第一篇：“生態(tài)系統(tǒng)能量流動”相關(guān)原理的分析

“生態(tài)系統(tǒng)能量流動”相關(guān)原理的分析

能量流動、物質(zhì)循環(huán)、信息傳遞是生態(tài)系統(tǒng)的三大功能，它們共同維持著生態(tài)系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。其中單向且不循環(huán)的能量流動是整個生態(tài)系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的動力。了解能量流動的相關(guān)原理，對于當(dāng)前糧食危機(jī)及全球性環(huán)境問題的解決和有關(guān)生態(tài)學(xué)問題的分析都具有重要的指導(dǎo)意義。地球上幾乎所有的生態(tài)系統(tǒng)所需要的能量都來自太陽

這是因?yàn)闃O少數(shù)特殊的生態(tài)系統(tǒng)可以通過化能自養(yǎng)型微生物的化能合成作用，利用無機(jī)物氧化過程中放出的化學(xué)能。例如，1960年前蘇聯(lián)的深海潛艇進(jìn)入到最深的太平洋馬里亞納海溝，科學(xué)家在10916m深處發(fā)現(xiàn)了完全獨(dú)立于陸地上光合作用之外的生態(tài)系統(tǒng)：細(xì)菌取代植物成為深海生物鏈里最低的一環(huán)，它們從海底溫泉水流中富含的礦物質(zhì)里獲取能量進(jìn)行化能合成而生長繁殖，成為深海生物生存的基礎(chǔ)。除此以外，地球上幾乎所有的生態(tài)系統(tǒng)都依靠太陽能而存在。因此說，太陽能是地球上“幾乎所有”生態(tài)系統(tǒng)所需要能量的根本來源。

另外，太陽能是來自地球之外的能源，因而“任何生態(tài)系統(tǒng)都需要不斷得到來自系統(tǒng)外的能量補(bǔ)充”，尤其是許多人工生態(tài)系統(tǒng)(如大棚)更需要人工補(bǔ)光。生態(tài)系統(tǒng)的能量流動幾乎都是從綠色植物光合作用固定太陽能開始的生物界中能夠利用太陽能的主要是形形色色的綠色植物。通過它們的光合作用，可以把其他生物不能利用的太陽能轉(zhuǎn)化為可以利用的化學(xué)能，儲存在其制造的有機(jī)物中，使得太陽能得以從無機(jī)環(huán)境進(jìn)入生物群落，供生產(chǎn)者自身及消費(fèi)者、分解者利用。這些化學(xué)能在生物群落中通過捕食，沿食物鏈(網(wǎng))從生產(chǎn)者開始，以有機(jī)物(能量載體)中化學(xué)能的形式流動。而食物鏈主要是生物之間通過捕食關(guān)系而形成的捕食鏈，能量只能由被捕食者流向捕食者，而不能逆向流動，即食物鏈中生物之間的營養(yǎng)關(guān)系決定了“能量流動是單向”的。所以說“能量流動的源頭或起點(diǎn)是綠色植物光合作用固定太陽能”，而且“生態(tài)系統(tǒng)中全部生產(chǎn)者固定的太陽能總量是流經(jīng)整個生態(tài)系統(tǒng)的總能量”。

能量流動的變化情況是：太陽光能一生物體中的化學(xué)能一熱能，即熱能是能量流動的最終歸宿。能量在流動過程中是逐級遞減的，傳遞效率為10％～20％

由于流動到一個營養(yǎng)級的能量，都會因生物的呼吸作用消耗掉相當(dāng)大的一部分，這些被消耗的能量都不能被生物再次利用，并且每個營養(yǎng)級的生物總有一部分個體沒有被下一個營養(yǎng)級利用(最終在死亡后被。分解者分解)，因而能量在流動中是逐級減少的。一般情況下，輸入到某一營養(yǎng)級的能量中，只有10％～20％的能量能夠流到下一營養(yǎng)級(此即林德曼的“十分之一定律”)。

需要說明的是：

(1)此傳遞效率是生態(tài)系統(tǒng)中(食物網(wǎng))某一營養(yǎng)級的全部生物個體同化的能量與其上一營養(yǎng)級的全部生物個體同化的能量的比值，若某種生物為雜食性的，需將其不同來源的能量分別歸入到不同的營養(yǎng)級中去計算。因此如果只計算生態(tài)系統(tǒng)中某一條食物鏈的相鄰營養(yǎng)級間的能量傳遞效率時，有時會偏離這一范圍。

(2)林德曼定律是在對水生生態(tài)系統(tǒng)和實(shí)驗(yàn)室的培養(yǎng)箱的研究中得到的。大量研究證明，這一定律十分適用于水域生態(tài)系統(tǒng)，對陸地生態(tài)系統(tǒng)不完全適用，在其他不同的生態(tài)系統(tǒng)中，能量的傳遞效率可高達(dá)30％，低的可能只有1％或更低。

(3)食物鏈一般不超過4-5個營養(yǎng)級。這是由于能量沿食物鏈傳遞中逐級遞減，在傳到第4-5營養(yǎng)級時，該營養(yǎng)級能夠傳至下一營養(yǎng)級的能量，難以維持下一個營養(yǎng)級生物的生存。能量流動的分析方法

4.1定量不定時分析

流入某一營養(yǎng)級的一定量的能量在足夠長的時間內(nèi)的去路可有三條：①自身呼吸消耗；②流入下一營養(yǎng)級；③被分解者分解利用。但這一定量的能量不管如何傳遞，最終都以熱能形式從生物群落中散失，只有靠生產(chǎn)者源源不斷地固定太陽能，才能保證生態(tài)系統(tǒng)能量流動持續(xù)正常的進(jìn)行。

4.2定量定時分析

流入某一營養(yǎng)級的一定量的能量在一定時間內(nèi)的去路可有4條：①自身呼吸消耗；②流入下一營養(yǎng)級；③被分解者分解利用；④未被自身呼吸消耗，也未被下一營養(yǎng)級和分解者利用，即“未利用”部分。如果是以年為單位研究，其中④部分的能量將保留到下一年。

消費(fèi)者糞便中的能量是指存在于其食物殘渣的有機(jī)物(相當(dāng)于此消費(fèi)者的上一營養(yǎng)級生物的殘體)中的能量，最終被分解者利用，這部分能量未被消費(fèi)者同化，因此在分析此消費(fèi)者的能量變化時不應(yīng)考慮，而應(yīng)歸入被捕食者流向分解者的能量變化中。能量流動的模型――生態(tài)金字塔

把生態(tài)系統(tǒng)中各個營養(yǎng)級有機(jī)體的個體數(shù)量、生物量或能量，按營養(yǎng)級順序排列并繪制成圖，其形似金字塔，故稱生態(tài)金字塔或生態(tài)錐體。生態(tài)金字塔可分為能量金字塔、生物量金字塔和數(shù)量金字塔三類。生態(tài)金字塔可表示生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)和能量流動過程及特點(diǎn)，其原理是美國生態(tài)學(xué)家林德曼提出的“十分之一定律”。此模型中每一營養(yǎng)級的體積的大小代表所同化的能量的多少，而相鄰兩營養(yǎng)級體積的比值則代表了能量傳遞的效率。

一般說來，能量金字塔最能保持金字塔形，而生物量金字塔有時有倒置的情況。例如，海洋生態(tài)系統(tǒng)中，生產(chǎn)者(浮游植物)的個體很小，生活史很短，根據(jù)某一時刻調(diào)查的生物量，常低于浮游動物的生物量。這樣，按上法繪制的生物量金字塔就倒置過來。當(dāng)然，這并不是說流過的能量在生產(chǎn)者的環(huán)節(jié)要比消費(fèi)者的環(huán)節(jié)低，而是由于浮游植物個體小代謝快，生命短，某一時刻的能量反而要比浮游動物少，但一年中的總能量還是比浮游動物多。數(shù)量金字塔倒置的情況就更多一些，如果消費(fèi)者個體小而生產(chǎn)者個體大，如昆蟲和樹木，昆蟲的個體數(shù)量就多于樹木。同樣，對于寄生者來說，寄生者的數(shù)量也往往多于宿主，同樣會使金字塔的這些環(huán)節(jié)倒置過來。研究能量流動的意義

6.1廢物資源化，提高能量利用率

研究生態(tài)系統(tǒng)能量流動，可以幫助人們科學(xué)規(guī)劃、設(shè)計人工生態(tài)系統(tǒng)，使能量得到最有效的利用。例如人們根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)中能量多級利用和物質(zhì)循環(huán)再生的原理合理設(shè)計食物鏈，使生產(chǎn)一種產(chǎn)品時的有機(jī)廢棄物成為生產(chǎn)另一種產(chǎn)品的投入，使廢物資源化，以提高能量轉(zhuǎn)化效率，減少環(huán)境污染。許多地方的“生態(tài)農(nóng)業(yè)”、“?；~塘”，就是通過合理設(shè)計食物鏈，將原來隨植物遺體、動植物的殘落物和排泄物被浪費(fèi)的能量轉(zhuǎn)化為人類可利用的能量，從而提高了能量利用率。

6.2促進(jìn)能量的定向流動，實(shí)現(xiàn)資源的利用效益

研究生態(tài)系統(tǒng)的能量流動，可以幫助人們合理地調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)的能量流動關(guān)系，使能量持續(xù)高效地流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠?。這一意義有兩層含義：

一是根據(jù)當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件因地制宜，通過發(fā)展相關(guān)產(chǎn)業(yè)獲得最大收益，如在干旱地區(qū)，可培育優(yōu)質(zhì)牧草資源，發(fā)展畜牧業(yè)；

二是依據(jù)能量傳遞規(guī)律，有效地利用資源，如根據(jù)牧草的實(shí)際生產(chǎn)量，合理確定載畜量，既避免資源浪費(fèi)又避免資源的破壞，最終使能量更多流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠帧?/p>

6.3當(dāng)前糧食問題的解決

能量流動規(guī)律提醒人們：人類處于食物鏈的頂級，食物鏈越長，能量在流動中消耗的就越多，人得到的就越少。進(jìn)入2008年，全球性的糧食危機(jī)日益加重。危機(jī)產(chǎn)生的原因是多方面的，其中一個原因是有些國家或地區(qū)將糧食通過食物鏈轉(zhuǎn)化為動物性食品，造成了能量的浪費(fèi)。因此可以通過縮短食物鏈，即改變?nèi)祟惖氖澄锝Y(jié)構(gòu)，減少動物性食物的生產(chǎn)與消費(fèi)，增加植物性食品的生產(chǎn)與消費(fèi)，在一定程度上可以起到緩解糧食危機(jī)的作用。

