2024-2025學(xué)年新教材高中生物第3章生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性2生態(tài)系統(tǒng)的能量流動教案新人教版選擇性必修2

PAGE5-第2節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的能量流淌一、教學(xué)目標(biāo)的確定課程標(biāo)準(zhǔn)與本節(jié)相對應(yīng)的要求是：分析生態(tài)系統(tǒng)中的能量在生物群落中單向流淌并逐級遞減的規(guī)律；舉例說明理由能量流淌規(guī)律，人們能夠更加科學(xué)、有效地利用生態(tài)系統(tǒng)中的資源；說明生態(tài)金字塔表征了食物網(wǎng)各養(yǎng)分級之間的個體數(shù)量、生物量和能量方面的關(guān)系。據(jù)此，結(jié)合教材內(nèi)容，確定本節(jié)教學(xué)目標(biāo)：通過對能量流經(jīng)第一、其次養(yǎng)分級的分析，簡述如何探討生態(tài)系統(tǒng)的能量流淌過程通過對賽達(dá)伯格湖能量流淌的定量分析，概述生態(tài)系統(tǒng)的能量流淌規(guī)律用生態(tài)金字塔表征生態(tài)系統(tǒng)的能量流淌等特點嘗試運用生態(tài)系統(tǒng)的能量流淌規(guī)律為生產(chǎn)實踐提出合理建議，認(rèn)同探討能量流淌具有實踐意義二、教學(xué)重難點1、教學(xué)重點（1）生態(tài)系統(tǒng)的能量流淌過程2、教學(xué)難點（1）分析生態(tài)系統(tǒng)能量流淌的過程（2）嘗試調(diào)查當(dāng)?shù)啬成鷳B(tài)系統(tǒng)的能量流淌狀況教學(xué)設(shè)計思路文字?jǐn)⑹隼蠋熇脤W(xué)生已學(xué)的生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)等學(xué)問，依據(jù)以下邏輯依次綻開：導(dǎo)入新課建立能量流淌的概念探討能量流淌的過程歸納能量流淌的特點用生態(tài)金字塔表征其特點相識探討能量流淌的實踐意義框架圖利用課件展示“問題利用課件展示“問題·探討”，導(dǎo)入本節(jié)學(xué)問情境導(dǎo)入小組通過合作，建構(gòu)圖解模型，概括生態(tài)系統(tǒng)的能量流淌過程能量流淌的過程小組通過合作，建構(gòu)圖解模型，概括生態(tài)系統(tǒng)的能量流淌過程能量流淌的過程通過分析賽達(dá)伯格湖的能量流淌數(shù)據(jù)，歸納生態(tài)系統(tǒng)能量流淌的特點能量流淌的特點通過分析賽達(dá)伯格湖的能量流淌數(shù)據(jù)，歸納生態(tài)系統(tǒng)能量流淌的特點能量流淌的特點 生態(tài)金字塔生態(tài)金字塔基于探討數(shù)據(jù)，建構(gòu)能量、生物量和數(shù)量的生態(tài)金字塔，表征能量流淌的特點 基于探討數(shù)據(jù)，建構(gòu)能量、生物量和數(shù)量的生態(tài)金字塔，表征能量流淌的特點探討能量流淌的實踐意義探討能量流淌的實踐意義通過閱讀教材，相識并自我總結(jié)探討能量流淌的實踐意義通過閱讀教材，相識并自我總結(jié)探討能量流淌的實踐意義四、教學(xué)步驟1、新課導(dǎo)入老師利用課件展示魯兵遜漂流記的圖片，并展示教材中“問題·探討”，與學(xué)生們一起探討并回答問題：假設(shè)你像小說中的魯濱遜那樣，流落在一個荒島上，那里除了有能飲用的水，幾乎沒有任何食物。你身邊尚存的食物只有1只母雞、15kg玉米。