科学·技术·社会　生态农业课堂实录【2】

科学·技术·社会　生态农… 高中生物       人教2003课标版

1.知识目标

 (1) 理解生态系统能量流动的概念。

 (2) 描述生态系统能量流动的过程和特点；

(3) 构建生态系统能量流动的物理模型---能量金字塔。

2.能力目标

(1)通过对“赛达伯格湖能量流动图解”的积极思维，培养学生耐心细致的观察能力和识图能力；

(2)通过分析能量的来源和去路，发展学生的思维和迁移能力；

(3)应用“传递效率”解决相关问题，进而培养学生的运算能力和思维能力。

3.情感态度与价值观目标

(1) 通过自主性学习与小组讨论相结合，培训同学发现问题、解决问题以及与他人合作交流的能力；

(2) 通过学习能量流动的实践意义，形成合理利用资源应遵循生态学原理和可持续发展的观念，树立科学服务于社会的观点。

高二学生已经具有一定的生物学基础知识和数学计算能力、独立思维能力，他们渴望对事物本质的探究，但思维的系统全面还有待提高。

1.重点：生态系统中能量流动的过程和特点。

   重点落实方案：

     (1)引导学生复习生态系统的成分和营养结构，为学习本课作好准备。

     (2)运用能量流动的多媒体课件，使学生直观形象地理解一个营养级的能量来源和去向，进而掌握能量流动的特点。

     (3)联系实际，用实例分析运用能量流动的传递效率，以验证和巩固其特点。

2.难点：生态系统能量流动的特点及其形成原因。

   难点突破策略：

    (1)引导学生围绕思考题讨论，并对具体实例作详细分析。

    (2)通过“能量金字塔”模型图形象说明能量流动特点。

激趣设疑，引入新课

   由“神奇的生态球”短片引入生态系统能量流动的学习。

1.多媒体展示教学情境：播放“神奇的生态球”，问：

   (1) 生态系统应有哪些成分？上述生态球中的生产者、消费者、分解者各是什么？

   (2) 生态系统的营养结构指什么？ 请说出上述生态球中的食物链,并写出通用的食物链。

   (3)要使小生态球长时期保持原状，需要把它放到有适宜阳光的地方。为什么？

2.引入：从以上可知，生态系统中的各营养级都需要能量的供给。那么生态系统中能量是如何输入、传递和散失的？这就是我们今天要学习的内容：生态系统的能量流动。

一、生态系统中能量流动的概念

主动构建，生成概念

1.问：什么是生态系统的能量流动？让学生尝试用简洁的语言说出。

2.多媒体展出生态系统中能量流动的概念，并强调重点：

概念：生态系统中能量的输入，传递和 散失 的过程，称为生态系统中的能量流动。

提示：生态系统中能量流动包括三部分：无机环境到群落，群落内，群落到无机环境。

二、生态系统能量流动的过程

自学提炼，梳理要点

1.学生自主性学习：

学生自学89页能量流动的过程，教师通过课件展示递进式问题：

(1)生态系统的能量来源于哪里？

(2)能量主要以哪种形式和方式输入到生态系统内的？

(3)生产者固定的太阳能有哪些去路？

(4)每个营养级获得和传递能量的方式是否相同？

(5)生态系统的能量流动中能量散失的主要途径是什么？以什么形式散失？

2.借助生态系统能量流动图解，师生共同归纳能量流动过程：

(1)生态系统的能量来源于太阳能。在单位时间内输入生态系统的总能量应是该生态系统中全部生产者在单位时间内所固定的太阳能总量。

(2)能量输入：生态系统中能量流动的起点是生产者（主要是植物）通过光合作用固定的太阳能开始的。能量流动的渠道是食物链和食物网。

(3)能量传递：生态系统能量流动中，能量以太阳光能→生物体内有机物中的化学能→热能散失的形式变化。能量在食物链的各营养级中以有机物（食物）中化学能的形式流动。

(4)能量散失：生态系统能量流动中能量散失的主要途径是通过食物链中各营养级生物本身的细胞呼吸及分解者的细胞呼吸，主要以热量的形式散失。

三、生态系统能量流动的特点

剖析实例，合作探究

1.介绍美国生态学家林德曼及赛达伯格湖,引出能量流动图解。

2.用多媒体课件展示：赛达伯格湖的能量流动图解，要求学生据图合作分析赛达伯格湖的能量流动过程，列出以下讨论题：

(1)请以任一营养级为例，分析其能量的“流入”与“流出”数值。

(2)分析每一营养级上能量的“流入”和“流出”是否平衡？

  (3)请根据图中营养级之间能量流动的数据计算能量传递的效率。

  (4)能量传递效率为什么比较低（或高）？

(5)通过以上分析，你能总结什么规律？

3.小组讨论并交流后，师生共同梳理：

(1)赛达伯格湖中生产者的总能量为464.6 J/（cm2﹒a），植食性动物的总能量为 62.8 J/（cm2﹒a），肉食性动物的总能量为12.6 J/（cm2﹒a）。由第一营养级到第二营养级的传递效率为13.5%，由第二营养级到第三营养级的传递效率为20%。

