生态系统中的能量流动和物质循环参考教学案例

第二节生态系统中的物质循环和能量流动

【设计依据与构想】

新课程强调教学中应遵循“面向全体学生”、“一切为了学生的发展”理念，在教学过程中要逐步提高学生的生物科学素养，培养科学态度和科学的世界观，形成科学的思维方式，学习并掌握一定的生命科学知识和技能，理解科学、技术、社会的关系，并且能将学到的知识充分地运用到生产和生活当中。倡导探究性学习和小组合作学习。对于初中学生来说，本节课的难度相对较大，因为这节课既涉及光合作用、呼吸作用、生态系统、食物链、食物网等方面的知识，又涉及能量流动和物质循环，是一节综合课；既与我们人类自身的实际生活和生产密切相关，又与全球的环境、资源密不可分。因此，本节课应以学生感兴趣的问题入手，激发学生的探究欲望，然后采用自读，小组讨论、图例展示、分析计算、实例介绍等方式，从学生的生活实际到生物学科知识，再运用生物学科知识去指导学生的生活，符合学生的认知规律，而且有利于培养学生的逻辑思维、辨证思维和发散思维。以小组合作的方式进行学习，使学生相互交流总结，取长补短，以获取新的知识体系；突出体现新课标“运用科学知识解决实际问题”和“探究性学习”的理念。

【教材分析】

教学目标

知识目标

1.分析生态系统中的能量流动和物质循环的情况；

2.说出生态系统中碳循环。

能力目标

1.通过分析总结，培养学生运用科学知识分析和解决实际问题等的思维能力，从而培养理论联系实际的能力。

2.通过图片等的观察，培养提高学生的识图能力、观察和分析能力。

3.通过生动有趣的例子激发学生讨论、交流的欲望，培养学生语言表达能力、小组合作能力。

情感态度与价值观目标

通过本节课的学习，使学生正确认识我们作为生态系统中的一员在物质循环

和能量流动中的作用，增强学生的环境意识和资源意识，使学生更加热爱大自然和保护大自然。

教学重、难点

教学重点

1.生态系统的能量流动过程及特点。

2.碳循环过程。

教学难点

1.生态系统能量流动的特点分析。

2.生态系统能量流动与物质循环的关系。

课前准备

教师准备

多媒体课件。

学生准备

查找有关生态农业及温室效应等相关资料。

【教学流程】

一、导入

师：请大家欣赏一段动画！并讨论后面的问题。（大屏幕出示这样的情境动画）

鲁宾逊流落到一个荒岛上，那里除了有能饮用的水以外，几乎没有任何食物，随身尚存的食物只有一只母鸡、15 kg玉米。然后出示问题：你认为以下哪种生存策略能让你维持更长的时间来等待救援？试说明理由。下面有两项选择：

1.先吃鸡，再吃玉米。

2.先吃玉米，同时用一部分玉米喂鸡，吃鸡产下的蛋，最后吃鸡。

学生讨论。

师：大家都很聪明，都选择第二个答案，理由也比较充分，因为第二种吃法可以给他提供更多的能量，使他能维持更长的时间来等待救援。一切生命活动都伴随着能量的变化，没有能量的供给也就没有生命和生态系统。能量的流入、传递、转化和散失的过程就是能量流动，在能量流动的过程中伴随着物质循环。那么，生态系统中的能量是怎样流动的？物质是怎样循环的呢？这就是我们今天要

研究的主要问题。

设计思想从学生喜欢的动画入手，给学生以生动形象的感性认识，引导学生思考，再加上教师语言的小结，直接切入本课主题，贴近学生生活，激发学生兴趣，调动学生学习的积极性，吸引学生注意，将枯燥的问题形象化、生动化和趣味化。