第二篇：生態(tài)系統(tǒng)能量流動說課稿

《生態(tài)系統(tǒng)的能量流動》說課稿

各位領(lǐng)導(dǎo)、老師們，下午好！今天我說課的題目是生態(tài)系統(tǒng)的能量結(jié)構(gòu)，接下來我將從“教材，教學(xué)重難點(diǎn)，教法，學(xué)法，教學(xué)過程，板書設(shè)計”等幾個方面對該課題進(jìn)行剖析。

一 說教材

該節(jié)是人教版高中生物必修三第五章第二節(jié)的內(nèi)容，在教學(xué)中，本節(jié)知識起著承上啟下的作用。本節(jié)知識直接關(guān)系到《生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)》和《生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性》的學(xué)習(xí)，學(xué)科內(nèi)綜合性強(qiáng)，理論聯(lián)系實(shí)際緊密，所以本節(jié)內(nèi)容是本章的重點(diǎn)之一。由于“能量”的概念比較抽象，而學(xué)生在物理、化學(xué)的學(xué)習(xí)中逐步建立了能量、能量傳遞、能量守恒等一些基本概念和在生物學(xué)中學(xué)習(xí)了“儲存能量的物質(zhì)”、“能量代謝”等內(nèi)容都是理解本節(jié)內(nèi)容的基礎(chǔ)。從考試的角度來看，本節(jié)內(nèi)容常作為考試熱點(diǎn)，往往把分析和計算結(jié)合在一起，從這一點(diǎn)看，本節(jié)又是高中生物的重點(diǎn)之一。

二 說教學(xué)目標(biāo)

根據(jù)教材結(jié)構(gòu)與內(nèi)容分析，依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)，考慮到學(xué)生已有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)及心理特征，我制定如下教學(xué)目標(biāo)：

知識目標(biāo)：使學(xué)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(diǎn)；使學(xué)生體會研究生態(tài)系統(tǒng)能量流動的意義

能力目標(biāo)：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，與各營養(yǎng)級之間的能量變化關(guān)系,發(fā)展能力;通過引導(dǎo)學(xué)生定量地分析某個具體生態(tài)系統(tǒng)的能量流動過和和特點(diǎn),培養(yǎng)學(xué)生分析,綜合和推理的思維能力

情感目標(biāo):通過分析生態(tài)系統(tǒng)能量流動的特點(diǎn),培養(yǎng)學(xué)生用普遍聯(lián)系的觀點(diǎn)來分析事物;在生態(tài)道德的角度,理解一些生態(tài)學(xué)觀點(diǎn),使學(xué)生懂得對資源的利用應(yīng)遵循生態(tài)學(xué)原理和可持續(xù)發(fā)展原則。

三 說教學(xué)重難點(diǎn)

本著高二新課程標(biāo)準(zhǔn)，在吃透教材基礎(chǔ)上，也因?yàn)槟芰颗c營養(yǎng)級之間的聯(lián)系還是比較抽象，學(xué)生對能量流動的特點(diǎn)不容易理解，所以我確定了本章的教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)是： 重點(diǎn):生態(tài)系統(tǒng)能量流動的過程和特點(diǎn)。難點(diǎn):生態(tài)系統(tǒng)能量流動的特點(diǎn)及其形成原因

四 說教法

考慮到高二學(xué)生的現(xiàn)狀，我主要采取學(xué)生活動的教學(xué)方法，讓學(xué)生真正的參與活動，而且在活動中得到認(rèn)識和體驗(yàn)。針對本節(jié)圖片、表格較多及思維量大的特點(diǎn)，我主要采用了以下的教學(xué)方法：

1、直觀演示法 ：利用圖片的投影，多媒體展示，動畫演示等手段對食物鏈、能量金子塔等進(jìn)行直觀演示。

2、活動探究法 ：引導(dǎo)學(xué)生通過創(chuàng)設(shè)情景形式獲取知識，如讓學(xué)生進(jìn)入在孤島求生上是先吃雞還是先吃玉米的情景，培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力，思維能力，活動組織能力。

3、集體討論法 ：教授過程中主要采用集體討論法，促使學(xué)生在學(xué)習(xí)中解決問題，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)結(jié)協(xié)作的精神。五 說學(xué)法

通過課前指導(dǎo)學(xué)生預(yù)習(xí)，收集資料，觀察課件，培養(yǎng)學(xué)生動手能力，觀察能力，探究能力。這節(jié)課在指導(dǎo)學(xué)生的學(xué)習(xí)方法和培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力方面我主要采取以下方法：思考評價法，分析歸納法，自主探究法，總結(jié)反思法。

六 說教學(xué)過程

一）新課導(dǎo)入

讓學(xué)生對問題探討中孤島求生的先吃雞還是先吃玉米展開討論進(jìn)行引入，這樣可激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，建立能量在食物鏈中流動的感性知識。對學(xué)生討論我先不作解答，而是緊跟著提問上節(jié)知識，提出生態(tài)系統(tǒng)的組成包括哪些和有什么功能？食物鏈的概念是什么？要求學(xué)生畫一個通用的食物鏈圖解。并引導(dǎo)學(xué)生討論下一個營養(yǎng)級從上一個營養(yǎng)級獲得的能量就是沿此進(jìn)行的，然后引出新的課題（板書課題：生態(tài)系統(tǒng)的能量流動）。本部分用時5分鐘。

二）新課講授 一開始，我會跟學(xué)生們說我們每天進(jìn)行生命活動都伴隨能量變化并分析其主要能量變化后提出問題：生態(tài)系統(tǒng)的能量流動概念是什么？根據(jù)同學(xué)們的回答得出生態(tài)系統(tǒng)的能量流動概念。（板書：一 概念）

接著我會設(shè)計兩道小組合作題目。

1、以剛才所畫的食物鏈為參照，討論其中一個營養(yǎng)級的能量流動，從輸入、去路與散失三個角度分析，同時理解能量流動的源頭、食物鏈的功能，并初步了解能量流動的過程并得出能量流動是單向和逐級遞減的特點(diǎn)。（板書：二 過程）

2、以賽達(dá)伯格湖能量流動的圖解為依托，引導(dǎo)學(xué)生對能量的定量變化通過數(shù)據(jù)的計算進(jìn)行詳細(xì)分析，通過小組討論并回答課文P95中提出的4個問題，進(jìn)一步加深能量流動是單向的和逐漸遞減的特點(diǎn)，同時還能得出（1）相鄰營養(yǎng)級之間能量傳遞效率是10~20%（2）能量金字塔（3）研究能量流動的意義，并借此引導(dǎo)學(xué)生討論如何讓能量最大限度地流向?qū)θ祟愖钣欣牟糠?？從而自然得出前面孤島求生的答案是先吃雞。（板書：三 特點(diǎn) 四 研究意義）這兩部分是本節(jié)課的核心部分，學(xué)生活動多，老師的作用也很關(guān)鍵，我主要采取組內(nèi)討論、組間交流并結(jié)合投影圖片、投影動畫、學(xué)生案例展示的方式進(jìn)行。這部分用時約25分鐘。

為使學(xué)生對知識達(dá)到深化理解、鞏固提高的效果，我結(jié)合兩個討論題專門設(shè)計了一組即時訓(xùn)練題，做完后，屏幕展示匯總，以及時鞏固新知。然后，進(jìn)行當(dāng)堂訓(xùn)練，這部分習(xí)題分AB兩個層次，適合不同能力的學(xué)生做，做完后收上，課后批改后會了解學(xué)生掌握的情況，從而得到準(zhǔn)確的學(xué)習(xí)信息。這部分用時約6分鐘。

三）結(jié)課

組織學(xué)生總結(jié)本節(jié)課。引導(dǎo)學(xué)生可對照教學(xué)目標(biāo)總結(jié)知識，從而盡快將知識形成能力；也可總結(jié)方法，從而理解生物學(xué)分析思路；還可以談?wù)劯邢?，從而理解人與自然的和諧相處的必要性。最后要求學(xué)生完成課后習(xí)題，課后時間允許的話還可組織有興趣的同學(xué)進(jìn)行對當(dāng)?shù)剞r(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的能量流動情況得調(diào)查。這部分用時大約4分鐘。七 說板書設(shè)計

生態(tài)系統(tǒng)的能量流動 一 概念:生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入,傳遞和散失過程 二 過程:能量的源頭是陽光

輸入：總能量為生產(chǎn)者所固定的太陽能總量

傳遞：沿食物鏈（網(wǎng)）逐級傳遞

散失 ：①呼吸作用消耗 ② 流入分解者 ③ 被下一營養(yǎng)級所同化=攝入量—糞便量 三 特點(diǎn):單向流動:生產(chǎn)者到初級消費(fèi)才到次級消費(fèi)者 逐級遞減:傳遞效率為10%-20% 四 研究意義:調(diào)整能量流動關(guān)系,使其持續(xù)高效地流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠?/p>

第三篇：《生態(tài)系統(tǒng)的能量流動》教案文檔

《生態(tài)系統(tǒng)的能量流動》

柳河一中

張海霞

1.教材分析

本節(jié)內(nèi)容的地位(本節(jié)內(nèi)容為1課時)該節(jié)是人教社高中《生物》(必修3)第五章第二節(jié).生態(tài)系統(tǒng)的主要功能是物質(zhì)循環(huán)和能量流動，所以本節(jié)內(nèi)容是本章的重點(diǎn)之一。由于“能量”的概念比較抽象，學(xué)生已經(jīng)在物理、化學(xué)的學(xué)習(xí)中逐步建立了能量、能量傳遞、能量守恒等一些基本概念；在生物學(xué)中，學(xué)生已學(xué)習(xí)了“儲存能量的物質(zhì)”、“能量代謝”等內(nèi)容，這些都是理解本節(jié)內(nèi)容的基礎(chǔ)，在教學(xué)中要緊緊依托這些知識。從考試的角度來看，本節(jié)內(nèi)容常作為考試熱點(diǎn)，往往把分析和計算結(jié)合在一起。2教學(xué)目標(biāo) 知識目標(biāo):（1）、使學(xué)生理解能量流動是生態(tài)系統(tǒng)的兩大功能之一。

(2)、使學(xué)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(diǎn)。能力目標(biāo)：

(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”與各營養(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)、通過引導(dǎo)學(xué)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(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生分析、綜合和推理的思維能力。情感目標(biāo)：

