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人教版教學課件生態系統的能量流動.ppt

'人教版教學課件生態系統的能量流動.ppt'
生態系統能量流動一、對教材的分析與組織1.教材地位: 本模塊設計思路突出生命系統穩態與環境的關系。學習生態系統的能量流動有助于學生從群體水平上理解生命系統中發生的生物與生物間、生物與環境之間的相互作用,認識生命系統結構和功能的整體性。同時在分析生態系統的能量流動過程中,學生能領悟系統分析、建立模型等科學方法。能量是一切生態系統的動力,也是生態系統存在和發展的基礎,生物圈中每一個完整的生態系統都是一個能量輸入、傳遞和輸出的系統,這是生態系統功能的一個重要體現。它直接關系到物質循環和生態系統穩定性的學習。 2.教學目標的設定:課程目標相關內容標準為“分析生態系統中能量流動的基本規律及其應用“,屬應用水平,即學生應能夠將能量流動的基本規律運用于新的情境中,解決實際問題,要達到這一目標,首先應使是學生掌握能量流動的基本規律,及分析能量流動的基本方法。因此設定這節課的教學目標為:(1)知識目標:分析生態系統能量流動的過程和特點(2)能力目標:嘗試運用系統分析方法、初步建構生態系統能量流動模型,訓練分析問題的能力(3)情感目標:通過分析生態系統的能量流動過程,領悟系統分析的思想。 3.重難點分析:依據教材地位和教學目標,確定生態系統的能量流動過程及特點是本節的重點。能量本身是一個抽象的概念,能量流動也是抽象的,而且各營養級中能量的來源和去路比較復雜,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。突破的方法:調動學生運用已有的“光合作用”、“呼吸作用”與“營養級”等知識,由整體到部分,再由部分到整體的分析方法,使學生在推理的過程中理解生態系統中的“能量、能量轉化、傳遞和散失的過程及特點”,并運用學生熟知的過度放牧、草場沙化的案例分析激發學生的求知欲,運用信息技術手段把學生學習與解決問題過程相結合來突破難點。4.課時安排:兩課時,第一課時學生學習的重點是分析生態系統的能量流動過程,并能初步運用能量流動的規律解決實際問題,這樣既能加深學生對能量流動過程、規律的理解,同時為第2課時歸納總結研究能量流動的意義打基礎。第二課時學生學習的重點是,體驗調查生態系統能量流動的方法,理解研究能量流動的意義。教師通過調查的案例與學生設計、制作生態瓶活動相結合的方式進行第2課時。教學手段:多媒體輔助教學教學方法:啟發、討論與講授相結合教學流程: 創設情境,引入新課 討論分析,獲取新知 遷移運用,解決問題提供視頻資料,引導學生從解決過度放牧導致草場沙化的問題入手,導入新課。通過視頻資料,案例引發問題入手,激發學生學習興趣和熱情。 (一)創設情境,引入新課提供草原生態系統資料,請學生寫出營養結構及成分。 明確分析生態系統各營養級之間的能量流動,一般在群體水平上研究,這種將群體視為一個整體進行研究是系統科學常用的研究方法。而群體是由個體組成的,因此應從個體水平入手進行分析。1.引導學生從個體入手推導第一營養級的能量由輸入到流出的過程,構建能量流動的分析模型?!窘處熁顒印繂l學生運用已學知識分析一棵苜蓿的能量由輸入到流出的過程【學生活動】討論、分析,完成導學卡中相關內容?!編熒顒印空故窘涣?,從代謝的角度分析,完善流程圖。引導學生從個體到群體進行分析,構建第一營養級能量流動的分析模型?!緦W生活動】學生繪制完成第一營養級能量流動的分析模型圖,初步體會生態系統能量流動模型?!編熒顒印空故窘涣?,校正完善第一營養級能量流動的分析模型圖。(二)討論分析,獲取新知輸入光合作用固定的能量(同化量)一棵苜蓿初級消費者分解者(細菌、真菌等)細胞呼吸散失殘枝敗葉儲存生長、發育和繁殖傳遞細胞呼吸散失異化作用是指生物體把自身的一部分組成物質加以分解,釋放出其中的能量,并且把分解的終產物排出體外的變化過程。 同化作用是指生物體把外界環境中獲取的營養物質轉變成自身物質,并且儲存能量的變化過程。 傳遞細胞呼吸散失初級消費者殘枝敗葉細胞呼吸分解者(細菌、真菌等)散失生產者固定(同化量)輸入輸入第一營養級的能量轉移途徑2.啟發學生運用對比分析法,分析第二營養級能量的由輸入到流出的過程【教師活動】提出問題:從代謝特點分析,第二營養級能量輸入的方式與第一營養級有何不同?第二營養級同化的能量去路?【學生活動】學生依據模型討論分析初級消費者的能量由輸入到流出的過程初級消費者攝入初級消費者同化糞便散失細胞呼吸次級消費者攝入傳遞傳遞細胞呼吸散失遺體殘骸分解者散失細胞呼吸初級消費者殘枝敗葉細胞呼吸分解者(細菌、真菌等)散失生產者固定(同化量)輸入3.引導學生構建生態系統能量流動概念模型?!窘處熁顒印刻岢鰡栴}:第三營養級的能量流動過程與哪個營養級相似?