第一篇：3 生態系統的物質循環 教學設計 教案

教學準備

1.教學目標

1、以碳循環為例，分析生態系統中的物質循環。

2、嘗試探究土壤微生物的分解作用。

3、說明能量流動和物質循環的關系。

4、關注碳循環平衡失調與溫室效應的關系。

2.教學重點/難點

教學重點：分析生態系統中的物質循環。教學難點：能量流動與物質循環的關系。

3.教學用具

教學課件

4.標簽

教學過程

(一)、引入新課

上一節中我們學習了生態系統的能量流動，那么大家回憶一下：

1、地球上最大的生態系統是什么？

2、生態系統的能量源頭在哪里？

3、輸入生態系統的總能量指的是什么？

4、能量流動的主渠道是什么？

5、能量流動有什么特點？

（二）、生態系統的物質循環 大家對能量流動的內容掌握得很好!那么，同學們在學習能量流動的過程中是否發現，能量的流動是需要以物質為載體的?生態系統中的物質變化又是怎樣的?物質變化與能量流動又有什么關系呢? 師：這就是我們今天要學習的內容——生態系統的物質循環。

1、概念

是指組成生物體的C、H、O、N、P、S等基本元素在生態系統的生物群落與無機環境之間反復循環運動叫生態系統的物質循環。

2、特點

師：大家可以先看一下問題討論，想想怎樣回答。（學生看書、思考）

師：我們知道生態系統中能量的流動是單向的、逐級遞減的，能量并不能重復、循環地利用，但生態系統卻仍舊保持穩定，正常運轉。這是因為有源源不斷的太陽能提供。但是生態系統的物質卻只能來自于地球本身，那億萬年來為什么沒有被地球耗盡呢？

生：我想物質和能量不同，應該是可以循環利用的。師：那大家能給出一些例子來說明物質是可以循環利用的嗎？

生1：動物的呼吸作用消耗有機物和氧氣，產生二氧化碳和水；產生的二氧化碳和水可以提供給綠色植物進行光合作用，產生有機物和氧氣；而有機物和氧氣又可以提供給動物。

生2：有機物經過微生物分解，成為無機物，又可以重新提供給生產者來制造有機物。生3：垃圾中有可以回收利用的，說明物質可以循環。……

師：很好。通過我們以前學過的知識和生活中的事例，確實可以說明在生態系統中物質是循環的。

師：我們來看一下第一段，他說你呼吸產生的二氧化碳可以飄向異國他鄉，這說明了物質循環的范圍怎樣？

生：很大，是全球性的。師：確實物質循環的范圍是整個生物圈。那你呼出的二氧化碳中的碳元素和氧元素是怎樣來到你的體內的呢？

生：通過呼吸、飲食，進入人體。

師：很好，那么碳元素和氧元素進入人體以前存在于什么物質中呢？

生：存在于氧氣、水、二氧化碳等無機環境中的物質中，也存在于生物群落的生物中。師：不錯，既存在無機環境中，也存在于生物群落中。可見，物質是在生物群落與無機環境之間不斷循環的。

師：還有一點，書本的第一段突出了碳元素和氧元素，而不是二氧化碳。可見物質循環的物質是指化學元素還是化合物？

生：化學元素。

師：是的，物質是指化學元素。下面我們就來看一下碳元素的循環，也就是碳循環，看看物質循環的過程。看的過程中思考以下問題。

3、碳循環

課件展示：

1.無機環境中的碳以什么形式存在? 2.生物群落內部的碳以什么形式存在? 3.碳在無機環境和生物群落之間以什么形式循環? 4.碳循環的范圍。

5.光合作用和呼吸作用的反應式，并說明碳的傳遞過程。

6.“思考與討論”的第2題，如何用系統科學的方法構建碳循環的模型？[來源:學科網] 師 誰來回答一下？

生1 無機環境中的碳：主要以CO2、碳酸鹽形式存在，也有碳單質、含碳有機物等。生2 生物群落中的碳：主要以有機物形式存在，也有含碳無機物，如碳酸鹽。生3 碳循環形式是CO2。生4 生物圈。生5 黑板演示：

注：①表示碳以植物的枯枝敗葉中有機物的形式被微生物的呼吸作用分解，形成二氧化碳。②表示微生物分解以后，碳以二氧化碳的形式被植物光合作用固定，以碳酸鹽形式被植物根系吸收。③表示碳以有機物的形式被消費者攝食，最后碳仍以有機物形式儲存在消費者體內。④表示碳以有機物的形式被微生物分解成無機物后，存在于無機環境中。⑤表示碳以有機物的形式通過生產者的呼吸作用，形成二氧化碳釋放到無機環境中。⑥表示碳以動物的糞便、遺體等中的有機物的形式，被微生物分解，形成二氧化碳。⑦表示碳以有機物的形式通過消費者的呼吸作用，形成二氧化碳釋放到無機環境中。⑧表示無機環境中的含碳無機物被生產者利用，合成有機物。

