苏教版高中生物必修：稳态与环境 生态系统中的物质循环(全国一等奖)

生态系统中的物质循环
一．教学目标：
（1）知识目标：
1、物质循环的物质概念和碳循环的过程。

2、掌握生态系统物质流动的过程和特点。

3、能量流动和物质循环的关系。

（2）能力目标：
通过引导学生定量地分析某个具体生态系统的物质循环过程和特点，培养学生分析、综合和推理的思维能力。

（3）情感目标
通过讨论“研究生态系统的物质循环”这一教学内容，使学生理解物质不灭的观点。

二、教学重点：
分析生态系统中的物质循环。

三．教学难点
说明能量流动和物质循环的关系。

四、课时安排
1课时
五、教学过程
情景设置，问题导入：不少学生会认为与消耗能量一样，生物也在不断地消耗着物质，针对学生的这一认识可以提出诸如“煤炭、石油等资源难道不能被耗尽吗”的类似问题让学生分组讨论。

教师可引导学生解决这一认知冲突：（1）煤炭、石油等是人类从事现代工业活动的物质资源，而非生态系统中生命活动所需的物质资源；（2）煤炭、石油等资源是有限的，这些资源的形成需要相当长的时间，而消耗它们所需的时间却要短得多。

从而引入碳循环的学习内容。

学生看书讨论，完成导学案的活动一
活动一碳循环的过程：分析书P85图4-12
①碳循环的主要形式是。

②碳在无机自然界的存在形式是，在生物体中以的形式存在。

③碳由无机环境进入生物群落的主要途径是。

* 硝化细菌等生物还可以通过化能合成作用也可将二氧化碳转变为有机物进入生物群落。

④碳在生物体之间的传递途径是和。

⑤碳由生物群落进入大气的的途径有，，。

让学生尝试画出生态系统中各组成成分之间的碳循环示意图。

让一个学生使用展台展示其成果，并进行分析，其余学生补充评价，教师最后归纳总结。

播放关于温室效应的视频，“温室效应”是近年来在日常生活中频繁出现的词汇，学生并不陌生，而且切身感受到了温室效应的存在。

对温室效应形成原因和缓解措施的讨论，是学生感兴趣的话题。

在讨论中，教师应引导学生充分发表自己的观点。

由碳循环的内容，教师继续拓展：（1）生产者合成的含碳有机物被各级消费者所利用；（2）碳在生物群落与无机环境之间的循环主要是以二氧化碳的形式进行的；（3）碳循环具有全球性；（4）通过碳循环的实例，引入物质循环的概念，让学生完成导学案的活动二
活动二物质循环的概念和特点：
①生态系统的物质循环是指组成生物体的__________________等____,不断地进行着从___________到
__________，再回到______________的循环过程。

②这里的物质是指什么
③循环是在哪两者之间如何进行的因而物质循环具有什么特点
④在南极阿德利企鹅体内也检测出杀虫剂ＤＤＴ,说明物质循环还具有什么特点
⑤这里的生态系统是指因此物质循环又叫什么
教师提示学生注意：1, “生态系统的物质循环”中的“物质”是指元素2，“生态系统的物质循环”中的“生态系统”是指生物圈，所以物质循环带有全球性，又叫生物地球化学循环。

由碳循环示意图引出前面能量流动过程图的回忆，让学生们画出生态系统中各组成成分之间能量流动过程的示意图，让一个学生使用展台展示其成果，接下来引导学生进行分析，讨论两者的关系，完成导学案的活动三
活动三物质循环与能量流动的关系：
①画出生态系统中各组成成分之间能量流动过程的示意图。

②物质循环和能量流动的关系：
教师应强调：（1）能量流动和物质循环是生态系统动态变化过程中的两个方面（即一个过程的两个方面，而不是两个过程），两者是同时进行的，彼此相互依存，不可分割；（2）能量流动和物质循环的性质不同：能量流动是单方向的，物质是循环的；（3）能量流动和物质循环都借助于食物链和食物网进行；（4）生态系统中的各种组成成分，正是通过能量流动和物质循环，才能够紧密地联系在一起，形成一个统一的整体。

接下来由能量流动得意义引出物质循环的意义
③意义：
生态系统中的各种组成成分，正是通过___________和________，才能够紧密地联系在一起，形成一个统一的整体。

教师总结本节课的内容，最后强调碳循环的过程，让学生完成导学案的活动四，然后让学生利用展台讲解，其余同学补充，教师总结。

活动四课堂练习：
例题.右图为生态系统碳循环示意图，图中D为大气， C
请据图回答问题
（1）此生态系统的能量流动是从〔〕固 D
定太阳能开始的。

（2）碳元素在大气中与A、B、C、之间的流动是以 A B
形式进行的，在生态系统的各成分中，A为，B为。

（3）图中D→C过程是通过作用实现的，C→D过程是通过作用实现的，
B→D过程是通过作用实现的。

（4）生物群落中的一部分碳返回大气中，而另一部分则以形式储存在地层中，碳在生物群落与无机环境之间主要以的形式循环。

（5）碳循环的同时一定伴随着。

布置作业：
活动五：课后作业：
完成同步练习P76页生态系统中的物质循环
六．板书设计：
一碳循环
无机环境生物群落
二物质循环
（1）概念
（2）特点
三物质循环与能量流动的关系
七．教学反思：
本节课重点放在碳循环，先利用碳循环过程示意图，详细分析了碳的存在形式、碳的循环形式、碳进入生物群落的途径、大气中CO2的来源，然后由学生分析了温室效应的产生原因和缓解措施，由于是现实问题，学生回答很积极，最后老师总结。

接下来对“生态系统的物质循环”这一概念进行了剖析，帮助学生对其循环范围、参与物质和循环过程等进行了整体理解，从而得出生态系统物质循环的两个特点——全球性和反复利用、循环流动，并与生态系统的能量流动特点进行了比较、强化。

最后再并结合例题帮助学生及时的练习巩固，学会碳循环相关图解的识别方法，学生的掌握效果很好。

从整节课的教学过程来看，由于碳循环和实际生活联系比较紧密，所以学生的参与度高，学习效果比较好。

其实也可以把活动四的练习放在活动一的内容讲解之后，这样学生的掌握可能还要好。