第 7 單元 第十九章第二節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動和物質(zhì)循環(huán)2023-2024學(xué)年八年級上冊生物同步教學(xué)設(shè)計(jì)（蘇教版）

第7單元第十九章第二節(jié)生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動和物質(zhì)循環(huán)2023-2024學(xué)年八年級上冊生物同步教學(xué)設(shè)計(jì)（蘇教版）學(xué)校授課教師課時(shí)授課班級授課地點(diǎn)教具設(shè)計(jì)思路本節(jié)課以“生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動和物質(zhì)循環(huán)”為主題，緊密結(jié)合蘇教版八年級上冊生物教材，通過實(shí)際案例分析、互動討論等方式，引導(dǎo)學(xué)生理解生態(tài)系統(tǒng)能量流動和物質(zhì)循環(huán)的規(guī)律及其在生態(tài)系統(tǒng)中的作用。教學(xué)設(shè)計(jì)注重理論與實(shí)踐相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、分析能力和綜合運(yùn)用知識解決實(shí)際問題的能力。核心素養(yǎng)目標(biāo)分析本節(jié)課旨在培養(yǎng)學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)，包括生命觀念、科學(xué)思維、探究實(shí)踐和態(tài)度價(jià)值觀。學(xué)生通過學(xué)習(xí)，將能夠理解生態(tài)系統(tǒng)中能量流動和物質(zhì)循環(huán)的基本原理，發(fā)展科學(xué)探究能力，學(xué)會運(yùn)用科學(xué)方法分析生態(tài)系統(tǒng)中的能量轉(zhuǎn)換和物質(zhì)循環(huán)過程，形成對生態(tài)環(huán)境保護(hù)的意識，以及對社會可持續(xù)發(fā)展理念的認(rèn)同。教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)：

-生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動：重點(diǎn)講解能量流動的起點(diǎn)、途徑、流動方式和能量傳遞效率等核心概念。

-物質(zhì)循環(huán)：強(qiáng)調(diào)物質(zhì)循環(huán)的途徑、過程和循環(huán)中的物質(zhì)形態(tài)變化。

例如，在講解能量流動時(shí)，重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者之間的能量傳遞關(guān)系，以及能量在食物鏈中的逐級遞減現(xiàn)象。

2.教學(xué)難點(diǎn)：

-能量流動的定量分析：學(xué)生難以理解能量傳遞效率的計(jì)算和能量金字塔的構(gòu)建。

-物質(zhì)循環(huán)的動態(tài)平衡：學(xué)生可能難以把握物質(zhì)循環(huán)中各元素在生物和非生物環(huán)境中的循環(huán)過程。

例如，在講解能量傳遞效率時(shí)，難點(diǎn)在于如何解釋能量在食物鏈中逐級遞減的原因，以及如何通過能量金字塔直觀地展示能量流動的規(guī)律。在講解物質(zhì)循環(huán)時(shí)，難點(diǎn)在于理解氮、碳等元素在生物和非生物環(huán)境中的循環(huán)過程，以及這些循環(huán)如何維持生態(tài)系統(tǒng)的動態(tài)平衡。教學(xué)資源準(zhǔn)備1.教材：確保每位學(xué)生擁有蘇教版八年級上冊生物教材，以便跟隨教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行學(xué)習(xí)。

2.輔助材料：準(zhǔn)備生態(tài)系統(tǒng)能量流動和物質(zhì)循環(huán)相關(guān)的圖片、圖表、視頻等多媒體資源，以增強(qiáng)直觀教學(xué)效果。

3.實(shí)驗(yàn)器材：準(zhǔn)備顯微鏡、培養(yǎng)皿、土壤樣本等實(shí)驗(yàn)器材，用于進(jìn)行與生態(tài)系統(tǒng)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)活動。

4.教室布置：設(shè)置分組討論區(qū)，以便學(xué)生進(jìn)行小組合作學(xué)習(xí)；布置實(shí)驗(yàn)操作臺，確保實(shí)驗(yàn)安全有序進(jìn)行。教學(xué)實(shí)施過程1.課前自主探索

教師活動：

發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)：通過在線平臺發(fā)布PPT和視頻，要求學(xué)生預(yù)習(xí)生態(tài)系統(tǒng)能量流動和物質(zhì)循環(huán)的基本概念。