能量在傳遞過程中有何變化?請學生歸納生態系統能量流動過程概念圖?!緦W生活動】小組討論歸納,繪制生態系統能量流動過程概念圖?!編熒顒印空故窘涣?,校正完善生態系統能量流動過程概念圖??偨Y能量的源頭、輸入該生態系統的總能量、能量流動的渠道。1.生態系統中的能量通過什么形式散失?2.生態系統中的能量流動和轉化是否遵循能量守恒定律?3.流經某個生態系統的能量能否再回到這個生態系統當中來?能量流動有何特點?想一想【學生活動】通過討論初步得出生態系統中的能量流動的特點?!編熒顒印繗w納總結生態系統能量流動的概念。 運用導學卡引導學生分析生態系統能量流動的過程,使學生一步一步的分析推理掌握生態系統的能量流動特點,這樣利于學生在推理分析的過程中獲取知識,又在應用知識解決問題中加深理解知識。同時體現教師的主導和學生學習的主體作用。 首先利用導學卡,引導學生從個體入手分析第一營養級的能量由輸入到流出的過程,構建能量流動的分析模型。研究生態系統中能量流動一般在群體水平上,這種將群體視為一個整體進行研究是系統科學常用的研究方法。學生群體水平分析的能力欠缺,而群體是由個體組成的,因此從個體水平入手進行分析,構建能量流動的分析模型,有助于學生學習本節后面的內容。其次啟發學生運用對比分析法,分析第二營養級能量的由輸入到流出的過程,及能量在各營養級中流動過程之中能量發生的變化,引導學生構建生態系統能量流動概念模型。并討論初步得出生態系統中的能量流動的特點。 將能力培養、科學方法的訓練以及情感價值觀的培養與教學過程有機的結合在一起, 如嘗試運用系統分析方法、初步建構生態系統能量流動模型。應明確能量在生態系統中是如何流動的,這是許多生態學家關注的問題。而對此問題的回答,僅僅作定性的闡釋是不夠的,必須基于科學實驗,用實驗數據來說明問題,由此引出林德曼的研究。在學習“林德曼的研究”時,重點放在如何整理數據、分析數據,進而得出科學結論上。采用教材中“資料分析”的建議。引導學生用數據來分析能量流動的特點,有學生歸納總結生態系統能量流動具有的兩個特點。4.引導定量分析生態系統能量流動的特點算一算營養級輸入能量流出能量(輸入后一個營養級的能量)流出/輸入(傳遞效率%)第一營養級第二營養級第三營養級    464.662.813.5262.812.620.0612.6討論:(1)輸入到該生態系統的總能量是多少?(2)每一營養級的能量流動與轉化遵循能量守恒定律嗎?(3)流入每一營養級的能量為什么不能百分之百的流向下一營養級?數據分析與處理(能量單位:J∕(cm2.a))自身呼吸作用消耗分解者利用暫未利用12.6 62.8未固定生產者 464.6植食性動物 62.8肉食性動物 12.696.318.87.5 分解者 14.6 12.52.1微量 未利用 327.3 29329.35.0 呼吸作用 122.6 13.52%20.06%對美國南部達科達(Dekota)牧場9年研究結果如下:指標1頭牛∕8.5公頃1頭牛∕3.6公頃牧草利用率(%)37639年后草場質量改善退化提供美國南部達科達(Dekota)牧場的資料,引導學生從能量流動的角度分析、分析出生物與生物之間是相互作用的整體。生態系統熱帶雨林荒漠生產者固定的太陽能總量約為2200約為140兩種不同生態系統中的生產者固定的太陽能總量 (單位:克/米2 /年)分析出生物與無機環境之間是相互作用的統一整體。這有助于落實情感目標,引導學生領悟系統方法的思想,從系統的整體出發,分析部分與部分、部分與整體、整體與外部環境之間的相互關系,而不是孤立、片面地看待事物。為后面解決問題做好鋪墊。我們能否依據能量流動規律對畜牧的草原的結構進行優化,以達到獲取更多的羊或牛的目的 ?(三)遷移運用,解決問題 人工種草為更多的牲畜提供更多的牧草,從而實現新的畜草平衡,這就是建立人工草地與防治草原退化的辨證關系。錫林河河漫灘建立的人工草地提升學生運用所學知識解決問題的能力。1.調查得知某河流生態系統的營養結構共有4個營養級(以A、B、C、D表示)。經測定,一年中流經這4個營養級的能量分別為:營養級能量(J·m-2)A141.10 ×105B15.91 ×105C0.88 ×105D871.27 ×105該生態系統中初級消費者是:A練一練農作物家禽、家畜飼 料糞 肥食用菌 沼氣池(含微生物)沼渣人菌渣等糞便糞便燃料秸稈沼渣、沼液組肥料農作物家禽、家畜飼 料糞 肥人食物食物1.完成能量流動圖解2.哪個生態系統能夠被人類所利用?為什么?拓展訓練圖A圖B分解者 呼吸作用初級消費者次級消費者三級消費者生產者呼吸作用第2節 生態系統的能量流動二、概念:能量的輸入、傳遞、轉化、散失的過程 三、特點:單向流動,逐級遞減。傳遞效率10%-20%一、過程板書歸納:謝謝
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