師 大家說得很好，下面我們來總結一下。碳循環主要是在無機環境和生物群落之間進行，形式是二氧化碳。可以用下圖表示： 師 從圖中可以看出在物質循環中起著非常重要作用的生物是生產者和分解者，正是它們連接了無機環境和生物群落。

師 在生物群落內部，碳以有機物的形式傳遞。大氣中的二氧化碳能夠隨著大氣環流在全球范圍內流動，因此，碳循環具有全球性。其范圍是生物圈。物質循環的概念見書本。

師 這里的物質不是指由這些元素組成的糖類、脂肪和蛋白質等生物體內所特有的物質，而是組成生物體的基本元素。循環指的是這些物質（元素）的往返運動。這里的生態系統指的是地球上最大的生態系統——生物圈，所以叫“生物地球化學循環”。生態系統的物質循環可以概括地理解為組成生物體的基本元素在生物群落和無機環境之間的往返運動，其中伴隨著復雜的物質變化和能量變化，不是單純的物質移動，生態系統的物質循環離不開能量的驅動。

氮循環 硫循環

師 可以看出，其他元素的循環和碳循環基本相同。正因為在生態系統中，物質可以被生物群落往復循環利用，所以，物質是永恒的，世界是物質的，是符合物質不滅定律的。在生物圈內，無論是無機環境還是生物群落，也無論是物質循環還是能量流動，都是以物質為第一性的，因此，大家要以辯證唯物主義觀點來分析事物、認識自然、改造世界。

師 如果人們按生態規律辦事，亂砍濫伐森林，對生態系統的碳循環有何影響? 生 森林生態系統的森林有維持大氣中氧氣與二氧化碳相對穩定的作用，若大量砍伐森林，光合作用減弱，不能吸收大氣中的二氧化碳，更不能增加大氣中的氧氣，不僅破壞了大氣中氧氣與二氧化碳的相對穩定，而且阻礙了碳的正常循環途徑，使大氣中二氧化碳含量明顯增加。

師 很好。化石燃料的大量燃燒，對生態系統的碳循環有何影響? 生 化石燃料如煤、石油、泥炭等是地層中千百萬年積存的碳元素，是一筆寶貴而豐富的能源物質，若在短時間內釋放出來，使二氧化碳來不及轉化，也同樣打破了生物圈中碳循環的平衡，使大氣中二氧化碳的含量明顯增加。

師 不錯。通過以上兩例的分析，顯而易見地說明：人類活動若違背了生態規律，對碳循環的影響是導致大氣中二氧化碳的明顯增加，這樣將形成危及整個生物圈的“溫室效應”。

大氣中二氧化碳越多，對地球上散佚到外層空間的熱量的阻礙作用就越大，即大氣中的二氧化碳層就相當于保溫層。從而使地球上的溫度升高得越快，這種現象就叫做“溫室效應”。那么溫室效應將對生物圈和人類造成什么危害呢?請大家觀看視頻。

（視頻播放：溫室效應）

師 可見，溫室效應的危害不是突然爆發，而是慢慢積累的。容易被人們忽視，但可喜的是現在越來越多的國家注意到了這個問題，并開始努力去改善。如：減少溫室氣體的排放，植樹造林等。

師 P101右側的問題如何回答？

生 大力植樹造林后，這些植物能大量吸收已有的二氧化碳，因而能起一定的緩解作用。但更應該控制源頭——溫室氣體的排放。

師 說得不錯。現在我們再來看看其他的一些由于物質循環受到干擾而引起的環境問題。（視頻播放：酸雨、臭氧層空洞）

師 希望我們一起來維持生物圈正常的物質循環，共同來保護我們的地球。

4、生態系統的能量流動和物質循環的關系

下面請大家用表格和模型分別來總結一下它們的關系。參考書上的內容。（學生看書、思考、討論）學生可分別作答，也可集體討論，此時教師應啟發誘導，并幫助學生歸納要點，組織語言。

物質循環與能量流動的關系模型 師 請大家觀看投影片，思考物質循環與能量流動之間的關系。（學生思考、討論）

師 可見物質循環和能量流動是密不可分的，它們是生態系統的基本功能維持著生態系統的穩定。人們可以對其改進，來獲得最大的利益，但前提是不能破壞其穩定性。

（三）、對土壤微生物分解作用的實驗 實驗一：落葉是在土壤微生物的作用下腐爛嗎？ 1.落葉是在土壤微生物的作用下腐爛的嗎？

師 土壤中最小的有機體可能也是最重要的有機體，是那些肉眼看不見的細菌和絲狀真菌。它們有著龐大的天文學似的統計數字，一茶匙的表層土可以含有億萬個細菌。縱然這些細菌形體細微，但在一英畝肥沃土壤的一英尺厚的表土中，其細菌總重量可以達到一千磅之多。長得像長線似的放線菌數目比細菌稍微少一些，然而因為它們形體較大，所以它們在一定數量土壤中的總重量仍和細菌差不多。被稱之為藻類的微小綠色細胞體組成了土壤內極微小的植物生命。