設(shè)計(jì)預(yù)習(xí)問題：提出“能量如何在生態(tài)系統(tǒng)中流動？”“物質(zhì)循環(huán)的途徑有哪些？”等問題，引導(dǎo)學(xué)生思考。

監(jiān)控預(yù)習(xí)進(jìn)度：通過平臺查看學(xué)生提交的預(yù)習(xí)筆記和問題，確保預(yù)習(xí)效果。

學(xué)生活動：

自主閱讀預(yù)習(xí)資料：學(xué)生閱讀教材和預(yù)習(xí)資料，了解能量流動和物質(zhì)循環(huán)的基本知識。

思考預(yù)習(xí)問題：學(xué)生針對預(yù)習(xí)問題進(jìn)行思考，記錄自己的理解。

提交預(yù)習(xí)成果：學(xué)生將預(yù)習(xí)筆記和問題提交至平臺。

教學(xué)方法/手段/資源：

自主學(xué)習(xí)法：通過預(yù)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。

信息技術(shù)手段：利用在線平臺進(jìn)行預(yù)習(xí)資源的共享和監(jiān)控。

2.課中強(qiáng)化技能

教師活動：

導(dǎo)入新課：以生態(tài)系統(tǒng)中能量流動的實(shí)例引入，如森林生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動。

講解知識點(diǎn)：詳細(xì)講解能量金字塔、能量傳遞效率等概念。

組織課堂活動：進(jìn)行小組討論，讓學(xué)生分析不同生態(tài)系統(tǒng)的能量流動特點(diǎn)。

解答疑問：針對學(xué)生的疑問，如“為什么能量流動是單向的？”進(jìn)行解答。

學(xué)生活動：

聽講并思考：學(xué)生認(rèn)真聽講，思考能量流動和物質(zhì)循環(huán)的原理。

參與課堂活動：學(xué)生積極參與小組討論，分享自己的觀點(diǎn)。

提問與討論：學(xué)生提出問題，如“物質(zhì)循環(huán)對生態(tài)系統(tǒng)有何意義？”并參與討論。

教學(xué)方法/手段/資源：

講授法：通過講解幫助學(xué)生理解核心概念。

實(shí)踐活動法：通過小組討論和案例分析，讓學(xué)生在實(shí)踐中應(yīng)用知識。

合作學(xué)習(xí)法：通過小組合作，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。

3.課后拓展應(yīng)用

教師活動：

布置作業(yè)：布置關(guān)于能量流動和物質(zhì)循環(huán)的案例分析作業(yè)。

提供拓展資源：推薦相關(guān)書籍和在線資源，如生態(tài)學(xué)入門書籍和科普視頻。

反饋?zhàn)鳂I(yè)情況：批改作業(yè)，提供反饋，指導(dǎo)學(xué)生改進(jìn)。

學(xué)生活動：

完成作業(yè)：學(xué)生獨(dú)立完成案例分析作業(yè)，鞏固所學(xué)知識。

拓展學(xué)習(xí)：利用推薦資源進(jìn)行深入學(xué)習(xí)，如閱讀相關(guān)論文或觀看紀(jì)錄片。

反思總結(jié)：學(xué)生反思自己的學(xué)習(xí)過程，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。教學(xué)資源拓展1.拓展資源：

-生態(tài)系統(tǒng)能量流動圖解：提供詳細(xì)的能量流動圖解，幫助學(xué)生可視化理解能量在生態(tài)系統(tǒng)中的傳遞過程。

-物質(zhì)循環(huán)動畫：動畫演示氮、碳、水等元素在生態(tài)系統(tǒng)中的循環(huán)過程，增強(qiáng)學(xué)生的直觀感受。

-生態(tài)系統(tǒng)案例分析：收集不同類型生態(tài)系統(tǒng)的案例，如海洋生態(tài)系統(tǒng)、森林生態(tài)系統(tǒng)、草原生態(tài)系統(tǒng)等，分析其能量流動和物質(zhì)循環(huán)的特點(diǎn)。

-生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)理論書籍：《生態(tài)學(xué)導(dǎo)論》、《生態(tài)學(xué)原理與應(yīng)用》等，為學(xué)生提供更深入的生態(tài)學(xué)知識。