(2)能量在相邻两个营养级间的传递效率只有10％～20％，其余80％～90％能量的一部分用于自身呼吸消耗、一部分未被下一个营养级利用、还有一部分被分解者分解。

通过以上实例分析可得出能量流动的特点：单向流动、逐级递减。

过渡：我们能否将生态系统各营养级的能量数值用一个图形表示出来呢？

4. 展示能量金字塔的构建过程，引导学生分析图形的意义，再由能量金字塔迁移至生物数量金字塔等。

提示： “能量金字塔”一般呈正金字塔，而数量金字塔可能会出现倒置现象。

1．从生态学角度分析，生态系统中流动的能量最初来源于（    ）D

 A．光合作用      B．高能化学键      C．绿色植物      D．太阳光能

2．下列关于生态系统中能量流动的描述错误的是（    ）B

 A．食物链和食物网是能量流动的渠道

 B．食物链中初级消费者越多，次级消费者获得的能量越少

C．各营养级从低到高能量呈金字塔形

 D．食物链越短，可供养的消费者越多

 3．下列有关生态系统能量流动的叙述中，正确的是（    ）C

 A．一种蜣螂专以大象粪为食，则该种蜣螂最多能获取大象所同化能量的20％

 B．当狼捕食兔子并同化为自身的有机物时，能量就从第一营养级流入第二营养级

 C．生产者通过光合作用合成有机物，能量就从非生物环境流入生物群落

 D．生态系统的能量是伴随物质而循环利用的

 4．根据右图所表示的食物网,结合能量流动的特点进行计算:

如果牧草固定了1000焦耳的能量, 则猫头鹰最少能获得____焦耳能量, 最多能获得____焦耳能量.（1、40）

 5．假设你流落在荒凉的孤岛上，只有少量玉米和鸡可以食用，那么使你自己活得最长的办法是（    ）A

 A．先吃鸡，然后吃玉米?       B．先吃玉米，然后吃鸡?

 C．用玉米喂鸡，然后吃鸡?     D．用玉米喂鸡，先吃鸡蛋，然后再吃鸡

通过学习生态系统的能量流动，我们知道生态系统必须不断地从外界获取能量。能量是一切生命活动的动力，是生态系统的基础。能量的流动维持各个营养级的生命和繁衍，使得一个生态系统得以存在和发展。