細菌、真菌和藻類是使動、植物腐爛的主要原因，它們將動植物的殘體還原為組成它們的無機物。假若沒有這些微小的生物，像碳、氮這些化學元素通過土壤、空氣以及生物組織的循環運動是無法進行的。例如，若沒有固氮細菌，雖然植物被含氮的空氣“海洋”所包圍，但它們仍將難以得到氮素。其他有機體產生了二氧化碳，并形成碳酸而促進了巖石的分解。土壤中還有其他的微生物在促成著多種多樣的氧化和還原反應，通過這些反應使鐵、錳和硫這樣一些礦物質發生轉移，并變成植物可吸收的狀態。

另外，以驚人數量存在的還有微小的螨類和被稱為躍尾蟲的沒有翅膀的原始昆蟲…… 2.提出問題

讓學生結合自己的生活經歷，列舉土壤微生物分解作用的實例，提出想探究的問題。教師予以啟發、指導。例如，落葉在土壤中能被分解掉，這究竟主要是土壤的物理化學因素的作用，還是土壤中微生物的作用呢？

3.作出假設

假設既可以是基于已有的知識或經驗作出的解釋，也可以是想象或猜測。要鼓勵學生大膽提出假設，通過討論修正自己的假設。最后通過實驗驗證你的假設是否成立。如：落葉是在土壤微生物的作用下腐爛并最終分解掉的。

4.制訂計劃

首先，要確定實驗變量是什么，需要控制的變量有哪些，如何控制這些變量，等等。其次，要確定探究的地點或場所：在野外？還是在實驗室中？第三，設計實驗方案。教材中提供了兩則案例供學生參考。如：本實驗的變量是自然土壤和滅菌土壤，也就是微生物；需要控制的變量包括所有的理化因素、落葉的數量等；要很好地控制這些變量最好在實驗室中，可以人為地控制；實驗方案設計就是設計一下具體的操作步驟，見下。5.實施計劃

建議探究一在實驗室中進行，因為在室外的話，很難控制變量。教師可以巡視，并作必要的指導。

（1）把自然土壤和滅菌土壤分別放到兩個無菌操作室中。取相同重量的自然土壤和滅菌土壤于兩個無菌容器中。

（2）加入相同數量的落葉和土壤混勻，并加入等量的無菌水，使土壤濕潤即可。（3）保證無外界微生物的干擾，并保持相同的理化因素。通入等量的無菌空氣。（4）每五天觀察記錄一次，并控制變量和調整變量到適宜。連續觀察記錄1個月左右。6.結果分析：可以將實驗過程和現象列表整理，進行對比分析，得出實驗結果。注：在考試中可能要你預測可能結果和作相應的分析。7.表達交流： 以小組形式進行交流，提出問題，進行修改。實驗二：探究土壤微生物對淀粉的分解作用 1.確定題目：探究土壤微生物對淀粉的分解作用

2.提出問題：土壤微生物對淀粉分解嗎？如分解，那分解成什么？ 3.作出假設：土壤微生物能將淀粉分解成可溶性的還原糖。4.制訂計劃

（1）變量是微生物。可以用自然土壤浸出液和蒸餾水作對照。（2）其他的變量有溫度、濕度、溶液的量等，要保持相同。（3）在實驗室中進行。（4）實驗步驟的設計。5.實施計劃

具體步驟見書本。教師在實驗過程中，作必要的提示和指導。（注：1.實驗中的斐林試劑要現配現用，用2 mL的0.1 g/mL的NaOH和3~4滴0.05g/mL的CuSO4混合，加入斐林試劑后要加熱沸騰。2.實驗時間是幾天到幾周，所以開始時，A、B燒杯中的溶液量可以多些，以后每周觀察記錄一次）

6.結果分析

可以列表表示，如：

實驗結論：土壤微生物能將淀粉分解成可溶性的還原糖。

7.表達交流：同學之間對實驗中存在的問題進行質疑，并進行必要的修改。教師可以指導。

課堂小結

本節課，咱們討論了生態系統物質循環的概念、碳循環的形式和過程、物質循環的特點以及物質循環與能量流動的相互關系。第一，大家要明確物質循環是指組成生物體的基本元素在生物群落與無機環境之間的反復循環流動。第二，關于碳循環要掌握以下三點：