-生態(tài)保護(hù)相關(guān)報(bào)告：政府或非政府組織發(fā)布的生態(tài)保護(hù)報(bào)告，如《中國生態(tài)環(huán)境狀況公報(bào)》等，讓學(xué)生了解我國生態(tài)保護(hù)現(xiàn)狀。

2.拓展建議：

-閱讀生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)理論書籍，深入了解生態(tài)系統(tǒng)的基本原理和規(guī)律。

-觀看生態(tài)學(xué)相關(guān)紀(jì)錄片，如《地球脈動》、《藍(lán)色星球》等，通過視覺體驗(yàn)感受生態(tài)系統(tǒng)的多樣性和復(fù)雜性。

-參與生態(tài)保護(hù)實(shí)踐活動，如植樹造林、環(huán)境監(jiān)測等，將理論知識應(yīng)用于實(shí)際，增強(qiáng)環(huán)保意識。

-開展小組研究項(xiàng)目，選擇感興趣的生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行深入研究，如校園內(nèi)的生態(tài)系統(tǒng)、社區(qū)公園的生態(tài)系統(tǒng)等。

-收集和整理生態(tài)學(xué)相關(guān)資料，如學(xué)術(shù)論文、新聞報(bào)道等，了解生態(tài)學(xué)領(lǐng)域的最新研究進(jìn)展。

-參加生態(tài)學(xué)知識競賽或講座，拓寬知識面，提高學(xué)術(shù)素養(yǎng)。

-與生態(tài)學(xué)家或環(huán)保人士進(jìn)行交流，了解他們的工作經(jīng)驗(yàn)和見解，激發(fā)學(xué)生對生態(tài)學(xué)研究的興趣。

-關(guān)注我國生態(tài)保護(hù)政策，了解國家在生態(tài)保護(hù)方面的努力和成果。

-結(jié)合所學(xué)知識，撰寫生態(tài)保護(hù)倡議書，呼吁更多人關(guān)注和參與生態(tài)保護(hù)事業(yè)。

-設(shè)計(jì)和實(shí)施生態(tài)保護(hù)項(xiàng)目，如校園生態(tài)園建設(shè)、社區(qū)環(huán)?；顒拥?，為生態(tài)保護(hù)貢獻(xiàn)自己的力量。內(nèi)容邏輯關(guān)系①生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動

-能量流動的起點(diǎn)：生產(chǎn)者通過光合作用固定太陽能。

-能量流動的途徑：能量從生產(chǎn)者流向消費(fèi)者，再通過分解者回歸環(huán)境。

-能量傳遞效率：能量在每一營養(yǎng)級上的傳遞效率約為10%-20%。

-能量金字塔：展示不同營養(yǎng)級之間的能量關(guān)系。

②生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)

-物質(zhì)循環(huán)的途徑：物質(zhì)通過生物群落和非生物環(huán)境循環(huán)。

-物質(zhì)循環(huán)的類型：包括碳循環(huán)、氮循環(huán)、水循環(huán)等。

-物質(zhì)循環(huán)的特點(diǎn)：循環(huán)性、全球性、生物和非生物因素的共同作用。

-物質(zhì)循環(huán)的重要性：維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定和生物多樣性。

③生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性與調(diào)節(jié)

-生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性：生態(tài)系統(tǒng)對外界干擾的抵抗能力和恢復(fù)能力。

-調(diào)節(jié)機(jī)制：生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)機(jī)制，如反饋調(diào)節(jié)、負(fù)反饋調(diào)節(jié)等。

-人為干擾對生態(tài)系統(tǒng)的影響：過度開發(fā)、污染等對生態(tài)系統(tǒng)的破壞。

-生態(tài)保護(hù)的重要性：維護(hù)生態(tài)平衡，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。教學(xué)反思與總結(jié)今天的課，我?guī)Т蠹覍W(xué)習(xí)了生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動和物質(zhì)循環(huán)。回顧一下，我覺得有幾個地方做得還不錯，也有一些地方可以改進(jìn)。

首先，我覺得在導(dǎo)入新課的時(shí)候，我選擇了實(shí)際生活中的案例，比如森林生態(tài)系統(tǒng)的能量流動，這樣能夠讓學(xué)生更容易理解抽象的概念。我看到學(xué)生們在討論的時(shí)候，能夠積極地參與到課堂活動中來，這說明我的教學(xué)方法是有效的。

