《生態(tài)系統(tǒng)的能量流動》教學(xué)設(shè)計(jì)

一、教材分析

本教學(xué)設(shè)計(jì)的內(nèi)容為普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書《生物》（新人教版）③（必

修）第5章第2節(jié)“生態(tài)系統(tǒng)的能量流動”。本節(jié)內(nèi)容以“生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)”為

基砒且與《生物》（新人教版）①（必修）第5章的“細(xì)胞呼吸”和“光合作用”

等內(nèi)容相聯(lián)系。本小節(jié)內(nèi)容包括生態(tài)系統(tǒng)中能量流動的過程、能量流動的特點(diǎn)和

研究能量流動的實(shí)踐意義三部分.此段教材內(nèi)容的知識要點(diǎn)較易掌握，但此段內(nèi)

容往往與生活實(shí)際相結(jié)合，要求學(xué)生在掌握本部分內(nèi)容的基礎(chǔ)上，運(yùn)用所學(xué)知識

分析和解決現(xiàn)實(shí)生活中的實(shí)際問題，具有較高的難度。本節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)對于理解

生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和生物圈的穩(wěn)態(tài)等內(nèi)容也有重要的意義。

本節(jié)教學(xué)重點(diǎn)：生態(tài)系統(tǒng)能量流動的過程和特點(diǎn)。

本節(jié)教學(xué)難點(diǎn)：生態(tài)系統(tǒng)的能量流動具有單向性和逐級遞減的原因。

二、教學(xué)目標(biāo)

1.知識與技能

（1）生態(tài)系統(tǒng)能量流動的過程和特點(diǎn)（D：應(yīng)用）。

（2）研究生態(tài)系統(tǒng)能量流動的意義（D：應(yīng)用）。

2.過程與方法

在師生共同分析第一營養(yǎng)級能量的輸入、傳遞和散失的過程的基礎(chǔ)上，讓學(xué)

生獨(dú)立思考第二、三營養(yǎng)級此過程的情況，培養(yǎng)學(xué)生的知識遷移能力。

應(yīng)用“賽達(dá)伯格湖的能量流動圖解”中的具體數(shù)據(jù)計(jì)算生態(tài)系統(tǒng)的能量傳遞

效率，結(jié)合“生態(tài)系統(tǒng)的能量流動圖解"，理解生態(tài)系統(tǒng)能量流動的特點(diǎn)及研究

能量流動的意義，并學(xué)會運(yùn)用能量傳遞效率解決相關(guān)問題，培養(yǎng)學(xué)生分析和解決

生活實(shí)際問題的能力。

3.情感態(tài)度與價(jià)值觀

通過篇生產(chǎn)生活實(shí)際，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)的興趣，培養(yǎng)學(xué)生關(guān)心科學(xué)技

術(shù)的發(fā)展,關(guān)注人類與芻然和諧發(fā)展的意識。

通過分析生態(tài)系統(tǒng)能量流動的過程，培養(yǎng)學(xué)生用普遍聯(lián)系的觀點(diǎn)分析事物的

能力。

培養(yǎng)學(xué)生從生態(tài)學(xué)角度分析和解決問題的能力，使學(xué)生懂得對資源的利用應(yīng)

遵循生態(tài)學(xué)原理和可持續(xù)發(fā)展原則，為形成科學(xué)的世界觀做準(zhǔn)備。

三、教學(xué)理念

本教學(xué)設(shè)計(jì)以建構(gòu)主義理論為基礎(chǔ)，以學(xué)生為中心，強(qiáng)調(diào)學(xué)生對知識的主動

探索、主動發(fā)現(xiàn)和對所學(xué)知識意義的主動建構(gòu)。通過創(chuàng)設(shè)相關(guān)情境引入，激發(fā)學(xué)

生學(xué)習(xí)興趣；然后由教師引導(dǎo)學(xué)生提出解決問題的框架，學(xué)生通過閱讀教材、思

考教師提出的問題和小組討論等環(huán)節(jié)，提出解決問題的方案，并完成自主探究。

當(dāng)然，在此過程中，教師應(yīng)時(shí)刻關(guān)注學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中遇到的問題，及時(shí)提供幫

助。在整個(gè)教學(xué)過程中，學(xué)生在教師創(chuàng)設(shè)的情境下主動探究，通過自主學(xué)習(xí)，實(shí)

