2024-2025学年高中生物 第5章 素能提升课 能量流动的相关计算教案 新人教版必修3

2024-2025学年高中生物第5章素能提升课能量流动的相关计算教案新人教版必修3科目授课时间节次--年—月—日（星期——）第—节指导教师授课班级、授课课时授课题目（包括教材及章节名称）2024-2025学年高中生物第5章素能提升课能量流动的相关计算教案新人教版必修3课程基本信息1.课程名称：能量流动的相关计算

2.教学年级和班级：高中生物，新人教版必修3

3.授课时间：2024-2025学年

4.教学时数：1课时（45分钟）核心素养目标1.理解能量流动的概念和特点，掌握能量在生态系统中的转移和转化规律。

2.掌握能量流动计算的方法，能够运用相关公式进行计算和分析。

3.培养学生的观察能力、思考能力和实践能力，能够运用所学知识解决实际问题。

4.培养学生的团队合作意识和沟通表达能力，能够与他人合作进行讨论和探究。教学难点与重点1.教学重点：

（1）能量流动的概念和特点：能量流动是指生态系统中能量的输入、传递、转化和散失过程。能量流动具有单向流动、逐级递减的特点。

（2）能量流动计算的方法：能量流动计算主要涉及能量的输入、传递、转化和散失等方面。学生需要掌握相关公式，如能量输入公式、能量传递效率公式等。

（3）能量流动的意义：能量流动是生态系统的基本功能，维持着生态系统的稳定。学生需要理解能量流动对于生态系统中生物群落、物种多样性和生态平衡的重要性。

2.教学难点：

（1）能量流动的计算方法：学生对于能量流动计算公式的理解和运用存在困难，尤其是能量传递效率的计算和各营养级能量的计算。

（2）能量流动的特点：学生对于能量流动的单向流动、逐级递减特点难以理解，特别是如何在实际生态系统中观察和验证这些特点。

（3）能量流动的意义：学生对于能量流动在生态系统中的作用和意义理解不深，难以将理论知识与实际生态系统联系起来。

针对以上教学重点和难点，教师在教学过程中应注重概念讲解、公式推导、实例分析和讨论，采用图形、模型等多种教学手段，帮助学生理解和掌握能量流动的相关知识。同时，通过课堂提问、练习和小组讨论等方式，激发学生的思考，培养学生的观察能力、实践能力和团队合作意识。教学方法与策略1.选择适合教学目标和学习者特点的教学方法：

