《生态系统的能量流动》（第2课时）教学设计

3.2《生态系统的能量流动》（第2课时）教学设计一、教材分析本节教学是人教版（2019）选择性必修2《生物与环境》中第3章第2节的内容，本节内容主要包括生态系统中能量流动的过程、能量流动的特点、生态金字塔和研究能量流动的意义四大部分，需2课时完成。第2课时内容包括生态金字塔和研究能量流动的意义。教学目标1.通过实例数据分析，尝试应用模型方法分析生态系统的功能，建立生态金字塔，表征食物网各营养级之间在个体数量、生物量和能量方面的关系。2.从生态系统整体出发，调查、分析具体的生态系统内各成分之间的关系，归纳研究生态系统能量流动的意义。进一步强化生态系统的结构与功能观、能量观与系统观。3.利用生态系统的能量流动规律，对其合理改造，使人们能够更加科学、有效地利用生态系统中的资源。在参与构建生态系统的过程中，提升参与社会生活的意识。（二）教学重点、难点1.教学重点：调查、分析具体的生态系统的能量流动过程。2.教学难点:（1）分析生态系统能量流动的过程。（2）利用生态系统中能量流动的基本规律，合理改造生态系统。二、教学设计思路本节教学需要充分利用学生已学的相关知识，如能量流动过程、能量流动的特点等调查、分析具体的生态系统的能量流动过程，并利用生态系统中能量流动的基本规律，合理改造生态系统。教学设计依据以下逻辑顺序：“知识回顾”→以赛达伯格湖为例构建能量金字塔模型→以生态金字塔表征能量流动特点→将能量流动特点应用到生产生活中。学生活动教师引导学生活动教师引导知识回顾什么是生态系统的能量流动？如何研究？能量流动有什么特点？知识回顾什么是生态系统的能量流动？如何研究？能量流动有什么特点？构建三种生态金字塔。怎样用模型表征能量流动的特点？构建三种生态金字塔。怎样用模型表征能量流动的特点？能量流动的规律不能改变，那么如何将这一规律应用在生产生活中？分析水稻田能量利用特点，认识研究能量流动的实践意义。能量流动的规律不能改变，那么如何将这一规律应用在生产生活中？分析水稻田能量利用特点，认识研究能量流动的实践意义。三、教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图知识回顾：能量流动的过程和特点1.生态系统的能量流动是指生态系统中能量的输入、输出、传递和散失的过程。2.林德曼的研究发现赛达伯格湖生态系统的能量流动具有两个明显的特点：单向流动，逐级递减。相邻两个营养级之间的能量传递效率为10%—20%。复习旧知、导入新课一、生态金字塔。问题：除了用图中数字表示外，你还有其他的方式表示生态系统中能量流动的特点吗？任务1：请同学们结合林德曼有关赛达伯格湖的能量流动数据，尝试将单位时间内各营养级所得到的能量数值转换为单位面积（或体积）的图形，并将图形按照营养级的次序排列。教师结合图形归纳能量金字塔的概念。并介绍另外两种金字塔：数量金字塔与生物量金字塔；同时对生态金字塔从形状、每层含义、特点、象征意义、特殊形状等维度进行对比分析。1.能量金字塔2.数量金字塔3.生物量金字塔【思考讨论】人类位于食物链的顶端，从能量金字塔来看，人口数量日益增长，这会对地球上现有的生态系统造成什么影响？构建三种生态金字塔。人口数量日益增长，会要求低营养级有更多的能量流入人类所处的营养级，也就是说，人类所需要的食物会更多，将不得不种植或养殖更多的农畜产品，会给地球上现有的自然生态系统带来更大的压力。让学生树立正确的物质观和能量观，树立科学研究的严谨性，培养学生获取信息、处理信息的能力。学以致用，关注人口问题，培养社会责任。二、研究能量流动的实践意义问题：能量流动具有单向流动、逐级递减的特点，我们无法改变这一规律，那么该如何利用这一规律来指导生产生活实践？任务2：结合探究·实践栏目活动建议，调查某农田生态系统的能量流动。应用生态金字塔原理分析，提出使该地生态系统中能量得到最大利用的改进建议。教师提供某稻田生态系统的照片，设置问题串。根据调查结果，构建某稻田生态系统的能量流动示意图。问题4.人们通过什么方式来提高光能的利用率？问题5.提出怎样才能使该生态系统中的能量得到更充分利用的新措施？请从生态系统能量流动特点出发，分析这种设计的合理性。实现了物质和能量的多级利用，提高了能量利用率。任务3：通过对稻田生态系统及其他生态系统的分析，请同学们结合这些改进措施，归纳研究能量流动的意义？1.帮助人们将生物在时间、空间上进行合理配置，增大流入生态系统的总能量。示例：间作套种、多层育苗、稻-萍-蛙等立体农业生产方式2.帮助人们科学规划和设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用。示例：秸秆喂牲畜；粪便制作沼气；沼渣肥田。依据任务2、完成相应的活动例如:稻田除草、除虫等。例如:稻--萍--蛙等立体农业生产方式、间作套种、多层育苗。例如:秸秆用作饲料喂牲畜，可获得肉、蛋、奶等；用牲畜的粪便生产沼气，沼气池中的沼渣还可以作为肥料还田。辨析：能量利用率≠能量传递效率引导学生创造性的用所学知识进行科学探究，培养学生科学思维，树立正确的生命观念和社会责任。理论联