探討：你認(rèn)為以下哪種生存策略能讓你維持更長的時間來等待救援？1.先吃雞，再吃玉米。2.先吃玉米，同時用一部分玉米喂雞，吃雞產(chǎn)下的蛋，最終吃雞。（應(yīng)當(dāng)先吃雞，再吃玉米（即選擇1).若選擇2,則增加了食物鏈的長度，能量在流淌過程中逐級遞減，最終人獲得的能量較少）新課講授能量流淌的過程一切生命活動都伴隨著能量的改變。沒有能量的輸入，也就沒有生命和生態(tài)系統(tǒng)。生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失的過程，稱為生態(tài)系統(tǒng)的能量流淌以剛剛的“問題·探討”為例，在（玉米母雞人）這個食物鏈中，能量是如何輸入、儲存和散失的呢？老師提出問題，結(jié)合教材55頁的文字部分和圖3-5，讓學(xué)生分為幾個小組相互探討并回答問題：1、玉米的能量怎樣得來？通過何生理作用？能量是如何轉(zhuǎn)化的？（綠色植物通過光合作用，把無機(jī)物合成為有機(jī)物，同時，光能便轉(zhuǎn)化成了化學(xué)能，固定在所制造的有機(jī)物中。能量的源頭是太陽能）2、輸入的總量是多少？（玉米通過光合作用所固定的能量，并且已經(jīng)同化為自身的物質(zhì)中的能量，即玉米的同化量）3、玉米的能量有何去路？（生產(chǎn)者的同化量中，一部分會被母雞攝入體內(nèi)，一部分在呼吸作用中以熱能形式散失，還有一部分則會隨植物的落葉、遺體等被分解者分解。）4、母雞的能量有何去路？（母雞的攝入量是否等于同化量？）（母雞攝入體內(nèi)的能量，有一小部分存在于排出的糞便中，其余大部分才是被其同化的能量，可以說同化量=攝入量-糞便量。當(dāng)然糞便中的那部分能量最終是被分解者利用了。同化量中有一部分是在呼吸作用中以熱能形式散失了，余下的部分用于自身的生長、發(fā)育和繁殖，也就是用于自身體重的增加的有機(jī)物中所儲存的能量。這部分能量中一部分是在動物死后，隨遺體殘骸等被分解者利用散失了，還有一部分才可以流入下一-養(yǎng)分級。）在回答完問題后，老師賜予評價并利用課件展示能量流淌示意圖并對能量的來源和去路進(jìn)行總結(jié)在清晰的了解了生態(tài)系統(tǒng)的能量流淌的來源和去路后，學(xué)生思索：1.生態(tài)系統(tǒng)中的能量流淌和轉(zhuǎn)化是否遵循能量守恒定律？為什么？2.流經(jīng)某個生態(tài)系統(tǒng)的能量能否再次回到這個生態(tài)系統(tǒng)中來？為什么？帶著這個問題，我們來學(xué)習(xí)一下生態(tài)系統(tǒng)中能量流淌的特點能量流淌的特點為了探討能量流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈時，每一級的能量改變和能量轉(zhuǎn)移效率，美國生態(tài)學(xué)家林德曼對結(jié)構(gòu)相對簡潔的自然湖泊——賽達(dá)伯格湖的能量流淌進(jìn)行了定量分析老師利用課件展示賽達(dá)伯格湖的能量流淌圖解，并依據(jù)這個圖解提出問題：用表格的形式，將圖中的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理。例如，可以將每一養(yǎng)分級上的能量“流入”和“流出”整理成為一份清單（“流出”的能量不包括呼吸作用散失的能量）計算“流出”該養(yǎng)分級的能量占“流入”該養(yǎng)分級能量的百分比3.流入某一養(yǎng)分級的能量，為什么不會百分之百地流到下一個養(yǎng)分級？4.通過以上分析，你能總結(jié)出什么規(guī)律？