現(xiàn)從舊知識到新知識、感性認(rèn)識到理性認(rèn)識的升華，充分體現(xiàn)學(xué)生在學(xué)習(xí)活動中

的主體作用；教師作為學(xué)生建構(gòu)知識的積極幫助者和引導(dǎo)者，應(yīng)掌控學(xué)生探究的

方向，通過引導(dǎo)，由學(xué)生對具體事例及過程進(jìn)行深入分析，以達(dá)到知識的意義建

構(gòu)的目標(biāo)，從而充分體現(xiàn)其主導(dǎo)作用。

四、教學(xué)策略

通過回顧已有知識，引出創(chuàng)設(shè)情境和“問題探討”，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，

建立能量在食物鏈中流動的感性認(rèn)識。接下來從第一營養(yǎng)級入手，學(xué)生在教師引

導(dǎo)下分析能量的輸入、傳遞和散失的過程,并讓學(xué)生在此基礎(chǔ)上獨(dú)立思考第二、

三營養(yǎng)級能量流動的過程。再從“生態(tài)系統(tǒng)的能量流動圖解"，初步了解能量流

動的過程，通過識圖，理解各營養(yǎng)級能量的來源和去路，初步認(rèn)識能量流動的特

點(diǎn)。然后利用多媒體展示林德曼的研究資料，引導(dǎo)學(xué)生對其進(jìn)行分析?，深入理解

能量流動的特點(diǎn)，并學(xué)會計(jì)算能量的傳遞效率。最后，由學(xué)生總結(jié)，得出能量流

動的概念，并形成生態(tài)系統(tǒng)能量流動的知識體系，完成意義構(gòu)建。

五、教學(xué)過程

教學(xué)環(huán)教師活動學(xué)生活動設(shè)計(jì)理念

節(jié)

回顧已引導(dǎo)學(xué)生回顧生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，及生學(xué)生回顧相關(guān)內(nèi)容復(fù)習(xí)舊知

有知識態(tài)系統(tǒng)各成分之間的關(guān)系。識，為新

多媒體展示“魯濱遜漂流記圖片”。知識的學(xué)

創(chuàng)設(shè)情情境引入：一個(gè)荒島，那里除了有飲習(xí)作鋪墊

境用的水以外，幾乎沒有任何食物，你

隨身尚存的食物只有一只母雞、學(xué)生認(rèn)真分析，小組交

引入新15Kg玉米。以下哪種生存策略能讓流，代表發(fā)言。（學(xué)生從“荒島”

課你維持更長的時(shí)間來等待救援？可能會從課本中尋找的情境引

A、先吃雞，再吃玉米答案，也可能從可持續(xù)入，培養(yǎng)

B、先吃玉米，同時(shí)用一部分玉米喂發(fā)展的角度思考，教師學(xué)生學(xué)習(xí)

雞，吃雞產(chǎn)下的蛋，最后吃雞。應(yīng)根據(jù)學(xué)生發(fā)言，適當(dāng)興趣、引

引導(dǎo)學(xué)生從維持生存發(fā)學(xué)生探

和獲得能量最多的角究欲望，

度分析。）調(diào)動其積

極性C

分析第指導(dǎo)學(xué)生閱讀課本相關(guān)內(nèi)容，思考：學(xué)生積極思考，同桌

一營養(yǎng)流入生態(tài)系統(tǒng)第一營養(yǎng)級的能量是或小組討論，形成較

級能量如何輸入，怎樣傳遞，又通過何種成熟的觀點(diǎn)（通過生

的輸入、途徑散失？產(chǎn)者的同化作用，能在已有知

傳遞和量輸入到生態(tài)系統(tǒng)第識的基礎(chǔ)

散失的一營養(yǎng)級，通過捕食上進(jìn)行類

過程，然等關(guān)系，能量以有機(jī)推分析，

后推廣投影“圖5-6能量流經(jīng)第二營養(yǎng)級物為載體實(shí)現(xiàn)傳遞，培養(yǎng)學(xué)生

至第二、示意圖”，學(xué)生進(jìn)行思考、討論，在能量傳遞的過程的知識遷

三營養(yǎng)并進(jìn)行闡述。中，各種生物都要進(jìn)移能力。

級行呼吸作用，分解有

機(jī)物，大部分能量通

過熱能散失）。

結(jié)合“能量流經(jīng)第二

營養(yǎng)級示意圖”，并

思考：流入第二營養(yǎng)級的能量應(yīng)該參照流經(jīng)第一營養(yǎng)級

用第二營養(yǎng)級的生物的攝入量還是的能量輸入、傳遞和

同化量表示？散失過程進(jìn)行分析工

總結(jié)并將分析方法推廣至更高營養(yǎng)