①碳循環的形式是CO2；

②循環的過程是在無機環境與生物群落之間通過光合作用、呼吸作用、微生物的分解作用，營養級間的同化作用以及特殊的化能合成作用等對碳進行傳遞的；

③物質循環的特點是全球性往復循環。

第三，物質循環和能量流動的關系要注意其區別與聯系，進而逐漸學會用辯證統一的觀點去分析事物。板書

第五章 第二節 生態系統的能量流動

一、生態系統的物質循環 1.概念： 2.特點： 3.碳循環：

4.物質循環和能量流動的關系：

二、對土壤微生物分解作用的探究實驗 實驗一：落葉是在土壤微生物的作用下腐爛嗎？ 實驗二：探究土壤微生物對淀粉的分解作用

第二篇：《生態系統的物質循環》教學設計

《生態系統的物質循環》教學設計

一．情景引入

師：生老病死，人之常情。有人說，死后上天堂，也有人說死后入輪回。那么，死后去哪了呢？請看視頻。

（師播放視頻）

師：看完視頻，獅子死后變成什么？草被誰吃？而羚羊又被誰吃？（師問學生，學生統一答。同時點PPT，顯示三生物名稱）師：可見構成他們的物質在獅子、草、羚羊三者間是在的。（師以手畫圓，讓學生答出循環）師：那在生態系統中，物質是怎樣循環的呢？我們這節課就來探究這個問題。（師黑板上寫出課題，并點出PPT的課題）二．自主探究：（以下小標題僅作自己心里的流程，不展示）

師：不同生物體所含的蛋白質核酸等化合物的種類各不相同，但生物以及無機環境的元素種類卻具有統一性。可見生態系統中參與循環的物質應該是一些化學元素。

師：細胞中最基本的元素是什么 生：碳元素

那我們今天你就以碳循環為例，來探究生態系統的物質循環過程。（師板書：

1、碳循環）

師：我想請一位同學來回答幾個小問題。（抽學生）師：生態系統由哪兩部分構成？ 生：生物群落和無機環境

師：無機環境中碳的存在形式是什么？ 生：二氧化碳

（若答碳單質或碳酸鹽，則追問什么能被生產者利用）師：碳在生物群落中主要存在形式是什么？ 生：有機物（師板書：（1）形式：CO2、有機物）

（師點出PPT，自主探究）

師：同學們對基礎知識掌握的很好。接下來請同學們以小組為單位，探究這些含碳物質是通過怎樣的途徑構建起碳循環的？要求以草原生態系統中具體生物和物質為例，并用文字和箭頭表示。時間3分鐘，開始。

（師點出PPT，顯示問題和要求）

（師下臺指導，可給予提示。發現優秀小組，引導學生將微生物分解者，以及化石燃料完善出來。）

師：好，時間到。我發現同學們很有創造性和邏輯性，都完成的不錯。我們請同學上來展示你們小組的成果。

（師點某一組同學。學生畫好后讓他講解所畫過程，然后給予認同表揚，最后讓他回座位）

師：很好。剛才這位同學構建的循環是否合理完善呢？我們再請一組同學來點評一下。

（已經完善或學生補充完善后進行下一步）

三．成果優化

1、成果優化——圖示簡化

師：通過同學們的探究，碳循環的過程已經大致出來了。為了同學們更好的理解和應用，我們一起來把這個過程再簡化一下，并明確途徑。

（師點出PPT，顯示問題）

師：首先，無論是草還是其他植物，他們在生態系統中的成分是什么？ 生：生產者

（師寫出生產者）師：這些動物是什么成分？

生：消費者

（師寫出消費者）師：微生物在生態系統中是？

生：分解者

（師寫出分解者）師：剩下的就是無機環境中的CO2（師寫出大氣中的CO2）

（以上部分學生統一答，寫大點，開闊點，便于后面畫能量流動）師：接下來，我想請一位同學來告訴我這四者間進出的途徑。師：好，這位同學。

師：大氣中的CO2和生產者之間分別通過什么途徑進出？ 生：光合作用和呼吸作用

師：生產者的含碳物質通過什么途徑進入消費者？ 生：食物鏈

師：消費者與大氣中的CO2呢？ 生：呼吸作用

師：無論生產者還是消費者，他們的尸體糞便等都會被分解者分解，因此，分解者通過什么途徑進入大氣中的CO2？

生：分解作用

師：謝謝這位同學，非常好，給他鼓勵！（師標出箭頭以及寫明途徑）

師：在該圖中，外面生產者消費者分解者共同構成了生物群落，中間大氣中CO2代表著無機環境。因此碳循環的過程是CO2從無機環境到生物群落之間通過光合作用、呼吸作用、分解作用等途徑進行循環往復的。

（師以手勢形象展示：外面一圈是生物群落，里面是無機環境，彼此循環）（師板書：（2）過程：生物群落

無機環境）

2、成果優化——方法提煉

師：簡化了碳循環的過程之后，如何解答這類題呢？我們先試試，請看題：（師點出PPT，閱讀題目，讓學生作答，1分鐘后，抽問一名學生）師：請給出你的答案 生：回答

師：你的思路或方法是怎樣的？ 生：回答

（若答的不全或不會，則讓同學補充）

師：同學們做題的思路是正確的，這很好。為了更清晰的掌握這類題的解體方法，老師將解題的思路總結成了幾句話：（點出PPT）希望對同學們有所幫助。

師：第一步是發現雙向箭頭，所連兩端必定是生產者和無機環境。生產者流向消費者分解者和無機環境，流向生產者的只有無機環境，即多出單進是生產者。分解者的來源有多個，最終流向無機環境；無機環境的CO2來源有多個，之流向生產者，因此多進單出是分無。

