生態系統的能量流動教學設計

生態系統的能量流動教學設計1

1教學目標

1.知識目標

(1) 理解生態系統能量流動的概念。

(2) 描述生態系統能量流動的過程和特點；

(3) 構建生態系統能量流動的物理模型---能量金字塔。

2.能力目標

(1)通過對“賽達伯格湖能量流動圖解”的積極思維，培養學生耐心細致的觀察能力和識圖能力；

(2)通過分析能量的來源和去路，發展學生的思維和遷移能力；

(3)應用“傳遞效率”解決相關問題，進而培養學生的運算能力和思維能力。

3.情感態度與價值觀目標

(1) 通過自主性學習與小組討論相結合，培訓同學發現問題、解決問題以及與他人合作交流的能力；

(2) 通過學習能量流動的實踐意義，形成合理利用資源應遵循生態學原理和可持續發展的觀念，樹立科學服務于社會的觀點。

2學情分析

高二學生已經具有一定的生物學基礎知識和數學計算能力、獨立思維能力，他們渴望對事物本質的探究，但思維的系統全面還有待提高。

3重點難點

1.重點：生態系統中能量流動的過程和特點。

重點落實方案：

(1)引導學生復習生態系統的成分和營養結構，為學習本課作好準備。

(2)運用能量流動的多媒體課件，使學生直觀形象地理解一個營養級的能量來源和去向，進而掌握能量流動的特點。 (3)聯系實際，用實例分析運用能量流動的傳遞效率，以驗證和鞏固其特點。

2.難點：生態系統能量流動的特點及其形成原因。

難點突破策略：

(1)引導學生圍繞思考題討論，并對具體實例作詳細分析。

(2)通過“能量金字塔”模型圖形象說明能量流動特點。

4教學過程

4.1第一學時

教學活動

活動1【導入】復習引入

激趣設疑，引入新課

由“神奇的生態球”短片引入生態系統能量流動的學習。

1.多媒體展示教學情境：播放“神奇的生態球”，問：

(1) 生態系統應有哪些成分？上述生態球中的生產者、消費者、分解者各是什么？

(2) 生態系統的營養結構指什么？ 請說出上述生態球中的食物鏈,并寫出通用的食物鏈。

(3)要使小生態球長時期保持原狀，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，生態系統中的各營養級都需要能量的供給。那么生態系統中能量是如何輸入、傳遞和散失的？這就是我們今天要學習的內容：生態系統的能量流動。

活動2【講授】新課目標達成

一、生態系統中能量流動的概念

主動構建，生成概念

1.問：什么是生態系統的能量流動？讓學生嘗試用簡潔的語言說出。

2.多媒體展出生態系統中能量流動的概念，并強調重點：

概念：生態系統中能量的輸入，傳遞和 散失 的過程，稱為生態系統中的能量流動。

提示：生態系統中能量流動包括三部分：無機環境到群落，群落內，群落到無機環境。

二、生態系統能量流動的過程

自學提煉，梳理要點

1.學生自主性學習：

學生自學89頁能量流動的過程，教師通過課件展示遞進式問題：

(1)生態系統的能量來源于哪里？

(2)能量主要以哪種形式和方式輸入到生態系統內的？

(3)生產者固定的太陽能有哪些去路？

(4)每個營養級獲得和傳遞能量的方式是否相同？

(5)生態系統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.借助生態系統能量流動圖解，師生共同歸納能量流動過程：

(1)生態系統的能量來源于太陽能。在單位時間內輸入生態系統的總能量應是該生態系統中全部生產者在單位時間內所固定的太陽能總量。

(2)能量輸入：生態系統中能量流動的起點是生產者（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。

(3)能量傳遞：生態系統能量流動中，能量以太陽光能→生物體內有機物中的化學能→熱能散失的形式變化。能量在食物鏈的各營養級中以有機物（食物）中化學能的形式流動。

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

三、生態系統能量流動的特點

剖析實例，合作探究

1.介紹美國生態學家林德曼及賽達伯格湖,引出能量流動圖解。

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

(1)請以任一營養級為例，分析其能量的“流入”與“流出”數值。

(2)分析每一營養級上能量的“流入”和“流出”是否平衡？

(3)請根據圖中營養級之間能量流動的數據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，你能總結什么規律？