(1)、通過分析生態(tài)系統(tǒng)能量流動的特點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生用普遍聯(lián)系的觀點(diǎn)來分析事物。

(2)、站在生態(tài)道德的角度，理解一些生態(tài)學(xué)觀點(diǎn)，使學(xué)生懂得對資源的利用應(yīng)遵循生態(tài)學(xué)原理和可持續(xù)發(fā)展原則，為形成科學(xué)的世界觀作準(zhǔn)備。

3教具準(zhǔn)備：多媒體課件、相關(guān)掛圖

4教學(xué)方法:討論分析教學(xué)法 圖形直觀教學(xué)法 遷移比較法 5教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)

教學(xué)重點(diǎn):生態(tài)系統(tǒng)能量流動的過程和特點(diǎn)。教學(xué)難點(diǎn):生態(tài)系統(tǒng)能量流動的特點(diǎn)及其形成原因 6重難點(diǎn)突破策略:(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(yùn)用能量流動的動畫,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)生直觀地理解一個營養(yǎng)級的能量的來源和去向,進(jìn)而掌握能量流動的特點(diǎn).(3).聯(lián)系賽達(dá)伯格湖能量流動的實(shí)例,分析能量流動的傳遞效率,以驗(yàn)證和鞏固生態(tài)系統(tǒng)能量流動的特點(diǎn).(4).運(yùn)用教材中“能量金字塔”形象地說明能量流動的特點(diǎn)是單向流動，逐級遞減.7.教學(xué)過程設(shè)計

教學(xué)內(nèi)容程序設(shè)計: 按照大綱的要求和教材的編排進(jìn)行知識點(diǎn)的教學(xué).導(dǎo)課:問題探討

講授新課

一、概念:生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失的過程。

二、能量流動的過程： 輸入的起點(diǎn)：太陽能

輸入的總能量：生產(chǎn)者所固定的全部太陽能 傳遞途徑：食物鏈和食物網(wǎng)

能量轉(zhuǎn)化：太陽能

化學(xué)能

ATP和熱能 散失：細(xì)胞呼吸以熱能形式散失

三、能量流動的特點(diǎn)

1、能量流動的特點(diǎn)是：單向流動、逐級遞減

2、能量傳遞效率是：10%~20% 小結(jié)（讓學(xué)生總結(jié)）

練習(xí)：見多媒體

作業(yè)：導(dǎo)學(xué)大課堂

第四篇：生態(tài)系統(tǒng)的能量流動教案

生態(tài)系統(tǒng)的能量流動教案（2）

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第五章第二節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動

教

學(xué)

目

標(biāo)

.分析生態(tài)系統(tǒng)能量流動的過程和特點(diǎn)。

2.概述研究能量流動的實(shí)踐意義。

3.嘗試調(diào)查農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動情況

教方學(xué)法

講述與學(xué)生練習(xí)、討論相結(jié)合 教

材

分

析

重點(diǎn)

生態(tài)系統(tǒng)能量流動的過程和特點(diǎn)。

難點(diǎn)

能量流動過程、特點(diǎn)

教具

多媒體、實(shí)物投影儀

程

討論與總結(jié)

一、生態(tài)系統(tǒng)的能量流動

．概念：生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞和散失的過程。

2．過程

（1）起點(diǎn)：從生產(chǎn)者固定太陽能開始，（2）過程

（3）特點(diǎn)：單向流動，逐級第減

（4）研究目的：設(shè)法調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)的能量流動方向，使能量流向使能量持續(xù)高效流向?qū)θ祟愖钜娴牟糠帧?/p>

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(chǔ)。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?yàn)橄乱粻I養(yǎng)級消費(fèi)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(shù)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(shù)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(zhuǎn)化和散失的過程；（3）生物的遺體殘骸是分解者能量的。

〖思考與討論1〗學(xué)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(zhuǎn)化后，一部分儲存在生態(tài)系統(tǒng)（生物體有機(jī)物）中，而另一部分被利用、散發(fā)至無機(jī)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(diǎn)

〖資料分析〗學(xué)生思考回答，老師提示。

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(chǎn)者

464.6

62.8

3.52%

植食性動物

62.8

2.6

20.06%

肉食性動物

2.6

分解者

4.6

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(jìn)入下一營養(yǎng)級，而為分解者所利用；還有一部分未能進(jìn)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(nèi)；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(diǎn)：

.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(xué)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(xiàn)倒置的塔形。例如，在海洋生態(tài)系統(tǒng)中，由于生產(chǎn)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(diào)查到的浮游植物的量可能低于浮游動物的量。當(dāng)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(shù)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(shí)踐意義

〖思考與討論2〗學(xué)生思考回答，老師提示。

〖提示〗“?；~塘”的設(shè)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(jīng)各營養(yǎng)級的能量，提高生產(chǎn)效益。

〖調(diào)查〗參考調(diào)查點(diǎn)：稻田生態(tài)系統(tǒng)

組成成分：（1）非生物的物質(zhì)和能量；（2）生產(chǎn)者：水稻、雜草、浮游植物等；（3）消費(fèi)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(chǎn)者主體是水稻，其他生產(chǎn)者有雜草、浮游植物等。農(nóng)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(fèi)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(gòu)成危害，田螺、植食性魚數(shù)量較多時也會對水稻生長構(gòu)成危害。農(nóng)民采取噴灑農(nóng)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(fèi)者有：泥鰍、黃鱔、肉食性魚、青蛙等。一般而言，這些消費(fèi)者對水稻生長利大于害。農(nóng)民通過禁捕，或適量放養(yǎng)等措施，實(shí)現(xiàn)生態(tài)農(nóng)業(yè)的目標(biāo)。

5.農(nóng)民對秸稈的傳統(tǒng)處理方式有焚燒或填埋等；現(xiàn)代農(nóng)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(chǎn)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效率。

7.通過稻田養(yǎng)魚等措施，實(shí)現(xiàn)立體化生態(tài)農(nóng)業(yè)；通過建造沼氣池，實(shí)現(xiàn)能量的多級利用。

〖技能訓(xùn)練〗分析和處理數(shù)據(jù)

〖提示〗這些玉米的含碳量折合成葡萄糖是6687.5kg，計算公式是/12×2675，這些葡萄糖儲存的能量是1.07×1011kj（計算公式是EG=mG×1.6×107）；

這些玉米呼吸作用消耗的能量是3.272×1010kj（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1.3972×1011kj（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=1.3972×1011/8.5×1012）。

典型例題

例1（XX年陜西、內(nèi)蒙卷）一個池塘有生產(chǎn)者（浮游植物）、初級消費(fèi)者（植食

性魚類）、次級消費(fèi)者（肉食性魚類）、分解者（微生物）。其中生產(chǎn)者固定的全部能量為a，流入初級消費(fèi)者、次級消費(fèi)者、分解者的能量依次為b、c、d，下列表述正確的是

A．a(chǎn)=b+d

B．a(chǎn)＞b+d

c．a(chǎn)＜b+d

D．a(chǎn)＜c+d

解析：一個生態(tài)系統(tǒng)中，流經(jīng)該系統(tǒng)的總能量是生產(chǎn)者固定的太陽能。該生態(tài)系統(tǒng)中生產(chǎn)者固定的全部能量是a，即流經(jīng)該系統(tǒng)的各個營養(yǎng)級的總能量是a，數(shù)值是最大的。這些能量一部分在生產(chǎn)者的呼吸作用中以熱能形式散失到環(huán)境中，一部分用于自身的生長、發(fā)育、繁殖。在后一部分能量中，一部分隨植物遺體和殘枝敗葉等被分解者分解釋放出來，還有一部分沿著食物鏈流入初級消費(fèi)者，除小部分能量隨動物糞便排出體外，其余被初級消費(fèi)者同化。能量依次沿食物鏈單向流動、逐級遞減傳遞下去。本題正確答案是B。

目標(biāo)檢測

．右圖表示某湖泊生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)，a—e代表各營養(yǎng)級的生物，下列敘述不正確的是

A．共有3條食物鏈

B．各營養(yǎng)級中，能量最多的是c,生物個體數(shù)量最多的是a

c．若水體受有機(jī)磷農(nóng)藥輕度污染，則受害最嚴(yán)重的是a

D．若c所含能量為5.8×109kj,d含1.3×108kj,則a至少約含4.5×107kj

2．在浮游植物→小魚→海豹→虎鯨這條食物鏈中，若虎鯨增加1kg體重，至少消耗浮游植物的量為

A、1kg

B、10kg

c、125kg

D、1000kg

3．下列除哪項(xiàng)外．均為對生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)能量流動特征的描述：

A、食物鏈和食物網(wǎng)是能量流動的渠道

B、食物鏈中初級消費(fèi)者越多，次級消費(fèi)者獲得的能量越多

c、單向流動，逐級遞減

D、食物鏈越短，可供養(yǎng)的消費(fèi)者越多

4．某池塘生態(tài)系統(tǒng)全部生產(chǎn)者所固定的大陽能總值為a，全部消費(fèi)者所利用的能量總值為b，全部分解者所利用的能量總值為c．那么，a、b、c三者之間的關(guān)系為：

A、a>b，b=c

B、a=b+c

c、a>b+c

D、a

5.在一個陰濕山洼草叢中，有一堆長滿苔蘚的腐木，其中聚集著螞蟻、蜘蛛、老鼠等動物。下面有關(guān)對陰濕山洼草叢及其生物等的敘述，正確的是

A．陰濕山洼草叢是一個生態(tài)系統(tǒng)

B．陰濕山洼草叢中的動物是一個生物群落

c．陰濕山洼草叢中的螞蟻是一個種群

D．苔蘚是異養(yǎng)生物，屬消費(fèi)

6．右圖是一個陸地生態(tài)系統(tǒng)食物網(wǎng)模式圖，下列敘述中不正確的是

A．在該食物網(wǎng)中，共有5條食物鏈存在 B．在該食物網(wǎng)中，H處于三個不同的營養(yǎng)級

c．若B種群中各年齡期的個體數(shù)目比例適中，則該種群的密度在一段時間內(nèi)會明顯變大

D．在該食物網(wǎng)中，如果c種群的數(shù)量下降10%，則H的數(shù)量不會發(fā)生明顯變化

7．人們常用能量金字塔來說明生態(tài)系統(tǒng)中哪兩者之間的關(guān)系

A．能量與營養(yǎng)級

B．能量與個體大小

c．能量與個體數(shù)量

D．能量與生物代謝類型

8.某一生態(tài)系統(tǒng)中，已知一只鷹增重2kg要吃l0kg小鳥；小鳥增重0.25kg要吃2kg昆蟲；而昆蟲增重100kg要吃1000kg綠色植物。在此食物鏈中這只鷹對綠色植物的能量利用百分率為

