《生態系統的能量流動》鏵強中學易航宇一、考綱分析本節復習課內容為高中生物新課程必修3第5章《生態系統及其穩定性》第2節《生態系統的能量流動》。新課程考綱對能量流動的過程、能量流動的特點及研究能量流動的意義要求均為Ⅱ，即理解所列知識和其他相關知識之間的聯系和區別，并能在較復雜的情境中綜合運用其進行分析、判斷、推理和評價。“能量流動”是高考的重點和難點，在每年的高考中都占有較大的比重，常與生態系統的結構、物質循環、生態系統的穩定性、光合作用、呼吸作用等知識結合，綜合考查學生應用知識解決生產生活問題的能力。通常以圖表的形式呈現，側重能量的去路、能量流動的特點、能量傳遞的效率。復習時要通過整合教材要點，重點培養學生應用相關原理解決問題的能力。二、復習目標1.知識與技能目標：（1）說明生態系統能量流動的過程和特點。（2）概述研究生態系統能量流動的實踐意義。（3）利用能量流動相關知識解決實際問題，提高學生分析、推理、綜合能力。2.過程與方法目標：（1）運用所學的能量流動知識,解決生產和生活中的實際問題（2）通過例題分析，提高審題能力和解題能力，提升識圖能力和綜合應用能力。3.情感、態度與價值觀目標（1）關注科學知識在農業生產中的具體應用（2）分析“提高有機生態農業園收益”的措施，探討研究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。三、復習重、難點1.復習重點（1）生態系統能量流動的過程和特點。（2）研究生態系統能量流動的意義。2.復習難點（1）能量傳遞效率的相關計算（2）應用能量流動相關知識解決實際問題。四、學情分析通過必修3新課的學習，學生基本了解了能量流動的過程，但學生掌握的是彼此相對孤立的有關能量流動的知識點，知識網絡的構建還不完善，而且距離學生新課的學習時間較長，學生在一定程度上對這部分知識有所遺忘，所以，需要在復習的過程中引導學生回顧學習過的知識，同時構建知識網絡。由于高三學生已建立了能量、能量傳遞、能量守恒等一些基本概念；有關儲存能量的物質、能量代謝、以及生態系統的結構等知識已學習過，這些都是理解本節內容的基礎。但能量流動的過程和特點比較抽象，所以多舉實例，配以圖表分析，構建物理模型，提高學生應用知識解決實際問題的能力。需要在高一新課的基礎上進行補充和拓展，采用練習→發現問題→解決問題的模式，基礎知識讓學生自主復習，填寫導學案，知識的內化轉移到課堂中完成。另外，學生通過新課的學習以及通過自主梳理，已經具有一定的認知能力，思維的目的性、連續性和邏輯性已初步建立，理解能力、獲取信息的能力、綜合運用能力也得到較大提高，但還不完善，仍需設計教師主導的教學活動。在教學中，教師要做問題情境的創設者，解決問題的引導者，激發學生學習興趣，引導學生回憶、探索，培養學生學習能力、解題能力和知識遷移等的能力。五、教學方法“練習→發現問題→解決問題”教學模式：即轉變傳統的教學模式，通過對教學結構的顛倒安排，實現個性化教學。其模式是基礎知識的傳授通過學案輔助在課后自主完成，學生通過填寫學案完成基礎知識梳，提出疑問反饋給教師。知識的內化在課堂中經師生、生生協助而完成，包括答疑解惑、知識的運用等，從而提高復習課效率。教學媒體：多媒體課件、投影儀等課前學生梳理基礎知識，完成學案，再完成老師提出的問題。六、教學設計思路（1）課前（基礎知識梳理）：自主復習→自主完成學案，提出疑問→教師評閱學案，關注出現的問題（2）課堂（完成知識的內化）：展示分享學生學習成果→小組討論教師提出的問題，共同整合完善提高生態園收益的措施→針對出現的問題，剖析疑惑點，構建物理模型突破重難點“能量流動的示意圖”→課堂反饋練習，完成知識的遷移和應用→知識點的歸納和總結七、教學過程課前：時間安排教學內容教師活動學生活動課前學生自學分發學案，監督學生自主復習。學生復習教材，討論教師在學案中提出的問題，并完成學案。課前學案評閱教師評閱學生學案，關注學生學習中遇到的問題，結合重難點確定課堂探究內容。課堂：環節教師活動學生活動設置意圖創設情境引入新課PPT展示：某生態農業園效果圖。提問：從生態系統能量流動的角度分析，有哪些措施可以提高生態園的收益？觀察、思考，逐漸進入學習情境。用現代生態農業引出話題，激發學生的學習興趣，成果展示分析討論引導學生歸納生態系統的結構。引導學生歸納能量的輸入。引導學生從能量的去路、競爭關系、變廢為寶等方面思考。小組討論、交流點評，教師列舉第一措施：從能量的去路分析，適當降低夜間溫度可以減少大棚作物____________，提高作物產量。引導學生思考生產者固定的能量有哪些去路？思考，歸納交流討論、完善措施、代表展示成果。思考，借鑒優點，找出不足。進一步了解學生基礎知識掌握情況。討論過程體現了學生的主體作用，使學生體驗到合作學習的愉悅和成就感。培養學生應用知識解決問題的能力。