高中生物《信息技术与学科整合的教学设计》能量流动和物质循环

信息技术与学科整合的教学设计

一、教材分析

本节课是高中生物必修三第五章第三节的内容，这部分的教材主要涉及生物地球化学循环的概念、特点，碳循环的过程以及物质循环能量流动相互关系三方面的内容。其中物质循环的概念、碳循环过程是重点；分析能量流动与物质循环的关系是难点。

这部分教学内容中有关人类活动对碳循环的影响，如滥伐森林对碳循环的影响、化石燃料的大量燃烧与温室效应等，是对学生进行环保教育的好素材。

这部分教学内容，还是渗透辨证唯物主义观点教育的好素材，因为生态系统能量和物质循环过程。

二、设计思路

本节课的教学首先从组织学生讨论“问题探讨”引入，而后讲述生态系统中碳循环的形式和过程、物质循环概念的特点以及物质循环与能量流动的相互关系、关注碳循环平衡失调与温室效应的关系，布置学生进行课外探究活动“土壤微生物的分解作用”。本节的教学内容不但本身联系非常密切，而且与其它各部分的知识联系也非常密切，因而在教学中要注意知识之间的联系，多设计问题让学生及时回顾原有知识，以便更好地理解本部分知识，并加深对各部分知识的理解和融会贯通并启发引导联系事例，了解温室效应的原因及解决办法激发学生的兴趣。

三、教学目标

1、知识目标：说明能量流动和物质循环的关系。

2、能力目标：以碳循环为例，分析生态系统中的物质循环。

3、情感态度与价值观：关注碳循环平衡失调与温室效应的关系。

四、教学重难点

1、教学重点及解决方法

[教学重点]分析生态系统中的物质循环。

[解决方法]⑴物质循环时时刻刻发生在我们身边,让学生联系自身感受物质循环的存在。⑵以碳循环为例,分析物质循环过程。

2、教学难点及解决方法

[教学难点]说明能量流动和物质循环的关系。

[解决方法]通过讨论,列表比较来学习能量流动和物质循环的关系。

五、教学过程

师:同学们,通过前几天研究性学习的专题辅导和跟踪指导发现,大多数同学都能积极主动地投入到这一活动中来,不但有想法,也有做法,并获得了有益的研究成果。这节课就让我们一起共享各组的研究成果吧!希望各位同学能够积极踊跃地上台展示自己的成果,也希望其他同学对展示成果的同学能够发问和辩论,达到交流观点、共同提高的目的。我们首先举行生态系统的物质循环原理部分的研究成果展示。哪位同学能把C循环以简明形式表达出来.

(许多同学举手示意,教师随机选择一位上台)

生1:C循环是一个有完整回路的物质运动变化过程。我觉得用框程图来表达比较好。(甲同学将色彩纷呈、图文并茂的C循环框程图贴于黑板上,边指图边讲解。讲完后博得一阵掌声)

师:这位同学做得很好。我们学习新知识,就是要善于概括和总结,把新知识变成我们自己易于表达和理解的东西。这是一个知识内化的过程,也是真正掌握知识的过程。有没有同学对这位同学的研究结果提出质疑呢.

生2:请问生1,能否说C循环就是CO2循环.

生1:当然不能,C循环的物质基本形式是CO2,但是C在生物界中主要以各种含C有机物的形式存在的,而不是以CO2形式存在的,因此不能说C循环就是CO2循环。

师:生1同学对物质循环内容研究得比较全面透彻。那么,本节教材主题中还涉及物质循环和能量流动的关系,哪位同学愿意对此发表自己的见解呢.

(教师从举手的学生中示意生3上台来)

生3:我的研究成果是一张比较表:(生3贴上比较表。比较表涉及形式、特点联系等比较项目,生3逐一进行讲解,并举例说明)。若哪位同学对此还有不解之处,望能直言相告,我将不吝赐教。(师生笑)

生4:物质循环和能量流动关系密切,那我们吃饭是为了吃到物质还是吃到能量.

生3:物质和能量都要吃到,因为生命既需要物质也需要能量。事实上也真是同时吃到了,由于物质和能量不可分割,物质里就包含着能量,所以你想单独吃到能量或物质是不可能的事。

师:生3的研究成果一目了然,是进行比较研究常用的方法。希望大家也能掌握。因为任何知识都是学以致用、学用相长的。下面,我们就物质循环原理的应用研究进行交流。请各组选派代表上台展示。

第一组同学先上来。第一组两位学生代表:我们组的研究方向是白色污染的危害及综合治理。为搞好本次研究,我组同学又分了3个合作研究小组分别去学校附近的街道、居民点、农资商店、垃圾点、菜市场和环保局进行了走访观察,还利用电脑和图书室查阅了有关资料。我组的研究成果主要是污染照片和治理建议。(两位同学展示了一张张照片,一位学生从观念、方法、科技、监督等方面谈了治理白色污染的建议,并向同学们发出了倡仪)

生5:你们的研究题目跟本节课的主题有关系吗.

第一组代表:当然有了,因为白色污染物不能参与生态系统的物质循环,大自然难以通过自净作用除掉它们,违背了物质循环规律,治理白色污染归根到底就是要遵从物质循环原理。

师:那么,你们觉得最有效的治理办法是什么.

(学生答案多种多样,有的说是罚款,有的说是垃圾分类管理,有的说要制造可降解替代物……)

师:看来同学们对这个问题都有自己的见解。事实上治理白色污染是一个系统工程,涉及到许多方面。但不管怎样,我认为每个人都要从自身做起,拒绝白色污染。这是每个人都能做到的,也是最有效的治理办法了。希望大家课后继续探讨这个问题。接下来,该轮到第二组了。

第二组两位同学代表:我组的研究题目是生态农业观光园的设计。为搞好这次研究,我组部分成员利用周日休息时间从网上和图书室查得有关资料,研究成果就是生态农业观光园项目报告和生态农业观光园规划图。

师:第二组同学研究得很专业,很有深度,不能不叫人刮目相看啊!下面欢迎其他同学对此发表看法。

生6:做得不错,但是否可行还需市场检验。

生7:这个项目真的实施起来成功率有多大？

生8:这个生态园能实现自给自足吗？(第二组同学一一作答,但有的同学显然不满意这个答案,与第二组同学争论起来)

师:好,你们能够彼此争论,说明你们的确用心思考了,感谢第二组同学为大家搭建了一个热烈讨论的平台,允许同学们就这一问题在课后继续争论。我们现在请出第三组同学上台。

第三组学生:老师、同学们,大家好,我们组的选题是温室效应的综合研究。我们主要查阅了资料,研究成果是框程图。( 一名学生对照框程图进行讲解) 生9:温室效应是天灾还是人祸？

生10.(第三组成员之一):温室效应是人祸导致的天灾。(学生鼓掌)由于人类活动加剧了植被破坏,燃烧大量化石燃料,使得物质循环系统中CO2释放量增多,吸