生物选择性必修2第2节 生态系统的能量流动教案

这是一份生物选择性必修2第2节 生态系统的能量流动教案，共6页。教案主要包含了知识目标，能力目标，情感目标，能量流动的意义等内容，欢迎下载使用。


课题
3.2生态系统的能量流动
单元
选择性必修2
学科
生物
年级
高中
教材分析
本节课是人民教育出版社出版的选择性必修2《种群与环境》中第3章第2节的内容，需1课时完成。本节内容包括生态系统中能量流动的过程，能量流动的特点和研究能量流动的意义三部分。由于本节课在八年级下册中已经有所学习，故内容较容易掌握，但本节内容在课程标准的要求是分析生态系统中能量流动的基本规律及其应用，要求学生在掌握本节内容的基础上，分析和解决生活中的实际问题，具有较高难度。本节与其他内容的联系，第4章种群与群落，以及生态系统的结构是学习本节的基础，同时与新陈代谢中能量的变化即光合作用，呼吸作用有一定联系，又直接与物质循环和生态系统的稳定性相关。
学习
目标与核心素养
一、知识目标：
1.通过实例数据分析，尝试应用模型方法分析生态系统的功能，建立生态金字塔，表征食物网各营养级之间在个体数量、 生物量和能量方面的关系。
2.从生态系统整体出发，分析具体的生态系统内各成分之间的关系，归纳研究生态系统能量流动的意义。进一步强化生态系统的结构与功能观、能量观与系统观。
3.利用生态系统的能量流动规律，对其合理改造，使人们能够更加科学、有效地利用生态系统中的资源。在参与构建生态系统的过程中，提升参与社会生活的意识。
二、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。
⑵、指导学生构建能量流动的概念模型、物理模型，培养学生的分析整合能力。
三、情感目标：
过能量流动过程中分析来源和去路，认同能量流动遵循能量守恒定律。
生命观念：
1、通过数据构建种群增长的数学模型，并总结构建方法；
2、说出种群数量变化的两种曲线。
科学探究：
探究能量流动模型的构建
科学思维：
亲身体会模型构建过程，培养科学思维能力
社会责任：
利用生态系统能量流动的原理，在农业生产中获得更多受益
重点
生态系统能量流动的意义
难点
利用生态系统能量流动规律，从系统的角度分析并提出科学有效利用生态系统资源的改进措施。
教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
导入新课
课件展示
问题：假设你像小说中的鲁滨逊那样，流落在一个荒岛上，那里除了有能饮用的水以外，几乎没有任何食物。你随身尚存的食物只有一只母鸡、15kg玉米。
讨论：你以为以下那种生存策略能让你维持更长的时间来等待救援：
先吃鸡，再吃玉米。
先吃玉米，同时用一部分玉米喂鸡，吃鸡产下的蛋，最后吃鸡。
给同学们思考1分钟时间，请某学生选择某个方案，并解释原因，并请有不同方案的学生解释方案2。
反驳观点：蛋是由玉米转化而来，但是在转化的过程中，能量是有消耗的。
此问题涉及到了本节课的内容“能量流动”。
学生讨论、思考、回答
设置情景联系实际，引起学生学习的兴趣。提出问题，调动积极性，引发学生思考及对新知识的探索
新课讲授
一能量流动概念
二、能量流动的过程
通过上面问题的探讨，两个方案的关键点是如何获得更多的能量，才能维持更多时间。
概念：生态系统的能量流动是指生态系统中能量的输入、输出、传递和散失的过程。
一、能量流动的过程
多媒体出示食物链：
草 兔子 鹰
设置问题：食物链中草从哪获得能量？能量在草的体内发生了什么变化？兔子和鹰又从哪获得能量，在其体内能量如何变化？动植物遗体中存留的能量最终怎样变化？
利用三张白纸代表草、兔、鹰并板图一条食物链。
将食物链每个个体的能量流动情况通过种群的概念拓展到营养级的能量流动情况。进一步拓展到能量流经一个完整的生态系统的过程。
利用黑板图示引导学生生成概念模型图，并用语言表述能量流动的过程。
提示：第一营养级与第二、第三营养级能量的流动情况有何不同？
完善板图并总结能量流动过程和概念。
讨论：
1、生态系统中的能量流动和转化是否遵循能量守恒定律？为什么？
2、流经某生态系统的能量能否再回到这个生态系统中来？
由对生态系统能量流动的概念联系到对生态系统能量流动特点的感性认识，从而引出林德曼对是赛达伯格湖能量流动的定量分析。
学生经独立思考后分组讨论食物链中每个个体的能量流动情况。在白纸上画出食物链上每个环节的能量流动情况。
选1名同学上台分别画出草、兔子和鹰的能量流动情况。
仔细观察黑板图示，结合课本阅读，尝试用自己的语言描述能量流动的过程
学习“思考与讨论”的素材，并进行小组讨论并相互点评。

思考
讨论
回答
小组汇报评价
设置悬念，引起学生的好奇心，活跃课堂气氛。
设计意图: 通过学生的自主、合作学习，教师的点拨，学生理解了能量流经各个具体的不同个体的去向,再总结能量流经一个种群的模式图，由感性知识上升到理性知识，符合学生的认知规律，让学生学会学习，也为学习能量流经生态系统打下基础;通过质疑加深对重点内容的认识和理解。
三、分析生态系统能量流动的特点
展示：赛达伯格湖的能量流动图解。根据教学目标设计相关数据的计算，引导学生用数据来分析能量流动的特点，并分组展示。在学生归纳的基础上，阐述生态系统能量流动具有的两个特点。
要求学生小组合作完成：
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。
2、分析每一营养级上能量的 “流入” 和 “流出” 是否平衡。
3、分析流到下一营养级的能量占流入该营养级能量的百分比。
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？
小结：林德曼的研究发现生态系统的能量流动在数值上和方向上具有两个明显的特点。单向流动，逐级递减相邻两个营养级之间的能量传递效率为10%—20%。
师生互动突出重点，突破难点，让学生对能量的流动过程及特点有透彻的理解，同时培养学生分析数据、解读数据和处理数据的能力
根据数据分析总结能量流动的特点

学生在讨论、分析和解决问题
总结特点
以问题为主线组织课堂教学，以指导学生主动学习为核心，注重培养和提高学生的学习能力、创新精神和实践能力。让的过程中，领悟知识、学习方法、学会创新。。
四、能量流动的意义
我国古代就已发展出”桑基鱼塘“生产方式：利用桑叶喂蚕，蚕沙养鱼，鱼塘泥肥桑，在桑、蚕、鱼之间形成良性循环。古人在设计这种农业生产方式时，不一定清楚其中的科学道理，请从生态系统能量流动特点出发，分析这种设计的合理性。
从中分析出能量流动的实践意义
师生一起得出能量流动两方面的意义
再回问题探讨
教师引导学生根据能量流动的学习从1、2两个策略中选出策略1更适合维持更长时间。
倾听
学习
分析
得出结论
实际问题得到解决
学以致用
深刻体会能量流动过程
回应开头
得出结论
课堂小结
板书
第二节 生态系统的能量流动
一、生态系统能量流动的过程
能量的源头：太阳能
流经生态系统的总能量：生产者固定的太阳能
途径:食物链（网）
概念:能量流动是指生态系统中能量的输入、传递、转化和散失过程
二、生态系统能量流动的特点
单向流动：不可逆，不循环
逐级递减：能量传递效率10%～20% 能量金字塔