A．0.05％

B．0.5％

c．0.25％

D．0.025％

9、一個完整的生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)包括

A．生態(tài)系統(tǒng)的成分、食物鏈和食物網(wǎng)

B．生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者

c．物質(zhì)循環(huán)，能量流動

D．生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者和無機(jī)環(huán)境

0．某草原上長期生活著野兔、狐和狼，形成一個相對平衡的生態(tài)系統(tǒng)。經(jīng)測定，其各種生物所含能量如下表-1)

生物種類

草

兔

狐

狼

所含能量

9.9×109

.5×l09

2×108

.3×108

則該生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈可表示為

A．草

兔

狐

狼

B．草

兔

狼

狐

狼

狼

c．草

兔

D．草

兔

狐

狐

1、對某生態(tài)系統(tǒng)能量流動進(jìn)行部分測定，粗略的結(jié)果如下圖所示該生態(tài)系統(tǒng)凈初級生產(chǎn)量是

A．6690

B．4620

c．780

D．5570

12．在由草、兔、狐組成的一條食物鏈中，兔經(jīng)過同化作用所獲得的能量，其去向不應(yīng)該包括

A.通過兔的糞便流入到分解者體內(nèi)的能量

B.通過兔的呼吸作用釋放的能量

c.通過狐的糞便流入到分解者體內(nèi)的能量

D.流入狐體內(nèi)的能量

3、右圖表示a、b、c三地區(qū)森林土壤有機(jī)物分解狀況，則分解者的作用強(qiáng)弱依次是

A、a>c=b

B、c>b>a

c、c=b>a

D、a>b>c

4．假若某生態(tài)系統(tǒng)有四種生物，并構(gòu)成一條食物鏈a→b→c→d，在某一時間分別測得這四種

生物a、b、c、d所含的有機(jī)物總量分別為m1、m2、m3、m4。下列敘述中，不正確的是

A．四種生物中所含的能量歸根到底來自于a通過光合作用固定的太陽能

B．在一段時間內(nèi)，若b種群數(shù)量增加，則a種群數(shù)量下降，d種群數(shù)量增加

c．若m1＜5m2，則生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性就會遭到破壞

D．d個體所含的有機(jī)物的質(zhì)量一定比c個體所含的有機(jī)物的質(zhì)量小

5、如果一個人食物有1/2來自綠色植物，1/4來自小型肉食動物，1/4來自羊肉，假如傳遞效率為10%，那么該人每增加1千克體重，約消耗植物

A、10千克

B、280千克

c、100千克

D、28千克

6..下列敘述，錯誤的是

A．當(dāng)狼吃掉一只兔子時，就獲得了兔的全部能量

B．當(dāng)狼捕食兔子并經(jīng)同化作用合成了自身的有機(jī)物時，能量就從第一營養(yǎng)級流入了第二營養(yǎng)級

c．生產(chǎn)者通過光合作用制造了有機(jī)物時，能量就由非生物環(huán)境流入了生物群落

D．生態(tài)系統(tǒng)的能量流動是往復(fù)循環(huán)的 7..下列說法正確的是

A、只要時間允許，棄耕農(nóng)田有可能形成樹林

B、在群落演替中，動物是依賴于植物而出現(xiàn)的 c、在群落演替中，苔蘚的出現(xiàn)比地衣早

D、人類活動會改變?nèi)郝溲萏娴乃俣?，但不會改變其方?/p>

18..下列關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)中分解者的敘述，正確的是

A．各種細(xì)菌、真菌都是分解者

B．將動植物遺體中的有機(jī)物分解成無機(jī)物，供生產(chǎn)者再利用

c．有的動物也能成為分解者

D．在分解動植物遺體時，將有機(jī)物中的能量釋放出來，供生產(chǎn)者再利用

9..下列有關(guān)食物鏈的說法中，正確的是

A．在生態(tài)系統(tǒng)中，生物種類越復(fù)雜，個體數(shù)量越龐大，食物鏈就越多

B．自然生態(tài)系統(tǒng)中,沿著食物鏈的方向，能量逐級遞減

c．在不同的食物鏈中，根據(jù)動物的食性，每種動物只能歸屬于某一特定的營養(yǎng)級

D．陸地生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈中，營養(yǎng)級越高的生物，占有的碳元素越少

20圖30—2表示一生態(tài)系統(tǒng)中生物種類間的相互關(guān)系，圖中各種類均生活在退潮后暴露出的巖石上，其中海藻、藤壺、貽貝和海葵固著于巖石表面，海星、石鱉和石械則在巖石表面來回爬動找尋食物，圖中的數(shù)字表示海星食物中各種類所占的比例（%）。

①

此生態(tài)系統(tǒng)中處于第三營養(yǎng)級的種類有

。兩者既有捕食關(guān)系又有競爭關(guān)系的種類是____________________________。

②

當(dāng)除去全部海星一年后，與對照地區(qū)相

比，該處生物種類組成發(fā)生了很大的變化，其中_________成為優(yōu)勢種，而石鱉和石械數(shù)量大為減少，其原因是_______________________。

21.根據(jù)右側(cè)生態(tài)系統(tǒng)中的食物網(wǎng)簡圖，請據(jù)圖回答：

（1）該食物網(wǎng)中的肉食動物是，含能量最多的是

，A生物與E生物的關(guān)系是。

（2）若B生物種群總能量為7.1×l09kj，A生物種群總能量

為2.3×108kj，從理論上計算c儲存的總能量最少為

kj。在該生態(tài)系統(tǒng)的能量流動過程中B生物種群的能量除了圖中所示的分配外，其余能量的去向還有

①

②___________________

、③_________________________。

（3）若A種群生物量減少，E和D種群將如何變化？

（4）右圖是食物鏈“樹→昆蟲→食蟲鳥”的兩個金字塔。

其中左邊為

金宇塔，右邊為

金字塔。

參考答案

-5.BcAcA、6-10.cAcAD、11-15.DADDB、16.ABD、17.AB、18.Bc、19.ABD

20．海星、荔枝螺、?？?/p>

海星和荔枝螺

②藤壺

藤壺大量繁殖，占據(jù)了巖石表面，使海藻不能生長，石鱉和石槭因失去食物而數(shù)量減少。

21.(1）c；B；競爭（2）4.8×107；一部分能量用于自身呼吸作用被消耗掉；一部分用于B生物的生長、發(fā)育和繁殖等生命活動，儲存在B生物的有機(jī)物中；－部分能量隨著遺體、殘枝敗葉被分解者分解（3）先增加后減少，最終恢復(fù)動態(tài)平衡（4）數(shù)量；能量；

第五篇：生態(tài)系統(tǒng)的能量流動教學(xué)設(shè)計

生態(tài)系統(tǒng)的能量流動教學(xué)設(shè)計

生態(tài)系統(tǒng)的能量流動教學(xué)設(shè)計1

1教學(xué)目標(biāo)

1.知識目標(biāo)

(1) 理解生態(tài)系統(tǒng)能量流動的概念。

(2) 描述生態(tài)系統(tǒng)能量流動的過程和特點(diǎn)；

(3) 構(gòu)建生態(tài)系統(tǒng)能量流動的物理模型---能量金字塔。

2.能力目標(biāo)

(1)通過對“賽達(dá)伯格湖能量流動圖解”的積極思維，培養(yǎng)學(xué)生耐心細(xì)致的觀察能力和識圖能力；

(2)通過分析能量的來源和去路，發(fā)展學(xué)生的思維和遷移能力；

(3)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(yùn)算能力和思維能力。

3.情感態(tài)度與價值觀目標(biāo)

(1) 通過自主性學(xué)習(xí)與小組討論相結(jié)合，培訓(xùn)同學(xué)發(fā)現(xiàn)問題、解決問題以及與他人合作交流的能力；

(2) 通過學(xué)習(xí)能量流動的實(shí)踐意義，形成合理利用資源應(yīng)遵循生態(tài)學(xué)原理和可持續(xù)發(fā)展的觀念，樹立科學(xué)服務(wù)于社會的觀點(diǎn)。

2學(xué)情分析

高二學(xué)生已經(jīng)具有一定的生物學(xué)基礎(chǔ)知識和數(shù)學(xué)計算能力、獨(dú)立思維能力，他們渴望對事物本質(zhì)的探究，但思維的系統(tǒng)全面還有待提高。

3重點(diǎn)難點(diǎn)

1.重點(diǎn)：生態(tài)系統(tǒng)中能量流動的過程和特點(diǎn)。

重點(diǎn)落實(shí)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)本課作好準(zhǔn)備。

(2)運(yùn)用能量流動的多媒體課件，使學(xué)生直觀形象地理解一個營養(yǎng)級的能量來源和去向，進(jìn)而掌握能量流動的特點(diǎn)。 (3)聯(lián)系實(shí)際，用實(shí)例分析運(yùn)用能量流動的傳遞效率，以驗(yàn)證和鞏固其特點(diǎn)。

2.難點(diǎn)：生態(tài)系統(tǒng)能量流動的特點(diǎn)及其形成原因。

難點(diǎn)突破策略：

(1)引導(dǎo)學(xué)生圍繞思考題討論，并對具體實(shí)例作詳細(xì)分析。

(2)通過“能量金字塔”模型圖形象說明能量流動特點(diǎn)。

4教學(xué)過程

4.1第一學(xué)時

教學(xué)活動

活動1【導(dǎo)入】復(fù)習(xí)引入

激趣設(shè)疑，引入新課

由“神奇的生態(tài)球”短片引入生態(tài)系統(tǒng)能量流動的學(xué)習(xí)。

1.多媒體展示教學(xué)情境：播放“神奇的生態(tài)球”，問：

(1) 生態(tài)系統(tǒng)應(yīng)有哪些成分？上述生態(tài)球中的生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者各是什么？

(2) 生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)指什么？ 請說出上述生態(tài)球中的食物鏈,并寫出通用的食物鏈。

(3)要使小生態(tài)球長時期保持原狀，需要把它放到有適宜陽光的地方。為什么？

2.引入：從以上可知，生態(tài)系統(tǒng)中的各營養(yǎng)級都需要能量的供給。那么生態(tài)系統(tǒng)中能量是如何輸入、傳遞和散失的？這就是我們今天要學(xué)習(xí)的內(nèi)容：生態(tài)系統(tǒng)的能量流動。

