生态系统的能量流动

第2节 生态系统的能量流动

一. 【教材分析】

该节是人教版高中生物必修3《稳态与环境》第5章第2节。第2节内容是生态系统中能量流动的概念、过程、特点及研究意义。本节内容和后面物的质循环、信息传递、生态系统稳态的维持，均是本章的重点。从考试的角度来看，本节内容常作为考试热点，往往把分析和计算结合在一起。 二．【教学目标】 1．知识目标:

（1）了解生态系统能量流动的概念。

（2）分析生态系统能量流动的过程和特点。 （3）体会研究生态系统能量流动的意义。 2．能力目标：

（1）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。

（2）通过探讨能量流动特点在生产、生活中实际应用，培养学生理论联系实际的能力。 3．情感目标：

（1）站在生态道德的角度，理解一些生态学观点，使学生懂得对资源的利用应遵循生态学原理和可持续发展原则，为形成科学的世界观作准备。 三．【 教学重点和难点】

1．教学重点:生态系统能量流动的过程和特点。 2．教学难点:生态系统能量流动的过程和特点。 四．【重难点突破策略】

（1）引导学生复系统的成分和营养结构,为学习能量流动做好准备。

（2）提前给学生布置学案“预习指导”相关内容，完成①基本概念等的相关填空；②初步

对每一营养级的能量来源和去路作一个简单归纳。

（3）对于学生预习中遇到的困难，组织学生分组讨论，教师引导，得出结论。彻底解决学

生的疑难点问题。

（4）联系赛达伯格湖能量流动的实例,分析能量流动的传递效率,以验证和巩固生态系统能

量流动的特点。重视对学生“分析和处理数据”技能的训练，让学生体验整理、分析数据，用数据说明生物学现象和规律的过程。

（5）通过设置几个命题进行分组讨论，加强理论联系实际。 五．【课时安排】

1课时

六．【教学工具】

学案

七．【教学方法】

注重“学案导学”，贯彻“先学后教，当堂训练”的教学模式；引导数据分析，进行启发式教学法；理论应用实际的知识迁移的教学法。 八．【教学过程】

教师活动 学生活动 教学意图 提出问题： 激发学生的问题意识和求知 小结：不直接给出合理的答案和解释，并继续欲，并主动参与到 提出问题 学习中，成为学习的主人。 2．当你饥饿的时候有什么感受？ 头晕，没力气 3．这和什么症状相似？ 低血糖 4．血糖的作用是什么？ 提供能量 5.在已学过的生物学知识中与能量相关的概念有哪光合作用，呼吸在学生已有作用等 些？ 的知识基础上建学生讨论，画出构能量流动概念。 6.请用概念图的形式，建立这些概念之间的联系。 概念简图，并进行交1．让学生根据问题探讨的内容讨论荒岛生存策略，并建立各生物关系的食物链或食物网？ 流。 主动而积极的讨论。 以图的形式，联1.就一个生物个体（如人）而言，能量是如何输入、系熟悉的生物或自认识研究生储存和散失的？ 身在个体水平说明态系统能量流动能量流动的途径，进2.如果考虑一个种群，我们如何研究能量的输入、储而说明在种群中能的方法。 存和散失？ 量流动的途径。 小结：纠正并给出合理的图示 生态系统存在着：生产者→初级消费者→次级消费者运用研究生态的营养结构。提出问题： 系统能量流动的方 达成本节教（1）能量是怎样输入生态系统的？ 法，分析生态系统能学目标。 （2）能量流动的渠道是什么？ 量流动的过程，并进（3）能量流动的过程是怎样的？ 行交流。 小结：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学习“思考与爬、跳、飞、游的机械能。在这些过程中，能量既不能凭认同能量守讨论”的素材，并进空产生，也不会消灭，只能按严格的当量比例由一种形式恒定律。 行交流。 转变为另一种形式。因此，对于生态系统中的能量转换和传递过程，都可以根据热力学第一定律进行定量计算，并列出能量平衡表。 分析、组织讨论： 提示：能量在生态系统中的流动，很大部分被各个营养级的生物利用，通过呼吸作用以热的形式散失。散失到空间的热能不能再回到生态系统参与流动。因为至今尚未发现以热能作为能源合成有机物的生物。 引入：赛达伯格湖的能量流动。 简介林德曼研究的背景，说明定量研究的重要性，并指导学生阅读教材中赛达伯格湖的能量流动图解。 提出问题： 1.请用表格的形式，将图中的数据进行整理。例如，可以将每一营养级上的能量“流入”和“流出”整理成一份清单。 这是本节教2.分析每一营养级上能量的 “流入” 和 “流出” 学的重点与难点。学生阅读，讨论是否平衡。 引导学生通过自完成“资料分析”主学习，理解能量3.分析流到下一营养级的能量占流入该营养级能量的要求的内容。 流动的过程与特百分比。 点。 4.流入某一营养级的能量，为什么不能百分之百地流到下一个营养级？ 5.通过以上分析，你能总结出什么规律？ 小结：林德曼的研究发现生态系统的能量流动具有两个明显的特点。 引出：能量金字塔 讨论：“问题探讨”中的素材，引出“研究能量流动的实践意义”。 提出问题：在我国农村，很早以前就已有生态农业的尝试将所学思想，“桑基鱼塘”就是其中的一个例子。这种方法是：知识运用于新情学生讨论，交利用桑叶喂蚕，蚕沙（蚕粪）养鱼，鱼塘泥肥桑，在桑、境中，解决实际问流。设计方案。 蚕、鱼之间形成了一个良性循环。随着社会的发展，“桑题，理解研究能量基鱼塘”也不断改进和完善。 流动的实践意义。 请你设计一个改进“桑基鱼塘”的方案，使能量更充分有效地得到利用。 总结：通过学系统的能量流动，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，是生态系统存在的基础。能量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。 九．【板书设计】

第2节 生态系统的能量流动

1．能量流动的概念和过程：

（1）概念：生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程

（2）过程： ①输入过程：生产者通过光合作用把太阳能转化为化学能，固定在有机物中

②传递途径：食物链和食物网

③转化过程：生产者：光能→有机物中的化学能 消费者：食物中化学能→自身化学能 ④散失过程：通过呼吸作用以热能形式散失

2．能量流动的特点： （1）单向流动

不可逆转，不能循环 （2）逐级递减

传递效率约为10％～20％

3．研究能量流动的实践意义

（1）科学规划、设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用。

（2）合理调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类有益的部分 十．【教学反思】 1．成功点

本课主要运用了“启发式”的方法进行内容的教学，通过《鲁滨逊漂流记》中的“荒岛生存策略”有关情景引入，面对学生的各种想法，并没有直接给出合理的答案和解释，而是再通过启发式的问题让学生产生问题意识，并联系生活实际和已有知识经验提出问题、合作讨论解决问题，从而体验了科学探究的方法及过程，同时训练了严密的思维能力，提高了学生的生物学素养，还锻炼了学生的自主学习能力。这些都体现了新课程标准的特点。 2．不足点

本节课知识点容量大且有一定的深度，而课标要求只能用一课时来教学，故教学中时间显得紧凑。同时有少部分学生讨论还不够积极，在今后的教学中应加强对这方面的指导，提高学生的学习效率。