但是，在講解能量傳遞效率的時(shí)候，我發(fā)現(xiàn)有些學(xué)生還是不太理解。我可能需要更加直觀的方式來展示這個概念，比如使用能量金字塔的模型，或者通過實(shí)驗(yàn)來讓學(xué)生親自感受能量的逐級遞減。

在物質(zhì)循環(huán)的部分，我用了動畫和圖表來幫助學(xué)生理解，效果還不錯。但是，我發(fā)現(xiàn)有幾個學(xué)生對于氮、碳循環(huán)的具體過程還是有些模糊。我可能需要更多地結(jié)合實(shí)際例子，比如土壤中的微生物如何參與氮循環(huán)，來加深他們的理解。

在教學(xué)管理上，我注意到課堂上的紀(jì)律整體還好，但是有個別學(xué)生還是有些分心。我需要更加關(guān)注這些學(xué)生，可能通過個別輔導(dǎo)或者調(diào)整座位來提高他們的注意力。

至于教學(xué)效果，我覺得學(xué)生們對能量流動和物質(zhì)循環(huán)的基本概念有了更清晰的認(rèn)識。他們在課堂上的參與度很高，提出的問題也很有深度。這讓我感到欣慰，說明我的教學(xué)是有效的。

不過，我也發(fā)現(xiàn)了一些問題。比如，有些學(xué)生對于復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)模型理解起來比較困難，他們可能需要更多的練習(xí)和重復(fù)。此外，我在課堂上沒有充分地引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行批判性思考，這對于培養(yǎng)他們的科學(xué)思維是不利的。

針對這些問題，我打算在今后的教學(xué)中采取以下改進(jìn)措施：

1.對于能量傳遞效率這部分，我會設(shè)計(jì)一些互動實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生通過實(shí)際操作來感受能量的流動和轉(zhuǎn)化。

2.在講解物質(zhì)循環(huán)時(shí)，我會結(jié)合更多的實(shí)際案例，讓學(xué)生看到這些循環(huán)在日常生活中的應(yīng)用。

3.我會加強(qiáng)對學(xué)生的個別輔導(dǎo)，對于理解困難的學(xué)生，我會提供額外的輔導(dǎo)和練習(xí)。

4.我會鼓勵學(xué)生在課堂上提出更多的問題，并引導(dǎo)他們進(jìn)行批判性思考，培養(yǎng)他們的科學(xué)探究能力。課后作業(yè)1.實(shí)踐題：

設(shè)計(jì)一個簡單的食物網(wǎng)，包括生產(chǎn)者、初級消費(fèi)者、次級消費(fèi)者和分解者，并標(biāo)注出能量流動的方向和傳遞效率。例如，可以設(shè)計(jì)如下食物網(wǎng)：

-生產(chǎn)者：草

-初級消費(fèi)者：兔子

-次級消費(fèi)者：鷹

-分解者：土壤微生物

2.分析題：

分析以下生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動情況，并計(jì)算能量傳遞效率：

-生產(chǎn)者：玉米

-初級消費(fèi)者：老鼠

-次級消費(fèi)者：貓頭鷹

-能量金字塔：生產(chǎn)者（1000單位）、初級消費(fèi)者（200單位）、次級消費(fèi)者（40單位）

3.應(yīng)用題：

假設(shè)一個生態(tài)系統(tǒng)中，生產(chǎn)者每單位時(shí)間固定太陽能為1000焦耳，初級消費(fèi)者每單位時(shí)間從生產(chǎn)者那里獲得能量為200焦耳，次級消費(fèi)者每單位時(shí)間從初級消費(fèi)者那里獲得能量為40焦耳。請計(jì)算這個生態(tài)系統(tǒng)的能量傳遞效率。

4.綜合題：

一個生態(tài)系統(tǒng)中，能量金字塔的第三營養(yǎng)級是狼，其能量攝入量為3000焦耳，而第四營養(yǎng)級是禿鷲，其能量攝入量為200焦耳。請計(jì)算這個生態(tài)系統(tǒng)中能量傳遞效率。

5.設(shè)計(jì)題：

設(shè)計(jì)一個實(shí)驗(yàn)方案，用于驗(yàn)證生態(tài)系統(tǒng)中能量流動的規(guī)律。實(shí)驗(yàn)中應(yīng)包括生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者，并觀察能量在各個營養(yǎng)級之間的傳遞情況。例如：