級。學(xué)生通過看圖，思考，

得出結(jié)論：

攝入量二同化量+糞便

量

第二營養(yǎng)級的生物的

糞便實(shí)際上是第一營

養(yǎng)級的同化量的一部

分。

投影“圖5-7生態(tài)系統(tǒng)的能量流動

示意圖”，指導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)看圖，思考

以下問題。

1、圖中的簧頭有哪些含學(xué)生仔細(xì)看圖，思考、通過引

義？分析并討論。導(dǎo)，從能

2、能量能否逆向流動、循環(huán)流①在方問上：單向流量流動的

動？功模式圖讓

分析能教師補(bǔ)充：（1）由于捕食關(guān)系不能顛②在數(shù)值上：方框大學(xué)生自主

量流動倒，營養(yǎng)級也不能逆向，所以能量小、箭頭大小一逐級構(gòu)建生態(tài)

特點(diǎn)的流動是單向的；（2）呼吸中以熱能遞減系統(tǒng)能量

形式散失的能量是不可再利用的，流動的特

因此能量的流動是逐級遞減的。點(diǎn)。

思考：第二營養(yǎng)級的能量來源和去

路。

第二營養(yǎng)級的能量來

源：第一營養(yǎng)級。

第二營養(yǎng)級的能量去

路：（1）自身呼吸作

用消耗；（2）傳遞給

下一個(gè)營養(yǎng)級；（3）

被分解者分解

投影“圖5-8賽達(dá)伯格湖的能量流培養(yǎng)學(xué)生

動圖解"，引導(dǎo)學(xué)生分析圖解，并用己學(xué)知

用一個(gè)表格來處理賽達(dá)伯格湖的生識分析具

定量分態(tài)系統(tǒng)中各個(gè)營養(yǎng)級的能量流入和體問題的

析能量流出途徑。能力；讓

流動過解析下列問題：學(xué)生通過

程：由學(xué)(1)從第一營養(yǎng)級流入第二營養(yǎng)級在老師的引導(dǎo)下，分整理圖中

生歸納的能量，占生產(chǎn)者所固定的總量的析解決書上提出的問數(shù)據(jù)，感

出能量百分比是多少？題。結(jié)合各營養(yǎng)級能知生態(tài)系

流動的量的來源和去路，進(jìn)統(tǒng)能量流

特點(diǎn)及一步思考圖中各數(shù)字動的過程

原因(2)從第二營養(yǎng)級流入第三營養(yǎng)級的聯(lián)系，得出結(jié)論。及特點(diǎn)。

的能量，占初級消費(fèi)者所同化的總

量的百分比是多少？通過分析

(3)流入某個(gè)營養(yǎng)級的能量，為什圖中數(shù)據(jù)

么不能百分之百地流向后一個(gè)營養(yǎng)加強(qiáng)對能

級？量流動過

(4)某一營養(yǎng)級的同化量與其流入程及特點(diǎn)

下一個(gè)營養(yǎng)級的能量、呼吸作用散的理解，

失、分解者分解和未被利用的能量并能舉一

之和的關(guān)系如何？反三，理

解各營養(yǎng)

級能量去

路，及其

它生態(tài)系

統(tǒng)能量流

動的過程

和特點(diǎn)。

嘗

將

試

展示能投影“圖5-9某一個(gè)湖的能量金字學(xué)生通過識圖，在老所

學(xué)

運(yùn)

知

量金字塔”，引導(dǎo)學(xué)生分析此圖。師引導(dǎo)下理解“在一識

用

情

于

塔模型介紹“能量金字塔”的概念和各營個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中，營養(yǎng)新

境

解

中

養(yǎng)級能量與其所處的營養(yǎng)級高低的級越多，在能量流動，

問

決

際

關(guān)系。過程中消耗的能量就實(shí)

養(yǎng)

題

培

越多”。，

思

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積

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主

、

合

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、

的

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學(xué)

習(xí)

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C

研究能介紹：桑基魚塘，合理放