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生態(tài)系統(tǒng)的能量流動教學(xué)設(shè)計
一、教學(xué)設(shè)計
對這一節(jié)的教學(xué)，教師往往采用的是講授式，即教師講、學(xué)生聽、課后做作業(yè)。這種教學(xué)模式很難激起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，也很難完全達到教學(xué)目的。本人對這一節(jié)的教學(xué)設(shè)計采用以探究式活動為主的新的教學(xué)模式，在這個新的教學(xué)模式下設(shè)計教學(xué)方案時主要考慮以下幾點。
“能量”是科學(xué)教育中的核心概念，高中學(xué)生已逐步建立了能量、能量傳遞、能量守恒等一些基本概念;在生物學(xué)中，學(xué)生已學(xué)習(xí)了“儲存能量的物質(zhì)”、“能量代謝”等內(nèi)容，這些都是理解本節(jié)內(nèi)容的基礎(chǔ)，在教學(xué)中要緊緊依托這些知識展開教學(xué)。
本節(jié)的引入直接從教材中“問題探討”提供的素材引入�？梢约ぐl(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識。然后，引導(dǎo)學(xué)生理解能量流動的概念，用“問題探討”的素材展開能量流動的過程的學(xué)習(xí)。在學(xué)習(xí)能量流動的特點之前，討論能量流動的分析方法，再以林德曼的研究為資料進行分析。最后，通過“思考與討論”，探討研究能量流動的實踐意義。
在教學(xué)中，要重視對學(xué)生“分析和處理數(shù)據(jù)”技能的訓(xùn)練，讓學(xué)生體驗整理數(shù)據(jù)、處理數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)，以及用數(shù)據(jù)說明生物學(xué)現(xiàn)象和規(guī)律的過程。
二、教學(xué)目標的確定
知識目標
1、使學(xué)生理解能量流動是生態(tài)系統(tǒng)的兩大功能量之一。
2、使學(xué)生了解生態(tài)系統(tǒng)能量流動的概念，掌握生態(tài)系統(tǒng)能量流動的過程和特點。
3、使學(xué)生體會研究人員研究生態(tài)系統(tǒng)能量流動的意義。
能力目標
通過引導(dǎo)學(xué)生定量地分析某個具體生態(tài)系統(tǒng)的能量流動過程和特點，培養(yǎng)學(xué)生分析、綜合和推理的思維能力。
情感目標
通過討論“研究生態(tài)系統(tǒng)能量流動的意義”這一教學(xué)內(nèi)容，使學(xué)生理解科學(xué)是第一生產(chǎn)力的觀點。
三、教學(xué)實施的程序
教師的組織和引導(dǎo)學(xué)生活動教學(xué)意圖
提出問題：
(1)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)是什么?
(2)食物鏈和食物網(wǎng)的作用是什么?
講評：生態(tài)系統(tǒng)中生物之間最重要聯(lián)系是通過食物鏈和食物網(wǎng)成一個整體，所以食物鏈和食物網(wǎng)是生態(tài)系統(tǒng)中能量流動和物質(zhì)循環(huán)的主渠道。制約生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成的重要因素之一是群落成員間的營養(yǎng)關(guān)系，但是人們也可以從生態(tài)系統(tǒng)的能量流動中看出能量轉(zhuǎn)變規(guī)律對生態(tài)系統(tǒng)的制約�；卮饐栴}。復(fù)習(xí)鞏固舊知識并引入新課。
多媒體展示牛吃草的圖片。
提出問題：
(1)草的能量是怎樣得來的?
(2)草的能量將何去何從?
(3)牛吃草后，草的能量能被牛全部利用了嗎?
(4)牛是如何利用草的能量?
閱讀“能量流動的過程”,并思考下列問題：
(1)生態(tài)系統(tǒng)中能量流動的起點是從什么地方開始的?
(2)生態(tài)系統(tǒng)中能量是如何輸入的，為什么起點不可以是動物?
(3)能量在沿食物鏈傳遞的過程中，是如何傳遞和散失的?
(4)流經(jīng)一個生態(tài)系統(tǒng)的總能量是多少?
多媒體播放“生態(tài)系統(tǒng)的能量流動”動態(tài)圖解，然后師生共同討論上述問題。以草與兔兩者之間能量的關(guān)系討論能量流動的途徑。
閱讀課本，思考回答。通過這些問題的分析、討論，使“能量流動”這一較為抽象的概念具體化，便于深入理解，同時也激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。
生態(tài)系統(tǒng)存在著：生產(chǎn)者→初級消費者→次級消費者→……的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)。提出問題：
(1)能量流動的渠道是什么?
