科学·技术·社会生态农业教案及板书设计

科学·技术·社会　生态农… 高中生物       人教2003课标版

1.知识方面

（1）了解生态系统能量流动的概念。

（2）掌握生态系统能量流动的过程和特点。

（3）理解研究生态系统能量流动的意义。

2．能力方面

（1）通过师生讨论交流、学生小组讨论与教师引导启发学生层层探究相结合，将知识化难为易，培养学生运用科学知识解决和分析实际问题等思维能力。

（2）通过引导学生定量地分析某个具体生态系统的能量流动过程和特点，培养学生分析、综合和推理的思维能力。

3．情感态度与价值观方面

（1）通过讨论“研究生态系统能量流动的意义”这一教学内容，使学生理解科学是第一生产力的观点。

（2）在教学中，通过联系生产、生活等实际，激发学生学习生物学的兴趣，培养学生关心科学技术的发展，关心社会生活的意识和进行生命科学价值观的教育。

学生对能量流动的知识了解较少，特别是每一个营养级中能量的来源与去向问题，学生较难掌握，能量的流动特点也是学生学习的一大难点。可以从生活实际出发，引导学生学习本节内容，如：为什么肉比玉米价格贵，为什么种地要除草。引起学生的学习兴趣。

1.生态系统能量流动的过程

运用能量流动的多媒体课件，以草原生态系统为背景，以兔食草，鹰食兔的过程为核心问题，引导学生层层探究，形象地演示相邻两个营养级之间的能量流动关系，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。

2.生态系统能量流动的特点

在能量流动过程的教学中实际已经渗透了能量流动的特点，因此教师引导学生自己探究得出能量流动的特点，再运用实际的例子（赛达伯格湖的能量流动过程），通过分组讨论、教师引导启发等教学手段，并在其间贯穿生活实际中的例子，加深学生对“能量流动的特点”的理解。

温故而知新：1.生态系统的结构包括哪两方面？

2.生态系统的成分有哪些？

3.生态系统的营养结构是什么?

创设情境：假如你流落到荒岛上，只有一只母鸡、１５kg玉米，你将以什么生存策略来维持生命。

过渡：生命活动离不开能量，生物需要不断从外界获取能量维持生存。没有能量的输入，也就没有生命和生态系统。（引入能量流动的概念）

提问：能量是如何流动的？从哪里开始研究？

请同学们认真阅读教材第94页,并分析下面的问题:

⒈生态系统的能量来源是什么？

2.能量流动的起点和渠道是什么？

3.流经生态系统的总能量是什么？

4.各个营养级能量的来源又是什么？

5.各营养级能量的去路有哪些？请以生产者(第一营养级)、第二营养级为例说明

多媒体展示图片：草、兔、鹰，要求学生写出三者之间的营养关系

以草→兔→鹰为例讲解能量流动的具体过程：

提问：

小草的能量来自哪里?
射在草地上的太阳能都被它们吸收了吗?

它们我们吸收了太阳能后,这些能量有哪些去向?

【总结】

边展示多媒体课件边讲解。

【引导】

兔子能把草吃的干干净净吗？

【过渡】

现在让我们来看一看兔子的能量去哪了？

【多媒体展示问题】

兔子把草吃进肚子里,草中的能量都被它们吸收了吗?

教师：很好，它们把被吸收进体内的能量称为同化的能量。

②它们吸收了能量后,这些能量有哪些去向?

【小结】

现在我们知道，光能通过生产者的光合作用输入生态系统，然后通过捕食关系从生产者传递到初级消费者再传递到次级消费者，其中有一部分能量通过生物自身的呼吸作用以及分解者的呼吸作用散失了。因此能量流动就是指生态系统中能量的输入传递和输出的过程。

其中光合作用是能量流动的起点。而生产者固定的全部太阳能就是流经这个生态系统的总能量。

【提问】

那么能量输入生态系统后有哪些去向呢？

就这样能量通过食物链和食物网一级一级的传递，食物链和食物网是能量流动的渠道。

提出问题：从前面关于能量流动过程的阐述，下面再来看看能量流动过程有着什么样的特点

展示：赛达伯格湖的能量流动图解。

提出问题：

（1)用表格的形式，将图中数据进行整理。例如，可以将每一营养级上的能量“流入”和“流出”整理成为一份清单（“流出”的能量不包括呼吸作用散失的能量）

(2)生产者流出的能量（输入后一个营养级）与流入的能量比是多少?植食性动物流出的能量与流入的能量比是多少?

(3)上图中“未利用的能量”是指哪些能量呢？

（4）能量在相邻的营养级之间的传递效率在多大范围内?