3.小組討論并交流后，師生共同梳理：

(1)賽達伯格湖中生產者的總能量為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）。由第一營養級到第二營養級的傳遞效率為13.5%，由第二營養級到第三營養級的傳遞效率為20%。

(2)能量在相鄰兩個營養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級利用、還有一部分被分解者分解。

通過以上實例分析可得出能量流動的特點：單向流動、逐級遞減。

過渡：我們能否將生態系統各營養級的能量數值用一個圖形表示出來呢？

4. 展示能量金字塔的構建過程，引導學生分析圖形的意義，再由能量金字塔遷移至生物數量金字塔等。

提示： “能量金字塔”一般呈正金字塔，而數量金字塔可能會出現倒置現象。

活動3【練習】教學目標鞏固

1．從生態學角度分析，生態系統中流動的能量最初來源于（ ）D

A．光合作用 B．高能化學鍵 C．綠色植物 D．太陽光能

2．下列關于生態系統中能量流動的描述錯誤的是（ ）B

A．食物鏈和食物網是能量流動的渠道

B．食物鏈中初級消費者越多，次級消費者獲得的能量越少

C．各營養級從低到高能量呈金字塔形

D．食物鏈越短，可供養的消費者越多

3．下列有關生態系統能量流動的敘述中，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．當狼捕食兔子并同化為自身的有機物時，能量就從第一營養級流入第二營養級

C．生產者通過光合作用合成有機物，能量就從非生物環境流入生物群落

D．生態系統的能量是伴隨物質而循環利用的

4．根據右圖所表示的食物網,結合能量流動的特點進行計算:

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

通過學習生態系統的能量流動，我們知道生態系統必須不斷地從外界獲取能量。能量是一切生命活動的動力，是生態系統的基礎。能量的流動維持各個營養級的生命和繁衍，使得一個生態系統得以存在和發展。 主要內容總結如下：

概念： 生態系統中能量的輸入、傳遞和散失過程

過程： 能量的源頭是陽光； 輸入該生態系統的總能量為生產者固定的太陽能；食物鏈 （網）是能量流動的總渠道

特點： 單向流動：生產者初級消費者次級消費者； 逐級遞減：傳遞效率為10％～20％

活動5【作業】課后鞏固拓展

1.自學內容：研究生態系統的能量流動在農業生產實踐上的意義。

2.作業本作業：課本課后復習題二。

生態系統的能量流動教學設計2

1教學目標

1.知識目標

（1）分析理解生態系統能量流動的過程和能量流動的特點

（2）概述研究能量流動的意義

（3）應用能量流動規律進行相關的計算

2.能力目標

通過引導學生定量分析具體的生態系統能量流動過程和特點,培養學生分析、綜合和推理的思維能力

3.情感態度與價值觀目標

（1）注重培養學生發現問題、解決問題的能力。

（2）注重培養學生生態學觀點，形成合理利用資源應遵循生態學原理和可持續發展的觀念。

（3）注重培養學生實事求是的科學態度，樹立科學服務于社會的觀念。

2學情分析

學生對生態系統能量流動的知識了解得很少，特別是對每一個營養級能量來源與去向問題，學生難以理解、難以掌握；生態系統能量流動的特點，也是學生學習這一章節一大難點。根據學生以形象思維為主的特點，教師應提供各種教學素材，運用多種教學媒體，從生活實際出發，引導學生學習本節內容，同時激發他們的學習興趣。

