8.2.3 能量流动和物质循环是生态系统的主要功能 第1课时（教学设计）生物新教材济南版八年级下册

该初中生物学教学设计聚焦生态系统能量流动核心知识，通过回顾食物链、食物网等旧知，结合“桑基鱼塘”视频导入，搭建前后知识脉络，引导学生从已知走向未知，形成学习支架。 此资料以核心素养为导向，融合生命观念（能量单向递减）、科学思维（“来源-去向-损耗”三步法分析能量收支）、探究实践（“桑基鱼塘”案例计算能量效率），通过小组讨论、模型构建等学科特色方法，帮助学生理解能量流动特点，提升科学探究能力，也为教师提供直观教学策略，有效突破重难点。

8.2.3 能量流动和物质循环是生态系统的主要功能（第1课时） 年级 八年级 授课时间 1课时 课题 第3节　能量流动和物质循环是生态系统的主要功能（第一课时） 教材分析 本节内容选自济南版初中生物八年级下册第八单元第二章第三节，本节内容安排两课时，以下是对第一课时能量流动部分进行的设计。此前学生在七上学习了光合作用和呼吸作用，八年级下册第八单元第二章的前两节学习了生态系统的组成和食物链食物网，这些内容对理解本课都起到了很好的铺垫作用，本节教学内容比较抽象，教师选择恰当的教学策略，利用实例引导学生探究、分析能量流动的基本规律，了解研究能量流动的意义是本节教学的着眼点。本节通过“能量流动模型构建”“能量金字塔”“研究能量流动”三个环节的设计，将教材内容衔接串联，也为下一节物质循环起到很好的铺垫作用。 教学目标 【知识目标】 1. 通过分析图8.2-9，总结生态系统中各营养级能量的来源和去向，明确能量的源头是太阳能（重、难点）。 2. 通过分析能量金字塔，归纳总结能量流动的特点及与生物数量的关系，解释为什么一条食物链一般不会超过5个营养级（重、难点）。 3. 利用能量流动知识理论，分析“传统农业”与“新型农业模式” 的不同点，总结研究能量流动的意义（难点）。 【素养目标】 1. 生命观念：说出“太阳能→生产者→消费者”能量传递路线，认同能量单向递减、不可循环，体会“一山不容二虎”是生命对有限能量的自然适应； 2. 科学思维：能用“来源-去向-损耗”三步法分析任一营养级的能量收支；借助能量金字塔图，解释“营养级≤5”的必然性，形成“数量随能量递减”的系统思维； 3. 探究实践：围绕“桑基鱼塘”案例，能提出“延长食物链能否提高能量利用率”的假设，计算并比较传统 vs 多级利用模式的能量效率，完成一次“优化能量流向”的小微课题； 4. 态度责任：愿意在校园或社区设计并分享“节约粮食、减少浪费”行动方案，做“让能量持续流向对人类最有益部分”的倡导者和践行者。 教学重、难点 【教学重点】 能量流动的过程和特点； 【教学难点】 能量流动的过程和特点； 研究能量流动的意义； 教学过程 教学内容 教师活动 学生活动 新课导入 （一）回顾旧知 1. 在某生态系统中，蝗虫取食玉米叶片，蛙捕食蝗虫，蛇捕食蛙。在这条食物链中，玉米为生产者，蝗虫为初级消费者，蛙为次级消费者，蛇则是三级消费者。 2. 生物个体需要不断地从周围环境中吸收营养物质，同时也会有害物质，这些物质在体内难以排出并不断蓄积。伴随着食物链的延长，被捕食者体内的有害物质又会在捕食者体内不断积累，其浓度会随消费者级别的升高而逐步增加，从而对生物造成严重伤害。 3. 在生态系统中，生物种类越丰富，食物网就越复杂 。 4. 食物链和食物网构成了生态系统的营养结构，生态系统中的物质和能量通过食物链 在生物之间传递。 （二）播放视频，关于“桑基鱼塘”模式介绍。 问题： “桑基鱼塘”的优势有哪些？ 小组合作，教师总结： 桑叶养蚕：桑树通过光合作用产生桑叶。 蚕沙（蚕粪）和残渣喂鱼：蚕的排泄物和吃剩的桑叶残渣投入鱼塘，成为鱼（特别是鲩鱼）的优质饲料。 鱼粪肥水，塘泥肥桑：鱼类的排泄物和塘中生物残骸使塘水变肥，促进浮游生物生长，供其他鱼类食用。定期清理的富含有机质的塘泥，是桑园极佳的肥料。 形成了一个“桑—蚕—鱼—泥—桑”的闭环，系统内资源被多层次、多级利用，基本没有废弃物，对环境压力极小。 观看视频，记住问题，学习新课。 新知探究 【任务一：能量流动模型构建】 生物的生长发育和繁殖等生命活动所需要的能量，来自贮存在有机物中的化学能。 当某种生物摄取食物时，它就获得了其中的部分能量。后通过呼吸作用分解有机物释放能量，为各种生命活动提供能量。 所以，生态系统中的能量是通过食物链依次传递的。 提问：生物在食物链中所处的层次叫做什么？ 学生讨论并回答： 生物在食物链中所处的层次，称作营养级。玉米为第一营养级，蝗虫为第二营养级，蛙为第三营养级，蛇为第四营养级。 观察图 8.2-9，思考并归纳生态系统能量流动的特点。 回答一下问题： 1. 