)生學(xué)習(xí)的主體作用。首先利用導(dǎo)學(xué)卡，引導(dǎo)學(xué)生從個(gè)體入手分析第一營養(yǎng)級的能量由輸入到流出的過程，構(gòu)建能量流動(dòng)的分析模型。研究生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)一般在群體水平上，這種將群體視為一個(gè)整體進(jìn)行研究是系統(tǒng)科學(xué)常用的研究方法。學(xué)生群體水平分析的能力欠缺，而群體是由個(gè)體組成的，因此從個(gè)體水平入手進(jìn)行分析，構(gòu)建能量流動(dòng)的分析模型，有助于學(xué)生學(xué)習(xí)本節(jié)后面的內(nèi)容。其次啟發(fā)學(xué)生運(yùn)用對比分析法，分析第二營養(yǎng)級能量的由輸入到流出的過程，及能量在各營養(yǎng)級中流動(dòng)過程之中能量發(fā)生的變化，引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)概念模型。并討論初步得出生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)的特點(diǎn)。將能力培養(yǎng)、科學(xué)方法的訓(xùn)練以及情感價(jià)值觀的培養(yǎng)與教學(xué)過程有機(jī)的結(jié)合在一起，如嘗試運(yùn)用系統(tǒng)分析方法、初步建構(gòu)生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)模型。15編輯課件運(yùn)用導(dǎo)學(xué)卡引導(dǎo)學(xué)生分析生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的過程，使學(xué)生應(yīng)明確能量在生態(tài)系統(tǒng)中是如何流動(dòng)的，這是許多生態(tài)學(xué)家關(guān)注的問題。而對此問題的回答，僅僅作定性的闡釋是不夠的，必須基于科學(xué)實(shí)驗(yàn)，用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來說明問題，由此引出林德曼的研究。在學(xué)習(xí)“林德曼的研究”時(shí)，重點(diǎn)放在如何整理數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)，進(jìn)而得出科學(xué)結(jié)論上。采用教材中“資料分析”的建議。引導(dǎo)學(xué)生用數(shù)據(jù)來分析能量流動(dòng)的特點(diǎn)，有學(xué)生歸納總結(jié)生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)具有的兩個(gè)特點(diǎn)。4.引導(dǎo)定量分析生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的特點(diǎn)16編輯課件應(yīng)明確能量在生態(tài)系統(tǒng)中是如何流動(dòng)的，這是許多生態(tài)學(xué)家關(guān)注的問算一算營養(yǎng)級輸入能量流出能量（輸入后一個(gè)營養(yǎng)級的能量）流出／輸入（傳遞效率%）第一營養(yǎng)級第二營養(yǎng)級第三營養(yǎng)級

464.662.813.5262.812.620.0612.6討論：（1）輸入到該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是多少？（2）每一營養(yǎng)級的能量流動(dòng)與轉(zhuǎn)化遵循能量守恒定律嗎？（3）流入每一營養(yǎng)級的能量為什么不能百分之百的流向下一營養(yǎng)級？數(shù)據(jù)分析與處理（能量單位：J∕（cm2.a））17編輯課件算一算營養(yǎng)級輸入能量流出能量流出／輸入第一營養(yǎng)級第二營養(yǎng)級第自身呼吸作用消耗分解者利用暫未利用12.6

62.8未固定生產(chǎn)者464.6植食性動(dòng)物62.8肉食性動(dòng)物12.696.318.87.5分解者14.612.52.1微量未利用327.329329.35.0呼吸作用122.613.52%20.06%18編輯課件自身呼吸作用消耗分解者利用暫未利用12.6對美國南部達(dá)科達(dá)（Dekota)牧場9年研究結(jié)果如下：指標(biāo)1頭牛∕8.5公頃1頭牛∕3.6公頃牧草利用率（%）37639年后草場質(zhì)量改善退化提供美國南部達(dá)科達(dá)（Dekota)牧場的資料，引導(dǎo)學(xué)生從能量流動(dòng)的角度分析、分析出生物與生物之間是相互作用的整體。19編輯課件對美國南部達(dá)科達(dá)（Dekota)牧場9年研究結(jié)果如下：指標(biāo)1生態(tài)系統(tǒng)熱帶雨林荒漠生產(chǎn)者固定的太陽能總量約為2200約為140兩種不同生態(tài)系統(tǒng)中的生產(chǎn)者固定的太陽能總量（單位：克／米2／年）分析出生物與無機(jī)環(huán)境之間是相互作用的統(tǒng)一整體。這有助于落實(shí)情感目標(biāo)，引導(dǎo)學(xué)生領(lǐng)悟系統(tǒng)方法的思想，從系統(tǒng)的整體出發(fā)，分析部分與部分、部分與整體、整體與外部環(huán)境之間的相互關(guān)系，而不是孤立、片面地看待事物。為后面解決問題做好鋪墊。20編輯課件生態(tài)系統(tǒng)熱帶雨林荒漠生產(chǎn)者固定的太陽能總量約為2200約為1我們能否依據(jù)能量流動(dòng)規(guī)律對畜牧的草原的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，以達(dá)到獲取更多的羊或牛的目的？（三）遷移運(yùn)用，解決問題21編輯課件我們能否依據(jù)能量流動(dòng)規(guī)律對畜牧的草原的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，以達(dá)到獲

人工種草為更多的牲畜提供更多的牧草，從而實(shí)現(xiàn)新的畜草平衡，這就是建立人工草地與防治草原退化的辨證關(guān)系。錫林河河漫灘建立的人工草地22編輯課件人工種草為更多的牲畜提供更多的牧草，從而實(shí)現(xiàn)新提升學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識解決問題的能力。23編輯課件提升學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識解決問題的能力。23編輯課件1.調(diào)查得知某河流生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)共有4個(gè)營養(yǎng)級（以A、B、C、D表示）。經(jīng)測定，一年中流經(jīng)這4個(gè)營養(yǎng)級的能量分別為：營養(yǎng)級能量（J·m-2）A141.10×105B15.91×105C0.88×105D871.27×105該生態(tài)系統(tǒng)中初級消費(fèi)者是：A練一練24編輯課件1.調(diào)查得知某河流生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)共有4個(gè)營養(yǎng)級（以A、B農(nóng)作物家禽、家畜飼料糞肥食用菌

沼氣池（含微生物）沼渣人菌渣等糞便糞便燃料秸稈沼渣、沼液組肥料農(nóng)作物家禽、家畜飼料糞肥人食