活動2【講授】新課目標(biāo)達(dá)成

一、生態(tài)系統(tǒng)中能量流動的概念

主動構(gòu)建，生成概念

1.問：什么是生態(tài)系統(tǒng)的能量流動？讓學(xué)生嘗試用簡潔的語言說出。

2.多媒體展出生態(tài)系統(tǒng)中能量流動的概念，并強(qiáng)調(diào)重點(diǎn)：

概念：生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入，傳遞和 散失 的過程，稱為生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動。

提示：生態(tài)系統(tǒng)中能量流動包括三部分：無機(jī)環(huán)境到群落，群落內(nèi)，群落到無機(jī)環(huán)境。

二、生態(tài)系統(tǒng)能量流動的過程

自學(xué)提煉，梳理要點(diǎn)

1.學(xué)生自主性學(xué)習(xí)：

學(xué)生自學(xué)89頁能量流動的過程，教師通過課件展示遞進(jìn)式問題：

(1)生態(tài)系統(tǒng)的能量來源于哪里？

(2)能量主要以哪種形式和方式輸入到生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的？

(3)生產(chǎn)者固定的太陽能有哪些去路？

(4)每個營養(yǎng)級獲得和傳遞能量的方式是否相同？

(5)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動中能量散失的主要途徑是什么？以什么形式散失？

2.借助生態(tài)系統(tǒng)能量流動圖解，師生共同歸納能量流動過程：

(1)生態(tài)系統(tǒng)的能量來源于太陽能。在單位時間內(nèi)輸入生態(tài)系統(tǒng)的總能量應(yīng)是該生態(tài)系統(tǒng)中全部生產(chǎn)者在單位時間內(nèi)所固定的太陽能總量。

(2)能量輸入：生態(tài)系統(tǒng)中能量流動的起點(diǎn)是生產(chǎn)者（主要是植物）通過光合作用固定的太陽能開始的。能量流動的渠道是食物鏈和食物網(wǎng)。

(3)能量傳遞：生態(tài)系統(tǒng)能量流動中，能量以太陽光能→生物體內(nèi)有機(jī)物中的化學(xué)能→熱能散失的形式變化。能量在食物鏈的各營養(yǎng)級中以有機(jī)物（食物）中化學(xué)能的形式流動。

(4)能量散失：生態(tài)系統(tǒng)能量流動中能量散失的主要途徑是通過食物鏈中各營養(yǎng)級生物本身的細(xì)胞呼吸及分解者的細(xì)胞呼吸，主要以熱量的形式散失。

三、生態(tài)系統(tǒng)能量流動的特點(diǎn)

剖析實(shí)例，合作探究

1.介紹美國生態(tài)學(xué)家林德曼及賽達(dá)伯格湖,引出能量流動圖解。

2.用多媒體課件展示：賽達(dá)伯格湖的能量流動圖解，要求學(xué)生據(jù)圖合作分析賽達(dá)伯格湖的能量流動過程，列出以下討論題：

(1)請以任一營養(yǎng)級為例，分析其能量的“流入”與“流出”數(shù)值。

(2)分析每一營養(yǎng)級上能量的“流入”和“流出”是否平衡？

(3)請根據(jù)圖中營養(yǎng)級之間能量流動的數(shù)據(jù)計算能量傳遞的效率。

(4)能量傳遞效率為什么比較低（或高）？

(5)通過以上分析，你能總結(jié)什么規(guī)律？

3.小組討論并交流后，師生共同梳理：

(1)賽達(dá)伯格湖中生產(chǎn)者的總能量為464.6 J/（cm2﹒a），植食性動物的'總能量為 62.8 J/（cm2﹒a），肉食性動物的總能量為12.6 J/（cm2﹒a）。由第一營養(yǎng)級到第二營養(yǎng)級的傳遞效率為13.5%，由第二營養(yǎng)級到第三營養(yǎng)級的傳遞效率為20%。

(2)能量在相鄰兩個營養(yǎng)級間的傳遞效率只有10％～20％，其余80％～90％能量的一部分用于自身呼吸消耗、一部分未被下一個營養(yǎng)級利用、還有一部分被分解者分解。

通過以上實(shí)例分析可得出能量流動的特點(diǎn)：單向流動、逐級遞減。

過渡：我們能否將生態(tài)系統(tǒng)各營養(yǎng)級的能量數(shù)值用一個圖形表示出來呢？

4. 展示能量金字塔的構(gòu)建過程，引導(dǎo)學(xué)生分析圖形的意義，再由能量金字塔遷移至生物數(shù)量金字塔等。

提示： “能量金字塔”一般呈正金字塔，而數(shù)量金字塔可能會出現(xiàn)倒置現(xiàn)象。

活動3【練習(xí)】教學(xué)目標(biāo)鞏固

1．從生態(tài)學(xué)角度分析，生態(tài)系統(tǒng)中流動的能量最初來源于（ ）D

A．光合作用 B．高能化學(xué)鍵 C．綠色植物 D．太陽光能

2．下列關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)中能量流動的描述錯誤的是（ ）B

A．食物鏈和食物網(wǎng)是能量流動的渠道

B．食物鏈中初級消費(fèi)者越多，次級消費(fèi)者獲得的能量越少

C．各營養(yǎng)級從低到高能量呈金字塔形

D．食物鏈越短，可供養(yǎng)的消費(fèi)者越多

3．下列有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)能量流動的敘述中，正確的是（ ）C

A．一種蜣螂專以大象糞為食，則該種蜣螂最多能獲取大象所同化能量的20％

B．當(dāng)狼捕食兔子并同化為自身的有機(jī)物時，能量就從第一營養(yǎng)級流入第二營養(yǎng)級

C．生產(chǎn)者通過光合作用合成有機(jī)物，能量就從非生物環(huán)境流入生物群落

D．生態(tài)系統(tǒng)的能量是伴隨物質(zhì)而循環(huán)利用的

4．根據(jù)右圖所表示的食物網(wǎng),結(jié)合能量流動的特點(diǎn)進(jìn)行計算:

如果牧草固定了1000焦耳的能量, 則貓頭鷹最少能獲得____焦耳能量, 最多能獲得____焦耳能量.（1、40）

5．假設(shè)你流落在荒涼的孤島上，只有少量玉米和雞可以食用，那么使你自己活得最長的辦法是（ ）A

A．先吃雞，然后吃玉米? B．先吃玉米，然后吃雞?

C．用玉米喂雞，然后吃雞? D．用玉米喂雞，先吃雞蛋，然后再吃雞

活動4【活動】課堂小結(jié)

通過學(xué)習(xí)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動，我們知道生態(tài)系統(tǒng)必須不斷地從外界獲取能量。能量是一切生命活動的動力，是生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)。能量的流動維持各個營養(yǎng)級的生命和繁衍，使得一個生態(tài)系統(tǒng)得以存在和發(fā)展。 主要內(nèi)容總結(jié)如下：

概念： 生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞和散失過程

過程： 能量的源頭是陽光； 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)）是能量流動的總渠道

特點(diǎn)： 單向流動：生產(chǎn)者初級消費(fèi)者次級消費(fèi)者； 逐級遞減：傳遞效率為10％～20％

活動5【作業(yè)】課后鞏固拓展

1.自學(xué)內(nèi)容：研究生態(tài)系統(tǒng)的能量流動在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐上的意義。

2.作業(yè)本作業(yè)：課本課后復(fù)習(xí)題二。

生態(tài)系統(tǒng)的能量流動教學(xué)設(shè)計2

1教學(xué)目標(biāo)

1.知識目標(biāo)

（1）分析理解生態(tài)系統(tǒng)能量流動的過程和能量流動的特點(diǎn)

（2）概述研究能量流動的意義

（3）應(yīng)用能量流動規(guī)律進(jìn)行相關(guān)的計算

2.能力目標(biāo)

通過引導(dǎo)學(xué)生定量分析具體的生態(tài)系統(tǒng)能量流動過程和特點(diǎn),培養(yǎng)學(xué)生分析、綜合和推理的思維能力

3.情感態(tài)度與價值觀目標(biāo)

（1）注重培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力。

（2）注重培養(yǎng)學(xué)生生態(tài)學(xué)觀點(diǎn)，形成合理利用資源應(yīng)遵循生態(tài)學(xué)原理和可持續(xù)發(fā)展的觀念。

（3）注重培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，樹立科學(xué)服務(wù)于社會的觀念。

2學(xué)情分析

學(xué)生對生態(tài)系統(tǒng)能量流動的知識了解得很少，特別是對每一個營養(yǎng)級能量來源與去向問題，學(xué)生難以理解、難以掌握；生態(tài)系統(tǒng)能量流動的特點(diǎn)，也是學(xué)生學(xué)習(xí)這一章節(jié)一大難點(diǎn)。根據(jù)學(xué)生以形象思維為主的特點(diǎn)，教師應(yīng)提供各種教學(xué)素材，運(yùn)用多種教學(xué)媒體，從生活實(shí)際出發(fā)，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容，同時激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣。

3重難點(diǎn)

1. 學(xué)習(xí)重點(diǎn)：生態(tài)系統(tǒng)能量流動的過程和特點(diǎn)

2. 學(xué)習(xí)難點(diǎn)：能量流動具有單向、逐級遞減的原因；每一個營養(yǎng)級能量的來源與去向。

4教學(xué)過程

4.1第一學(xué)時

教學(xué)活動

活動1【導(dǎo)入】

完成課本P91問題探討，嘗試回答討論題，并思考選擇此種生存策略的理由，導(dǎo)入新課。

活動2【活動】自學(xué)提煉，梳理要點(diǎn)

一、能量流動的概念：指生態(tài)系統(tǒng)中能量的 、和 的過程。

二、能量的流動過程

1．能量的來源

除極少特殊空間以外，地球上所有的生態(tài)系統(tǒng)所需要的能量都來自 。生 產(chǎn)者固定的 便是流經(jīng)這個生態(tài)系統(tǒng)的總能量。

2．能量流動的渠道

能量流動的渠道是生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu) 和 。

3．能量流動的形式

有機(jī)中的 。

4．某個營養(yǎng)級的能量流動

如能量流經(jīng)第二營養(yǎng)級的過程

①輸入： 中的能量被攝入到初級消費(fèi)者體內(nèi)。

②散失：初級消費(fèi)者通過 作用散失大部分能量；初級消費(fèi)者的糞便、遺體殘骸中的 能量被 分解釋放。

③傳遞：部分初級消費(fèi)者被 捕食。

三、能量流動的特點(diǎn)

