3.2 生态系统的能量流动教学设计2023-2024学年高二上学期生物人教版选择性必修2

生态系统的能量流动 聚焦概念“分析生态系统中的能量在生物群落中单向流动并逐级递减的规律”“举例说明利用能量流动规律,人们能够更加科学、有效地利用生态系统中的资源”“解释生态金字塔表征了食物网各营养级之间在个体数量、生物量和能量方面的关系”。创设任务式学习情境,引导学生分析能量流动的过程,提升科学思维,发展学科素养。 采用调查类活动的方式,按照“问题探究 设计方案 实施方案 分析归纳”的流程组织教学内容,强调教学的实践性和学习的自主性。 1.教材内容分析 本节内容较为抽象,教材按照“能量流动的概念-能量流动的研究方法-能量流动的过程和特点-用金字塔表征数量关系-研究的实践意义”的顺序安排内容,符合认知规律。本节有三个核心内容,一是能量流动的过程,能量在某一营养级的变化情况;二是能量流动的特点,教材以经典的赛达伯格湖的研究为例展开说明;三是能量流动的实践意义,归纳人类如何利用能量流动的研究成果指导生产实践。 本节探究活动开放性较强,可以通过对身边的森林、湿地、池塘、农田、校园展开调查研究,分析能量流动的情况并给出改进建议,让学生更好地理解生态系统的能量流动的特点。 2.学生分析 知识基础:学生学过细胞能量代谢和物理学中能量守恒定律,可以理解各营养级的能量来源等于能量去路。 思维方式:能量流动过程的概念模型建构,侧重培养学生的分析和归纳思维;关于赛达伯格湖能量流动的特点介绍,侧重引导学生自主分析和归纳结论。 学生对于本节探究实验的原理理解尚可,但对于方案的设计,如变量的控制,以及方案的准确实施,需要学生全面严谨地考虑和掌握。 1. 通过对能量流经第一、第二营养级的分析,简述如何研究生态系统的能量流动过程。 2.通过对赛达伯格湖能量流动的定量分析,概述生态系统的能量流动规律。 3.用生态金字塔表征生态系统的能量流动等特点。 4.尝试运用生态系统的能量流动规律为生产实践提出合理建议,认同研究能量流动具有实践意义。 5.调查当地某生态系统,明确它的主要组成成分。 6.分析某生态系统中能量流动的情况,并作出评价。 1.教学重点 分析生态系统的能量流动过程。 2.教学难点 (1)分析生态系统能量流动过程; (2)能量流动情况的调查。 本节教学内容设计3个课时: 第1课时:生态系统的能量流动1 第2课时:生态系统的能量流动2 第3课时:探究 实践 调查当地某生态系统中的能量流动情况 第1课时:生态系统的能量流动1 I.课堂结构 II、实施过程 教学内容 教师组织与引导 学生活动 设计意图 课堂导入 引导学生思考讨论教材“问题探讨”。 思考、讨论、回答。 引出生态系统的能量流动的概念。 设置情境,激 发学生学习兴 趣。提出问 题,调动积极 性,引发学生 思考探索。 怎样研究 生态系统 的能量流 动(研究 思路) 讲解:通过探讨上述问题我们发现, 判断两个方案优劣的关键点是如何 获得更多的能量,才能维持更多 时间。 引出概念:生态系统的能量流动是指 生态系统中能量的输入、输出、传递 和散失的过程。 创设问题; (1)一个人的生命活动离不开能量, 那么体内的能量从何而来?又去到 哪里? (2)同种的所有个体构成一个种群, 那么能量流经一个种群的情况又是 怎样的呢?研究能量流动是以什么 为单位进行的? 思考、讨论、回答。 创设问题情 境,激发学生 的学习兴趣。 知道生命活动 离不开能量 流动。 让学生知道以 种群为单位, 研究能量流 动。 生态系统 的能量流 动过程 1.第一营养级的能量流动 提问:地球上几乎所有生态系统的能 量都来自哪里?这些能量是如何输 入生态系统的?绘图表示第一营养 级的能量去路有哪些。 2.能量在第二营养级的流动 提问:能量在第二营养级的流动与第 一营养级又有什么不同呢?兔把草 吃进肚子里,草中的能量都输入到兔 体内了吗?兔吸收了草中的能量后, 这些能量有哪些去向?能量在最高 营养级是如何流动的呢? 引导学生构建生态系统能量流动的 过程模型。 1.阅读教材,思考回答问题,构建能量在第 一营养级中的变化模型。 散失 呼吸作用散失 生产者 用于生长发 初级消费者 育和繁殖 分解者 2.得出摄入量与同化量、粪便量之间的关 系:摄入量=同化量一粪便量(粪便量属于 生产者同化量的一部分)。 分析第二营养级同化的能量的去向,构建能 量在第二营养级中的变化模型: 初级消费者摄入 呼 吸 初级消费者同化 作 用 分 散 解 失 者 用于生长发育和繁殖 利 用 次级消费者摄入 呼吸作用 呼吸作用 呼吸作用 呼吸作用 生产者 初级消费者 次级消费者 三级消费者 (植物) (植食动物) (肉食动物) (肉食动物) 分解者 呼吸作用 以具体食物链 引导学生分析 每个营养级的 能量来源和去 向,构建能量 流动的过程模 型,培养学生 的分析总结归 纳能力