(2)能量流動的過程是怎樣的?練習(xí)用口頭語言表達的方式，敘述能量流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的全過程，著重闡述生態(tài)系統(tǒng)能量的來源、傳遞、散失幾個環(huán)節(jié)。達成本節(jié)教學(xué)目標。
提出問題：從前面關(guān)于能量流動過程的闡述，可以對能量的流動方向以及能量在數(shù)量上的變化有一個感性上的認識，那么能量在流動的過程中能否進行定量分析呢?
展示：賽達伯格湖的能量流動圖解。
提出問題：
(1)計算賽達伯格湖的生態(tài)系統(tǒng)中，能量從第一營養(yǎng)級流入第二營養(yǎng)級占生產(chǎn)者所固定能量的百分比是多少?第二營養(yǎng)級流人第三營養(yǎng)級的能量，占初級消費者所同化的能量總量的百分比是多少?
(2)流入某個營養(yǎng)級的能量，為什么不能百分之百地流向后一個營養(yǎng)級?學(xué)生閱讀，討論完成教師提出問題。
總結(jié)歸納生態(tài)系統(tǒng)的能量流動具有的兩個明顯特點。這是本節(jié)教學(xué)的重點與難點。引導(dǎo)學(xué)生通過自主學(xué)習(xí)，理解能量流動的過程與特點。
展示：某一個湖泊的能量金字塔。
指導(dǎo)學(xué)生分析并思考課本圖8-24中的問題。
提出問題：
用能量流動的原理，解釋諺語”一山不容二虎”隱含的道理。
提出問題：能量流動逐級遞減這一特點與能量守恒定律相矛盾嗎?
分析：在生態(tài)系統(tǒng)中，能量的形式不斷轉(zhuǎn)換，如太陽輻射能通過綠色植物的光合作用轉(zhuǎn)變?yōu)閮Υ嬗谟袡C物化學(xué)鍵中的化學(xué)能;動物通過消耗自身體內(nèi)儲存的化學(xué)能變成爬、跳、飛、游的機械能。在這些過程中，能量既不能憑空產(chǎn)生，也不會消滅，只能按嚴格的當量比例由一種形式轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N形式。進行交流討論。認同能量守恒定律。
加深學(xué)生對生態(tài)系統(tǒng)中能量流動特點的認識。
講述：能量流動是一個客觀規(guī)律，只有合理地調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中能量流動關(guān)系，才能使能量持續(xù)高效地流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠帧?/p>
歸納：人們在利用生態(tài)系統(tǒng)資源的過程中，期望的"高效"與"持續(xù)"常常會發(fā)生矛盾。如何根據(jù)客觀規(guī)律來調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動關(guān)系，以滿足人類的需求，是一個必須解決的重要問題。
提出問題：
1.如何確定一個草場的載畜量，以防止由于過度放牧而使草場退化?
2.教材中農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動狀況圖解應(yīng)該如何繪制?
檢查學(xué)生完成情況并講評。討論“怎樣調(diào)查畜量對草場主要牧草種群數(shù)量的影響，怎樣判斷一個草場上是不是過度放牧�！�
繪制教材中農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動狀況圖解。檢查學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，又可以訓(xùn)練學(xué)生分析問題的能力。
展示課堂練習(xí)，并要求學(xué)生當場完成。學(xué)生完成練習(xí)。鞏固新知識。
總結(jié)：通過學(xué)習(xí)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動，我們知道生態(tài)系統(tǒng)必須不斷地從外界獲取能量。能量是一切生命的動力，是生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)。能量流動維持各個營養(yǎng)級的生命和繁殖后代，使得一個生態(tài)系統(tǒng)得以存在和發(fā)展。
四、課后反思
《生態(tài)系統(tǒng)的能量流動》這一節(jié)主要講述了能量流動的過程、能量流動的特點和研究能量流動的意義。在課堂上通過學(xué)生的互相討論，學(xué)生的思維被充分地調(diào)動起來，主動參與學(xué)習(xí)，成為學(xué)習(xí)的主人。從而使復(fù)雜性的內(nèi)容演變成簡單易懂的內(nèi)容。并加以多媒體課件，能夠最大限度地發(fā)揮學(xué)生的主動性和創(chuàng)造性，使學(xué)生的思維能力，閱讀理解能力和觀察能力都有了很大提高，同時教師的適當總結(jié)，也使他們對知識有了更深更全面的認識
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