《能量流动和物质循环》第一课时 教学设计 要素全覆盖 生物八年级下册

一说教学目标课标摘录课标内容要求：（三）生物与环境大概念：3.生物与环境相互依赖、相互影响，形成多种多样的生态系统。次位概念：3.1.5生态系统中的物质和能量通过食物链在生物之间传递。学业要求：运用图示或模型表示生态系统中各生物成分之间的营养关系。学习活动建议：在学校生物园或附近的小池塘、农田等环境中调查生物之间的关系；收集和交流不同生态系统的资料。教材分析1.地位：本节课是学习了生态系统的组成，营养结构食物链和食物网的根底上引入的，学好本节课知识，可为后面学习生态平衡的知识做好铺垫。“能量是一切生命活动的动力”生物圈中的每一个完整的生态系统都是一个能量输入、传递和输出的系统，能量的传递沿食物链、食物网进行，因此是单向流动不可逆的。物质循环是生态系统功能的另一个重要表达，而碳循环是生态系统物质循环的代表。碳循环的过程包括了生态系统中各个组成成分之间的物质联系，需要依据各种生物的代谢知识，是对知识的综合运用。内容本节课分为两个学时。第一学时：能量流动主要内容：（1）说出食物链中每个营养级能量的来源和去向；阐述能量的输入、传递、散失的过程，归纳出能量流动的特点；（2）说出能量流动和物质循环的特点、区别与联系；（3）知道温室效应的形成并采取相应措施。学情分析学生已知：八年级学生已经具备了一定的生物学习能力，前两节又学习了生态系统的组成及食物链、食物网等根底知识，七年级绿色植物、动物、微生物等在生物圈中的作用，也包含碳、氮、水循环等物质循环，这些知识的积累恰恰为今天的学习打好了基础。学生障碍：能量本身是一个抽象的概念，能量流动也是抽象的。尽管在植物的光合作用、呼吸作用等内容涉及能量贮存、释放等知识，学生对它的认知依然不是很充分，对于能量流动、物质循环过程和特点、碳的存在形式、无机环境等概念更是生疏，因而局部知识的认知往往成为学生认知上的难点。突破措施通过本节的学习我设计了采用情景独白、构建能量流动模型、视频图文资料、表格对比等形式，帮助学生进一步理解概念；为加强学生理性思维，设计了建构模型、拓展资料和专项练习题加强训练，进而提高学生的生物学习能力。学习情景选择本节课选择合力牧场为大背景。因为牧场是生态农业的一个模式，合力牧场位于郚山镇，同学比较熟悉。生态农业依靠的生物学原理就是能量流动。本节课带领学生成为牧场合伙人，带入真实情境，一起为牧场的可持续高效发展献计献策。所以对学生进行两项培训项目。项目一：稳定生态效益，对应的知识目标是生态系统能量流动的概念和特点。项目二：提升经济效益，对应的知识目标是研究能量流动的意义。学习目标在进行课标分析、教材分析、学生分析及教学情景分析的基础上，制定本节课的学习目标。通过角色扮演，合理描述食物链各环节能量的来源和去向。（科学思维探究实践）2.通过构建能量流动模式图，准确描述能量的输入、传递、散失过程；并通过小组展示，归纳能量流动特点。（科学思维探究实践）3.通过比较分析并举例，能够说出研究生态系统能量流动的意义，并关注生态农业。树立人与自然共生的生态观念。（生命观念科学思维态度责任）二说评价任务根据学习目标设计本节课评价任务。1.学生通过观看生态系统视频和阅读各营养级的独白信息，锻炼学生提取关键信息的能力，概述出食物链中每个营养级能量的来源和去向。（对应目标1）2.通过学生小组合作，用道具构建能量流动模型在班内分享，学生代表点评指导等，能准确阐述食物链中能量输入、传递、散失的过程，归纳能量流动的特点。（针对目标2）对比传统养殖和合力牧场生态系统哪个能量利用率高，总结研究能量流动有什么意义。（针对目标3）三说教学活动设计具体教学活动学习任务一：食物链中的能量流动活动1：“生物的自白”分角色扮演（4人一组），通过角色扮演明确各营养级能量的来源和去向。活动2：小组成员分角色从能量的输入、传递和散失等方面，对牧草、牛和人的能量流动进行分析，并用箭头和文字进行表述。推进理解各营养级能量的来源和去向。（针对目标1评价任务1）学习任务二：能量流动的特点活动1.建构能量流动模型，通过模型构建直观感受总结出能量流动的特点是单向流动，逐级递减的。活动2：通过分析讨论，生态系统中的能量能否逆向流动或者循环流动？一般情况下，为什么营养级越高，生物的数量就越少？深度理解能量流动的特点。活动3：能将能量流动的特点迁移应用到生活中，解释生活中的问题。活动4：通过能量金字塔直观感受能量流动的特点，习题训练能够使学生从数据上感知能量在流动过程是逐级递减的（针对目标2评价任务2）学习任务三：研究生态系统能量流动的意义活动1：通过观察图片对比传统养殖和合力牧场生态系统哪个能量利用率高，总结研究能量流动有什么意义。活动2：通过迁移应用，利用研究能量流动的意义来解释禁止焚烧秸秆和田间除草灭虫的原因。活动3：应用于生活，能够举例提升农场经济效益的方法措施。（针对目标3评价任务3）教学过程（一）情境导入【师】（导入语）大家好，今天非常荣幸跟大家一起学习。希望你们的热情能够给我留下美好的回忆。本周我参观了郚山镇的合力牧场，在这里迫不及待的想跟大家一起分享，同学们认真观察牧场内的生物和环境。牧场合伙人云游览合力牧场mp4（视频后）牧场是生态农业的一个模式。生态农业依据的原理之一就是我们生物学上的能量流动。希望这节课我们能够掌握此原理，将来为生态农业的发展提供更高端的技术，本节课就让我们先成为牧场合伙人，一起为牧场的可持续发展出谋划策。【生】观看视频，了解合力牧场景观。自读学习目标，明确学习任务。设计意图：观看视频，了解牧场生态系统，营造大教学情景，展开本节的探究主线。展示本节学习目标，做到心中有目标，学习有方向。【师】作为合伙人我们先进行项目培训，项目一：做好生态农场规划，达到生态平衡，以维持牧场的长期稳定发展。项目二：使能量利用实现最大化，提高农场经济效益。设计意图：展示本节课的评价任务，从现实问题切入。（二）自主学习【师（5分钟）阅读课本P63—P65在课本中勾画答案。】生物的生长发育和繁殖等各项生命活动所需的能量都是贮存在有机物中的。生态系统中的能量流动是通过依次传递的。食物链上的每一个环节，叫做一个。生态系统中能量的源头是。生态系统中能量的输入、传递和散失的过程，称为生态系统的。由于生物自身的呼吸作用，以及植物的残枝落叶和动物的骨骼、皮毛等难以被下一个营养级的生物利用，故而能量在沿着食物链流动的过程中是。研究生态系统的能量流动，可以帮助人们合理地调整生态系统中能量流动的关系，使能量地流向对人类有益的部分，实现能量的，从而大大提高能量流动的效率。【生】快速阅读课本，勾画答案设计意图：通过自主学习，对本部分的基础知识有一个整体把握。对自己不理解的问题能够进行梳理，在听课过程中做到有的放矢。（三）任务驱动，合作探究学习任务一：食物链中的能量流动1.活动1：“生物的自白”分角色扮演（4人一组）。通过角色扮演明确各营养级能量的来源和去向。要求：（3分钟）填完台词，（2分钟）小组成员分角色将台词有感情的朗读出来，最后从能量的输入、传递和散失等方面，对牧草、牛和人的能量流动进行分析，总结概括出各营养级能量的来源和去向。①太阳：大家好，我代表太阳，虽然我不是食物链的一部分，但是“万物生长靠太阳”。通过生产者的光合作用太阳能被固定在它们制造的有机物中。②牧草：大家好，我代表牧草，在生态系统中我是，在食物链中我是第一营养级。大约有1%的太阳会被我们生产者通过光合作用转化为，固定在我们制造的有机物中，这样太阳能就输入到了我们体内。这些能量一部分会通过作用，将有机物中贮存的能量释放出来，供我们生长发育或变成热能散失。也有一部分同伴会不幸成为其他动物的“盘中餐”，比如牛。还有一部分，我们的枯枝落叶，回归土壤，被分解。③牛:大家好，我代表牛，在生态系统中我是，在这条食物链中我是第二营养级。我通过吃草来获取有机物。这些能量一部分会通过作用，将有机物中贮存的能量释放出来，维持体温以及用于各项生命活动。也有一部分通过我们产生的肉和奶等可以成为人们口中的美食，进入人们的体内。还有一部分我的骨骼、皮毛、粪便等中的有机物，被进行呼吸作用时将能量释放出去。④人：大家好，我就是人，我是站在食物链顶端的消费者。我可以通过喝牛奶吃牛肉等各种各样的生物来获取有机物。