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生態(tài)系統(tǒng)的能量流動教案
作為一位杰出的教職工,總歸要編寫教案,教案有利于教學水平的提高,有助于教研活動的開展。快來參考教案是怎么寫的吧!下面是小編整理的生態(tài)系統(tǒng)的能量流動教案,希望對大家有所幫助。
生態(tài)系統(tǒng)的能量流動教案1
第2節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動
教學目標
一、知識目標
1、使學生理解能量流動是生態(tài)系統(tǒng)的兩大功能量之一。
2、使學生了解生態(tài)系統(tǒng)能量流動的概念,掌握生態(tài)系統(tǒng)能量流動的過程和特點。
3、使學生體會研究人員研究生態(tài)系統(tǒng)能量流動的意義。
二、能力目標
通過引導學生定量地分析某個具體生態(tài)系統(tǒng)的能量流動過程和特點,培養(yǎng)學生分析、綜合和推理的思維能力。
三、情感目標
通過討論“研究生態(tài)系統(tǒng)能量流動的意義”這一教學內容,使學生理解科學是第一生產力的觀點。
教學建議
教材分析
這部分教學內容主要從“生態(tài)系統(tǒng)中能量的流動過程”、“生態(tài)系統(tǒng)中能量流動的特點”和“人類研究生態(tài)系統(tǒng)能量流動的意義”這三個方面來闡明生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動問題。
生態(tài)系統(tǒng)能量流動的過程和特點是本節(jié)的重點內容之一;能量流動具有單向性和逐級遞減的原因是本節(jié)的難點之一。充分利用“賽達.伯格湖中能量流動定量分析”這一經典的生態(tài)學實驗,是突破這一難點的關鍵,同時也是這部分教學內容的精華所在,因為在指導學生討論這個實驗數據的過程中,可初步訓練學生的分析、推理能力。
“研究生態(tài)系統(tǒng)能量流動的意義”這一教學內容,緊密聯(lián)系人類的生產生活實際,充分體現了“科學、技術、社會”觀點。
重難點分析
重點:生態(tài)系統(tǒng)能量流動的過程和特點。
。1)能量是一切生命活動的動力,也是生態(tài)系統(tǒng)存在和發(fā)展的基礎。生物圈中每一個完整的生態(tài)系統(tǒng)都是一個能量輸入、傳遞和輸出的系統(tǒng)。生態(tài)系統(tǒng)內能量單向傳遞的全過程,叫做能量流動。這是生態(tài)系統(tǒng)功能的一個重要體現。
。2)指導學生分析生態(tài)系統(tǒng)能量流動過程和特點的過程,也就是培養(yǎng)學生分析綜合和推理的思維能力的過程;同時,生態(tài)系統(tǒng)能量流動的過程,滲透著物質運動和物質普遍聯(lián)系的辯證觀點,是滲透辯證唯物主義觀點教育的極好素材。
(3)研究能量流動的過程和特點,一方面可以鞏固前面學習的食物鏈和食物網的知識,另一方面,也為研究生態(tài)系統(tǒng)的目的——服務于人類自身(能量流向對人類最有益的部分)打好基礎。
難點:(1)生態(tài)系統(tǒng)能量流動的過程和特點
①能量本身是一個抽象的概念,能量流動也是抽象的,在學生原有的認知結構中,對于能量的認識不是很充分,對于能量流動的過程和特點更是生疏,因而成為認知上的難點。教師引導學生分析時,應首先提示學生“能量是一切生命活動的動力”,生態(tài)系統(tǒng)存在和發(fā)展的基礎也需要能量,再引導學生分析生態(tài)系統(tǒng)的能量輸入、傳遞和輸出過程。
、趯τ谀芰苛鲃犹攸c的分析,引導學生從具體的能量流動過程分析出抽象的能量流動特點,組織學生分析必須有很好的切入點,采用設計合理的問題或提示分析的`角度的方式引導學生分析能量流動的特點,教師在組織教學時要仔細考慮。
。2)能量金字塔的概念
能量金字塔是生態(tài)系統(tǒng)能量傳遞效率的一種直觀表示方法,能量金字塔概念的提出是教學的難點,教師可以從如何直觀表示生態(tài)系統(tǒng)能量傳遞效率的角度提出能量金字塔的概念,既有利于對能量金字塔概念的理解,又有利于對生態(tài)系統(tǒng)傳遞效率知識的理解。
