高中生物人教版高中必修3穩(wěn)態(tài)與環(huán)境第5章生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性《生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)》教學(xué)設(shè)計(jì)

1、生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)教學(xué)設(shè)計(jì)一、教材分析本節(jié)選自人教版高中生物必修三第五章第三節(jié)，課標(biāo)中對應(yīng)的知識要求是：“分析生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)的基本規(guī)律及其應(yīng)用”，包括碳循環(huán)、物質(zhì)循環(huán)的概念、能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系三部分內(nèi)容。本節(jié)課內(nèi)容以“生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)”和“生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)”以及第三章新陳代謝中的 “光合作用”和“細(xì)胞呼吸”等為基礎(chǔ)，是第5章的一個(gè)重點(diǎn)，也是銜接生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性與能量流動(dòng)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，并為第六章生態(tài)環(huán)境的保護(hù)埋下伏筆。二、學(xué)情分析學(xué)生之前已經(jīng)了學(xué)習(xí)生態(tài)系統(tǒng)的成分和結(jié)構(gòu)以及能量流動(dòng)的知識，對這部分的內(nèi)容有了初步的了解。學(xué)生也具圖表分析能力并且能夠根據(jù)生活中現(xiàn)象提出一些相關(guān)的問題，但對于

2、生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)形式不是了解，未能深刻地認(rèn)識到人類活動(dòng)對物質(zhì)循環(huán)的影響以及對生態(tài)環(huán)境的危害。因此可通過舉出一些生活中的實(shí)例，來幫助學(xué)生理解生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的關(guān)系，以此形成結(jié)構(gòu)和功能相適應(yīng)觀點(diǎn)。三、教學(xué)目標(biāo)1、知識目標(biāo)（1）以碳循環(huán)為例，分析生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)。（2）說明能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系。2、能力目標(biāo)：（1）構(gòu)建碳循環(huán)的模型，對生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)有形象的認(rèn)識，分析生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)，培養(yǎng)學(xué)生遷移和分析的能力。（2）通過分析“溫室效應(yīng)”的形成與危害，培養(yǎng)學(xué)生的推理，聯(lián)想，思維遷移的能力。3、情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)（1）認(rèn)同物質(zhì)與能量是一個(gè)統(tǒng)一的整體，確立辯證唯物主義自然觀；（2）關(guān)

3、注碳循環(huán)平衡失調(diào)與溫室效應(yīng)的關(guān)系，增強(qiáng)環(huán)境保護(hù)的意識。四、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)1、教學(xué)重點(diǎn)：分析生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)。2、教學(xué)難點(diǎn)：說明能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系。五、教學(xué)過程教學(xué)過 程教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖導(dǎo)入新課1.回顧舊知識。師生共同復(fù)習(xí)上節(jié)課學(xué)習(xí)的生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)的特點(diǎn)。教師提出問題：生態(tài)系統(tǒng)中的能量來源于太陽能，而生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)（如：碳、氧、氮，水等）卻都是由地球提供的，生態(tài)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，億萬年來生物圈中的物質(zhì)并沒有減少或耗盡，這是為什么呢？物質(zhì)是不是也像能量流動(dòng)一樣，是單向不循環(huán)的呢？學(xué)生舉例說明物質(zhì)是可以循環(huán)的。總結(jié)：事實(shí)說明生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)是循環(huán)的。1. 單向流動(dòng)逐級遞減2不是，

4、因?yàn)槲镔|(zhì)是循環(huán)的。（動(dòng)植物呼吸作用，植物光合作用，微生物分解作用）通過復(fù)習(xí)能量流動(dòng)的特點(diǎn)，加深學(xué)生印象，引出循環(huán)的概念，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。碳循環(huán)“我是小小一元素，生物圈中變化多，既能成鏈又成環(huán)，生命物質(zhì)都有我?！睂W(xué)生回憶“光合作用”和“呼吸作用”過程中碳的轉(zhuǎn)移途徑？1.教師讓閱讀P100-101碳循環(huán)部分及圖5-11，并以小組為單位共同分析碳循環(huán)模式圖，討論如下問題。（1）碳在無機(jī)環(huán)境、生物群落分別以什么形式存在？（2）碳通過什么途徑從無機(jī)環(huán)境進(jìn)入生物群落？（3）碳在群落內(nèi)部是如何進(jìn)行傳遞的？（4）碳如何從生物群落進(jìn)入無機(jī)環(huán)境？2.教師隨機(jī)請同學(xué)回答并講解。3.教師講解碳循環(huán)的全過程，并和學(xué)