 (5)流入某一营养级的能量为什么不会百分之百地流入下一个营养级？

(6)通

【小结】

能量总是由被捕食者传入捕食者体内，不可能逆向流动，也不能循环流动，因此为单向流动。过以上分析,你能总结出什么规律?

展示：某一个湖泊的能量金字塔。

说一说

能量金字塔可以说明什么问题？

提出问题：

如把各个营养级的生物数量用金字塔的方式表示，是否也成金字塔形？一般情况下，也是金字塔形。但有时会出现倒置的塔形。

回到前面的创设情境：假如你流落到荒岛上，只有一只母鸡、１５kg玉米……

 能量流动逐级递减这一特点与能量守恒定律相矛盾吗？

分析：在生态系统中，能量的形式不断转换，如太阳辐射能通过绿色植物的光合作用转变为储存于有机物化学键中的化学能；动物通过消耗自身体内储存的化学能变成爬、跳、飞、游的机械能。在这些过程中，能量既不能凭空产生，也不会消灭，只能按严格的当量比例由一种形式转变为另一种形式。

学以致用：

用能量流动的原理,  解释谚语“一山不容二虎”隐含的道理。

根据生态系统中能量流动逐级递减的特点和规律，营养级越高，可利用的能量就越少，老虎在生态系统中几乎是最高营养级，通过食物链(网)流经老虎的能量已减到很小的程度。因此，老虎的数量将是很少的。故“一山不能容二虎”有一定的生态学道理。

跟踪课堂题

1.流经生态系统的总能量是(       )

  A. 照射到该生态系统内所有植物体叶面上的太阳能  B. 射进该系统的全部太阳能

  C. 该系统全部生产者所固定的太阳能的总量    D. 生产者传递给消费者的全部能量

2.生态系统的能量金字塔中，构成塔基的一般是(    )

  A．初级消费者            B．生产者    C．次级消费者            D．分解者

3.初级消费者体内能量的去路不包括(    )

  A．用于自身的生长、发育和繁殖    B．被第一营养级的其他生物所获得

  C．以热能的形式散失              D．被分解者分解释放到环境中去

4.森林中，螳螂捕蝉，黄雀在后，可构成一条食物链。如果黄雀增加体重10克，按理论计算，最多需要蝉   (        )

  A.10克    B.100克    C.1000克            D.10000克

5、调查得知某河流生态系统的营养结构共有4个营养级（以a、b、c、d表示）。经测定一年中流经这4个营养级的能量分别为：

营养级

能量（J·m-2）

a

141.10×105

b

15.91×105

c

0.88×105

d

871.27×105

该生态系统中初级消费者是(       )

A、  a         B、b       C、  c       D、d

6、在草原上，牛以草为食，蜣螂以牛粪为食,假设牛同化的能量为105kJ思考：被牛同化的能量中约有多少流入蜣螂？ （    ）

A．0kJ         B．10.5 kJ      C．21kJ         D．介于10.5kJ和21kJ之间

7、右图是草原生态系统中的一条食物链及能量流动图解，回答问题。

①图中D表示__________。

②能量在逐级递减中，若狐获得的能量是 8 千焦，传递给狼的能量最多应为______千焦，狼获得的能量中，草应供给这条食物链的能量至少为______千焦。

③图中各营养级通过A______作用被消耗，通过B________利用，而B又通过C_________被消耗。

科学·技术·社会　生态农业　

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温故而知新：1.生态系统的结构包括哪两方面？

2.生态系统的成分有哪些？

3.生态系统的营养结构是什么?

创设情境：假如你流落到荒岛上，只有一只母鸡、１５kg玉米，你将以什么生存策略来维持生命。

过渡：生命活动离不开能量，生物需要不断从外界获取能量维持生存。没有能量的输入，也就没有生命和生态系统。（引入能量流动的概念）

提问：能量是如何流动的？从哪里开始研究？

请同学们认真阅读教材第94页,并分析下面的问题:

⒈生态系统的能量来源是什么？

2.能量流动的起点和渠道是什么？

3.流经生态系统的总能量是什么？

4.各个营养级能量的来源又是什么？

5.各营养级能量的去路有哪些？请以生产者(第一营养级)、第二营养级为例说明

多媒体展示图片：草、兔、鹰，要求学生写出三者之间的营养关系

以草→兔→鹰为例讲解能量流动的具体过程：

提问：

小草的能量来自哪里?
射在草地上的太阳能都被它们吸收了吗?

它们我们吸收了太阳能后,这些能量有哪些去向?

【总结】

边展示多媒体课件边讲解。

【引导】

兔子能把草吃的干干净净吗？

【过渡】

现在让我们来看一看兔子的能量去哪了？

【多媒体展示问题】

兔子把草吃进肚子里,草中的能量都被它们吸收了吗?