3重難點

1. 學習重點：生態系統能量流動的過程和特點

2. 學習難點：能量流動具有單向、逐級遞減的原因；每一個營養級能量的來源與去向。

4教學過程

4.1第一學時

教學活動

活動1【導入】

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，導入新課。

活動2【活動】自學提煉，梳理要點

一、能量流動的概念：指生態系統中能量的 、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，地球上所有的生態系統所需要的能量都來自 。生 產者固定的 便是流經這個生態系統的總能量。

2．能量流動的渠道

能量流動的渠道是生態系統的營養結構 和 。

3．能量流動的形式

有機中的 。

4．某個營養級的能量流動

如能量流經第二營養級的過程

①輸入： 中的能量被攝入到初級消費者體內。

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

③傳遞：部分初級消費者被 捕食。

三、能量流動的特點

生態系統的能量流動具有兩個明顯的特點： 和 。能量在相鄰

的兩個營養級間的傳遞效率大約是 。

四、研究能量流動的意義

研究生態系統的能量流動，可以幫助人們合理地調整生態系統中的 關系，使能

量 持續高效地流向 的部分。

活動3【活動】重點、難點分析

一、生態系統能量流動的過程及特點

投影能量流動示意圖，學生分析思考，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？③能量輸入的總量？

2、能量的傳遞

①傳遞的途經？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、循環流動？

學生交流匯報討論結果，并用實物展示儀展示部分學生成果。

教師點評并重點引導分析：

①在方向上：單向流動

（由于捕食關系不能顛倒，營養級也不能逆向，所以能量的流動是單向的。）

②在數值上：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

投影賽達伯格湖的具體數據，引導學生分析圖解，并用一個表格來處理賽達伯格湖的生態系統中各個營養級的能量流入和流出途徑。討論回答下列問題：

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

2、能量在流動、轉化后，流入下一個營養級的能量、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，你可以得出什么結論？

學生交流展示成果，教師點評。讓學生總結能量流動的特點。

三、分析每個營養級的能量來源與去向

投影以第二營養級為例的能量來源與去向圖解，引導學生分析并建立能量流動模式圖。

學生交流展示成果，教師點評并總結：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.下列關于生態系統能量流動的敘述中正確的是（ ）

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

B.能量可以循環流動

C.生產者可通過光合作用合成有機物，并把能量從無機環境帶入生物群落

D.當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．有關生態系統中能量流動的敘述，不正確的是 （ ）

A．生態系統中能量流動是太陽能輻射到系統內生產者上的能量

B．生態系統中能量幾乎全部來自太陽能

C．生態系統離開外界環境的能量供應就無法維持

D．生態系統中能量流動是單向流動和逐級遞減的.

3．流經一個生態系統的總能量是 （ ）

A．生產者用于生長、發育和繁殖的總能量 B．流經各個營養級的能量總和

C．各個營養級生物同化的能量總和 D．生產者固定的太陽能的總量

4．下列有關生態系統能量流動的敘述中，錯誤的是 （ ）

A．當狼吃掉一只兔子時，狼不可能獲得兔子的全部能量

B．當狼捕食兔子并轉化為自身的有機物時，能量就從第一營養級流入第二營養級

C．生產者通過光合作用合成有機物，能量就從非生物環境流入生物群落

D．生態系統的能量流動是單向的，逐級遞減的

5. 某一生態系統中，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. 稻田中農民要拔掉稗草，魚塘中要不斷清除肉食性的“黑魚”，用生態學觀點看，是為了( )

A．保持生態平衡 B．保持生物群落的單一性

C．調整能量在生態系統中流動的方向 D．使物質能夠盡快地循環流動

7．“一山不容二虎”這一諺語，用生態學觀點可以解釋為 ( )