四．成果延伸

成果延伸——特點

通過碳循環的學習，推而廣之，延伸到所有物質的循環上，都有循環利用的特點.（師板書：

2、物質循環（1）特點：①循環利用

點出PPT）師：那么還有其他特點嗎？有這樣一句話“日日思君不見君，共飲長江水”。物質的循環將遙遠的你我聯系在一起。就像我們呼吸產生的CO2也許正漂洋過海，隨大氣環流流向異國他鄉，讓我們和各國人民，上到總統將軍，下到黎明百姓，真正做到了同呼吸共命運。這都說明物質的循環是否在某一區域循環呢？

生：不是

師：應該是（師配以手勢）生：應該是全球性的

師：我們再舉一個例子：我們在農田施加DDT，但卻在遙遠的南極企鵝體內也發現有DDT，這也體現出了物質循環的全球性。

（師板書：②全球性，并點出PPT）

師：正是因為物質循環的全球性，我們也將之稱為：生物地球化學循環（師點出PPT）成果延伸——定義：

師：通過前面的學習，生態系統的物質循環的含義就很清楚了。

（師點出PPT）師：由于循環具有全球性，因此生態系統指的是生物圈物質指的是化學元素那循環的過程是生物群落和無機環境之間

師：所以，生態系統的物質循環的定義為：（師點出PPT，顯示定義

師板書：（2）定義

學生勾畫教材101頁黑體字）成果延伸——聯系

師：學習了物質循環，結合前面所學的能量，作為生態系統主要的兩大功能，他們之間有什么聯系呢？

（師點出PPT：聯系，板書寫出：（3）、聯系

物質循環

能量流動）師：能量的根本來源是太陽能（師板書上寫出光能），現在請同學在物質循環的圖上畫出能量流動過程。（點出PPT的問題①）

請這位同學來幫忙作圖（用紅筆）。

（若作的有不對的地方再請一位同學修改。還是不對，則說：看來前面所學的知識還需要鞏固，然后自己補上）

師：通過作圖，我們發現，無論是能量流動還是物質循環，他們在生物體間的流動傳遞方向是一致的，即都以食物鏈或食物網為渠道進行。

（師板書寫出：食物鏈（網）作為渠道）

師：我們接下來再看兩個問題。（抽學生）（師點開PPT，顯示問題）

師：草光合作用固定的太陽能儲存在什么物質中？ 生：有機物

師：獅子從羚羊處獲得什么？ 生：食物 師：食物中含有什么？或者說獲取食物的目的是什么？（食物的主要去路是氧化分解提供能量）

生：能量

師：通過這兩個問題我們可以很自然的得出，有機物中儲存有能量，即物質是能量的載體

（師點出答案，并板書寫出：載體）

師：看下一個問題：沒有光能，草能將CO2轉化為有機物嗎？（學生統一答：不能）

師：光能在CO2轉化為有機物的過程中起什么作用？（師手勢）

生：推動，驅動

師：因此，能量流動是物質循環的動力（師點出答案，并板書寫出：動力）成果延伸——歸納

師：我們將二者間的關系用一張表格表示出來，請看PPT。思考，請同學回答（師點出PPT，30秒左右后抽問學生）

生：回答 五．成果應用

師：很好，看來同學們對知識都掌握的不錯。那么接下來我們就利用所學知識解決實際問題（師點開PPT，顯示應用實踐），請看問題（點開視頻）。

師：視頻中呈現的是什么問題？ 生：溫室效應（全球變暖）（師板書：

3、溫室效應）

師：那造成溫室效應的原因是什么?請結合CO2的來源和去路，思考作答。（是點出PPT，顯示來源去路）師：這位同學

生：化石燃料的燃燒，植被破壞，人口增多

師：人口增多雖然也是一個原因所在，但這是一個相對緩慢的過程，而花式燃料的形成是億萬年時間，而燃燒卻是短時間完成，導致CO2增多。所以來源上主要考慮化石燃料，去路上主要考慮光合作用，化能合成作用的影響較少，不考慮。

（師板書：（1）原因：化石燃料，植被）師：很好（點出PPT），問題的根源知道了，那對應的措施又改怎樣？ 生：回答（師板書：（2）措施）

師：物質循環的全球性把我們大家聯系在了一起，所以保護環境，人人有責（點出PPT）。六．課堂小結

師：這節課的知識就是這些，現在同學們反思本堂課內容

師：好，本節課重點有兩個。一是碳循環的過程，同學們要理解CO2等物質通過光合呼吸微生物分解等途徑在無機環境和生物群落間循環，并能夠進行應用。二是理解物質循環和能量流動的關系，他們有共同的渠道，是同時進行，相互依存的。