这些能量一部分会通过作用，将有机物中贮存的能量释放出来，维持体温以及用于各项生命活动。还有一部分会通过我的排泄物等流入分解者，供分解者所利用。【生】根据要求填空，小组内确定好角色，并有感情的将各自角色朗读出来，并且提取出能量的来源和去向。【师】邀请一组同学黑板前有感情的朗读角色台词，并且留下消费者牛进行专访，牛体内的能量来自于哪里,它的三条去向是哪里？牛能量的来源和去向就是各营养级能量来源和去向的一个代表，教师点拨草能量的来源。所有营养级能量的源头是太阳能。对小组表现和牛代表的回答作出评价。【生】用1分钟时间对归纳总结各营养级能量的来源和去向用大脑和嘴巴进行记忆。设计意图：锻炼学生根据阅读资料，提取信息的能力。通过设置填空和斜线部分提示，引导学生概括出各营养级能量的来源以及去向。培养学生自信大方表现，和归纳概括能力。2.根据评价维度表，学生自主点评评价项目评价等级及标准得分正确性完全正确（3分）有1-2处错误（2分）有3-4处错误（1分）语言表述科学准确（3分）语言随意（2分）有知识性错误（1分）组内参与度积极参与（2分）组内不交流（1分）学习任务二：能量流动的特点活动2.建构能量流动模型小组合作--限时8分钟1.观察纸内的材料，讨论以下问题:①红色箭头代表；黄色箭头代表；蓝色箭头代表。绿色箭头代表。②营养级和箭头的面积不同，细箭头代表能量（多/少），粗箭头代表能量（多/少）。③模型中，随着能量流动，营养级和箭头面积越来越（大/小），代表能量越来越（多/少）。利用材料和展板，制作能量流动模型，并展示第1个问题。总结能量流动的特点是什么？【生】小组内进行模型构建，然后请2名同学黑板展示构建的能量流动模型。其中一名同学展示第1个问题的讨论结果。师生总结能量流动的特点：单向流动，逐级递减。【师】精讲点拨，单向流动是因为沿食物链进行传递所以为单向，不可循环和逆向。逐级递减是因为在流动的过程中能量一部分通过呼吸作用散失，一部分流向了分解者。往往只有10%-20%传给下一营养级。追问营养级别和生物数量的关系：生物所处营养级别越低，含有的能量就越多，生物的数量就越少。所以一条食物链往往只有3-4个营养级。【生】将能量流动特点板书到课本上，并将答案整理到课本P64上。【过渡语】同学们，如果在一个草原生态系统中，根据能量流动的特点我们解释一下草原如果过度放牧，会导致什么后果？完成巩固提高，然后展示答案就行核对自我矫正。设计意图：通过模型构建，使学生直观的感受能量的流动特点。师精讲点拨能量流动是单向的，在传递过程中是递减的，并从数据上让学生直观感受能量流动是逐级递减的。然后将重点知识进行梳理记忆。4.根据评价维度表，学生自主点评评价项目模型构建评价项目模型构建评价等级及标准得分正确性完全正确（3分）有1-2处错误（2分）有3-4处错误（1分）语言表述科学准确（3分）语言随意（2分）有知识性错误（1分）美观性整齐有序（3分）不整齐（2分）箭头使用混乱（1分）学习任务三：研究生态系统能量流动的意义【过渡语】通过前面两个任务的学习，我们掌握了稳定生态效益的方法，这是我们农场出品的绿色有机食品，那么如何来提高农场的经济效益，就得从能量利用率上下功夫。1.对比传统养殖和合力牧场生态系统哪个能量利用率高？总结研究能量流动有什么意义？大棚大棚2.迁移应用：（1）从能量流动的角度分析，田间除草、灭虫的目的是什么？促进阳光（2）焚烧秸秆的危害有哪些？促进阳光（3）各位农场合伙人，你有哪些措施可以实现利益的最大化呢？（举例说明）设计意图：通过对比传统养殖和合力牧场生态系统能量利用率，同学们能够很直观的看出合力牧场能量利用率高。原因能量更多的流向了对人类有益的地方。大棚的使用提高了太阳能的利用率，农作物中能量实现了多级利用。再通过迁移应用更好的解释了我们研究能量流动的意义。再拉回农场为提高效益出谋划策。【课堂小结】展示关键词和老师之前的梳理结构，给学生时间梳理知识，构建知识网络，注意时间把控。将枝节知识系统化，展示优秀作品，鼓励学生。【当堂检测、评价提升】以考定教，完成当堂测试题并对标完成自我评价。1.在草→兔→鹰食物链中，鹰所获得的能量最终来源于(