A．虎所需的生活空間很大 B．身強體壯的虎以身體弱小的虎為食

C．虎性情孤獨，不群聚

D．營養級越高的生物，能得到的能量越少，個體數量也就越少

生態系統的能量流動教學設計3

一、教材分析

1.1 本節內容的地位：

《生態系統的能量流動》是人教版高中教材必修三第五章第二節的內容。本節安排兩個課時，這節課完成第一課時，內容是生態系統能量流動的過程和特點兩部分。

在學習本節內容之前，學生已經學習了光合作用、呼吸作用以及生態系統的結構，為本節課的學習奠定了基礎。本節內容也為以后要學習的物質循環、生態系統穩定性等內容作鋪墊，因此起著承上啟下的作用，并且對人們在實際生活中的行為有著非常重要的指導意義。

從應試的角度來看，本節內容常作為考試熱點，往往把分析和計算結合在一起，也是生態學中為數不多的可以定量研究的知識模塊。

1.2 教學重點和難點

教學重點:生態系統能量流動的過程和特點

教學難點: 對生態系統中能量的輸入和輸出加以分析，培養學生的知識遷移運用能力和計算能力

1.3教學目標

知識目標、能力目標、情感目標，三位一體、相互支撐。

【知識目標】：

ⅰ、理解生態系統能量流動的概念。

ⅱ、分析生態系統能量流動的過程和特點（重點）。

【能力目標】：

ⅰ、指導學生構建能量流動的概念模型、數學模型。

ⅱ、通過引導學生定量地分析某個具體生態系統的能量流動過程和特點，培養學生分析、綜合和推理的思維能力。

ⅲ、對生態系統中能量的輸入和輸出加以分析，培養知識遷移運用能力和計算能力。

【情感目標】：

ⅰ、通過小組分工與自主性學習，培養發現問題、解決問題以及與他人合作交流的能力。

ⅱ、站在生態道德的角度，理解一些生態學觀點，使學生懂得對資源的利用應遵循生態學原理和可持續發展原則，為形成科學的世界觀做準備。

二、教法分析

2.1教學方法：

根據這節課的特點，本節課采用了以建構主義教學法為主，以問題導學法、分組討論法為輔的策略。

針對能量流動的過程和特點，可以提出許多開放性、探究性的問題，所以本節內容是運用問題導學法的好材料。針對本校高二學生有較多小組合作經驗等情況，在教學中我還運用了分組討論法。此外，我還設計了本節課的導學案、制作了相關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 重難點突破策略:

（1）提前讓學生復習生態系統的成分和營養結構以及預習本節課，為學習本節做好準備。

（2）上課前發給學生課堂導學案，在講課的過程中引導學生完成。

（3）通過建構主義教學法，讓學生主動建構能量流動概念模型和數學模型，通過小組內和小組間的橫向對比和縱向對比，以及教師的修正，讓學生進一步認識和掌握建構模型的重要性。

（4）聯系賽達伯格湖能量流動的實例,分析能量流動的傳遞效率,以驗證和鞏固生態系統能量流動的特點，重視用數據說明生物學現象和規律的過程。

（5）通過設置幾個命題進行分組討論，加強理論聯系實際。

2.3教學工具：課堂導學案，多媒體課件及相關教具。

三、教學過程

新課導入：

【ppt】大家看到這個班次的飛機應該并不陌生，馬航mh370客機失聯已有三個多月了，人們對此有很多的聯想和猜測，那么飛機去哪兒了？假如飛機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，吃雞生產的蛋，最后再吃雞

教師：（分組討論并統計各個選項的人數）解決這個問題的關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、更科學的選擇，這一節課咱們來學習生態系統的能量流動。

新課內容：

【ppt】能量與能量代謝

教師：請同學們想一想，在已學過的生物學知識中與能量相關的概念有哪些

學生回答：糖類、脂肪、atp、熱能、光能、化學能、光合作用、呼吸作用

【ppt】與能量有關的概念

糖類、脂肪、atp、熱能、光能、化學能、光合作用、呼吸作用

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

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?

