能量流动和物质循环

第三节 能量流动和物质循环（1） 能量流动
一、教材分析
本小节内容包括生态系统中能量流动的过程，能量流动的特点和研究能量流动的意义三部分。
关于能量流动的过程，教材以“光合作用”知识为基础，指出生态系统中能量流动的概念，清楚地讲述了生态系统中用于能量流动的“能量”来源。接着以图示的形式说明各营养级中能量的来源和去路；关于能量流动的特点，教材从历史唯物主义的观点出发，例举了美国生态学家林德曼对赛达伯格湖的能量流动定量分析图例，引导学生用数据来分析能量的流动情况，并归纳总结出能量流动的两个特点。同时也让学生明白人类研究能量流动的目的，从而引出研究能量流动的实践意义，并结合“桑基鱼塘”等实例加以阐述。
二、学情分析
学生经过一个多学期的生物学知识的学习，已具有一定的运算能力，思维迁移能力，观察能力和识图能力，但在本小节内容学习中，往往把分析和计算结合在一起，如关于能量传递效率的计算中，关于“最多”“最少”“至多”“至少”的理解，教师要安排相应例题帮助学生掌握。
三、目标
1．知识目标
①能量流动的过程和特点。
②研究能量流动的意义。
2．能量流动
①通过分析生态系统中能量的输入和散失，即光合作用和呼吸作用与营养级之间的能量变化关系，发展学生的思维迁移能力。
②学会分析，推算生态系统的能量传递效率，并学会应用“传递效率”解决相关问题，进而培养学生的运算能力和思维能力。
3．情感目标：
①通过分析生态系统能量流动的特点，培养学生用“普遍联系”的观点来分析事物。
②站在生态道德角度，理解一些生态学观点，使学生懂得对资源的利用应遵循生态学原理和可持续发展的原则，为形成科学的世界观做准备。
四、重点与难点
1．重点：能量流动的过程和特点。
落实方案：①引导学生复习生态系统的成分和营养结构，为学习“能量流动”做好准备。②运用能量流动的多媒体课件，形象地演示相邻两个营养级之间的能量变化关系，使学生直观形象地理解一个营养级的能量的来源和去路，进而掌握能量流动的特点。③联系实际，实例分析能量流动的传递效率，以验证和巩固能量流动的特点。
2．难点：能量流动的特点及其形成原因。
突破策略：①引导学生围绕思考题进行讨论，并对具体实例进行详细分析。②对能量流动的特点和能量守恒进行横向联系，比较说明。③运用“能量金字塔”形象地说明能量流动的特点是单向流动，逐级递减。
五、课前准备
1．能量流动的多媒体课件。
2．题例，图解的投影片。
六、过程
导课：相信很多同学都看过世界名著《鲁滨逊漂流记》，假设你和小说中的鲁滨逊一样，也流落到一个孤岛上，那里除了有能饮用的水之外，几乎没有任何食物，你随身携带的食物只有一只母鸡和15Kg的玉米。你认为以下哪种生存策略能让你维持更长的时间来等待救援：
A．先吃鸡，再吃玉米。
B．先吃玉米，同时用一部分玉米喂鸡，吃鸡产下的蛋，最后吃鸡。
学生讨论，各表己见。
教师评价：到底哪种说法是正确的呢？这里涉及到一个能量流动的问题，同学们学习了今天的内容后，答案自然分晓。（出标题）
教学目标达成
（一）能量流动的概念：
学生阅读：P109。
学生回答：在生态系统中，能量不断沿着太阳→植物→植食动物→肉食动物→顶位肉食动物的方向流动，这就是生态系统中的能量流动。
教师强调：能量流动包括能量在生态系统中的输入、传递、转化和散失。
（二）能量流动的过程：
在学生阅读的基础上，教师设疑：生态系统的能量从哪来，如何来？
师生讨论：1．生态系统的能量来自太阳能，即生态系统能量的源头是太阳能。
2．太阳能并非都参与了生态系统的能量流动，照在植物上被叶绿素吸收的那部分太阳辐
射能量中大部分转变为热能而散失，更何况有约一半的太阳辐射能不能被吸收，因此，真正进入生态系统中参与流动的太阳辐射能是很少的。
3．参与生态系统能量流动的“能量”是通过植物的光合作用把光能转变为化学能储存在有机物中的。即：植物作为生产者所固定的太阳能就是流经这个生态系统的总能量。
教师再设疑：能量在生态系统中是如何流动的呢？
教师演示：能量流动过程的多媒体课件。并与学生共同讨论如下问题：
1.能量流动的渠道是什么？
2.生产者固定的太阳能有那些去处？
3.每个营养级获得和传递能量的方式相同吗？
师生归纳：
1.生态系统的能量是沿食物链和食物网逐级流动的。即：食物链和食物网是能量流动的主渠道。
2． ?呼吸消耗
生产者固定的太阳能→下一营养级同化
?分解者分解
3．每个营养级均以同化的方式获得能量，传递方式基本相同，但最高营养级有别。
（三）能量流动的特点：
实例分析：请同学们阅读教材P110赛达伯格湖能量流动图解，推算如下相关问题：
1.第二营养级获得第一营养级所同化能量的百分比是多少？
2.第三营养级获得第二营养级所同化能量的百分比是多少？
3.能量在相邻的营养级之间的传递效率在多大范围内？
学生推算。
师生归纳：1．能量流动的特点是：单向流动，逐级递减。2．能量传递效率是:10%～20%.
教师强调：（1）对于单向流动，大家可以这样理解：肉食动物以植食动物为食，而植食动物则不能以肉食动物为食，植物和植食动物的能量关系也是如此。（2）对于逐级递减是指一个营养级同化的能量在向下一个营养级流动的过程中。一部分被自身呼吸消耗，一部分被分解者分解，还有一部分未被下一个营养级利用。
师生一起复习“能量金字塔”的相关内容。
回到导课中提出的问题，学生通过分析，答案自然揭晓。
（四）研究能量流动的实践意义：
教师简单介绍“桑基鱼塘”，在此基础上设疑：请利用水稻、小麦等农作物，鸡、猪等禽畜，食用菌，沼气池等，设计一个能量高效利用的农业生态系统。用线段、方框、箭头、关键词表示讨论的结果。
学生分组讨论。
教学目标巩固：相关例题。（略）
七、知识结构：
概念：在生态系统中，能量不断沿着太阳→植物→植食动物→肉食动物→顶位肉食动物的方向流动，这就是生态系统中的能量流动。
能量的源头是太阳
过程 输入该生态系统的总能量为生产者固定的太阳能
食物链（网）是能量流动的主渠道。
能量流动
特点 单向流动
逐级递减


研究意义

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