回歸教材夯實基礎知識內化提升能力歸納總結構建網絡請學生填空，引導學生完善生產者能量的去路。請學生繪出生態系統能量流動的示意圖。再填空完成基礎知識歸納。點評，教師列舉第二個措施：從競爭關系分析，采用_______的方法提高水稻產量，采用___________等措施使能量更多的流向牛，提高收益。為什么流向蟲和鼠的能量不能再流向牛？為什么能量流動是單向的？教師再補充：各營養級的捕食關系是不變的，散失的熱能不能被利用。為什么牛肉比水稻價格貴？減少的能量到哪去了呢？例題：計算第一營養級到第二營養級能量傳遞的效率：引導學生歸納能量傳遞效率的公式。教師點評，引導學生關注傳遞效率是兩個營養級之間，而不是兩個物種；是同化量之比，而不是攝入量。教師介紹能量金字塔，請學生結合能量金字塔解釋為何生態系統的營養級一般不超過5個？能量傳遞效率的“極值”計算。教師引導，全體學生歸納。例題分析教師列舉第三個措施：專家還建議適量引入蛇，有助于提高水稻產量。原理是什么？請小組代表解釋原理。教師點評：應該選擇蛇所處最短食物鏈，從高營養級分析到低營養級。教師列舉第四個措施：對作物秸稈如何處理，實現能量的多級利用，提高能量利用率。教師補充：還可以用來培養食用菌。通過剛才的分析應用，研究生態系統的能量流動有哪些重要的實踐意義？比如：對秸稈的多級利用、桑基魚塘。再比如：對農田除草、滅蟲、滅鼠，使能量多流向牛，體現什么意義。教師提示，（能量是以有機物中化學能的形式沿著食物鏈食物網傳遞，那么有機物是由哪些物質合成，分解產生的產物又有哪些去向呢？這是物質循環的有關內容，同學們下來先自主復習。）填空，對比自己學案，糾正不足，進一步理解能量的傳遞過程。自我校正填寫內容，歸納能量流動過程基礎知識。討論、分析、糾錯思考，回答：能量流動是單向流動的。分析，給出答案，理解能量流動的特點。歸納整理能量流動具有逐級遞減的特點。分析、計算歸納公式，進一步理解能量傳遞效率的計算和能量流動逐級遞減。應用知識解決問題，進一步理解能量流動的特點。分析、思考、回答問題，實現知識的應用。小組討論、給出答案，其他同學可以給出不同答案。給出答案，體會研究能量流動的實際作用。學會應用知識解決生產生活實際問題。分析、歸納出研究能量流動的實踐意義。構建知識網絡，進一步理解知識與知識間的內在聯系，加深對知識的理解，提高應用能量。了解基礎知識過手情況，夯實基礎。構建物理模型，加深對知識的理解。突破重點培養學生從多角度，分析問題解決問題，清楚所采用措施的原理。加深學生對能量流動特點的理解。突破重點聯系實際，師生互動。完善能量傳遞效率公式的歸納，分析，清楚關鍵點，易錯點。突破難點。聯系實際，師生互動。進一步理解能量流動是逐級遞減的。提升思維、培養學生觀察、分析的能力。及時反饋、落實。生生互動，實現課堂的多樣化教學知識遷移，用已有知識解釋生活中的實際問題聯系實際，提高學生應用知識分析問題的能力。從實例分析，理解研究能量流動的實踐意義，符合認知規律。引導學生歸納總結，主動構建知識網絡。承上啟下，聯系前后知識，引導學生從全局觀分析、應用知識解決問題。高考演練課后練習引導學生練習布置課后作業，講要求思考、分析、討論，展示答案，進一步鞏固知識，發現問題。課后完成相應作業并對學習內容反思和總結及時鞏固，提高學生的知識遷移能力、綜合解題能力。檢驗學生的學習效果八、板書設計生態系統能量的流動一、能量流動的過程能量流動的特點研究能量流動的實踐意義九、教學反思（待續）課后練習：1.有關生態系統能量流動的敘述中,錯誤的是()A.生態系統中所接收的全部太陽能是流經這個生態系統的總能量B.生態系統中的能量是沿著食物鏈和食物網流動的C.能量流動的特點是單向的、不循環的D.能量流動是逐級遞減的,傳遞效率是10%~20%2.下圖為某人工魚塘食物網及其能量傳遞示意圖（圖中數字為能量數值，J·m-2·a-1）。下列敘述正確的是（）A.該食物網中最高營養級為第六營養級B.該食物網中第一到第二營養級的能量傳遞效率為25%C.太陽魚呼吸作用消耗的能量為1357J·m-2·a-1D.該食物網中的生物與無機環境共同構成一個生態系統3.該生態系統中能量流向蛙類后發生的一系列變化示意圖。圖中的D表示通過呼吸作用散失的能量,圖中ABC表示的含義分別為:A

,B

,C

。4.圖中有

條食物鏈,處于最高營養級的是

。丙和丁的關系是

。該食物網中,若生產者固定的總能量為1×108kJ,能量傳遞效率按10%~20%計算,則最高營養級至少能獲得

kJ的能量。5.某棄耕地的主要食物鏈由植物→田鼠→鼬構成。生態學家對此食物鏈能量流動進行了研究,結果如下表,單位是J/(hm2·a)。植物田鼠鼬固定的太陽能攝入量同化量呼吸量攝入量同化量呼吸量2.45×10111.05×1097.50×1087.15×1082.44×1072.2