(通過建構主義理論,能喚起學生已有的知識和經驗，在此基礎上初步建構與能量流動相關的概念:能量輸入、儲存、轉化和散失等，從而為后續學習做好知識鋪墊和順延。)

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

學生討論，回答游戲規則。

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械作用外，其他生物之間的關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級，以及在生態系統中的具體成分。

學生集體回答。

在這個環節中，我設計了這樣一個問題：“在食物鏈中，各營養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，我給每個小組發了一套教具。然后指導學生以杠子為例進行探究，讓學生在卡片指定的位置寫出它的能量來源和去路，并用箭頭標示清楚。

教師組織學生分組討論，并讓學生把構建好的概念模型按照營養級從低到高的順序排列粘貼在黑板相應位置上，而且在每一個小組中，學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級的概念圖，學生自主對比并作修改。并總結第一營養級的能量來源和去路。（左圖為原圖，右圖為簡化圖。）

來源：生產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）有一小部分有機物中的能量流入到下一個營養級。

教師：通過小組討論，比較找出第一營養級（杠子）和第二營養級（蟲）的異同

學生：三條能量去路完全相同，只有能量來源有差別。

教師：生產者能量從哪里來？初級消費者的能量從哪里來？

學生：生產者的能量來自于太陽能；初級消費者的能量來自于生產者。

教師：第二營養級 （蟲）的攝入和同化之間有什么關系？（通過小組討論）

學生：攝入量=同化量+糞便量

教師：把每個營養級通過食物關系連接起來，就可以形成一條完整的食物鏈。

【ppt】生態系統的能量流動

教師：每一個營養級都有能量的輸入、傳遞、轉化、散失。所以生態系統的能量流動的定義就是生態系統中的能量的輸入、傳遞、轉化、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案上：

1.生態系統中能量的源頭是什么？能量流動的起點是什么？

2.流經一個生態系統的總能量是什么？

3.能量流動的渠道是什么？在食物鏈（網）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。該食物鏈能否發生能量逆向流動？或者是循環使用?

學生回答：

1.太陽能；從生產者固定的太陽能開始

2.生產者固定的太陽能的總量

3.食物鏈和食物網；有機物

4.以熱能的形式散失

5. 不會。生態系統內生物之間的吃與被吃的關系是不能逆轉的'，因而能量傳遞的方向也是不可逆轉的；同時，各生物成分通過呼吸作用將有機物的化學能轉化為熱能散失，這部分散失的能量是不能被生物重新利用的。

【ppt】生態系統能量流動的特點一：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識。下面我們通過賽達伯格湖的學習，對生態系統的能量流動進行定量的分析。

【ppt—賽達伯格湖的能量流動】

老師：仔細觀察賽達伯格湖的能量流動圖解，請將圖中的數據進行整理，完成學案中“知識探究”中的表格。

營養級

流入能量

輸入下一營

養級的能量

呼吸作用散失

分解者分解

未利用

能量傳遞效率

生產者

植食性動物

肉食性動物

教師：在剛才的賽達伯格湖預習的過程中，有些同學對這樣幾個知識點不是很了解，現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、賽達伯格湖中“未利用的能量”是哪一部分的能量？

學生展開討論，說出自己的認識。

教師引導、總結：

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

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

【ppt——賽達伯格湖數據的整理】

學生思考討論以下問題：

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

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

學生討論,回答：

（1）每一營養級能量的“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。每個營養級的數字和箭頭面積逐漸減小。

教師：表格中各營養級能量傳遞效率是多少？

學生：能量從第一營養級流入第二營養級占生產者所固定能量的百分比是13.5%；第二營養級流人第三營養級的能量，占初級消費者所同化的能量總量的百分比是20%。

結論：能量在兩個營養級之間傳遞效率一般為10%--20%.

學生思考討論：

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

學生討論、回答：

①各營養級的生物都會因呼吸作用消耗相當大的一部分能量

②各營養級總有一部分生物的能量未被下一個營養級的生物所利用

③各營養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系統的能量流動另一個特點是什么？

學生：能量流動有逐級遞減的特點。

【ppt】生態系統能量流動的特點二：逐級遞減

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

學生小組討論···

學生回答：選用策略a。用玉米喂雞，增加了人在食物鏈中的營養級數，增大了能量浪費，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）結合以上實踐經驗，考慮到中國國情，在日常生活中我們如何調整飲食結構，做到糧食類能源的節約呢？

【ppt】以第一營養級為主的飲食結構

四、教學反思：

本節課摒棄了原來的教學模式，意外收獲了很多。采用以上教學模式，通過教具模擬、討論交流，學生的思維被充分調動起來，主動參與學習，成為學習的主人。在此次教學過程中，充分體現了生活化、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生討論時長。學生表達不清楚和不規范時，教師應當及時糾正。在教學中毫不吝嗇的給予學生機會，讓學生展現自我，讓學生都有一定的表現機會，但要控制好時間和照顧到不同層次的學生。發揮學生主體作用的同時，教師要充分發揮自己的主導作用，預設好每一節課。

五、板書設計：

生態系統的能量流動

學生成果展示

一、定義

生態系統中的能量的輸入、傳遞、轉化、散失的過程。

二、特點

單向流動

逐級遞減。能量傳遞效率：10%---20%

生態系統的能量流動教學設計4

一、教學設計思路

對這一節的教學，教師往往采用的是講授式，即教師講、學生聽、課后做作業。這種教學模式很難激起學生的學習興趣，也很難完全達到教學目的。本人對這一節的教學設計采用以探究式活動為主的新的教學模式，在這個新的教學模式下設計教學方案時主要考慮以下幾點。

“能量”是科學教育中的核心概念，高中學生已逐步建立了能量、能量傳遞、能量守恒等一些基本概念；在生物學中，學生已學習了“儲存能量的物質”、“能量代謝”等內容，這些都是理解本節內容的基礎，在教學中要緊緊依托這些知識展開教學。

本節的引入直接從教材中“問題探討”提供的素材引入。可以激發學生學習的興趣，建立能量在食物鏈中流動的感性認識。然后，引導學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習。在學習能量流動的特點之前，討論能量流動的分析方法，再以林德曼的研究為資料進行分析。最后，通過“思考與討論”，探討研究能量流動的實踐意義。

在教學中，要重視對學生“分析和處理數據”技能的訓練，讓學生體驗整理數據、處理數據、分析數據，以及用數據說明生物學現象和規律的過程。

二、教學目標的確定

知識目標

1、使學生理解能量流動是生態系統的兩大功能量之一。

2、使學生了解生態系統能量流動的概念，掌握生態系統能量流動的過程和特點。

3、使學生體會研究人員研究生態系統能量流動的意義。

能力目標

通過引導學生定量地分析某個具體生態系統的能量流動過程和特點，培養學生分析、綜合和推理的思維能力。

情感目標

通過討論“研究生態系統能量流動的意義”這一教學內容，使學生理解科學是第一生產力的觀點。

三、教學實施的程序

教師的組織和引導

學生活動

教學意圖

提出問題：

（1）生態系統的結構是什么？

（2）食物鏈和食物網的作用是什么？

講評：生態系統中生物之間最重要聯系是通過食物鏈和食物網成一個整體，所以食物鏈和食物網是生態系統中能量流動和物質循環的主渠道。制約生態系統結構組成的重要因素之一是群落成員間的營養關系，但是人們也可以從生態系統的能量流動中看出能量轉變規律對生態系統的制約。

回答問題。

復習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)生態系統中能量流動的起點是從什么地方開始的?

(2)生態系統中能量是如何輸入的，為什么起點不可以是動物?

(3)能量在沿食物鏈傳遞的過程中，是如何傳遞和散失的?

(4)流經一個生態系統的總能量是多少?