概括每个营养级能量的来源和去向。 2. 生态系统中的能量能否逆向流动或者循环流动？ 3. 谚语“一山不容二虎”蕴含着自然界的一个规律：所处营养级越高的生物，其数量通常会越少。为什么？ 小组讨论，教师总结： 1. 能够说出【草】的能量【来源】来自光合作用固定的太阳能，【去路】草体内的能量一部分用于自身呼吸作用以热能形式散失，一部分被兔子摄入体内，一部分随残枝败叶流向了分解者被分解者分解。 【兔子】体内的能量【来源】通过摄食草获得。【去路】一部分用于呼吸作用以热能形式散失，一部分随粪便排出体外，一部分被狼摄入体内，一部分随遗体、残骸流向分解者。 【狼】体内的能量【来源】捕食兔子获得。【去路】狼体内的能量一部分用于呼吸作用以热能形式散失，一部分随粪便排出体外，一部分随遗体、残骸流向分解者。 教师补充：生态系统中能量输入、传递和散失的过程，称为生态系统的能量流动. 2. 由于生物自身的呼吸消耗，以及植物的残枝落叶和动物的骨骼、皮毛等难以被下一个营养级的生物利用，能量在沿着食物链流动的过程中会逐级递减。 3. 在一个生态系统中，营养级越多，食物链越长，能量在沿着食物链流动的过程中就消耗得越多。所以，一条食物链一般不会超过5 个营养级。高级消费者得到的能量越来越少，数目也就越来越少。 【任务二：能量金字塔】 观察图8.2-10 生态系统中各营养级能量对比示意图和常规数字金字塔，分析能量在沿着食物链流动的过程中，为什么会逐级递减？ 小组讨论并回答： 在一个生态系统中，消费者被其他动物捕食后，能量再次被传递，流入下一个营养级。同时①生物自身的呼吸消耗和②植物的残枝落叶和动物的骨骼、皮毛等难以被下一个营养级的生物利用，以及粪便中仍含有未被完全吸收的能量和物质，能量在沿着食物链流动的过程中会逐级递减。所以营养级越多，食物链越长，能量在沿着食物链流动的过程中就消耗得越多。 教师总结：随着消费级别的增加，获得的能量也越来越少，生物数量也随着减少，因此一条食物链一般不会超过5个营养级。 【任务三：研究能量流动】 对比传统农场和现代农场中能量利用模式，分析人类为何研究生态系统的能量流动? 小组合作讨论，回答问题： ①合理地调整生态系统中能量流动的关系 ②使能量持续高效地流向对人类最有益的部分 ③实现对能量的多级利用 学生分组讨论，回答教师的问题。 学生分组讨论，回答教师的问题。 学生分组讨论，回答教师的问题。 学生分组讨论，回答教师的问题。 【习题巩固】 1.下列关于能量流动的说法，错误的是（ D ） A.能量流动是指生态系统中能量的输入、传递和散失的过程。 B.能量流动主要是通过食物链进行的，食物链越长，最高级消费者获得的能量就越少。 C.流入生物体内的能量等于传递的能量、自身呼吸与分解者利用而散失的能量之和。 D.能量流动的方向是可逆的。 2.在生态系统的能量金字塔中，贮存能量最多的成分是（ A ）。 A.生产者 B.初级消费者 C.次级消费者 D.分解者 3.如图表示一个草原生态系统中各成分之间的关系，下列叙述正确的是（　B　） A.兔和鼠是初级消费者，属于第一营养级 B.猫头鹰和蛇既是竞争关系也是捕食关系 C.图中的所有生物构成了生态系统 D.该生态系统中能量的最终来源是草 课堂小结 板书设计 第八单元 生物与环境 第二章 生态系统是生物与环境构成的有机整体 第三节 能量流动和物质循环是生态系统的主要功能（第一课时） 一、能量流动模型构建 二、能量金字塔 三、研究能量流动 课后作业 1．生态系统中，能量流动的起点是（  B  ） A．消费者 B．生产者 C．分解者 D．阳光 2．下图是某生态系统中的各成分之间的关系，下列叙述正确的是（　C　） A．图中A、B、C之间的箭头可以表示物质和能量的逐级递增传递 B．图中的箭头彼此交错构成一张食物网 C．图中标号D是由腐生的细菌和真菌组成，是生态系统中不可缺少的成分 D．该生态系统中有3条食物链，其中标号A为生产者 3．如图是由海豹、浮游植物、鱼、企鹅所构成的能量金字塔。下列说法正确的是（  A  ） A．图中生物不能构成一个完整的生态系统 B．这条食物链中，数量最多的生物是① C．①代表鱼，③代表海豹 D．能量沿①→③→②→④循环流动 教学反思 直观性是生物学科的教学原则之一。在教学中,要充分利用各种直观手段,通过学生的观察、分析、交流来解决问题,培养能力。本教学设计通过多媒体课件,形象地展示了能量流动的过程,化抽象为具体，以形象直观的画面引导学生积极有效地参与教学活动。这样不仅活跃了课堂气氛,还轻松解决了本节课的重点和难点,寓学于乐,学生既学到了知识,又培养了能源观、资源观。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $