专题1 能量流动图解分析和相关计算2023-2024学年新教材高中生物选择性必修第二册同步教学设计（浙科版2019）

专题1能量流动图解分析和相关计算2023-2024学年新教材高中生物选择性必修第二册同步教学设计（浙科版2019）课题：科目：班级：课时：计划1课时教师：单位：一、教学内容本节课的教学内容来自2023-2024学年新教材高中生物选择性必修第二册，主要涉及能量流动图解分析和相关计算。具体内容包括：

1.能量流动的概念和意义：让学生理解能量在生态系统中的传递和转化过程，以及能量流动的研究方法。

2.能量流动的图解分析：通过实例分析，让学生掌握能量流动图解的绘制方法和解读技巧。

3.能量流动的相关计算：教授学生如何根据能量流动图解进行能量传递效率的计算，以及如何分析能量流动的特点和规律。

4.能量流动在实际应用中的案例分析：通过分析现实生活中的实例，让学生了解能量流动在生态系统管理和资源利用中的重要作用。

教学过程中，将结合学生的实际情况，注重培养学生的观察能力、思考能力和实践能力，使学生在掌握知识的同时，提高解决实际问题的能力。二、核心素养目标本节课的核心素养目标主要包括：

1.生命观念：使学生理解能量流动是生态系统的基本特征，形成对能量传递和转化的生命观念。

2.科学思维：培养学生分析能量流动图解的能力，提高逻辑推理和信息加工的科学思维。

3.科学探究：通过案例分析，培养学生运用能量流动知识解决实际问题的能力，发展科学探究的精神。

4.社会责任：培养学生关注生态系统的可持续发展，认识能量流动在资源利用和环境保护中的重要意义，增强社会责任意识。三、学习者分析1.学生已经掌握了哪些相关知识：在学习本节课之前，学生应该已经掌握了生态系统的基本概念，对物质循环和能量流动有一定的了解。他们可能已经学习过生态系统中能量的来源、传递和转化，以及能量金字塔的构建。此外，学生应该具备一定的图解分析能力，能够解读和绘制简单的能量流动图解。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：在对能量流动图解分析和相关计算的学习过程中，学生可能对实际案例分析和应用题解决充满兴趣。在学习能力方面，学生需要具备观察、分析、推理和计算的能力。在学习风格上，部分学生可能偏好直观演示和动手操作，而另一部分学生可能更善于通过文字和图示进行抽象思考。

3.学生可能遇到的困难和挑战：在学习能量流动图解分析时，学生可能对复杂图解的解读和分析感到困难。在能量流动计算部分，学生可能对传递效率的计算方法和能量损失的估算存在理解上的困难。此外，将理论知识应用于实际问题解决的过程中，学生可能面临将抽象概念与具体案例相结合的挑战。四、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：本节课将采用讲授法向学生传授能量流动的基本概念和计算方法，结合案例研究法让学生通过具体实例分析能量流动的实际应用。此外，还将采用讨论法鼓励学生就能量流动图解分析和相关计算展开交流，以促进深度理解。

2.设计具体的教学活动：为了提高学生的参与度和互动性，将设计以下教学活动：（1）小组合作分析复杂能量流动图解，培养学生合作解决问题的能力；（2）开展角色扮演活动，让学生模拟生态系统中的不同生物角色，体验能量流动的过程；（3）组织能量流动计算竞赛，激发学生学习兴趣，巩固计算能力。

3.确定教学媒体使用：教学中将运用多媒体课件、图解示例和实物模型等教学媒体。课件将包含关键概念的图解、动画和视频，以形象展示能量流动的过程，增强学生的直观感知。图解示例和实物模型将用于直观展示能量流动图解的分析和计算方法，帮助学生更好地理解和掌握知识。五、教学过程设计1.导入环节（5分钟）

-教师通过展示一段生态系统中能量流动的动画，引导学生关注能量在生态系统中的传递和转化过程。

-提出问题：“能量如何在生态系统中流动？生态系统中的能量传递有何特点？”

-学生思考并回答问题，教师总结并引出本节课的主题：能量流动图解分析和相关计算。

2.讲授新课（15分钟）

-教师简要回顾能量流动的基本概念，然后重点讲解能量流动图解的绘制方法和解读技巧。

-通过展示实例，教师讲解如何根据能量流动图解进行能量传递效率的计算，以及如何分析能量流动的特点和规律。

-学生跟随教师的讲解，积极参与课堂讨论，提问解答心中的疑惑。

3.师生互动环节（10分钟）

-教师提出案例分析任务，让学生分组讨论并绘制能量流动图解。

-学生分组合作，分析案例中的能量流动过程，绘制图解，并计算能量传递效率。

-各组汇报讨论成果，教师点评并指导学生纠正错误，加深对能量流动图解分析和计算方法的理解。

4.巩固练习（5分钟）

-教师给出几个关于能量流动的计算题目，让学生独立完成。

-学生解答题目，教师巡回指导，解答学生的疑问。

-选取部分学生的答案进行讲解和讨论，巩固学生对新知识的理解和掌握。

5.课堂小结（5分钟）

-教师总结本节课的主要内容，强调能量流动图解分析和相关计算的方法和重要性。

-学生回顾学习内容，提问解答心中的疑惑。

6.作业布置（5分钟）

-教师布置作业：要求学生结合实际情况，选取一个生态系统进行能量流动图解分析和相关计算。

-学生完成作业，巩固所学知识，提高解决实际问题的能力。

总计用时：40分钟。剩余5分钟用于课堂调整和过渡。

教学过程设计注重师生互动，充分调动学生的积极性和主动性。通过案例分析和实际计算，让学生深入理解能量流动的原理和方法，提高学生的科学思维和探究能力。同时，教师应及时关注学生的学习情况，针对性地进行指导和解答，确保学生理解和掌握新知识。六、教学资源拓展一、拓展资源

1.生态环境视频资料：播放生态环境相关的视频资料，如纪录片《地球脉动》、《蓝色星球》等，让学生更直观地了解生态系统中能量流动的实际情况。

2.生态系统案例研究：提供一些关于生态系统能量流动的案例研究，如草原生态系统、森林生态系统等，让学生通过实际案例分析能量流动的特点和规律。

3.科学论文和期刊：推荐一些关于能量流动研究的科学论文和期刊，如《生态学报》、《生物多样性》等，供学生进一步深入学习和研究。

二、拓展建议

1.学生可以利用网络资源，如学术搜索引擎、生态环境网站等，查找与能量流动相关的资料，扩大知识面，深化对能量流动的理解。

2.学生可以参观生态自然保护区或生态环境展览馆，亲身感受生态系统的能量流动过程，增强对生态系统的认识和保护意识。

3.学生可以参加相关的学术讲座、研讨会或实践活动，与专业人士交流，获取更多的实践经验和专业知识。

4.学生可以进行家庭调查或社区调查，了解日常生活中能量的流动和利用情况，将所学知识与实际生活相结合，提高环保意识和可持续发展观念。

5.学生可以进行小组合作研究项目，选择一个生态系统进行能量流动图解分析和相关计算，提高团队合作能力和科学探究能力。七、典型例题讲解本节课将讲解以下五个典型例题，以便学生更好地理解和掌握能量流动图解分析和相关计算的方法。

例题1：

某草原生态系统中，生产者（植物）固定的太阳能为1000千卡/平方米/年，第一营养级（草食动物）的同化量为400千卡/平方米/年，第二营养级（肉食动物）的同化量为200千卡/平方米/年。求该草原生态系统中能量传递效率。

解答：

能量传递效率=第二营养级的同化量/生产者的同化量×100%

能量传递效率=200/400×100%=50%

例题2：

某森林生态系统中，生产者（树木）固定的太阳能为1500千卡/平方米/年，第一营养级（昆虫）的同化量为300千卡/平方米/年，第二营养级（鸟类）的同化量为100千卡/平方米/年，第三营养级（小型哺乳动物）的同化量为50千卡/平方米/年。求该森林生态系统中能量传递效率。

解答：

能量传递效率=第三营养级的同化量/生产者的同化量×100%

能量传递效率=50/1500×100%≈3.33%

例题3：

某农田生态系统中，生产者（农作物）固定的太阳能为2000千卡/平方米/年，第一营养级（杂草）的同化量为500千卡/平方米/年，第二营养级（害虫）的同化量为200千卡/平方米/年。求该农田生态系统中能量传递效率。

解答：

能量传递效率=第二营养级的同化量/生产者的同化量×100%

能量传递效率=200/2000×100%=10%

例题4：

某湿地生态系统中，生产者（水生植物）固定的太阳能为1200千卡/平方米/年，第一营养级（浮游动物）的同化量为300千卡/平方米/年，第二营养级（鱼类）的同化量为150千卡/平方米/年。求该湿地生态系统中能量传递效率。

解答：

能量传递效率=第二营养级的同化量/生产者的同化量×100%

能量传递效率=150/1200×100%≈12.5%

例题5：

某海洋生态系统中，生产者（浮游植物）固定的太阳能为5000千卡/平方米/年，第一营养级（浮游动物）的同化量为1000千卡/平方米/年，第二营养级（鱼类）的同化量为500千卡/平方米/年。求该海洋生态系统中能量传递效率。

解答：

能量传递效率=第二营养级的同化量/生产者的同化量×100%

能量传递效率=500/5000×100%=10%八、板书设计1.能量流动图解分析

①生产者→太阳能

②第一营养级→同化量

③第二营养级→同化量

④第三营养级→同化量

2.能量传递效率计算

①能量传递效率=第二营养级的同化量