多媒體播放“生態系統的能量流動”動態圖解，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，同時也激發學生學習的興趣。

生態系統的能量流動教學設計5

一、教學設計思路

對這一節的教學，教師往往采用的是講授式，即教師講、學生聽、課后做作業。這種教學模式很難激起學生的學習興趣，也很難完全達到教學目的。本人對這一節的教學設計采用以探究式活動為主的新的教學模式，在這個新的教學模式下設計教學方案時主要考慮以下幾點。

能量是科學教育中的核心概念，高中學生已逐步建立了能量、能量傳遞、能量守恒等一些基本概念;在生物學中，學生已學習了儲存能量的物質、能量代謝等內容，這些都是理解本節內容的基礎，在教學中要緊緊依托這些知識展開教學。

本節的引入直接從教材中問題探討提供的素材引入。可以激發學生學習的興趣，建立能量在食物鏈中流動的感性認識。然后，引導學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.過程的學習。在學習能量流動的特點之前，討論能量流動的分析方法，再以林德曼的研究為資料進行分析。最后，通過思考與討論，探討研究能量流動的實踐意義。

在教學中，要重視對學生分析和處理數據技能的訓練，讓學生體驗整理數據、處理數據、分析數據，以及用數據說明生物學現象和規律的過程。

二、教學目標的確定

知識目標

1、使學生理解能量流動是生態系統的兩大功能量之一。

2、使學生了解生態系統能量流動的概念，掌握生態系統能量流動的過程和特點。

3、使學生體會研究人員研究生態系統能量流動的意義。

能力目標

通過引導學生定量地分析某個具體生態系統的能量流動過程和特點，培養學生分析、綜合和推理的思維能力。

情感目標

通過討論研究生態系統能量流動的意義這一教學內容，使學生理解科學是第一生產力的觀點。

三、教學實施的程序

四、課后反思

《生態系統的能量流動》這一節主要講述了能量流動的過程、能量流動的特點和研究能量流動的意義。在課堂上通過學生的互相討論，學生的思維被充分地調動起來，主動參與學習，成為學習的主人。從而使復雜性的內容演變成簡單易懂的內容。并加以多媒體課件，能夠最大限度地發揮學生的主動性和創造性，使學生的思維能力，閱讀理解能力和觀察能力都有了很大提高，同時教師的適當總結，也使他們對知識有了更深更全面的認識。

生態系統的能量流動知識點歸納

名詞：能量金字塔：可以將單位時間內各個營養級的能量數值，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：從生產者固定太陽能開始(輸入能量)。

2、生產者所固定的太陽能的總量=流經這個生態系統的總能量

3、渠道：沿食物鏈的營養級依次傳遞(轉移能量)

4、生產者固定的太陽能的三個去處是：呼吸消耗，下一營養級同化，分解者分解。對于初級消費者所同化的能量，也是這三個去處。并且可以認為，一個營養級所同化的能量=呼吸散失的能量十分解者釋放的能量十被下一營養級同化的能量。但對于最高營養級的情況有所不同。

5、特點：傳遞方向：單向流動(能量只能從前一營養級流向后一營養級，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級間的傳遞效率只有10%～20%)。

6、人們研究生態系統中能量流動的主要目的，就是設法調整生態系統的能量流動關系，使能量流向對人類最有益的部分。

7、計算規則：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%。

新課引入：

【PPT】假設你像魯濱遜那樣流落在不毛的荒島上，只有15Kg玉米和一只母雞可以食用，那么使自己活的最長的辦法是： 1.先吃雞，然后吃玉米

2.先吃玉米，同時用部分玉米喂雞，吃雞生產的蛋，最后再吃雞 學生：每組學生各選一名代表，做出選擇。（絕大部分學生選擇的是2）

教師：真理往往掌握在少數人手里。我們共同來看看魯濱遜的選擇是——先吃雞，后吃玉米。【PPT】母雞提出抗議。

教師：對于母雞的抗議，我們是可以理解的。我們必須給母雞一個合理的解釋，消除母雞的不滿情緒，這就得用到我們這節課的內容“生態系統的能量流動”。

新課內容：

【PPT】生態系統的能量流動（板書）那么這節我們需要掌握三個內容： 1.生態系統的能量流動過程，2.生態系統能量流動的特點，3.能量流動的意義。我們先來解決第一個問題：