教法建議
。1)“生態(tài)系統(tǒng)的能量流動是指生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞和散失的過程”,學生對這一概念的認識,是建立在對生態(tài)系統(tǒng)結構的理解基礎上的,因此進入這部分學習之前,復習生態(tài)系統(tǒng)結構的有關概念是必要的,特別是要讓學生理解:制約生態(tài)系統(tǒng)結構組成的重要因素之一是群落成員間的營養(yǎng)關系,即食物鏈和食物網。
生態(tài)系統(tǒng)的能量流動教案2
一、教學目標:
。ㄒ唬┲R目標
1、使學生初步學會運用生態(tài)學的基本觀點來認識生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動、物質循環(huán)對生物界的重要性。
2、使學生了解生態(tài)系統(tǒng)的主要功能和名詞概念以及能量流動與物質循環(huán)的特點。
3、使學生理解掌握能量流動和物質循環(huán)過程,以及它們在生態(tài)系統(tǒng)中的重要意義。
4、通過設計“草場放牧方案”,為學生的后續(xù)學習打下基礎。
。ǘ┠芰δ繕
1.通過電腦課件和課本的圖(圖解)的觀察,培養(yǎng)提高學生的識圖能力、觀察和分析能力。
2.通過師生討論交流、學生小組討論與教師引導啟發(fā)相結合,將知識化難為易,培養(yǎng)學生口頭表達能力、相互合作能力以及培養(yǎng)學生發(fā)散思維和求異思維。
3.通過實例和結合課本上例子的分析總結,培養(yǎng)學生運用科學知識解決和分析實際問題等思維能力,從而培養(yǎng)理論聯(lián)系實際的能力。
。ㄈ┣楦心繕
通過生態(tài)系統(tǒng)功能的學習,使學生熱愛大自然、保護生態(tài)環(huán)境,熱愛祖國的美好山河,培養(yǎng)高尚的愛國主義情操。
二、教材重點、難點分析:
1、重點:生態(tài)系統(tǒng)的能量流動過程及特點
2、難點:生態(tài)系統(tǒng)的能量流動具有單向性和逐級遞減的原因
三、教學過程:
1、“能量流動的過程”:
問題情景:生態(tài)系統(tǒng)能量的源頭是什么?怎樣輸入生態(tài)系統(tǒng)的?能量流動的渠道是什么?能量流動的過程是怎樣的?
學生探索:閱讀教材“能量流動的過程”部分,并思考討論問題。
播放課件:生態(tài)系統(tǒng)中能量流動的圖解
討論回答:生態(tài)系統(tǒng)中能量的源頭是太陽能。
引導啟發(fā):不是所有的太陽能都參與生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動,必須是輸入到生態(tài)系統(tǒng)的第一營養(yǎng)級的能量才能開始在生態(tài)系統(tǒng)中流動。
師生談話:怎樣輸入?依賴于生產者的光合作用把太陽能轉變成化學能。生產者固定的太陽能總量就是流經這個生態(tài)系統(tǒng)的總能量。
能量流動的主渠道是:食物鏈和食物網。
分組討論:輸入生態(tài)系統(tǒng)的能量是怎樣流動的?或者說生產者固定的太陽能流向什么方向?
播放課件:生產者固定的太陽能、初級消費者同化的能量的能量流向示意圖
。ㄍ扑]一個同學歸納其中心內容,其他同學補充,老師點撥指導。)
引導啟發(fā):能量流動的過程:生產者固定的太陽能有三個去處:一部分被自身的生命活動消耗了,即通過細胞呼吸釋放和生命活動利用了;儲存在體內的能量一部分被初級消費者攝食同化流入下一營養(yǎng)級,沒被初級消費者利用的枯枝落葉和初級消費者攝食未消化而排出的糞便中的這一部分被分解者釋放出來。對于初級消費者所同化的能量,也是這三個去處。并且可以認為,一個營養(yǎng)級所同化的能量=呼吸散失的能量十分解者釋放的能量十被下一營養(yǎng)級同化的能量。但對于最高營養(yǎng)級的情況有所不同。
2、“能量流動的特點”:
問題引入:?為什么肉類食品的價格總比蔬菜價格高?
