第三節(jié) 能量流動和物質(zhì)循環(huán)(1) 能量流動
一、教材分析
本小節(jié)內(nèi)容包括生態(tài)系統(tǒng)中能量流動的過程,能量流動的特點和研究能量流動的意義三部分。
關(guān)于能量流動的過程,教材以“光合作用”知識為基礎(chǔ),指出生態(tài)系統(tǒng)中能量流動的概念,清楚地講述了生態(tài)系統(tǒng)中用于能量流動的“能量”。接著以圖示的形式說明各營養(yǎng)級中能量的和去路;關(guān)于能量流動的特點,教材從歷史唯物主義的觀點出發(fā),例舉了美國生態(tài)學(xué)家林德曼對賽達(dá)伯格湖的能量流動定量分析圖例,引導(dǎo)學(xué)生用數(shù)據(jù)分析能量的流動情況,并歸納總結(jié)出能量流動的兩個特點。同時也讓學(xué)生明白人類研究能量流動的目的,從而引出研究能量流動的實踐意義,并結(jié)合“;~塘”等實例加以闡述。
二、學(xué)情分析
學(xué)生經(jīng)過一個多學(xué)期的生物學(xué)知識的學(xué)習(xí),已具有一定的運算能力,思維遷移能力,觀察能力和識圖能力,但在本小節(jié)內(nèi)容學(xué)習(xí)中,往往把分析和計算結(jié)合在一起,如關(guān)于能量傳遞效率的計算中,關(guān)于“最多”“最少”“至多”“至少”的理解,教師要安排相應(yīng)例題幫助學(xué)生掌握。
三、目標(biāo)
1.知識目標(biāo)
①能量流動的過程和特點。
②研究能量流動的意義。
2.能量流動
①通過分析生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入和散失,即光合作用和呼吸作用與營養(yǎng)級之間的能量變化關(guān)系,發(fā)展學(xué)生的思維遷移能力。
②學(xué)會分析,推算生態(tài)系統(tǒng)的能量傳遞效率,并學(xué)會應(yīng)用“傳遞效率”解決相關(guān)問題,進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的運算能力和思維能力。
3.情感目標(biāo):
①通過分析生態(tài)系統(tǒng)能量流動的特點,培養(yǎng)學(xué)生用“普遍聯(lián)系”的觀點分析事物。
②站在生態(tài)道德角度,理解一些生態(tài)學(xué)觀點,使學(xué)生懂得對資的利用應(yīng)遵循生態(tài)學(xué)原理和可持續(xù)發(fā)展的原則,為形成科學(xué)的世界觀做準(zhǔn)備。
四、重點與難點
1.重點:能量流動的過程和特點。
落實方案:①引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)生態(tài)系統(tǒng)的成分和營養(yǎng)結(jié)構(gòu),為學(xué)習(xí)“能量流動”做好準(zhǔn)備。②運用能量流動的多媒體,形象地演示相鄰兩個營養(yǎng)級之間的能量變化關(guān)系,使學(xué)生直觀形象地理解一個營養(yǎng)級的能量的和去路,進(jìn)而掌握能量流動的特點。③聯(lián)系實際,實例分析能量流動的傳遞效率,以驗證和鞏固能量流動的特點。
2.難點:能量流動的特點及其形成原因。
突破策略:①引導(dǎo)學(xué)生圍繞思考題進(jìn)行討論,并對具體實例進(jìn)行詳細(xì)分析。②對能量流動的特點和能量守恒進(jìn)行橫向聯(lián)系,比較說明。③運用“能量金字塔”形象地說明能量流動的特點是單向流動,逐級遞減。
五、前準(zhǔn)備
1.能量流動的多媒體。
2.題例,圖解的投影片。
六、過程
導(dǎo):相信很多同學(xué)都看過世界名著《魯濱遜漂流記》,假設(shè)你和小說中的魯濱遜一樣,也流落到一個孤島上,那里除了有能飲用的水之外,幾乎沒有任何食物,你隨身攜帶的食物只有一只母雞和15g的玉米。你認(rèn)為以下哪種生存策略能讓你維持更長的時間等待救援:
A.先吃雞,再吃玉米。
B.先吃玉米,同時用一部分玉米喂雞,吃雞產(chǎn)下的蛋,最后吃雞。
學(xué)生討論,各表己見。
教師評價:到底哪種說法是正確的呢?這里涉及到一個能量流動的問題,同學(xué)們學(xué)習(xí)了今天的內(nèi)容后,答案自然分曉。(出標(biāo)題)
教學(xué)目標(biāo)達(dá)成
(一)能量流動的概念:
學(xué)生閱讀:P109。
學(xué)生回答:在生態(tài)系統(tǒng)中,能量不斷沿著太陽→植物→植食動物→肉食動物→頂位肉食動物的方向流動,這就是生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動。
教師強調(diào):能量流動包括能量在生態(tài)系統(tǒng)中的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失。
(二)能量流動的過程:
在學(xué)生閱讀的基礎(chǔ)上,教師設(shè)疑:生態(tài)系統(tǒng)的能量從哪,如何?