教师：很好，它们把被吸收进体内的能量称为同化的能量。

②它们吸收了能量后,这些能量有哪些去向?

【小结】

现在我们知道，光能通过生产者的光合作用输入生态系统，然后通过捕食关系从生产者传递到初级消费者再传递到次级消费者，其中有一部分能量通过生物自身的呼吸作用以及分解者的呼吸作用散失了。因此能量流动就是指生态系统中能量的输入传递和输出的过程。

其中光合作用是能量流动的起点。而生产者固定的全部太阳能就是流经这个生态系统的总能量。

【提问】

那么能量输入生态系统后有哪些去向呢？

就这样能量通过食物链和食物网一级一级的传递，食物链和食物网是能量流动的渠道。

提出问题：从前面关于能量流动过程的阐述，下面再来看看能量流动过程有着什么样的特点

展示：赛达伯格湖的能量流动图解。

提出问题：

（1)用表格的形式，将图中数据进行整理。例如，可以将每一营养级上的能量“流入”和“流出”整理成为一份清单（“流出”的能量不包括呼吸作用散失的能量）

(2)生产者流出的能量（输入后一个营养级）与流入的能量比是多少?植食性动物流出的能量与流入的能量比是多少?

(3)上图中“未利用的能量”是指哪些能量呢？

（4）能量在相邻的营养级之间的传递效率在多大范围内?

 (5)流入某一营养级的能量为什么不会百分之百地流入下一个营养级？

(6)通

【小结】

能量总是由被捕食者传入捕食者体内，不可能逆向流动，也不能循环流动，因此为单向流动。过以上分析,你能总结出什么规律?

展示：某一个湖泊的能量金字塔。

说一说

能量金字塔可以说明什么问题？

提出问题：

如把各个营养级的生物数量用金字塔的方式表示，是否也成金字塔形？一般情况下，也是金字塔形。但有时会出现倒置的塔形。

回到前面的创设情境：假如你流落到荒岛上，只有一只母鸡、１５kg玉米……

 能量流动逐级递减这一特点与能量守恒定律相矛盾吗？

分析：在生态系统中，能量的形式不断转换，如太阳辐射能通过绿色植物的光合作用转变为储存于有机物化学键中的化学能；动物通过消耗自身体内储存的化学能变成爬、跳、飞、游的机械能。在这些过程中，能量既不能凭空产生，也不会消灭，只能按严格的当量比例由一种形式转变为另一种形式。

学以致用：

用能量流动的原理,  解释谚语“一山不容二虎”隐含的道理。

根据生态系统中能量流动逐级递减的特点和规律，营养级越高，可利用的能量就越少，老虎在生态系统中几乎是最高营养级，通过食物链(网)流经老虎的能量已减到很小的程度。因此，老虎的数量将是很少的。故“一山不能容二虎”有一定的生态学道理。

跟踪课堂题

1.流经生态系统的总能量是(       )

  A. 照射到该生态系统内所有植物体叶面上的太阳能  B. 射进该系统的全部太阳能

  C. 该系统全部生产者所固定的太阳能的总量    D. 生产者传递给消费者的全部能量

2.生态系统的能量金字塔中，构成塔基的一般是(    )

  A．初级消费者            B．生产者    C．次级消费者            D．分解者

3.初级消费者体内能量的去路不包括(    )

  A．用于自身的生长、发育和繁殖    B．被第一营养级的其他生物所获得

  C．以热能的形式散失              D．被分解者分解释放到环境中去

4.森林中，螳螂捕蝉，黄雀在后，可构成一条食物链。如果黄雀增加体重10克，按理论计算，最多需要蝉   (        )

  A.10克    B.100克    C.1000克            D.10000克

5、调查得知某河流生态系统的营养结构共有4个营养级（以a、b、c、d表示）。经测定一年中流经这4个营养级的能量分别为：

营养级

能量（J·m-2）

a

141.10×105

b

15.91×105

c

0.88×105

d

871.27×105

该生态系统中初级消费者是(       )

A、  a         B、b       C、  c       D、d

6、在草原上，牛以草为食，蜣螂以牛粪为食,假设牛同化的能量为105kJ思考：被牛同化的能量中约有多少流入蜣螂？ （    ）

A．0kJ         B．10.5 kJ      C．21kJ         D．介于10.5kJ和21kJ之间

7、右图是草原生态系统中的一条食物链及能量流动图解，回答问题。

①图中D表示__________。

②能量在逐级递减中，若狐获得的能量是 8 千焦，传递给狼的能量最多应为______千焦，狼获得的能量中，草应供给这条食物链的能量至少为______千焦。

③图中各营养级通过A______作用被消耗，通过B________利用，而B又通过C_________被消耗。