?俗話說,“一山不能容二虎”,有沒有道理?為什么?
引導探索:生態(tài)系統(tǒng)中能量流動有什么特點?形成這些特點的原因是什么?相鄰兩個營養(yǎng)級之間的能量傳遞效率是多少?
播放課件:美國生態(tài)學家林德曼“賽達伯格湖的能量流動圖解”
學生分析:閱讀教材,根據課本中提出的問題進行思考。
分組計算:?流入每個營養(yǎng)級的能量占上一個營養(yǎng)級所同化的能量的百分率是多少?
?一個營養(yǎng)級所同化的能量,是怎樣分配的?
。拷M推薦一個同學回答,其他同學補充,老師點撥指導。)
引導分析:對能量流動過程的定量分析,是研究能量流動規(guī)律的關鍵。在賽達伯格湖,第二營養(yǎng)級只獲得第一營養(yǎng)級同化能量的13.5%,第三營養(yǎng)級只獲得第二營養(yǎng)級同化能量的20%。
引導探索:能量在相鄰兩個營養(yǎng)級間的傳遞效率只有10%~20%,那么,其余80%~90%能量哪里去了?
共同分析:一個營養(yǎng)級同化的能量,不能百分之百流向下一個營養(yǎng)級。這是因為自身要呼吸消耗、生物遺體等被分解者利用釋放等,這就決定了能量越流越少,即傳遞率為10%~20%。一條食物鏈的營養(yǎng)級一般不會超過五個營養(yǎng)級,因營養(yǎng)級上升一級,可利用的能量相應要減少80%~90%,能量到了第五個營養(yǎng)級時,可利用的能量往往少到不能維持其生存的程度了。
師生談話:學生思考、回答前面引入的問題。
引導探索:生態(tài)系統(tǒng)的能量流動特點除了逐級遞減還有什么特點?
引導啟發(fā):對于單向流動來講,是指能量只能從前一營養(yǎng)級流向后一營養(yǎng)級,而不能反向流動,即從生產者→初級消費者→次級消費者→三級消費者→……。食物鏈各個營養(yǎng)級的順序是不可逆的,而各個營養(yǎng)級的能量總是以呼吸散失熱能,即能量必須源源不斷地輸入,又不斷地散失。
課堂延伸:“設計草場放牧方案”,怎樣判斷一個草場上是不是過度放牧?
。ㄕn后質疑討論、學生相互啟迪、探究學習)
3、碳的循環(huán)過程:
概念突破:生態(tài)系統(tǒng)物質循環(huán)概念中的物質是指什么、循環(huán)是指什么?概念中所說的生態(tài)系統(tǒng)指的是什么?
引導啟發(fā):概念中的物質不是指由C、H、O、N元素組成的糖類、脂肪和蛋白質等生物體內所特有的物質。生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)是指組成生物體的.基本元素在生物群落與無機環(huán)境之間的往返運動,正因為物質可以重復利用,所以物質是永恒的(物質不滅定律)。
播放課件:碳的循環(huán)圖解
知識遷移:學生回答有關生理過程
引導探索:1、碳在無機環(huán)境中的存在形式是什么?碳在無機環(huán)境與生物群落之間以什么形式循環(huán)?碳進入生物群落的主要方式是什么?
2、碳在生物群落的存在形式、傳遞形式是什么?碳進入無機環(huán)境的方式是什么?
3、碳循環(huán)的范圍怎樣?
