3.2《生態(tài)系統的能量流動》（第2課時）教學設計一、教材分析本節(jié)教學是人教版（2019）選擇性必修2《生物與環(huán)境》中第3章第2節(jié)的內容，本節(jié)內容主要包括生態(tài)系統中能量流動的過程、能量流動的特點、生態(tài)金字塔和研究能量流動的意義四大部分，需2課時完成。第2課時內容包括生態(tài)金字塔和研究能量流動的意義。教學目標1.通過實例數據分析，嘗試應用模型方法分析生態(tài)系統的功能，建立生態(tài)金字塔，表征食物網各營養(yǎng)級之間在個體數量、生物量和能量方面的關系。2.從生態(tài)系統整體出發(fā)，調查、分析具體的生態(tài)系統內各成分之間的關系，歸納研究生態(tài)系統能量流動的意義。進一步強化生態(tài)系統的結構與功能觀、能量觀與系統觀。3.利用生態(tài)系統的能量流動規(guī)律，對其合理改造，使人們能夠更加科學、有效地利用生態(tài)系統中的資源。在參與構建生態(tài)系統的過程中，提升參與社會生活的意識。（二）教學重點、難點1.教學重點：調查、分析具體的生態(tài)系統的能量流動過程。2.教學難點:（1）分析生態(tài)系統能量流動的過程。（2）利用生態(tài)系統中能量流動的基本規(guī)律，合理改造生態(tài)系統。二、教學設計思路本節(jié)教學需要充分利用學生已學的相關知識，如能量流動過程、能量流動的特點等調查、分析具體的生態(tài)系統的能量流動過程，并利用生態(tài)系統中能量流動的基本規(guī)律，合理改造生態(tài)系統。教學設計依據以下邏輯順序：“知識回顧”→以賽達伯格湖為例構建能量金字塔模型→以生態(tài)金字塔表征能量流動特點→將能量流動特點應用到生產生活中。學生活動教師引導學生活動教師引導知識回顧什么是生態(tài)系統的能量流動？如何研究？能量流動有什么特點？知識回顧什么是生態(tài)系統的能量流動？如何研究？能量流動有什么特點？構建三種生態(tài)金字塔。怎樣用模型表征能量流動的特點？構建三種生態(tài)金字塔。怎樣用模型表征能量流動的特點？能量流動的規(guī)律不能改變，那么如何將這一規(guī)律應用在生產生活中？分析水稻田能量利用特點，認識研究能量流動的實踐意義。能量流動的規(guī)律不能改變，那么如何將這一規(guī)律應用在生產生活中？分析水稻田能量利用特點，認識研究能量流動的實踐意義。三、教學過程教學環(huán)節(jié)教師活動學生活動設計意圖知識回顧：能量流動的過程和特點1.生態(tài)系統的能量流動是指生態(tài)系統中能量的輸入、輸出、傳遞和散失的過程。2.林德曼的研究發(fā)現賽達伯格湖生態(tài)系統的能量流動具有兩個明顯的特點：單向流動，逐級遞減。相鄰兩個營養(yǎng)級之間的能量傳遞效率為10%—20%。復習舊知、導入新課一、生態(tài)金字塔。問題：除了用圖中數字表示外，你還有其他的方式表示生態(tài)系統中能量流動的特點嗎？任務1：請同學們結合林德曼有關賽達伯格湖的能量流動數據，嘗試將單位時間內各營養(yǎng)級所得到的能量數值轉換為單位面積（或體積）的圖形，并將圖形按照營養(yǎng)級的次序排列。教師結合圖形歸納能量金字塔的概念。并介紹另外兩種金字塔：數量金字塔與生物量金字塔；同時對生態(tài)金字塔從形狀、每層含義、特點、象征意義、特殊形狀等維度進行對比分析。1.能量金字塔2.數量金字塔3.生物量金字塔【思考討論】人類位于食物鏈的頂端，從能量金字塔來看，人口數量日益增長，這會對地球上現有的生態(tài)系統造成什么影響？構建三種生態(tài)金字塔。人口數量日益增長，會要求低營養(yǎng)級有更多的能量流入人類所處的營養(yǎng)級，也就是說，人類所需要的食物會更多，將不得不種植或養(yǎng)殖更多的農畜產品，會給地球上現有的自然生態(tài)系統帶來更大的壓力。讓學生樹立正確的物質觀和能量觀，樹立科學研究的嚴謹性，培養(yǎng)學生獲取信息、處理信息的能力。學以致用，關注人口問題，培養(yǎng)社會責任。二、研究能量流動的實踐意義問題：能量流動具有單向流動、逐級遞減的特點，我們無法改變這一規(guī)律，那么該如何利用這一規(guī)律來指導生產生活實踐？任務2：結合探究·實踐欄目活動建議，調查某農田生態(tài)系統的能量流動。應用生態(tài)金字塔原理分析，提出使該地生態(tài)系統中能量得到最大利用的改進建議。教師提供某稻田生態(tài)系統的照片，設置問題串。根據調查結果，構建某稻田生態(tài)系統的能量流動示意圖。問題4.人們通過什么方式來提高光能的利用率？問題5.提出怎樣才能使該生態(tài)系統中的能量得到更充分利用的新措施？請從生態(tài)系統能量流動特點出發(fā)，分析這種設計的合理性。實現了物質和能量的多級利用，提高了能量利用率。任務3：通過對稻田生態(tài)系統及其他生態(tài)系統的分析，請同學們結合這些改進措施，歸納研究能量流動的意義？1.幫助人們將生物在時間、空間上進行合理配置，增大流入生態(tài)系統的總能量。示例：間作套種、多層育苗、稻-萍-蛙等立體農業(yè)生產方式2.幫助人們科學規(guī)劃和設計人工生態(tài)系統，使能量得到最有效的利用。示例：秸稈喂牲畜；糞便制作沼氣；沼渣肥田。依據任務2、完成相應的活動例如:稻田除草、除蟲等。例如:稻--萍--蛙等立體農業(yè)生產方式、間作套種、多層育苗。例如:秸稈用作飼料喂牲畜，可獲得肉、蛋、奶等；用牲畜的糞便生產沼氣，沼氣池中的沼渣還可以作為肥料還田。辨析：能量利用率≠能量傳遞效率引導學生創(chuàng)造性的用所學知識進行科學探究，培養(yǎng)學生科學思維，樹立正確的生命觀念和社會責任。理論聯