生態(tài)系統(tǒng)的能量流動具有兩個明顯的特點(diǎn)： 和 。能量在相鄰

的兩個營養(yǎng)級間的傳遞效率大約是 。

四、研究能量流動的意義

研究生態(tài)系統(tǒng)的能量流動，可以幫助人們合理地調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的 關(guān)系，使能

量 持續(xù)高效地流向 的部分。

活動3【活動】重點(diǎn)、難點(diǎn)分析

一、生態(tài)系統(tǒng)能量流動的過程及特點(diǎn)

投影能量流動示意圖，學(xué)生分析思考，討論如下問題：

1、能量的輸入

①能量的來源？②能量流動的起點(diǎn)？③能量輸入的總量？

2、能量的傳遞

①傳遞的途經(jīng)？②傳遞的形式？③傳遞的過程？

3、示意圖中的箭頭的含義？

4、能量能否逆向流動、循環(huán)流動？

學(xué)生交流匯報討論結(jié)果，并用實(shí)物展示儀展示部分學(xué)生成果。

教師點(diǎn)評并重點(diǎn)引導(dǎo)分析：

①在方向上：單向流動

（由于捕食關(guān)系不能顛倒，營養(yǎng)級也不能逆向，所以能量的流動是單向的。）

②在數(shù)值上：方框大小、箭頭大小→逐級遞減

（呼吸中以熱能形式散失的能量是不可再利用的，因此能量的流動是逐級遞減的。）

二、定量分析能量流動

投影賽達(dá)伯格湖的具體數(shù)據(jù)，引導(dǎo)學(xué)生分析圖解，并用一個表格來處理賽達(dá)伯格湖的生態(tài)系統(tǒng)中各個營養(yǎng)級的能量流入和流出途徑。討論回答下列問題：

1、從第一營養(yǎng)級流入第二營養(yǎng)級的能量，占生產(chǎn)者所固定的能量 總量的百分比是多少？從第二營養(yǎng)級流入第三營養(yǎng)級的能量，占初級消費(fèi)者所同化的能量總量的百分比是多少？

2、能量在流動、轉(zhuǎn)化后，流入下一個營養(yǎng)級的能量、呼吸作用散失、分解者分解及未被利用的能量總和是多少？

3、通過上述分析，你可以得出什么結(jié)論？

學(xué)生交流展示成果，教師點(diǎn)評。讓學(xué)生總結(jié)能量流動的特點(diǎn)。

三、分析每個營養(yǎng)級的能量來源與去向

投影以第二營養(yǎng)級為例的能量來源與去向圖解，引導(dǎo)學(xué)生分析并建立能量流動模式圖。

學(xué)生交流展示成果，教師點(diǎn)評并總結(jié)：投影知識框架，形成知識體系。

活動4【測試】反饋矯正與鞏固提升

1.下列關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)能量流動的敘述中正確的是（ ）

A.通過消費(fèi)者的糞便流入到分解者體內(nèi)的能量屬于消費(fèi)者同化作用所獲得的能量的一部分

B.能量可以循環(huán)流動

C.生產(chǎn)者可通過光合作用合成有機(jī)物，并把能量從無機(jī)環(huán)境帶入生物群落

D.當(dāng)捕食者吃掉被捕食者時，捕食者便獲得了被捕食者的全部能量

2．有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)中能量流動的敘述，不正確的是 （ ）

A．生態(tài)系統(tǒng)中能量流動是太陽能輻射到系統(tǒng)內(nèi)生產(chǎn)者上的能量

B．生態(tài)系統(tǒng)中能量幾乎全部來自太陽能

C．生態(tài)系統(tǒng)離開外界環(huán)境的能量供應(yīng)就無法維持

D．生態(tài)系統(tǒng)中能量流動是單向流動和逐級遞減的.

3．流經(jīng)一個生態(tài)系統(tǒng)的總能量是 （ ）

A．生產(chǎn)者用于生長、發(fā)育和繁殖的總能量 B．流經(jīng)各個營養(yǎng)級的能量總和

C．各個營養(yǎng)級生物同化的能量總和 D．生產(chǎn)者固定的太陽能的總量

4．下列有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)能量流動的敘述中，錯誤的是 （ ）

A．當(dāng)狼吃掉一只兔子時，狼不可能獲得兔子的全部能量

B．當(dāng)狼捕食兔子并轉(zhuǎn)化為自身的有機(jī)物時，能量就從第一營養(yǎng)級流入第二營養(yǎng)級

C．生產(chǎn)者通過光合作用合成有機(jī)物，能量就從非生物環(huán)境流入生物群落

D．生態(tài)系統(tǒng)的能量流動是單向的，逐級遞減的

5. 某一生態(tài)系統(tǒng)中，已知一只鷹增重2kg要吃l0kg小鳥，小鳥增重0．25kg要吃2kg昆蟲，而昆蟲增重l00 kg要吃1000kg植物。在此食物鏈中這只鷹對綠色植物的能量利用百分率為 ( )

A．0．05％ B．0．5％ C．0．25％ D．0．025％

6. 稻田中農(nóng)民要拔掉稗草，魚塘中要不斷清除肉食性的“黑魚”，用生態(tài)學(xué)觀點(diǎn)看，是為了( )

A．保持生態(tài)平衡 B．保持生物群落的單一性

C．調(diào)整能量在生態(tài)系統(tǒng)中流動的方向 D．使物質(zhì)能夠盡快地循環(huán)流動

7．“一山不容二虎”這一諺語，用生態(tài)學(xué)觀點(diǎn)可以解釋為 ( )

A．虎所需的生活空間很大 B．身強(qiáng)體壯的虎以身體弱小的虎為食

C．虎性情孤獨(dú)，不群聚

D．營養(yǎng)級越高的生物，能得到的能量越少，個體數(shù)量也就越少

生態(tài)系統(tǒng)的能量流動教學(xué)設(shè)計3

一、教材分析

1.1 本節(jié)內(nèi)容的地位：

《生態(tài)系統(tǒng)的能量流動》是人教版高中教材必修三第五章第二節(jié)的內(nèi)容。本節(jié)安排兩個課時，這節(jié)課完成第一課時，內(nèi)容是生態(tài)系統(tǒng)能量流動的過程和特點(diǎn)兩部分。

在學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容之前，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了光合作用、呼吸作用以及生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，為本節(jié)課的學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)。本節(jié)內(nèi)容也為以后要學(xué)習(xí)的物質(zhì)循環(huán)、生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性等內(nèi)容作鋪墊，因此起著承上啟下的作用，并且對人們在實(shí)際生活中的行為有著非常重要的指導(dǎo)意義。

從應(yīng)試的角度來看，本節(jié)內(nèi)容常作為考試熱點(diǎn)，往往把分析和計算結(jié)合在一起，也是生態(tài)學(xué)中為數(shù)不多的可以定量研究的知識模塊。

1.2 教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)

教學(xué)重點(diǎn):生態(tài)系統(tǒng)能量流動的過程和特點(diǎn)

教學(xué)難點(diǎn): 對生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入和輸出加以分析，培養(yǎng)學(xué)生的知識遷移運(yùn)用能力和計算能力

1.3教學(xué)目標(biāo)

知識目標(biāo)、能力目標(biāo)、情感目標(biāo)，三位一體、相互支撐。

【知識目標(biāo)】：

ⅰ、理解生態(tài)系統(tǒng)能量流動的概念。

ⅱ、分析生態(tài)系統(tǒng)能量流動的過程和特點(diǎn)（重點(diǎn)）。

【能力目標(biāo)】：

ⅰ、指導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建能量流動的概念模型、數(shù)學(xué)模型。

ⅱ、通過引導(dǎo)學(xué)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(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生分析、綜合和推理的思維能力。

ⅲ、對生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入和輸出加以分析，培養(yǎng)知識遷移運(yùn)用能力和計算能力。

【情感目標(biāo)】：

ⅰ、通過小組分工與自主性學(xué)習(xí)，培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)問題、解決問題以及與他人合作交流的能力。

ⅱ、站在生態(tài)道德的角度，理解一些生態(tài)學(xué)觀點(diǎn)，使學(xué)生懂得對資源的利用應(yīng)遵循生態(tài)學(xué)原理和可持續(xù)發(fā)展原則，為形成科學(xué)的世界觀做準(zhǔn)備。

二、教法分析

2.1教學(xué)方法：

根據(jù)這節(jié)課的特點(diǎn)，本節(jié)課采用了以建構(gòu)主義教學(xué)法為主，以問題導(dǎo)學(xué)法、分組討論法為輔的策略。

針對能量流動的過程和特點(diǎn)，可以提出許多開放性、探究性的問題，所以本節(jié)內(nèi)容是運(yùn)用問題導(dǎo)學(xué)法的好材料。針對本校高二學(xué)生有較多小組合作經(jīng)驗(yàn)等情況，在教學(xué)中我還運(yùn)用了分組討論法。此外，我還設(shè)計了本節(jié)課的導(dǎo)學(xué)案、制作了相關(guān)的教具以及多媒體課件，力求使知識更為直觀，使課堂更加有趣。

2.2 重難點(diǎn)突破策略:

（1）提前讓學(xué)生復(fù)習(xí)生態(tài)系統(tǒng)的成分和營養(yǎng)結(jié)構(gòu)以及預(yù)習(xí)本節(jié)課，為學(xué)習(xí)本節(jié)做好準(zhǔn)備。

（2）上課前發(fā)給學(xué)生課堂導(dǎo)學(xué)案，在講課的過程中引導(dǎo)學(xué)生完成。

（3）通過建構(gòu)主義教學(xué)法，讓學(xué)生主動建構(gòu)能量流動概念模型和數(shù)學(xué)模型，通過小組內(nèi)和小組間的橫向?qū)Ρ群涂v向?qū)Ρ?，以及教師的修正，讓學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識和掌握建構(gòu)模型的重要性。

（4）聯(lián)系賽達(dá)伯格湖能量流動的實(shí)例,分析能量流動的傳遞效率,以驗(yàn)證和鞏固生態(tài)系統(tǒng)能量流動的特點(diǎn)，重視用數(shù)據(jù)說明生物學(xué)現(xiàn)象和規(guī)律的過程。

（5）通過設(shè)置幾個命題進(jìn)行分組討論，加強(qiáng)理論聯(lián)系實(shí)際。

2.3教學(xué)工具：課堂導(dǎo)學(xué)案，多媒體課件及相關(guān)教具。

三、教學(xué)過程

新課導(dǎo)入：

【ppt】大家看到這個班次的飛機(jī)應(yīng)該并不陌生，馬航mh370客機(jī)失聯(lián)已有三個多月了，人們對此有很多的聯(lián)想和猜測，那么飛機(jī)去哪兒了？假如飛機(jī)安全的降落到了印度洋一個美麗的小島上，島上沒有任何食物，飛機(jī)上每一名乘客隨身攜帶的只有15kg玉米和一只母雞可以食用，你認(rèn)為以下哪些生存策略能讓乘客們維持更長的時間來等待救援：

a、先吃雞，然后吃玉米

b、先吃玉米，同時用部分玉米喂雞，吃雞生產(chǎn)的蛋，最后再吃雞

教師：（分組討論并統(tǒng)計各個選項(xiàng)的人數(shù)）解決這個問題的關(guān)鍵是哪種策略能使乘客們獲得最多的能量，從而能維持最長的時間來等待救援。為了更合理、更科學(xué)的選擇，這一節(jié)課咱們來學(xué)習(xí)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動。

新課內(nèi)容：

【ppt】能量與能量代謝

教師：請同學(xué)們想一想，在已學(xué)過的生物學(xué)知識中與能量相關(guān)的概念有哪些

學(xué)生回答：糖類、脂肪、atp、熱能、光能、化學(xué)能、光合作用、呼吸作用

【ppt】與能量有關(guān)的概念

糖類、脂肪、atp、熱能、光能、化學(xué)能、光合作用、呼吸作用

教師：糖類、脂肪、atp是能源物質(zhì)；熱能、光能、化學(xué)能是能量的不同形式；光合作用和細(xì)胞呼吸是與能量相關(guān)的生理過程。

教師：圖中a、b分別代表什么生理過程，c、d分別代表什么形式的能量?

(通過建構(gòu)主義理論,能喚起學(xué)生已有的知識和經(jīng)驗(yàn)，在此基礎(chǔ)上初步建構(gòu)與能量流動相關(guān)的概念:能量輸入、儲存、轉(zhuǎn)化和散失等，從而為后續(xù)學(xué)習(xí)做好知識鋪墊和順延。)

教師：朋友聚會時，經(jīng)常玩一種“老虎、杠子、雞”的游戲，大家有沒有知道這個游戲規(guī)則的？誰來介紹一下

學(xué)生討論，回答游戲規(guī)則。

教師：在這個游戲中生物之間有制約作用。其中除了杠子對老虎的機(jī)械作用外，其他生物之間的關(guān)系是靠捕食起到制約作用的。它們之間的捕食可形成完整的食物鏈。

【ppt】“杠子、蟲、雞、老虎”的食物鏈

教師：說出食物鏈中各生物所屬營養(yǎng)級，以及在生態(tài)系統(tǒng)中的具體成分。

學(xué)生集體回答。

在這個環(huán)節(jié)中，我設(shè)計了這樣一個問題：“在食物鏈中，各營養(yǎng)級的能量來源來源是什么？能量去路又有哪些？”為了解決這個問題，我給每個小組發(fā)了一套教具。然后指導(dǎo)學(xué)生以杠子為例進(jìn)行探究，讓學(xué)生在卡片指定的位置寫出它的能量來源和去路，并用箭頭標(biāo)示清楚。

教師組織學(xué)生分組討論，并讓學(xué)生把構(gòu)建好的概念模型按照營養(yǎng)級從低到高的順序排列粘貼在黑板相應(yīng)位置上，而且在每一個小組中，學(xué)生推薦一名代表來講解自己的成果。

【ppt】屏幕上打出正確的第一營養(yǎng)級的概念圖，學(xué)生自主對比并作修改。并總結(jié)第一營養(yǎng)級的能量來源和去路。（左圖為原圖，右圖為簡化圖。）

來源：生產(chǎn)者通過光合作用固定的太陽光能

去路：

（1）自身通過呼吸作用分解一部分有機(jī)物,釋放能量（散失）；

（2）隨殘枝敗葉等流入到分解者中（最終通過分解者的呼吸作用散失能量）；

（3）有一小部分有機(jī)物中的能量流入到下一個營養(yǎng)級。

教師：通過小組討論，比較找出第一營養(yǎng)級（杠子）和第二營養(yǎng)級（蟲）的異同

學(xué)生：三條能量去路完全相同，只有能量來源有差別。

教師：生產(chǎn)者能量從哪里來？初級消費(fèi)者的能量從哪里來？

學(xué)生：生產(chǎn)者的能量來自于太陽能；初級消費(fèi)者的能量來自于生產(chǎn)者。

教師：第二營養(yǎng)級 （蟲）的攝入和同化之間有什么關(guān)系？（通過小組討論）

學(xué)生：攝入量=同化量+糞便量

教師：把每個營養(yǎng)級通過食物關(guān)系連接起來，就可以形成一條完整的食物鏈。

【ppt】生態(tài)系統(tǒng)的能量流動

教師：每一個營養(yǎng)級都有能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化、散失。所以生態(tài)系統(tǒng)的能量流動的定義就是生態(tài)系統(tǒng)中的能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化、散失的過程。

通過小組交流合作，回答出屏幕上的問題并寫在學(xué)案上：

1.生態(tài)系統(tǒng)中能量的源頭是什么？能量流動的起點(diǎn)是什么？

2.流經(jīng)一個生態(tài)系統(tǒng)的總能量是什么？

3.能量流動的渠道是什么？在食物鏈（網(wǎng)）中能量以什么形式傳遞？

4.能量最終的歸宿是什么？

5.在“杠子-蟲-雞-老虎”的食物鏈中，能量是沿著“杠子-蟲- 雞-老虎”途徑單方向流動的。該食物鏈能否發(fā)生能量逆向流動？或者是循環(huán)使用?

學(xué)生回答：

1.太陽能；從生產(chǎn)者固定的太陽能開始

2.生產(chǎn)者固定的太陽能的總量

3.食物鏈和食物網(wǎng)；有機(jī)物

4.以熱能的形式散失

5. 不會。生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)生物之間的吃與被吃的關(guān)系是不能逆轉(zhuǎn)的'，因而能量傳遞的方向也是不可逆轉(zhuǎn)的；同時，各生物成分通過呼吸作用將有機(jī)物的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能散失，這部分散失的能量是不能被生物重新利用的。

【ppt】生態(tài)系統(tǒng)能量流動的特點(diǎn)一：單向流動

教師：以上對能量流動過程的分析，使我們對能量流動有了定性的認(rèn)識。下面我們通過賽達(dá)伯格湖的學(xué)習(xí)，對生態(tài)系統(tǒng)的能量流動進(jìn)行定量的分析。

【ppt—賽達(dá)伯格湖的能量流動】

老師：仔細(xì)觀察賽達(dá)伯格湖的能量流動圖解，請將圖中的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，完成學(xué)案中“知識探究”中的表格。

營養(yǎng)級

流入能量

輸入下一營

養(yǎng)級的能量

呼吸作用散失

分解者分解

未利用

能量傳遞效率

生產(chǎn)者

植食性動物

肉食性動物

教師：在剛才的賽達(dá)伯格湖預(yù)習(xí)的過程中，有些同學(xué)對這樣幾個知識點(diǎn)不是很了解，現(xiàn)在我將這幾個問題反映出來，我們大家共同討論，研究。

1、能量傳遞效率如何計算？

2、賽達(dá)伯格湖中“未利用的能量”是哪一部分的能量？

學(xué)生展開討論，說出自己的認(rèn)識。

教師引導(dǎo)、總結(jié)：

1、能量傳遞效率=輸入到后一營養(yǎng)級的能量（同化量）/本營養(yǎng)級的能量（同化量）

2、未利用的能量：未被呼吸消耗，也未被下一營養(yǎng)級和分解者所利用的能量，可依然存在于生物體內(nèi)，也可能以煤、石油等形式存在。

【ppt——賽達(dá)伯格湖數(shù)據(jù)的整理】

學(xué)生思考討論以下問題：

（1）分析每一營養(yǎng)級能量的 “流入” 和 “流出（包含未利用）” 是否平衡？

（2）隨著食物鏈的延伸，能量在各營養(yǎng)級的含量上有什么特點(diǎn)？賽達(dá)伯格湖的能量流動圖解中哪些方式表現(xiàn)了該特點(diǎn)？

學(xué)生討論,回答：

（1）每一營養(yǎng)級能量的“流入”和“流出”總量是相等的，遵循了能量守恒定律。

（2）能量逐級遞減。每個營養(yǎng)級的數(shù)字和箭頭面積逐漸減小。

教師：表格中各營養(yǎng)級能量傳遞效率是多少？

學(xué)生：能量從第一營養(yǎng)級流入第二營養(yǎng)級占生產(chǎn)者所固定能量的百分比是13.5%；第二營養(yǎng)級流人第三營養(yǎng)級的能量，占初級消費(fèi)者所同化的能量總量的百分比是20%。

結(jié)論：能量在兩個營養(yǎng)級之間傳遞效率一般為10%--20%.