播放課件:光合作用和呼吸作用的反應式
學生討論:光合作用過程和呼吸作用過程中碳的傳遞過程
。拷M推薦一個同學回答,其他同學補充,老師點撥指導。)
師生歸納: 大氣中的CO2進入生物群落,主要依賴于綠色植物的光合作用,使無機“C”變?yōu)橛袡C“C”,再通過食物鏈進入動物和其他生物體中,因此從“C”的循環(huán)可見綠色植物是生態(tài)系統(tǒng)的基石;除此之外,還有化能合成作用的微生物也能把CO2合成為有機物。另外,生物群落中的有機“C”,通過呼吸作用和分解作用變成無機“C”回到大氣中;還有一部分生物遺體沒有被分解者分解,轉變成為地下的石油和煤,暫時脫離循環(huán),但一經開采燃燒,便可產生CO2返回碳循環(huán)。
引導探索:在碳循環(huán)中,森林生態(tài)系統(tǒng)是碳的主要吸收者。但近年來由于人類大量地采伐森林,再加上燃燒化石燃料以及環(huán)境污染,因而使大氣中CO2的濃度明顯增加,這種趨勢如果繼續(xù)發(fā)展下去世界的氣候就可能發(fā)生劇烈變化,后果令人擔憂。
課堂延伸:“溫室效應”是怎樣引起的?有什么危害?怎樣解決?
。ㄐ〗M討論,推薦同學回答)
4、生態(tài)系統(tǒng)的能量流動和物質循環(huán)的關系:
師生談話:完成缺項的內容
交流總結:能量流動和物質循環(huán)的因果關系
。ㄍ扑]一個同學回答,其他同學補充,老師點撥指導。)
引導啟發(fā):生態(tài)系統(tǒng)的能量流動和物質循環(huán)都是通過食物鏈和食物網的渠道實現的,物質是能量的載體,使能量沿著食物鏈(網)流動,而能量又作為動力,使物質能夠不斷地在生態(tài)系統(tǒng)和無機環(huán)境之間循環(huán)往復,兩者密不可分。
但是,能量流動和物質循環(huán)又有本質上的區(qū)別:能量流經生態(tài)系統(tǒng)各個營養(yǎng)級時是逐級遞減,而且流動是單向的、不是循環(huán)的,最終在環(huán)境中消失。物質循環(huán)是帶有全球性的,在生物群落與無機環(huán)境間物質可以反復出現,反復利用,循環(huán)運動,不會消失。總之,能量流動與物質循環(huán)既有聯(lián)系,又有區(qū)別,是相輔相承、密不可分的統(tǒng)一整體。
課堂延伸:寫小論文淺談能量流動和物質循環(huán)與生物生存發(fā)展的關系。
(學生探究性學習,課外完成)
四、總結及反思
生態(tài)系統(tǒng)的能量流動教案3
一、教學目標
1.分析生態(tài)系統(tǒng)能量流動的過程和特點。
2.概述研究能量流動的實踐意義。
3.嘗試調查農田生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動情況。
二、教學重點和難點
生態(tài)系統(tǒng)能量流動的過程和特點。
三、教學
講述法、探討法
四、課時安排
1
五、教學過程
【引入】以“問題探討”引入,思考回答,提示。
【提示】應該先吃雞,再吃玉米(即選擇1)。若選擇2,則增加了食物鏈的長度,能量逐級遞減,最后人獲得的能量較少。
【問題】以“本節(jié)聚焦”引起學生再次的思考。
【板書】第2節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)的能量流動
生態(tài)系統(tǒng)的能量流動:生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞、轉化和散失的過程
一、能量流動的過程
〖講述(1)幾乎所有生態(tài)系統(tǒng)的能量源頭是太陽能。植物通過光合作用,把太陽光能固定下來,這是生態(tài)系統(tǒng)繁榮的基礎。注意:植物光合作用固定的能量減去呼吸作用消耗的能量,才是能夠為下一營養(yǎng)級消費的能量。所以,從能量的角度來看,植物的多少決定了生物種類和數量。在氣候溫暖、降雨充沛的地方,植物格外繁茂,各種生物就會非常繁榮,熱帶雨林就是這樣的情況;在氣候寒冷、降雨很少的地方,植物很難生長,各種生物的數量都很少,顯得荒涼而冷寂;(2)能量沿著食物鏈流動時,每一營養(yǎng)級都有輸入、傳遞、轉化和散失的過程;(3)生物的遺體殘骸是分解者能量的來源。