主要内容总结如下：

      概念：  生态系统中能量的输入、传递和散失过程

      过程：  能量的源头是阳光； 输入该生态系统的总能量为生产者固定的太阳能；食物链 （网）是能量流动的总渠道

     特点： 单向流动：生产者初级消费者次级消费者；  逐级递减：传递效率为10％～20％

1.自学内容：研究生态系统的能量流动在农业生产实践上的意义。

2.作业本作业：课本课后复习题二。

科学·技术·社会　生态农业　

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激趣设疑，引入新课

   由“神奇的生态球”短片引入生态系统能量流动的学习。

1.多媒体展示教学情境：播放“神奇的生态球”，问：

   (1) 生态系统应有哪些成分？上述生态球中的生产者、消费者、分解者各是什么？

   (2) 生态系统的营养结构指什么？ 请说出上述生态球中的食物链,并写出通用的食物链。

   (3)要使小生态球长时期保持原状，需要把它放到有适宜阳光的地方。为什么？

2.引入：从以上可知，生态系统中的各营养级都需要能量的供给。那么生态系统中能量是如何输入、传递和散失的？这就是我们今天要学习的内容：生态系统的能量流动。

一、生态系统中能量流动的概念

主动构建，生成概念

1.问：什么是生态系统的能量流动？让学生尝试用简洁的语言说出。

2.多媒体展出生态系统中能量流动的概念，并强调重点：

概念：生态系统中能量的输入，传递和 散失 的过程，称为生态系统中的能量流动。

提示：生态系统中能量流动包括三部分：无机环境到群落，群落内，群落到无机环境。

二、生态系统能量流动的过程

自学提炼，梳理要点

1.学生自主性学习：

学生自学89页能量流动的过程，教师通过课件展示递进式问题：

(1)生态系统的能量来源于哪里？

(2)能量主要以哪种形式和方式输入到生态系统内的？

(3)生产者固定的太阳能有哪些去路？

(4)每个营养级获得和传递能量的方式是否相同？

(5)生态系统的能量流动中能量散失的主要途径是什么？以什么形式散失？

2.借助生态系统能量流动图解，师生共同归纳能量流动过程：

(1)生态系统的能量来源于太阳能。在单位时间内输入生态系统的总能量应是该生态系统中全部生产者在单位时间内所固定的太阳能总量。

(2)能量输入：生态系统中能量流动的起点是生产者（主要是植物）通过光合作用固定的太阳能开始的。能量流动的渠道是食物链和食物网。

(3)能量传递：生态系统能量流动中，能量以太阳光能→生物体内有机物中的化学能→热能散失的形式变化。能量在食物链的各营养级中以有机物（食物）中化学能的形式流动。

(4)能量散失：生态系统能量流动中能量散失的主要途径是通过食物链中各营养级生物本身的细胞呼吸及分解者的细胞呼吸，主要以热量的形式散失。

三、生态系统能量流动的特点

剖析实例，合作探究

1.介绍美国生态学家林德曼及赛达伯格湖,引出能量流动图解。

2.用多媒体课件展示：赛达伯格湖的能量流动图解，要求学生据图合作分析赛达伯格湖的能量流动过程，列出以下讨论题：

(1)请以任一营养级为例，分析其能量的“流入”与“流出”数值。

(2)分析每一营养级上能量的“流入”和“流出”是否平衡？

  (3)请根据图中营养级之间能量流动的数据计算能量传递的效率。

  (4)能量传递效率为什么比较低（或高）？

(5)通过以上分析，你能总结什么规律？

3.小组讨论并交流后，师生共同梳理：

(1)赛达伯格湖中生产者的总能量为464.6 J/（cm2﹒a），植食性动物的总能量为 62.8 J/（cm2﹒a），肉食性动物的总能量为12.6 J/（cm2﹒a）。由第一营养级到第二营养级的传递效率为13.5%，由第二营养级到第三营养级的传递效率为20%。

(2)能量在相邻两个营养级间的传递效率只有10％～20％，其余80％～90％能量的一部分用于自身呼吸消耗、一部分未被下一个营养级利用、还有一部分被分解者分解。

通过以上实例分析可得出能量流动的特点：单向流动、逐级递减。

过渡：我们能否将生态系统各营养级的能量数值用一个图形表示出来呢？

4. 展示能量金字塔的构建过程，引导学生分析图形的意义，再由能量金字塔迁移至生物数量金字塔等。

提示： “能量金字塔”一般呈正金字塔，而数量金字塔可能会出现倒置现象。

1．从生态学角度分析，生态系统中流动的能量最初来源于（    ）D

 A．光合作用      B．高能化学键      C．绿色植物      D．太阳光能

2．下列关于生态系统中能量流动的描述错误的是（    ）B

 A．食物链和食物网是能量流动的渠道

 B．食物链中初级消费者越多，次级消费者获得的能量越少

C．各营养级从低到高能量呈金字塔形

 D．食物链越短，可供养的消费者越多

 3．下列有关生态系统能量流动的叙述中，正确的是（    ）C

 A．一种蜣螂专以大象粪为食，则该种蜣螂最多能获取大象所同化能量的20％

 B．当狼捕食兔子并同化为自身的有机物时，能量就从第一营养级流入第二营养级

 C．生产者通过光合作用合成有机物，能量就从非生物环境流入生物群落

 D．生态系统的能量是伴随物质而循环利用的

 4．根据右图所表示的食物网,结合能量流动的特点进行计算:

如果牧草固定了1000焦耳的能量, 则猫头鹰最少能获得____焦耳能量, 最多能获得____焦耳能量.（1、40）

 5．假设你流落在荒凉的孤岛上，只有少量玉米和鸡可以食用，那么使你自己活得最长的办法是（    ）A

 A．先吃鸡，然后吃玉米?       B．先吃玉米，然后吃鸡?

 C．用玉米喂鸡，然后吃鸡?     D．用玉米喂鸡，先吃鸡蛋，然后再吃鸡

通过学习生态系统的能量流动，我们知道生态系统必须不断地从外界获取能量。能量是一切生命活动的动力，是生态系统的基础。能量的流动维持各个营养级的生命和繁衍，使得一个生态系统得以存在和发展。

主要内容总结如下：

      概念：  生态系统中能量的输入、传递和散失过程

      过程：  能量的源头是阳光； 输入该生态系统的总能量为生产者固定的太阳能；食物链 （网）是能量流动的总渠道

     特点： 单向流动：生产者初级消费者次级消费者；  逐级递减：传递效率为10％～20％

1.自学内容：研究生态系统的能量流动在农业生产实践上的意义。

2.作业本作业：课本课后复习题二。

• 优点:

  引导学生思维，轻松达成目标，突破难点，指导学生看图说明图意能够针对性的提高学生的语言表达能力，值得提倡。

• 缺点:

  至始至终围绕课件，就像看电影，效果不是最好，有待探讨。

• 优点:

  教学目标明确，轻松自然，以探究问题引导教学，引导学生思维，思路清晰，重点突出，学生参与积极。

• 缺点:

  课件应为教学辅助，不应过分依赖

• 优点:

  新课教学设计精彩，过程清晰，重难点突出。

• 缺点:

  名师加油！

• 优点:

  设计理念新，注重学生的主体发展，教学氛围民主和谐。

• 缺点:

  太依赖于课件。

• 优点:

  复习扎实，引入自然，学生学习活动紧凑。注重学生的主体探究。

• 缺点:

  无

• 优点:

  1、通过自主性学习与小组讨论相结合,使同学们发现问题、解决问题以及与他人合作交流的能力提高；在学习能量流动的过程中，将理论与实践相结合，提高学生的学习兴趣和知识运用能力。 2、教学环节齐全，非常适合学情。

• 缺点:

  视频声音有点小