二、新课教学

活动一：生态系统的能量流动

1.学生阅读课文，思考问题：

生态系统能量的源头是什么？怎样流入生态系统的？能量流动的渠道是什么？能量是怎样流动的？

2.播放课件：生态系统中能量流动的示意图。

3.学生回答：生态系统中能量的源头是太阳能。

4.引导启发：不是所有的太阳能都参与生态系统中的能量流动，只有被生产者固定的太阳能才能流动。

5.师生谈话：生产者是如何固定太阳能的呢？是生产者（绿色植物）通过光合作用，把太阳能固定在有机物中的。那么能量又是怎样流动的呢?是通过食物链和食物网进行流动的。我们把食物链和食物网中的各个营养层次称为营养级。那么能量是怎样逐级流动的呢？第一级是绿色植物，第二级是以植物为食的动物，第三级是以植食性动物为食的肉食动物。以此类推。

6.分组讨论：能量在流动过程中将发生怎样的变化呢？你能发现什么规律么？

7.播放课件：生态系统能量流向示意图。

（推荐一个同学归纳其中心内容，其他同学补充，老师点拨指导。）

8.师生交流：在能量流动的过程中，绿色植物固定的太阳能有三个去处：一部分被自身的生命活动消耗了，即通过细胞呼吸释放和生命活动利用了；储存在体内的能量一部分流入下一营养级；没被利用的枯枝落叶和下一营养级摄食未消化而排出的粪便中的这一部分被分解者释放出来。因此，可以看出，能量在流动的过程中是逐级递减的。

设计思想本部分内容是本节课的教学重点也是难点。本部分的教学策略是先设计问题情境，让学生带着问题阅读教材，然后播放教师自己制作的直观性较强

的“能量流动图解”使学生对“能量流动”从感性认识上升到理性认识，再通过学生小组讨论与教师引导启发相结合、师生谈话等教学方法，使学生对“能量流动的过程”有深刻的理解，突出体现新课标“面向全体学生、提高学生生物科学素养”的理念，培养学生的逻辑思维、辨证思维和发散思维，对生态系统是中食物链和食物网的理解更加深刻，让学生感受到生物之间是紧密联系的，有利于培养学生辩证的生物学观点。

活动二：生态系统中的物质循环

1.教师语言导入：在生态系统能量流动的过程中还伴随着物质循环，其中碳循环就是非常重要的物质循环。大家都知道，二氧化碳气体是空气中的主要气体，也是碳参与物质循环的形式之一。下面我们就来讨论，碳循环是怎样进行的？

2.复习巩固：写出光合作用和呼吸作用的公式，说明二氧化碳在此过程中的作用。

3.学生分组讨论，并完成教材P109的填图，结合书中的课文，练习描述碳循环。

4.师生共同小结：大气中的二氧化碳进入生态系统中，主要依赖于绿色植物的光合作用，使二氧化碳变成有机物，再通过食物链进入动物和其他生物体中，因此从碳循环可见绿色植物是生态系统的基石；除此之外，微生物也能把二氧化碳合成为有机物。另外，生物体内的有机物，通过呼吸作用可将二氧化碳放回到大气中；还有一部分生物遗体没有被分解者分解，转变成为地下的石油和煤，暂时脱离循环，但一经开采燃烧，便可产生二氧化碳返回碳循环。

5.教师引导探索：近年来，由于人类大量地采伐森林，再加上燃烧化石燃料以及环境污染，因而使大气中CO2的浓度明显增加，导致温室效应。那么应如何解决这一问题呢？请大家发表自己的看法。

6.小组讨论并回答。

设计思想本部分是本节课的另一个教学重点也是难点。我采用的教学策略是：从回顾旧知入手，通过知识迁移把新旧知识融会贯通，再通过分析、讨论、交流、填空等形式加深对“碳的循环”知识的理解；通过“课堂延伸”引导学生利用新知识去解决实际问题，学以致用；运用科学知识解决实际的、现实生活和社会生活中的问题的理念，并展开科学、技术、社会的关系（STS）教育，并通过“温室效应”问题的讨论，增强学生的环境意识。

活动三：全课总结，课外延伸