【思考與討論1】學生思考回答,老師提示。
【提示】
1.遵循能量守恒定律。能量在生態(tài)系統(tǒng)中流動、轉化后,一部分儲存在生態(tài)系統(tǒng)(生物體有機物)中,而另一部分被利用、散發(fā)至無機環(huán)境中,兩者之和與流入生態(tài)系統(tǒng)的能量相等。
2.不能,能量流動是單向的。
〖板書二、能量流動的特點
〖分析學生思考回答,老師提示。
1和2
營養(yǎng)級 流入能量 流出能量
(輸入后一個營養(yǎng)級) 出入比
生產者 464.6 62.8 13.52%
植食性動物 62.8 12.6 20.06%
肉食性動物 12.6
分解者 14.6
3.流入某一營養(yǎng)級的能量主要有以下去向:一部分通過該營養(yǎng)級的呼吸作用散失了;一部分作為排出物、遺體或殘枝敗葉不能進入下一營養(yǎng)級,而為分解者所利用;還有一部分未能進入(未被捕食)下一營養(yǎng)級。所以,流入某一營養(yǎng)級的能量不可能百分之百地流到下一營養(yǎng)級。
4.生態(tài)系統(tǒng)中能量流動是單向的;能量在流動過程中逐級遞減。
〖講述生命活動離不開能量,生物需要不斷從外界獲取能量才能維持生存;在生物獲得的能量中只有一部分貯存于生物體內;由于能量沿食物鏈流動過程中逐級遞減,因而能量相同的食物,動物性食品比例越高,意味著消耗的總能量越多。
〖板書能量流動的特點:
1. 生態(tài)系統(tǒng)中能量流動是單向的;
2. 能量在流動過程中逐級遞減。
【旁欄思考題】學生思考回答,老師提示。
【提示】一般情況下,也是金字塔形。但是有時候會出現倒置的塔形。例如,在海洋生態(tài)系統(tǒng)中,由于生產者(浮游植物)的個體小,壽命短,又會不斷地被浮游動物吃掉,所以某一時刻調查到的浮游植物的量可能低于浮游動物的量。當然,總的來看,一年中流過浮游植物的總能量還是比流過浮游動物的要多。與此同理,成千上萬只昆蟲生活在一株大樹上,該數量金字塔的塔形也會發(fā)生倒置。
【板書三、研究能量流動的實踐意義】
【思考與討論】2學生思考回答 高中物理,老師提示。
【提示】“;~塘”的設計理念是從人類所需出發(fā),通過能量多級利用,充分利用流經各營養(yǎng)級的能量,提高生產效益。
【調查參考】調查點:稻田生態(tài)系統(tǒng)
組成成分: (1) 非生物的物質和能量; (2) 生產者: 水稻、雜草、浮游植物等;(3)消費者:田螺、泥鰍、黃鱔、魚、青蛙、浮游動物、昆蟲、鳥類等;(3)分解者:多種微生物。
【問題提示】
1.生產者主體是水稻,其他生產者有雜草、浮游植物等。農民主要通過噴灑除草劑,或人工除草的方式抑制雜草的生長。
2.初級消費者有:田螺、浮游動物、植食性昆蟲、植食性魚、鳥類等。一般而言,植食性昆蟲和鳥類等往往對水稻生長構成危害,田螺、植食性魚數量較多時也會對水稻生長構成危害。農民采取噴灑農藥、豎稻草人等措施防止或減少這些動物的危害。
3.次級消費者有:泥鰍、黃鱔、肉食性魚、青蛙等。一般而言,這些消費者對水稻生長利大于害。農民通過禁捕,或適量放養(yǎng)等措施,實現生態(tài)農業(yè)的目標。
5.農民對秸稈的傳統(tǒng)處理方式有焚燒或填埋等;現代農業(yè)提出了綜合利用思想,例如,秸稈可作為多種工業(yè)原材料,還可以用來生產沼氣,以充分利用其中的能量。
6.主要通過合理密植的方法提高作物的光能利用。
7.通過稻田養(yǎng)魚等措施,實現立體化生態(tài)農業(yè);通過建造沼氣池,實現能量的多級利用。
【技能訓練分析和處理數據】