-讲授法：用于阐述能量流动的概念、特点和计算方法，以及能量流动的意义。

-案例研究：通过分析具体的生态系统案例，让学生理解能量流动的实际应用。

-项目导向学习：学生分组进行能量流动计算的项目，培养学生的实践能力和团队合作意识。

2.设计具体的教学活动：

-角色扮演：学生分组扮演生态系统中的不同生物，模拟能量流动过程，增强对能量流动概念的理解。

-实验：进行生态系统能量流动的实验，如食物链实验，观察和验证能量流动的单向流动、逐级递减特点。

-游戏：设计能量流动游戏，让学生在游戏中体验能量流动的过程，提高学生的参与度和兴趣。

3.确定教学媒体和资源的使用：

-PPT：使用PPT展示能量流动的概念、计算方法和实例，清晰展示知识点，方便学生理解和记忆。

-视频：播放生态系统能量流动的实验视频，让学生直观地观察和理解能量流动的过程。

-在线工具：利用在线工具进行能量流动计算练习，提供即时反馈，帮助学生巩固所学知识。教学流程（一）课前准备（预计用时：5分钟）

学生预习：

发放预习材料，引导学生提前了解能量流动的相关内容，标记出有疑问或不懂的地方。

设计预习问题，激发学生思考，为课堂学习能量流动的相关内容做好准备。

教师备课：

深入研究教材，明确能量流动的教学目标和重难点。

准备教学用具和多媒体资源，确保教学过程的顺利进行。

设计课堂互动环节，提高学生学习能量流动相关内容的积极性。

（二）课堂导入（预计用时：3分钟）

激发兴趣：

提出问题或设置悬念，引发学生的好奇心和求知欲，引导学生进入能量流动学习状态。

回顾旧知：

简要回顾上节课学习的生态系统基础知识，帮助学生建立知识之间的联系。

提出问题，检查学生对旧知的掌握情况，为能量流动新课学习打下基础。

（三）新课呈现（预计用时：25分钟）

知识讲解：

清晰、准确地讲解能量流动的概念、特点和计算方法，结合实例帮助学生理解。

突出能量流动的重点，强调难点的计算方法，通过对比、归纳等方法帮助学生加深记忆。

互动探究：

设计小组讨论环节，让学生围绕能量流动问题展开讨论，培养学生的合作精神和沟通能力。

鼓励学生提出自己的观点和疑问，引导学生深入思考，拓展思维。

技能训练：

设计实践活动或实验，让学生在实践中体验能量流动知识的应用，提高实践能力。

在能量流动新课呈现结束后，对知识点进行梳理和总结。

强调能量流动的重点和难点，帮助学生形成完整的知识体系。

（四）巩固练习（预计用时：5分钟）

随堂练习：

随堂练习题，让学生在课堂上完成，检查学生对能量流动知识的掌握情况。

鼓励学生相互讨论、互相帮助，共同解决能量流动问题。

错题订正：

针对学生在随堂练习中出现的错误，进行及时订正和讲解。

引导学生分析错误原因，避免类似错误再次发生。

（五）拓展延伸（预计用时：3分钟）

知识拓展：

介绍与能量流动相关的拓展知识，拓宽学生的知识视野。

引导学生关注学科前沿动态，培养学生的创新意识和探索精神。

情感升华：

结合能量流动内容，引导学生思考学科与生活的联系，培养学生的社会责任感。

鼓励学生分享学习能量流动的心得和体会，增进师生之间的情感交流。

（六）课堂小结（预计用时：2分钟）

简要回顾本节课学习的能量流动内容，强调重点和难点。

肯定学生的表现，鼓励他们继续努力。

布置作业：

根据本节课学习的能量流动内容，布置适量的课后作业，巩固学习效果。

提醒学生注意作业要求和时间安排，确保作业质量。拓展与延伸1.提供与本节课内容相关的拓展阅读材料：

-生态系统能量流动的案例研究，如草原生态系统、森林生态系统的能量流动分析。

-能量流动在生态系统中的实际应用，如生态农业中的能量流动优化、生态系统恢复中的能量流动调控。

-最新的科学研究进展，如生态系统能量流动模型的建立和发展。

2.鼓励学生进行课后自主学习和探究：

-学生可以进一步研究其他生态系统的能量流动特点，了解不同生态系统之间的差异和联系。

-学生可以探索能量流动在生态系统中的作用，如对生物群落的稳定、物种多样性的维持等方面的影响。

-学生可以尝试运用所学的能量流动知识，分析实际生态系统中的能量流动情况，如对生态环境的保护和修复工作。内容逻辑关系①重点知识点：能量流动是指生态系统中能量的输入、传递、转化和散失过程。

②关键句子：能量流动具有单向流动、逐级递减的特点。

③板书设计：用流程图或箭头形式展示能量流动的过程，突出单向流动和逐级递减的特点。

2.能量流动的计算方法

①重点知识点：能量输入公式、能量传递效率公式等。

②关键句子：能量输入=生产者固定的太阳能；能量传递效率=下一营养级的同化量/上一营养级的同化量。

③板书设计：列出能量输入和传递效率的公式，并用实例解释公式的应用。

3.能量流动的意义

①重点知识点：能量流动是生态系统的基本功能，维持着生态系统的稳定。

②关键句子：能量流动对于生态系统中生物群落、物种多样性和生态平衡具有重要意义。

③板书设计：用图示或简洁的语言表达能量流动对生态系统的作用和意义。典型例题讲解1.例题1：生态系统中的能量输入是什么？请用公式表示。

解答：生态系统中的能量输入主要是指生产者通过光合作用固定的太阳能。能量输入的公式可以表示为：

\[能量输入=生产者固定的太阳能\]

这个例题旨在让学生理解能量输入的概念和公式。

2.例题2：生态系统中能量传递效率的计算方法是什么？请用公式表示。

解答：生态系统中能量传递效率是指下一营养级的同化量与上一营养级的同化量之比。能量传递效率的计算公式可以表示为：

\[能量传递效率=\frac{下一营养级的同化量}{上一营养级的同化量}\]

这个例题旨在让学生掌握能量传递效率的计算方法和公式。

3.例题3：在下列生态系统中，哪个生态系统的能量流动最为高效？

解答：草原生态系统的能量流动最为高效。这是因为草原生态系统中生产者与消费者之间的能量转换效率相对较高。

这个例题旨在让学生分析不同生态系统的能量流动效率，并能够进行比较。

4.例题4：某生态系统的能量输入为1000千焦，第一营养级的同化量为400千焦，第二营养级的同化量为150千焦，请问该生态系统的能量传递效率是多少？

解答：该生态系统的能量传递效率为37.5%。计算方法如下：

\[能量传递效率=\frac{第二营养级的同化量}{第一营养级的同化量}\times100\%=\frac{150}{400}\times100\%=37.5\%\]

这个例题旨在让学生运用能量传递效率的公式进行计算。

5.例题5：某生态系统