资源简介

生态系统中的能量流动
教学分析及设计思路
本节课是上海市九年义务教育课本《生命科学》初中第二册第五章“生物系统”第二节“生态系统的结构和功能”中“生态系统功能”第1课时的内容。主要内容为能量的流动和物质循环。依据课标，本课学为B级。在理解了生态系统的组成之后，深入分析生态系统能量流动和物质循环的功能，认识到生态系统是一个各成分之间相互作用、相互依存的整体。
能量流动和物质循环是生态系统的两个基本过程，是本课的中重点也是难点。这两个基本过程使生态系统各个营养级之间和各种成分之间成为一个完整的功能单位，学生理解起来有一定的难度，好在初二的学生已具备一定的抽象思维能力。描述生态系统能量流动、物质循环的过程及理解推动食物链中能量流动、物质循环正常流向的动因，思维导图是很好的突破口。另教师从六年级开始就不断在课堂渗透光合作用、呼吸作用的本质及其对自然界的作用，如基础扎实就可化解难点；以食物链和食物网作为生态系统的功能主线，配合思维导图开展课堂活动将抽象复杂变得具象而系统。
课程导入从聆听森林的声音开始，感受生态美学、体验生态的律动。紧接着教师设计了建造森林的活动，组织学生绘制食物链和食物网，引导学生回忆光合作用和呼吸作用的实质，为后续学习夯实基础；之后引导学生虚拟假设食物链中生物的数量，教师指导学生阅读教材对假设产生疑问，小组合作多途径推理生态系统的结构发现能量金字塔定律，捕捉善于发现问题的敏锐意识、培养阅读能力、训练推理的逻辑思维方式、在合作探究中解释科学的真相；在收获能量流动学习成果的基础上结合视频和碳循环示意图顺利搭建物质循环的思维导图探讨生态系统物质循环的过程，更通过本课学习感受到生态系统环环相扣，相互作用、相互依存，树立人与自然和谐的生态观。
教学目标
1、以“我有几个家人”活动为载体，通过阅读、推理等方法探究生态系统能量流动的规律，提升科学思维能力，感受生态系统能量守恒之美。
2、借助视频读懂碳循环示意图，理解物质循环的过程，感悟生态系统各成分相依相存，互不可缺的重要地位。
3、在合作探究中揭开生态科学的真相，懂得人类活动对维护生态平衡的重要意义。
重点和难点
重点：生态系统的功能之能量流动、物质循环的过程
难点：生态系统能量流动、物质循环的过程
教学策略与手段
教学方法：讨论法 合作探究法
教学用具：多媒体课件、学案
五、教学过程
教学内容 教师的组织和引导 学生活动 教学意图
引入 播放：森林的声音聆听森林的声音，感受森林的律动，让我们以森林生态系统为例来探讨生态系统的功能。 想象森林的画面 感受森林动态之美，引出课题。
从生态系统功能巩固光合作用、呼吸作用等概念 活动一：“建造”森林指导任务：1.寻找生活在森林的动物；2.编制食物链和食物网提问：从生理角度分析，森林中的动物或植物物生长会依赖哪种方式？提问：1.光合作用和呼吸作用分别是个怎样的过程？反应的实质？（多媒体投影 光 水+二氧化碳 → 葡萄糖+氧 叶绿素葡萄糖+氧气 → 二氧化碳+水+能量） 小组讨论，运用老师提供的生物图片筛选森林动植物，编制森林食物链和食物网。回答：植物的光合作用和呼吸作用/动物的呼吸作用实现了物质的转换和能量的转化。进一步猜测生态系统的功能与物质、和能量有关。 食物链和食物网是生态系统得以运转的基础。光合作用和呼吸作用是生态系统中生物能量和物质传递的基础，在探讨生态系统功能之初复习光合作用和呼吸作用的实质，有助于帮助学生理清思路，化解难点。
一、森林生态系统功能之能量流动 活动二：我有几个家人？（列举活动一中的一条食物链如：植物→昆虫→蛙→蛇→猫头鹰，给每个活动组每组动物5个贴纸，圈一圈食物链中每种动物的数量），老师指导巡视记录。引导学生阅读书P84最后一段信息库第一段引导提问：单个高一营养级生物的能量比低一级生物的能量多会出现什么问题？引导思考：食物链中不同等级的生物数量如何分布才会合理呢？视频：食物链与能量流动讲解：美国耶鲁大学教授林德曼1942创立的“1/10”定律。引导讨论： 9/10能量去了哪里呢？（请学生讨论并多媒体交流）小结：生态系统能量流动的特点：单向流动、逐级递减。 以组为单位完成圈画活动，交流结果。阅读书本，产生疑问，如果猫头鹰>=蛇>=蛙>=昆虫>=植物（注：只要有一组符合其中一条，即可作为疑问对象）回答：动物饿死，食物链中断，生态失衡。猜测修正圈画活动结果：阅读教材P86信息库并讨论，与老师共同完成能量流动图 合作探究的方法不仅能提高学生的研究兴趣，更能激发学生用科学方法学习科学知识的意愿，其中引导学生从阅读中获得知识解决问题。运用比较法和图形结合的方法发现生态系统中生物的数量规律，引导学生适时的运用教材解决问题的能力。同时，学生能运用前情知识联想到光合作用和呼吸作用在能量传递中穿针引线式的作用，知识迁移的能力大大提高。
二、森林生态系统功能之物质循环 提问：物质是由元素组成的，那么生物体内会有哪些元素？（依据光合作用和呼吸作用反应式）以碳为例，播放视频，引导思考：1.生物体体内的碳从哪里来？2.流向哪里去？出示碳循环示意图寻找生物体内的碳从哪里来？流向哪里去？从图中引导学生体会低碳行动的意义。引导讨论和交流碳循环途径填图，理解碳循环的概念。 碳、氢、氧、氮等物质传递的依托依然是食物链和食物网。思考1.植物的光合作用。2.动植物的呼吸作用；微生物分解动植物尸体和排泄物的呼吸作用、及化石燃料燃烧向环境排放二氧化碳。交流合作共同完成填图活动交流并划书。 由上段小结自然过渡，从切身体会中感受大自然的赠与，产生感恩大自然的情怀。视频和示意图化解难点。已经在老师指导下理解能量的过程，即可以此类推物质循环的过程。
小结 板书小结生态系统的两个特点。习题巩固 参与小结并习题巩固。
六、板书设计
生态系统功能——
能量 物质
周而复始被反复利用 全球性
作业设计
完成练习册P16一(一)3.4、P17(二)5、（三）1-3
八、课后记
物质循环
能量流动
生物 环境
单向流动，逐级递减
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