七．鞏固練習

師：現學現練，及時鞏固。咱們來練習幾個題： 師：問 生：答

師：最后一個作業將留在課后，物質循環的各個途徑中光合作用，呼吸作用以及營養結構都比較熟悉了。但微生物的分解作用卻了解較少。因此，課后任務即是教材中的探究實驗：微生物的分解作用。以小組為單位，寫出實驗報告。

師：今天的內容就上到這里，同學們的表現非常好。在這節課的最后，讓我想再回想一下獅王的話。我們人類不也和眾多的生物聯系在一起嗎？保護環境，保護生態，迫在眉睫。前段熱映的電影《美人魚》中主人公的一句話道出了我們共同的心聲：如果這個地球連一滴干凈的水，一片干凈的空氣都沒有，我們所做的還有什么意義？

師：謝謝！

第三篇：生態系統的物質循環教案

教育實習教案

學院生命科學學院 專業 生物科學 實習生王馨學號 108012011070

本校指導教師楊梅，曾紅實習學校指導教師 廖巖松原任課教師 廖巖松

2014

年月日（星期）第節課（本人本次實習第個教案）課題：生態系統的物質循環

課時安排：1

課標要求：

三維目標

知識目標：理解生態系統物質循環的概念； 識記、應用碳循環的過程；

比較得出能量流動與物質循環的關系

能力目標：學會分析生態系統中碳循環的方法，并且可以運用于其他元素循環的分析； 通過分析“溫室效應”的形成與危害，培養學生的推理，聯想，思維遷移的能力；

利用“能量流動和物質循環的關系”教學過程，培養學生比較，歸納以及對自己所持觀點的總結表達能力。

情感、態度與價值觀：通過學習人類對碳循環的影響以及溫室效應的危害，培養環境保護意識。

積累生態學知識，形成科學的世界觀。

教學重點：碳循環的過程。

教學難點：能量流動和物質循環的關系。

教學輔助手段：多媒體

教學過程：

一、引入

同學們都知道我們人和其他動物每天都在進行著呼吸作用消耗氧氣，每天也要飲水，但是為什么氧氣和水一直都沒有被我們消耗完呢？其實這就牽扯到了我們今天要講的內容—生態系統的物質循環。

二、生態系統的物質循環

1、定義

讓學生回憶生態系統的定義，生態系統中有物質交流，這個物質交流是循環的過程，描述生態系統物質循環的定義。

組成生物體的C、H、O、N、P、S等元素，都不斷進行著從無機環境到生物群落，又從生物群落到無機環境的循環過程，這就是生態系統的物質循環。

（1）生態系統的物質循環中所謂的生態系統指的是什么？因此，生態系統的物質循環又可以被稱作什么？

（2）你認為其中的物質是指組成生物體的化學元素，還是由這些元素組成的糖類、蛋白質等生物體內特有的化學物質？

（3）你怎樣理解這里所說的循環？

師生共同總結物質循環的概念，并重點理解其概念的三個要點。

2、碳循環

碳在生物群落與無機環境之間的循環只要是以二氧化碳的形式進行的。碳循環具有全球性的特點。那么，物質循環中所說的生態系統，指的也是生物圈。他也具有全球性的特點。

3、物質循環與能量流動的比較 項目

能量流動

物質循環

范圍

生態系統各營養級

生物圈（全球性）

形式

以有機物的形式流動

以無機物的形式在生物群落與無機環境間流動

特點 單向流動，逐級遞減

反復出現，循環流動

聯系

二者是同時進行，彼此依存，不可分割的關系：

（1）能量的固定、轉移、儲存、釋放離不開物質的合成和分解。

（2）物質是能量沿食物鏈（網）流動的載體；能量是物質在生態系統中往復循環的動力。（3）生態系統中的各種成分，正是由于物質循環和能量流動，才能緊密地聯系在一起，形成一個統一的整體。

能量流動和物質循環式同時進行的，兩者均始于生產者通過光合作用合成有機物固定太陽能，然后沿著共同的渠道——食物鏈（網）一起運行，彼此相互依存，不可分割。因為能量的固定、儲存、轉移和釋放，都離不開物質的合成和分解等過程。物質作為能量的載體，是能量以含碳有機物中化學能的形式沿著食物鏈（網）流動；能量作為動力，使物質能夠不斷地在生物群落和無機環境之間循環往返。生態系統的各組成成分：非生物的物質和能量、生產者、消費者、分解者，正是通過能量流動和物質循環，才能緊密的聯系在一起，從而相互作用、相互影響，形成一個思維一體的統一整體——生態系統。

三、碳循環與溫室效應

學生聯系物質循環的知識，思考教師提問的下列問題：（1）亂砍濫伐森林，對生態系統的碳循環有何影響?