5、生共同歸納其過程。4、共同探討碳是如何進(jìn)出生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者各個(gè)環(huán)節(jié)，請用關(guān)鍵詞、線段、箭頭方框表示討論的結(jié)果。嘗試用模式圖的形式描述碳循環(huán)的過程。 通過觀看碳循環(huán)的模式圖，歸納總結(jié)。根據(jù)已學(xué)知識，構(gòu)建碳循環(huán)模型。這樣的一個(gè)謎語開啟本節(jié)課的學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。培養(yǎng)學(xué)生自主分析問題的能力。物質(zhì)循環(huán)無機(jī)環(huán)境生物群落C、H、O、N等元素?zé)o機(jī)環(huán)境生物群落C、H、O、N等元素1.通過碳循環(huán)的學(xué)習(xí)，我們知道碳在生物群落與無機(jī)環(huán)境之間不斷循環(huán)。引出物質(zhì)循環(huán)的概念。（組成生物體的C、H、O、N、P、S等元素，不斷進(jìn)行著從無機(jī)環(huán)境到生物群落，又從生物群落到無機(jī)環(huán)境的循環(huán)過程）提示：這里的生態(tài)系統(tǒng)指的是

6、地球上最大的生態(tài)系統(tǒng)生物圈。其中的物質(zhì)循環(huán)具有全球性，因此又叫 “生物地球化學(xué)循環(huán)”。屏幕展示實(shí)踐應(yīng)用：“在亞洲大陸使用農(nóng)藥DDT，一段時(shí)間后在南極大陸的企鵝體內(nèi)發(fā)現(xiàn)了DDT”，提出問題：這說明物質(zhì)循壞具有什么特點(diǎn)？總結(jié)物質(zhì)循環(huán)的特點(diǎn)：（全球性、循環(huán)往復(fù)性）提問：如果濫發(fā)森林、大量化石燃料燃燒，對生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)及生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生什么影響？1、溫室效應(yīng)產(chǎn)生的原因？2、溫室效應(yīng)將對生物圈和人類造成什么危害呢？3、我們應(yīng)該如何緩解溫室效應(yīng)？師生共同總結(jié)物質(zhì)循環(huán)的定義學(xué)生思考并總結(jié)物質(zhì)循環(huán)的特點(diǎn)學(xué)生交流如何從身邊小事做起，踐行低碳生活。培養(yǎng)學(xué)生歸納總結(jié)的能力。關(guān)注碳循環(huán)平衡失調(diào)與溫室效應(yīng)的關(guān)系。比較物質(zhì)

7、循環(huán)與能量流動(dòng)1.讓學(xué)生閱讀課本P103，比較生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)，完成二者比較表格。項(xiàng)目能量流動(dòng)物質(zhì)循環(huán)形式以有機(jī)物形式流動(dòng)以無機(jī)物形式循環(huán)過程沿食物鏈（網(wǎng)）單向流動(dòng)在無機(jī)環(huán)境和生物群落間往復(fù)循環(huán)范圍生態(tài)系統(tǒng)各營養(yǎng)級生物圈（全球性）特點(diǎn)單向流動(dòng)，逐級遞減全球性、循環(huán)流動(dòng)聯(lián)系（1）能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)是生態(tài)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)變化過程中的兩個(gè)方面，而不是兩個(gè)分開的過程。（2）能量的固定、儲(chǔ)存、轉(zhuǎn)移和釋放，都離不開物質(zhì)的合成和分解過程。（3）物質(zhì)作為能量的載體，使能量沿食物鏈（網(wǎng)）流動(dòng)。（4）能量作為動(dòng)力，使物質(zhì)能夠不斷地在生物群落和無機(jī)環(huán)境之間循環(huán)往返。（5）生態(tài)系統(tǒng)中的各種成分，正是由于物質(zhì)循環(huán)和

8、能量流動(dòng)，才能緊密地聯(lián)系在一起，形成一個(gè)統(tǒng)一的整體。因此、能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)是生態(tài)系統(tǒng)的主要功能。2.向?qū)W生強(qiáng)調(diào)：（1）能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)是生態(tài)系統(tǒng)同一個(gè)過程的兩個(gè)方面，而不是兩個(gè)方面，二者同時(shí)進(jìn)行，相輔相成。（2）能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)都借助于食物鏈和食物網(wǎng)進(jìn)行。（3）生態(tài)系統(tǒng)的各種組成成分，正是通過能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)，才能緊密聯(lián)系在一起，形成一個(gè)統(tǒng)一整體。閱讀、討論、回答。比較、歸納。培養(yǎng)學(xué)生閱讀、總結(jié)、歸納、比較的能力，理解能量流動(dòng)與物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系，學(xué)會(huì)用辯證統(tǒng)一的觀點(diǎn)去分析事物。課 堂小 結(jié)共同回顧本節(jié)要點(diǎn)：生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)過程一、物質(zhì)循環(huán)的概念在生態(tài)系統(tǒng)中，組成生物體的化學(xué)元素進(jìn)行著從無機(jī)環(huán)境到生物群落，又從生物群落到無機(jī)環(huán)境的循環(huán)過程，這就是生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)。 二、物質(zhì)循環(huán)的特點(diǎn)全球性，反復(fù)出現(xiàn)，循環(huán)運(yùn)動(dòng)。三、碳循環(huán)碳在無機(jī)環(huán)境中的存在形式：二氧化碳和碳酸鹽碳循環(huán)的形式：二氧化碳碳進(jìn)入生物體的途徑： 光合作