-實(shí)驗(yàn)?zāi)康模候?yàn)證能量在食物鏈中的逐級遞減。

-實(shí)驗(yàn)材料：植物、昆蟲、鳥類、土壤微生物等。

-實(shí)驗(yàn)步驟：

1.在同一環(huán)境中種植相同種類的植物。

2.觀察并記錄植物的生長情況。

3.記錄昆蟲、鳥類等消費(fèi)者的數(shù)量和食物來源。

4.收集土壤樣本，觀察土壤微生物的數(shù)量和種類。

5.分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，驗(yàn)證能量在生態(tài)系統(tǒng)中的流動規(guī)律。

答案：

1.食物網(wǎng)設(shè)計(jì)示例：

-生產(chǎn)者：草

-初級消費(fèi)者：兔子

-次級消費(fèi)者：鷹

-分解者：土壤微生物

-能量流動方向：草→兔子→鷹

-能量傳遞效率：20%

2.能量傳遞效率計(jì)算：

能量傳遞效率=次級消費(fèi)者能量攝入量/初級消費(fèi)者能量攝入量=40/200=0.2

3.能量傳遞效率計(jì)算：

能量傳遞效率=次級消費(fèi)者能量攝入量/生產(chǎn)者能量攝入量=40/1000=0.04

4.能量傳遞效率計(jì)算：

能量傳遞效率=次級消費(fèi)者能量攝入量/第三營養(yǎng)級能量攝入量=200/3000=0.067

5.實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)示例：

-實(shí)驗(yàn)?zāi)康模候?yàn)證能量在食物鏈中的逐級遞減。

-實(shí)驗(yàn)材料：植物、昆蟲、鳥類、土壤微生物等。

-實(shí)驗(yàn)步驟：

1.在同一環(huán)境中種植相同種類的植物。

2.觀察并記錄植物的生長情況。

3.記錄昆蟲、鳥類等消費(fèi)者的數(shù)量和食物來源。

4.收集土壤樣本，觀察土壤微生物的數(shù)量和種類。

5.分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，驗(yàn)證能量在生態(tài)系統(tǒng)中的流動規(guī)律。課堂課堂評價(jià)是教學(xué)過程中不可或缺的一環(huán)，它有助于教師了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，及時(shí)調(diào)整教學(xué)策略，同時(shí)也能幫助學(xué)生認(rèn)識到自己的學(xué)習(xí)進(jìn)度和不足。以下是我對課堂評價(jià)的一些具體做法：

1.課堂提問：

在課堂上，我會通過提問的方式來檢驗(yàn)學(xué)生對知識的掌握程度。例如，在講解能量流動時(shí)，我會問：“能量流動的起點(diǎn)是什么？請舉例說明能量在生態(tài)系統(tǒng)中的傳遞過程。”通過這種方式，我可以了解學(xué)生對基本概念的理解程度。同時(shí)，我也會鼓勵學(xué)生提問，以激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣和主動性。

2.觀察學(xué)生參與度：

在課堂活動中，我會密切觀察學(xué)生的參與情況，包括他們在小組討論中的表現(xiàn)、實(shí)驗(yàn)操作時(shí)的認(rèn)真程度等。例如，在進(jìn)行物質(zhì)循環(huán)實(shí)驗(yàn)時(shí)，我會觀察學(xué)生是否能夠按照實(shí)驗(yàn)步驟正確操作，是否能夠與同伴有效溝通。這些觀察結(jié)果有助于我了解學(xué)生的實(shí)踐能力和團(tuán)隊(duì)合作精神。

3.課堂測試：

為了更全面地評估學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，我會定期進(jìn)行課堂測試。測試內(nèi)容會涵蓋本節(jié)課的核心知識點(diǎn)，如能量流動的途徑、物質(zhì)循環(huán)的類型等。通過測試，我可以了解學(xué)生對知識的掌握程度，并針對薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行針對性輔導(dǎo)。

4.及時(shí)反饋：

在課堂評價(jià)過程中，我會及時(shí)給予學(xué)生反饋。對于表現(xiàn)優(yōu)秀的學(xué)生，我會給予表揚(yáng)和鼓勵；對于學(xué)習(xí)有