（2）化石燃料的大量燃燒，對生態系統的碳循環有何影響?（3）何謂溫室效應？對生物圈和人類會造成什么危害？ 教師用多媒體課件展示“溫室效應的危害”的視頻。

思考問題：大力植樹造林，能否對溫室效應起到緩解作用？

板書設計：

課后反思：

實習學校指導教師意見

學院指導教師意見

第四篇：生態系統中的能量流動和物質循環教案

生態系統中的能量流動和物質循環教案

教師裴育平

一、教學目標

1、使學生初步認識生態系統中的能量流動、物質循環對生物界的重要性。

2、使學生了解生態系統的能量流動與物質循環的特點。

3、使學生理解掌握能量流動和物質循環過程，以及它們在生態系統中的重要意義。

二、教學重、難點 教學重點

1、生態系統的能量流動過程及特點。

2、碳循環過程。教學難點

1、生態系統能量流動的特點分析。

2、生態系統能量流動與物質循環的關系。

三、教學方法 講述、討論、演示

四、學時安排 1學時

五、教學過程

一、導入

師：請大家欣賞一段動畫！并討論后面的問題。（大屏幕出示這樣的情境動畫）

魯賓遜流落到一個荒島上，那里除了有能飲用的水以外，幾乎沒有任何食物，隨身尚存的食物只有一只母雞、１５kg玉米。然后出示問題：你認為以下哪種生存策略能讓你維持更長的時間來等待救援？試說明理由。下面有兩項選擇：

1、先吃雞，再吃玉米。

2、先吃玉米，同時用一部分玉米喂雞，吃雞產下的蛋，最后吃雞。學生討論。

師：大家都很聰明，都選擇第二個答案，理由也比較充分，因為第二種吃法可以給他提供更多的能量，使他能維持更長的時間來等待救援。一切生命活動都伴隨著能量的變化，沒有能量的供給也就沒有生命和生態系統。能量的流入、傳遞、轉化和散失的過程就是能量流動，在能量流動的過程中伴隨著物質循環。那么，生態系統中的能量是怎樣流動的？物質是怎樣循環的呢？這就是我們今天要研究的主要問題。

二、新課教學

活動一：生態系統的能量流動

1、學生閱讀課文，思考問題：

生態系統能量的源頭是什么？怎樣流入生態系統的？能量流動的渠道是什么？能量是怎樣流動的？

2、播放課件：生態系統中能量流動的示意圖。

3、學生回答：生態系統中能量的源頭是太陽能。

4、引導啟發：不是所有的太陽能都參與生態系統中的能量流動，只有被生產者固定的太陽能才能流動。

5、師生談話：生產者是如何固定太陽能的呢？是生產者（綠色植物）通過光合作用，把太陽能固定在有機物中的。那么能量又是怎樣流動的呢?是通過食物鏈和食物網進行流動的。我們把食物鏈和食物網中的各個營養層次稱為營養級。那么能量是怎樣逐級流動的呢？第一級是綠色植物，第二級是以植物為食的動物，第三級是以植食性動物為食的肉食動物。以此類推。

6、分組討論：能量在流動過程中將發生怎樣的變化呢？你能發現什么規律么？

7、播放課件：生態系統能量流向示意圖。

（推薦一個同學歸納其中心內容，其他同學補充，老師點撥指導。）

8、師生交流：在能量流動的過程中，綠色植物固定的太陽能有三個去處：一部分被自身的生命活動消耗了，即通過細胞呼吸釋放和生命活動利用了；儲存在體內的能量一部分流入下一營養級；沒被利用的枯枝落葉和下一營養級攝食未消化而排出的糞便中的這一部分被分解者釋放出來。因此，可以看出，能量在流動的過程中是逐級遞減的。

2、復習鞏固：寫出光合作用和呼吸作用的公式，說明二氧化碳在此過程中的作用。

3、學生分組討論，并完成教材P92的填圖，結合書中的課文，練習描述碳循環。

4、師生共同小結：大氣中的二氧化碳進入生態系統中，主要依賴于綠色植物的光合作用，使二氧化碳變成有機物，再通過食物鏈進入動物和其他生物體中，因此從碳循環可見綠色植物是生態系統的基石；除此之外，微生物也能把二氧化碳合成為有機物。另外，生物體內的有機物，通過呼吸作用可將二氧化碳放回到大氣中；還有一部分生物遺體沒有被分解者分解，轉變成為地下的石油和煤，暫時脫離循環，但一經開采燃燒，便可產生二氧化碳返回碳循環。

5、教師引導探索：近年來，由于人類大量地采伐森林，再加上燃燒化石燃料以及環境污染，因而使大氣中CO2的濃度明顯增加，導致溫室效應。那么應如何解決這一問題呢?請大家發表自己的看法。

6、小組討論并回答。活動三：全課總結，課外延伸

師：生態系統的能量流動和物質循環都是通過食物鏈和食物網實現的，物質是能量的載體，使能量沿著食物鏈（網）流動，而能量又作為動力，使物質能夠不斷地在生態系統和無機環境之間循環往復，兩者密不可分。