什么叫做生態系統的能量流動？（板書：

一、生態系統的能量流動概念）學生回答：生態系統中能量的輸入、傳遞和散失。

對，輸入從哪輸入、怎么傳遞的，有些用不完的又散失到哪去了呢？

怎樣研究生態系統的能量流動？閱讀課本，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的研究方法。

師：請同學們利用上節課所學的知識把問題討論中的兩個策略所蘊含的食物鏈表示出來。我們就以食物鏈為線索研究生態系統能量流動的過程。這兩組策略中食物鏈較長的是：玉米→雞→人。玉米、雞和人在生態系統中的成分分別是什么？ A：雞 → 人

玉米↗ B：玉米→雞→人

生：玉米—生產者

雞—初級消費者

人—次級消費者 請以食物鏈中的“生產者”為例，分析該營養級能量流動的來源和去路。板書：

二、能量流動的過程 請同學們獨立思考1分鐘，然后小組內同學進行交流2分鐘，統一意見后派個代表來解釋一下。（哪個小組想好了，這個小組?很好，那個小組也要表達一下，還有其他小組有不同意見的嗎?,好，聽了各個小組的解釋，我發現同學們基本上都掌握了解決這個問題的要領，相信同學們也有了更明確的答案。

【PPT】以“生產者”為例的能量來源和去路。

來源：生產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）有一小部分有機物中的能量流入到下一個營養級。

以此類推，能量流入下一個營養級后，又發生什么樣的變化呢？讓我們帶著這個問題繼續探究。同樣給大家5分鐘的時間思考與交流！時間到，哪個小組來解釋一下？那個小組，這位同學從比較獨特的視覺去分析這個問題，有同學要補充嗎？好這個問題可以這么理解，初級消費者的攝入量=同化量+糞便量，對于初級消費者所同化的能量，一個營養級所同化的能量=呼吸散失的能量+分解者分解釋放的能量+被下一營養級同化的能量。但最高營養級的情況除外。

總結：每個營養級能量的去向都有三個：流向下一個營養級、通過呼吸作用散失和分解者分解。得出能量流動圖

【PPT】食物鏈整體的能量流動圖。課本圖5-7 剛才的分析同學們回答得非常不錯，我想知道同學們是否真正掌握了能量傳遞的過程？：

1、能量是如何“輸入”生態系統的？

2、能量“傳遞”的途徑是什么？

3、能量是通過什么方式“散失”的？

學生：

1、能量是生產者通過光合作用將光能轉化為有機物中化學能“輸入”到生態系統；

2、能量“傳遞”是通過生物捕食的食物鏈和食物網進行；

3、能量最終通過各個營養級生物和分解者的呼吸作用，將有機物的化學能最總轉化為熱能散失。教師：

1、生態系統中能量流動的源頭在哪兒？

2、能量流動的起點是什么？

3、生態系統能量的總值為多少？

4、什么是能量流動的渠道？ 學生分組討論。

學生回答：

1、陽光；

2、從生產者固定的全部太陽能開始；

3、生產者所固定的全部太陽光能；

4、食物鏈、食物網。

課堂當堂訓練：

師生核對習題答案，當堂討論有疑問的問題。

教師：時間過得真快，大半節課已經過去了。母雞媽媽該等急了吧。【PPT】母雞的等待

【PPT】荒島上的場景再現

教師：請大家利用已學知識分析，為什么魯濱遜會選擇“先吃雞，后吃玉米”？ 學生討論···

學生回答：用玉米喂雞，增加了人在食物鏈中的營養級數，增大了能量浪費，違背了人對有限能源的最大利用原則。