5.2生态系统的能量流动教学设计2022-2023学年高二上学期生物人教版必修3

生态系统的能量流动教学设计 教学目标 内容要求： 1、生态系统能量流动的概念。 2、掌握生态系统能量流动的过程和特点。 核心素养对接： 生命观念：通过分析生态系统能量流动的过程，建立生命系统的物质和能量观。 科学思维：通过赛达伯格湖图解的具体数据推算生态系统的能量传递效率，并学会运用传递效率解 决相关问题，培养学生的运算能力和思维能力。 科学探究：通过生态系统能量流动的特点，解决生活中的实际问题。 社会责任：关注生态农业。 教学内容 教学重点： 生态系统能量流动的过程和特点。 教学难点： 1、生态系统能量流动的特点及其形成原因。 2、利用生态系统能量流动的规律，从系统的角度分析并提出科学有效利用生态系统资源的改进措施。 教学过程 一、新课导入 【多媒体展示学生去超市买菜的视频】 创设情境视频中两位学生去超市买菜，发现白菜和猪肉价格悬殊太大，发问：为什么猪肉和白菜价格不同呢？ 猪肉PK白菜 （引发学生思考，激发学生学习的兴趣及探究欲望，调动其积极性，教师可以不给出确切答案，但要引导学生从生存、从获得能量的角度分析，从而引入本节课。） 二、讲授新课 （一）能量流动的概念 如何来研究能量流动的规律呢？ 教师展示，上节所学的食物网中一条简单的食物链“草-兔-狐”，引导学生，在食物链中研究能量流动的规律： 首先以“草”为例,来研究第一营养级能量的来源和去路: 【微课动画解析图解】同学们，观看一则微课，并思考以下问题: 1.该食物链所需要的能量最初来自哪里？ （绿色植物通过光合作用，把无机物合成为有机物，同时，光能便转化成了化学能，固定在所制造的有机物中。能量的源头是太阳能） 2. 太阳能都能被利用吗？ （不是，照射在植物身上的太阳能，一部分被植物固定吸收，但大多数又反射回去） 3.草把能量固定下来以后，能量又有哪些去向？ （草的同化量中，一部分会被兔子摄入体内，一部分在呼吸作用中以热能形式散失，还有一部分则会随植物的落叶、遗体等被分解者分解。） （通过三个问题，让学生从彼此补充中，教师对同化量的最终去处，进行补充，总结。） 【学习任务一】 分析兔子能量来源与去路：（查阅资料，并进行对比，总结） a.兔子摄入的草全部被吸收了吗？ b.摄入量、同化量、粪便量三者之间的关系？ 输入初级消费者的总能量指的是三者中的哪个？ c.兔子的同化量的去处有哪些？ （学生能掌握住摄入量、同化量、粪便量三者之间的关系，但对同化量的去处有些混乱，但通过补充说明，学生有了很好的理解。老师需要对难点，如兔子粪便中的能量属于谁，进行讲解。） 【小结】能量来源和去路都是什么？ 来源：来自于上一营养级。 去路：①呼吸作用散失的能量（热能形式）。 ②分解者释放的能量（也是热能形式）。 ③沿食物链被下一营养级同化的能量。 （有具体的生物到某一营养级，来总结能量的来源去路，进而总结出能量流动的概念）  生态系统的能量流动是指：生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。 （2） 能量流动的过程 （由某一营养级能量流动规律，推广到整个食物链或食物网，就得到生态系统能量流动的示意图） 【投影能量流动示意图分析，学生思考，讨论。】 （图中方框，代表流入各个营养级的总能量，即同化量。每一个同化量基本都有三个去处。但要除去最高营养级，因为它没有下一营养级，所以它只有两个去处。通过图解能否解决以下问题） 1、 能量流动的来源？ （太阳能） 2、流入生态系统的总能量？ （生产者所固定的太阳能） 3、能量的去路？ （呼吸散失、下一营养级、分解者分解） 4、能量流动的渠道？ （食物链、食物网） （从这张图中，我们也能初步总结出能量流动的规律） 1、图中的箭头有哪些含义？       2、能量能否逆向流动、循环流动？              分析：①在方向上：单向流动 （由于捕食关系不能颠倒，营养级也不能逆向，所以能量的流动是单向的。） ②在数值上：方框大小、箭头大小→逐级递减 （从方框代表的同化量来看，能量的流动是逐级递减的。） 【解答问题】 可以用能量流动“单向流动、逐级递减”的特点来解释为什么“猪肉要比白菜贵”。相同质量的猪肉和白菜相比，猪所占的营养级较高，消耗的太阳能较多，所以贵。 （能量流动的特点是通过图解总结出来的，然而，如果想解释能量流动中“逐级递减”的特点，还需要用数据进行定量的分析。让我们一起来看看生态学家林德曼是如何进行定量分析的？） （3） 能量流动的特点 （先抛出赛达伯格湖的图解，进行初步分析，一步步引导学生解决问题。） 【学习任务二】 分析教材 P56“赛达伯格湖的能量流动图解”，对能量传递进行定量计算。 营养级 流入能量 流出能量（输入下一个营养级） 呼吸作用散失 分解者利用 未利用 能量传递效率 生产者