師生討論:1.生態(tài)系統(tǒng)的能量自太陽能,即生態(tài)系統(tǒng)能量的頭是太陽能。
2.太陽能并非都參與了生態(tài)系統(tǒng)的能量流動,照在植物上被葉綠素吸收的那部分太陽輻
射能量中大部分轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芏⑹,更何況有約一半的太陽輻射能不能被吸收,因此,真正進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng)中參與流動的太陽輻射能是很少的。
3.參與生態(tài)系統(tǒng)能量流動的“能量”是通過植物的光合作用把光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能儲存在有機物中的。即:植物作為生產(chǎn)者所固定的太陽能就是流經(jīng)這個生態(tài)系統(tǒng)的總能量。
教師再設(shè)疑:能量在生態(tài)系統(tǒng)中是如何流動的呢?
教師演示:能量流動過程的多媒體。并與學(xué)生共同討論如下問題:
1.能量流動的渠道是什么?
2.生產(chǎn)者固定的太陽能有那些去處?
3.每個營養(yǎng)級獲得和傳遞能量的方式相同嗎?
師生歸納:
1.生態(tài)系統(tǒng)的能量是沿食物鏈和食物網(wǎng)逐級流動的。即:食物鏈和食物網(wǎng)是能量流動的主渠道。
2. ?呼吸消耗
生產(chǎn)者固定的太陽能→下一營養(yǎng)級同化
?分解者分解
3.每個營養(yǎng)級均以同化的方式獲得能量,傳遞方式基本相同,但最高營養(yǎng)級有別。
(三)能量流動的特點:
實例分析:請同學(xué)們閱讀教材P110賽達(dá)伯格湖能量流動圖解,推算如下相關(guān)問題:
1.第二營養(yǎng)級獲得第一營養(yǎng)級所同化能量的百分比是多少?
2.第三營養(yǎng)級獲得第二營養(yǎng)級所同化能量的百分比是多少?
3.能量在相鄰的營養(yǎng)級之間的傳遞效率在多大范圍內(nèi)?
學(xué)生推算。
師生歸納:1.能量流動的特點是:單向流動,逐級遞減。2.能量傳遞效率是:10%~20%.
教師強調(diào):(1)對于單向流動,大家可以這樣理解:肉食動物以植食動物為食,而植食動物則不能以肉食動物為食,植物和植食動物的能量關(guān)系也是如此。(2)對于逐級遞減是指一個營養(yǎng)級同化的能量在向下一個營養(yǎng)級流動的過程中。一部分被自身呼吸消耗,一部分被分解者分解,還有一部分未被下一個營養(yǎng)級利用。
師生一起復(fù)習(xí)“能量金字塔”的相關(guān)內(nèi)容。
回到導(dǎo)中提出的問題,學(xué)生通過分析,答案自然揭曉。
(四)研究能量流動的實踐意義:
教師簡單介紹“;~塘”,在此基礎(chǔ)上設(shè)疑:請利用水稻、小麥等農(nóng)作物,雞、豬等禽畜,食用菌,沼氣池等,設(shè)計一個能量高效利用的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。用線段、方框、箭頭、關(guān)鍵詞表示討論的結(jié)果。
學(xué)生分組討論。
教學(xué)目標(biāo)鞏固:相關(guān)例題。(略)
七、知識結(jié)構(gòu):
概念:在生態(tài)系統(tǒng)中,能量不斷沿著太陽→植物→植食動物→肉食動物→頂位肉食動物的方向流動,這就是生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動。
能量的頭是太陽
過程 輸入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量為生產(chǎn)者固定的太陽能
食物鏈(網(wǎng))是能量流動的主渠道。
能量流動
特點 單向流動
逐級遞減
研究意義
八、作業(yè):(略)
本文來自:逍遙右腦記憶 http://yy-art.cn/gaoer/51776.html
相關(guān)閱讀:第2節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)的能量流動