學(xué)生思考討論：

（3）能量在兩個營養(yǎng)級之間傳遞效率一般為10%--20%。為什么某一營養(yǎng)級的能量不能百分之百地流到下一個營養(yǎng)級？

學(xué)生討論、回答：

①各營養(yǎng)級的生物都會因呼吸作用消耗相當(dāng)大的一部分能量

②各營養(yǎng)級總有一部分生物的能量未被下一個營養(yǎng)級的生物所利用

③各營養(yǎng)級的殘枝敗葉或遺體殘骸等流入到分解者被利用

教師：由此我們可以得出生態(tài)系統(tǒng)的能量流動另一個特點(diǎn)是什么？

學(xué)生：能量流動有逐級遞減的特點(diǎn)。

【ppt】生態(tài)系統(tǒng)能量流動的特點(diǎn)二：逐級遞減

教師：請大家利用剛學(xué)過的知識分析最開始的那個問題，應(yīng)該選擇哪種策略？為什么？

學(xué)生小組討論···

學(xué)生回答：選用策略a。用玉米喂雞，增加了人在食物鏈中的營養(yǎng)級數(shù)，增大了能量浪費(fèi)，違背了人對有限能源的最大利用原則。

【ppt】隨堂檢測

教師：（課后思考題）結(jié)合以上實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，考慮到中國國情，在日常生活中我們?nèi)绾握{(diào)整飲食結(jié)構(gòu)，做到糧食類能源的節(jié)約呢？

【ppt】以第一營養(yǎng)級為主的飲食結(jié)構(gòu)

四、教學(xué)反思：

本節(jié)課摒棄了原來的教學(xué)模式，意外收獲了很多。采用以上教學(xué)模式，通過教具模擬、討論交流，學(xué)生的思維被充分調(diào)動起來，主動參與學(xué)習(xí)，成為學(xué)習(xí)的主人。在此次教學(xué)過程中，充分體現(xiàn)了生活化、活動化、情感化的新課程理念。但仍然存在一些問題：課堂氣氛活躍，時間長短不易把握，課堂時間稍顯緊張，因此教師要果斷安排學(xué)生討論時長。學(xué)生表達(dá)不清楚和不規(guī)范時，教師應(yīng)當(dāng)及時糾正。在教學(xué)中毫不吝嗇的給予學(xué)生機(jī)會，讓學(xué)生展現(xiàn)自我，讓學(xué)生都有一定的表現(xiàn)機(jī)會，但要控制好時間和照顧到不同層次的學(xué)生。發(fā)揮學(xué)生主體作用的同時，教師要充分發(fā)揮自己的主導(dǎo)作用，預(yù)設(shè)好每一節(jié)課。

五、板書設(shè)計：

生態(tài)系統(tǒng)的能量流動

學(xué)生成果展示

一、定義

生態(tài)系統(tǒng)中的能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化、散失的過程。

二、特點(diǎn)

單向流動

逐級遞減。能量傳遞效率：10%---20%

生態(tài)系統(tǒng)的能量流動教學(xué)設(shè)計4

一、教學(xué)設(shè)計思路

對這一節(jié)的教學(xué)，教師往往采用的是講授式，即教師講、學(xué)生聽、課后做作業(yè)。這種教學(xué)模式很難激起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，也很難完全達(dá)到教學(xué)目的。本人對這一節(jié)的教學(xué)設(shè)計采用以探究式活動為主的新的教學(xué)模式，在這個新的教學(xué)模式下設(shè)計教學(xué)方案時主要考慮以下幾點(diǎn)。

“能量”是科學(xué)教育中的核心概念，高中學(xué)生已逐步建立了能量、能量傳遞、能量守恒等一些基本概念；在生物學(xué)中，學(xué)生已學(xué)習(xí)了“儲存能量的物質(zhì)”、“能量代謝”等內(nèi)容，這些都是理解本節(jié)內(nèi)容的基礎(chǔ)，在教學(xué)中要緊緊依托這些知識展開教學(xué)。

本節(jié)的引入直接從教材中“問題探討”提供的素材引入?？梢约ぐl(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，建立能量在食物鏈中流動的感性認(rèn)識。然后，引導(dǎo)學(xué)生理解能量流動的概念，用“問題探討”的`素材展開能量流動的過程的學(xué)習(xí)。在學(xué)習(xí)能量流動的特點(diǎn)之前，討論能量流動的分析方法，再以林德曼的研究為資料進(jìn)行分析。最后，通過“思考與討論”，探討研究能量流動的實(shí)踐意義。

在教學(xué)中，要重視對學(xué)生“分析和處理數(shù)據(jù)”技能的訓(xùn)練，讓學(xué)生體驗(yàn)整理數(shù)據(jù)、處理數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)，以及用數(shù)據(jù)說明生物學(xué)現(xiàn)象和規(guī)律的過程。

二、教學(xué)目標(biāo)的確定

知識目標(biāo)

1、使學(xué)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(xué)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(diǎn)。

3、使學(xué)生體會研究人員研究生態(tài)系統(tǒng)能量流動的意義。

能力目標(biāo)

通過引導(dǎo)學(xué)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(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生分析、綜合和推理的思維能力。

情感目標(biāo)

通過討論“研究生態(tài)系統(tǒng)能量流動的意義”這一教學(xué)內(nèi)容，使學(xué)生理解科學(xué)是第一生產(chǎn)力的觀點(diǎn)。

三、教學(xué)實(shí)施的程序

教師的組織和引導(dǎo)

學(xué)生活動

教學(xué)意圖

提出問題：

（1）生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)是什么？

（2）食物鏈和食物網(wǎng)的作用是什么？

講評：生態(tài)系統(tǒng)中生物之間最重要聯(lián)系是通過食物鏈和食物網(wǎng)成一個整體，所以食物鏈和食物網(wǎng)是生態(tài)系統(tǒng)中能量流動和物質(zhì)循環(huán)的主渠道。制約生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成的重要因素之一是群落成員間的營養(yǎng)關(guān)系，但是人們也可以從生態(tài)系統(tǒng)的能量流動中看出能量轉(zhuǎn)變規(guī)律對生態(tài)系統(tǒng)的制約。

回答問題。

復(fù)習(xí)鞏固舊知識并引入新課。

多媒體展示牛吃草的圖片。

提出問題：

(1)草的能量是怎樣得來的？

(2)草的能量將何去何從？

(3)牛吃草后，草的能量能被牛全部利用了嗎？

(4)牛是如何利用草的能量？

閱讀“能量流動的過程”,并思考下列問題：

(1)生態(tài)系統(tǒng)中能量流動的起點(diǎn)是從什么地方開始的?

(2)生態(tài)系統(tǒng)中能量是如何輸入的，為什么起點(diǎn)不可以是動物?

(3)能量在沿食物鏈傳遞的過程中，是如何傳遞和散失的?

(4)流經(jīng)一個生態(tài)系統(tǒng)的總能量是多少?

多媒體播放“生態(tài)系統(tǒng)的能量流動”動態(tài)圖解，然后師生共同討論上述問題。

以草與兔兩者之間能量的關(guān)系討論能量流動的途徑。

閱讀課本，思考回答。

通過這些問題的分析、討論，使“能量流動”這一較為抽象的概念具體化，便于深入理解，同時也激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。

生態(tài)系統(tǒng)的能量流動教學(xué)設(shè)計5

一、教學(xué)設(shè)計思路

對這一節(jié)的教學(xué)，教師往往采用的是講授式，即教師講、學(xué)生聽、課后做作業(yè)。這種教學(xué)模式很難激起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，也很難完全達(dá)到教學(xué)目的。本人對這一節(jié)的教學(xué)設(shè)計采用以探究式活動為主的新的教學(xué)模式，在這個新的教學(xué)模式下設(shè)計教學(xué)方案時主要考慮以下幾點(diǎn)。

能量是科學(xué)教育中的核心概念，高中學(xué)生已逐步建立了能量、能量傳遞、能量守恒等一些基本概念;在生物學(xué)中，學(xué)生已學(xué)習(xí)了儲存能量的物質(zhì)、能量代謝等內(nèi)容，這些都是理解本節(jié)內(nèi)容的基礎(chǔ)，在教學(xué)中要緊緊依托這些知識展開教學(xué)。

本節(jié)的引入直接從教材中問題探討提供的素材引入?？梢约ぐl(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，建立能量在食物鏈中流動的感性認(rèn)識。然后，引導(dǎo)學(xué)生理解能量流動的概念，用問題探討的素材展開能量流動的.過程的學(xué)習(xí)。在學(xué)習(xí)能量流動的特點(diǎn)之前，討論能量流動的分析方法，再以林德曼的研究為資料進(jìn)行分析。最后，通過思考與討論，探討研究能量流動的實(shí)踐意義。

在教學(xué)中，要重視對學(xué)生分析和處理數(shù)據(jù)技能的訓(xùn)練，讓學(xué)生體驗(yàn)整理數(shù)據(jù)、處理數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)，以及用數(shù)據(jù)說明生物學(xué)現(xiàn)象和規(guī)律的過程。

二、教學(xué)目標(biāo)的確定

知識目標(biāo)

1、使學(xué)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(xué)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(diǎn)。

3、使學(xué)生體會研究人員研究生態(tài)系統(tǒng)能量流動的意義。

能力目標(biāo)

通過引導(dǎo)學(xué)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(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生分析、綜合和推理的思維能力。

情感目標(biāo)

通過討論研究生態(tài)系統(tǒng)能量流動的意義這一教學(xué)內(nèi)容，使學(xué)生理解科學(xué)是第一生產(chǎn)力的觀點(diǎn)。

三、教學(xué)實(shí)施的程序

四、課后反思

《生態(tài)系統(tǒng)的能量流動》這一節(jié)主要講述了能量流動的過程、能量流動的特點(diǎn)和研究能量流動的意義。在課堂上通過學(xué)生的互相討論，學(xué)生的思維被充分地調(diào)動起來，主動參與學(xué)習(xí)，成為學(xué)習(xí)的主人。從而使復(fù)雜性的內(nèi)容演變成簡單易懂的內(nèi)容。并加以多媒體課件，能夠最大限度地發(fā)揮學(xué)生的主動性和創(chuàng)造性，使學(xué)生的思維能力，閱讀理解能力和觀察能力都有了很大提高，同時教師的適當(dāng)總結(jié)，也使他們對知識有了更深更全面的認(rèn)識。

生態(tài)系統(tǒng)的能量流動知識點(diǎn)歸納

名詞：能量金字塔：可以將單位時間內(nèi)各個營養(yǎng)級的能量數(shù)值，由低到高繪制成圖，這樣就形成一個金字塔圖形，就叫做能量金字塔。

語句：1、起點(diǎn)：從生產(chǎn)者固定太陽能開始(輸入能量)。

2、生產(chǎn)者所固定的太陽能的總量=流經(jīng)這個生態(tài)系統(tǒng)的總能量

3、渠道：沿食物鏈的營養(yǎng)級依次傳遞(轉(zhuǎn)移能量)

4、生產(chǎn)者固定的太陽能的三個去處是：呼吸消耗，下一營養(yǎng)級同化，分解者分解。對于初級消費(fèi)者所同化的能量，也是這三個去處。并且可以認(rèn)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。

5、特點(diǎn)：傳遞方向：單向流動(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);傳遞效率：逐級遞減，傳遞效率為10%～20%(能量在相鄰兩個營養(yǎng)級間的傳遞效率只有10%～20%)。

6、人們研究生態(tài)系統(tǒng)中能量流動的主要目的，就是設(shè)法調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)的能量流動關(guān)系，使能量流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠帧?/p>

7、計算規(guī)則：消耗最少要選擇食物鏈最短和傳遞效率最大20%，消耗最多要選擇食物鏈最長和傳遞效率最小10%。