學(xué)生小組之間相互探討，并回答問題：1和2養(yǎng)分級流入能量/[J/(c㎡·a)]流出能量(輸入后一個養(yǎng)分級)/[J/(cm·a)]出入比/%生產(chǎn)者464.662.813.52植食性動物62.812.620.06肉食性動物12.6--分解者14.6--3.流入某一養(yǎng)分級的能量主要有以下去向：一部分通過該養(yǎng)分級的呼吸作用散失了；一部分以排出物、遺體或殘枝敗葉的形式被分解者利用；還有一部分未能進(jìn)人（未被捕食）下一養(yǎng)分級；其他的才是流入下一養(yǎng)分級的能量。所以，流入某一養(yǎng)分級的能量不行能百分之百地流到下一養(yǎng)分級4.生態(tài)系統(tǒng)中的能量流淌是單向的；能量在流淌過程中逐級遞減通過分析賽達(dá)伯格湖的能量流淌，可以發(fā)覺生態(tài)系統(tǒng)的能量流淌具有兩個明顯的特點學(xué)生小組通過教材的內(nèi)容，自己總結(jié)能量流淌的兩個特點生態(tài)金字塔思索：為什么肉類食品的價格比小白菜價格高？為什么食物鏈一般不超過五個養(yǎng)分級？若某生態(tài)系統(tǒng)中單位時間內(nèi)各個養(yǎng)分級所得到的能量數(shù)值繪成圖，得到如圖3-7所示的金字塔形，并讓學(xué)生思索：1.此能量金字塔各養(yǎng)分級有無倒置的可能？（能量沿食物鏈流淌時逐級遞減，養(yǎng)分級越多，消耗的能量就越多，因此可以將單位時間內(nèi)各個養(yǎng)分級的能量數(shù)值，由低到高繪制成圖，這樣就形成一個正金字塔圖形，就叫做能量金字塔。在能量金字塔中，養(yǎng)分級別越低，占有的能量越多，反之，越少。能量金字塔絕不會倒置）老師利用課件展示某數(shù)量金字塔并提問：2.該生態(tài)系統(tǒng)各養(yǎng)分級個體數(shù)量是否也呈金字塔形？有無倒置的可能？（以每個養(yǎng)分級的生物個體數(shù)量為依據(jù)繪制的金字塔。但會出現(xiàn)有的生物個體數(shù)量很少而每個個體的生物量很大的狀況，所以會出現(xiàn)倒置的現(xiàn)象）老師利用課件展示某生物量金字塔（用質(zhì)量來表示），并提問：此能量金字塔各養(yǎng)分級有無倒置的可能？（以每個養(yǎng)分級的生物量繪制的金字塔。但某些單細(xì)胞生物的生命周期短，不積累生物量，而且在測定生物量時是以現(xiàn)存量為依據(jù)的，所以在海洋生態(tài)系統(tǒng)中會出現(xiàn)倒置現(xiàn)象，即出現(xiàn)浮游動物數(shù)量多于浮游植物）總結(jié)：只有能量金字塔恒久是底寬上尖的正金字塔形（即：能量金字塔絕不會倒置），數(shù)量金宇塔及生物量金字塔一般也是正金字塔形，但有時也會出現(xiàn)倒置的特別形態(tài)的金字塔探討能量流淌的實踐意義老師利用課件展示沼氣池、蔬菜大棚等圖片，并讓學(xué)生通過閱讀教材，總結(jié)探討能量流淌的意義①可以幫助人們將生物在時間、空間上進(jìn)行合理配置，增大流入某個生態(tài)系統(tǒng)的總能量②可以幫助人們科學(xué)規(guī)劃，設(shè)計人工生態(tài)系統(tǒng)，使能量得到最有效的利用；③可以幫助人們合理地調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流淌關(guān)系，使能量持續(xù)高效地流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠?。課后作業(yè)：結(jié)合本節(jié)課所學(xué)學(xué)問，開展探究實踐：調(diào)查當(dāng)?shù)啬成鷳B(tài)系統(tǒng)中的能量流淌狀況通過查閱資料，運用所學(xué)學(xué)問擬定調(diào)查方案、開展調(diào)