【提示】這些玉米的含碳量折合成葡萄糖是6 687.5 kg,計算公式是(12+18)/12×2 675,這些葡萄糖儲存的'能量是1.07×1011 kJ(計算公式是EG=MG×1.6×107);
這些玉米呼吸作用消耗的能量是3.272×1010 kJ(計算公式為ΔE呼=ΔMG×1.6×107);
這些玉米在整個生長季節(jié)所固定的太陽能總量是1.397 2×1011 kJ(計算公式為E固=EG+ΔE呼),呼吸作用消耗的能量占所固定太陽能的比例是23.4%;
這塊玉米田的太陽能利用效率是1.64%(計算公式為η=1.397 2×1011/8.5×1012)。
【小結見板書】
【作業(yè)練習一二】
【提示】
基礎題
1.A。2.D。3.B。
拓展題
⑴略(2)圖b所示生態(tài)系統(tǒng)中流向分解者的能量,還有一部分可以以生活能源或食物中能的形式被人類再度利用,因此,該生態(tài)系統(tǒng)實現了能量的多級、充分利用,提高了能量的利用率。
2.不能。在一個封閉的系統(tǒng)中,物質總是由有序朝著無序的方向(熵增加)發(fā)展。硅藻能利用獲取的營養(yǎng)通過自身的新陳代謝作用釋放能量,依靠能量完成物質由無序向有序的轉化,維持其生命活動。
生態(tài)系統(tǒng)的能量流動教案4
一、教材分析
《生態(tài)系統(tǒng)的能量流動》這部分內容是高中生物(必修)第二冊第八章《生物與環(huán)境》第三節(jié)《生態(tài)系統(tǒng)》的核心內容。在教學中,本節(jié)知識起著承上啟下的作用。本節(jié)知識和第三章《新陳代謝》的知識聯(lián)系密切,又直接關系到《生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)》和《生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性》的學習,學科內綜合性強,理論聯(lián)系實際緊密,需要提高靈活運用知識、分析解決問題和識圖解圖能力。
縱觀04—07三年來的全國高考題,該部分知識為高考熱點內容之一,歷年高考都會考查。但近三年來天津卷涉及較少。從考查形式上看,既有選擇題也有非選擇題。往往涉及到圖形、圖表的分析。命題方式靈活多樣,主要考察學生的理論聯(lián)系實際能力、靈活運用知識能力及分析解決問題能力等。其中“能量流動的特點”及各營養(yǎng)級能量傳遞的'計算及綜合運用本章的能量流動、物質循環(huán)等知識分析解決現實生活中的實際問題及熱點問題,是高考命題的焦點。
二、教學目標
根據教學大綱和考綱的具體要求,結合學生知識水平,擬定教學目標如下:
1、知識目標
。1)了解生態(tài)系統(tǒng)中能量的來源、流動渠道和研究目的
。2)理解能量流動的特點
。3)應用食物鏈中各營養(yǎng)級能量傳遞進行計算
2、能力目標:
培養(yǎng)學生識圖解圖能力、觀察和分析能力、理論聯(lián)系實際能力等
3、情感目標
培養(yǎng)學生物質運動和物質普遍聯(lián)系的辯證觀點
三、重點難點
1、教學重點
生態(tài)系統(tǒng)能量流動的過程和特點
2、教學難點
生態(tài)系統(tǒng)的能量流動相關知識的計算
3、重難點的突破
利用多媒體課件為手段,借助于其形象、直觀、動態(tài)等多種功能使知識結構一目了然,來突出重點。再通過經典例題跟進、教師詳解、學生分析來強化知識,突破難點
四、教學方法
圍繞本節(jié)課的教學目標與教學內容,在課前制定有針對性的復習目標,并要求學生提前復習,教師加以檢查落實。授課中以多媒體為輔助手段,采用啟發(fā)式、討論式等各種教學方法。通過對近幾年與本部分內容相關的高考題的分析研究,以及解題中如何確立關鍵詞、關鍵點及解題思路、解題方法及技巧的講解,使學生對本節(jié)知識有個系統(tǒng)的認識并加以掌握。
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