師：請大家閱讀書后的課外探究，了解什么是水體富營養化，并且回去做模擬實驗，或制作一個小的生態球。

【教后反思】

從學生喜歡的動畫入手，給學生以生動形象的感性認識，引導學生思考，再加上教師語言的小結，直接切入本課主題，貼近學生生活，激發學生興趣，調動學生學習的積極性，吸引學生注意，將枯燥的問題形象化、生動化和趣味化。設計思想本部分內容是本節課的教學重點也是難點。本部分的教學策略是先設計問題情境，讓學生帶著問題閱讀教材，然后播放教師自己制作的直觀性較強的“能量流動圖解”使學生對“能量流動”從感性認識上升到理性認識，再通過學生小組討論與教師引導啟發相結合、師生談話等教學方法，使學生對“能量流動的過程”有深刻的理解，突出體現新課標“面向全體學生、提高學生生物科學素養”的理念，培養學生的邏輯思維、辨證思維和發散思維，對生態系統是中食物鏈和食物網的理解更加深刻，讓學生感受到生物之間是緊密聯系的，有利于培養學生辯證的生物學觀點。

本節課的另一個教學重點也是難點。我采用的教學策略是：從回顧舊知入手，通過知識遷移把新舊知識融會貫通，再通過分析、討論、交流、填空等形式加深對“碳的循環”知識的理解；通過“課堂延伸”引導學生利用新知識去解決實際問題，學以致用；運用科學知識解決實際的、現實生活和社會生活中的問題的理念，并展開科學、技術、社會的關系（STS）教育，并通過“溫室效應”問題的討論，增強學生的環境意識。

通過簡單的語言對能量流動與物質循環之間的關系進行概括，使學生知道生態系統中的生物之間是彼此聯系的，能量流動和物質循環也是密不可分的。有利于學生樹立普遍聯系的辯證的生物學觀點。再加上課外探究的設計，使學生更加理解能量流動和物質循環的實際意義，將課堂內容引申至實際生活，有利于激發學生實踐探索的欲望，有利于學生養成良好的科學思維習慣培養學生的科學態度和科學的世界觀。

第五篇：生態系統中的能量流動和物質循環教案

生態系統中的能量流動和物質循環

知識目標：

描述生態系統中的能量流動； 描述生態系統中的物質循環； 說出生態系統中能量的最終來源。能力目標：培養學生分析問題的能力 情感目標：培養學生珍愛生命的情感 重點：

概述生態系統中的能量流動； 描述生態系統中的物質循環。難點：生態系統中的物質循環和能量流動 導入：

問：我們每天為什么要吃各種食物？（獲得營養物質和能量）思考 述：今天我們一起來了解生態系統中的特質如何循環，能量怎樣流動。

生態系統中的能量流動

問：每天克們不論工作、學習還是生活都需要許多能量，其他生物也一樣，這些能量最根本的來源是什么？ 太陽（能）

問：太陽能首先進入哪種物體內？ 植物

問：通過什么方式進入？ 光合作用

（通過光合作用固定在有機物中）

閱讀64，討論能量被固定在綠色植物體內后如何繼續流動？ 思考：

1、能量伴隨什么流動？（食物鏈）思考

2、能量由哪種生物流向哪種生物？（被取食者—取食者）

3、在流動過程中能量是否有流失？（呼吸）逐級遞減

述：通過上述分析可以知道，能量從一種生物的流向另一種生物時，是不是100%傳遞？（圖片）答：不是，有一部分散失了 單向流動

述：剛才我們還了解到，能量由被取食者流向取食者，能不能倒過來，由取食者流向被取食者呢？ 不能，能量流動具有單向性 物質循環

述：在能量流動的過程中也必然伴隨著物質循環

述：自然界中許多物質如N、P、S、C等元素都可循環，我們要詳細了解C循環。

物質循環：構成生物體的基本元素不斷從無機環境到生物群落，又從生物群落回到無機環境。述：我們重點了解碳循環

問：生態系統中的碳主要以什么形式存了？（CO2，有機物）回答（圖片：碳循環）

根據圖片完成課本討論題 討論 動植物—CO2（呼吸）動物—有機物（攝取）動植物遺體—煤、石油、泥炭cte（有機物）煤等—CO2（燃燒）

述：通過這樣一系列反應實現了碳元素的不斷循環，反復利用。選擇題

1.生態系統中，綠色植物固定的太陽能沿著食物鏈的傳遞叫做

（）A．能量輸出

B．能量交換C．能量輸入 D．能量流動 2.生態系

統

中的能

量

流

動

開

始

于

（）A．綠色植物 B．真菌C．動物

D．人 3.下列能

夠

完

整

表

示

食

物

鏈的是

（）

A． 貓頭鷹捕食田鼠，蛇捕食田鼠 B． C． 大魚吃小魚，小魚吃是米 螳螂捕蟬，黃雀在后

D． 狐貍吃兔子，兔子吃草 判斷題

1.生態系統中的物質循環實質上就是碳循環。

（）

2.生態系統中的能量流動嚴格遵守著生產者流向消費者，再流向分解（）

者

這

一

順

序。