《生態(tài)系統(tǒng)的能量流動》（第2課時(shí)）教學(xué)設(shè)計(jì)

3.2《生態(tài)系統(tǒng)的能量流動》（第2課時(shí)）教學(xué)設(shè)計(jì)一、教材分析本節(jié)教學(xué)是人教版（2019）選擇性必修2《生物與環(huán)境》中第3章第2節(jié)的內(nèi)容，本節(jié)內(nèi)容主要包括生態(tài)系統(tǒng)中能量流動的過程、能量流動的特點(diǎn)、生態(tài)金字塔和研究能量流動的意義四大部分，需2課時(shí)完成。第2課時(shí)內(nèi)容包括生態(tài)金字塔和研究能量流動的意義。教學(xué)目標(biāo)1.通過實(shí)例數(shù)據(jù)分析，嘗試應(yīng)用模型方法分析生態(tài)系統(tǒng)的功能，建立生態(tài)金字塔，表征食物網(wǎng)各營養(yǎng)級之間在個(gè)體數(shù)量、生物量和能量方面的關(guān)系。2.從生態(tài)系統(tǒng)整體出發(fā)，調(diào)查、分析具體的生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)各成分之間的關(guān)系，歸納研究生態(tài)系統(tǒng)能量流動的意義。進(jìn)一步強(qiáng)化生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能觀、能量觀與系統(tǒng)觀。3.利用生態(tài)系統(tǒng)的能量流動規(guī)律，對其合理改造，使人們能夠更加科學(xué)、有效地利用生態(tài)系統(tǒng)中的資源。在參與構(gòu)建生態(tài)系統(tǒng)的過程中，提升參與社會生活的意識。（二）教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)：調(diào)查、分析具體的生態(tài)系統(tǒng)的能量流動過程。2.教學(xué)難點(diǎn):（1）分析生態(tài)系統(tǒng)能量流動的過程。（2）利用生態(tài)系統(tǒng)中能量流動的基本規(guī)律，合理改造生態(tài)系統(tǒng)。二、教學(xué)設(shè)計(jì)思路本節(jié)教學(xué)需要充分利用學(xué)生已學(xué)的相關(guān)知識，如能量流動過程、能量流動的特點(diǎn)等調(diào)查、分析具體的生態(tài)系統(tǒng)的能量流動過程，并利用生態(tài)系統(tǒng)中能量流動的基本規(guī)律，合理改造生態(tài)系統(tǒng)。教學(xué)設(shè)計(jì)依據(jù)以下邏輯順序：“知識回顧”→以賽達(dá)伯格湖為例構(gòu)建能量金字塔模型→以生態(tài)金字塔表征能量流動特點(diǎn)→將能量流動特點(diǎn)應(yīng)用到生產(chǎn)生活中。學(xué)生活動教師引導(dǎo)學(xué)生活動教師引導(dǎo)知識回顧什么是生態(tài)系統(tǒng)的能量流動？如何研究？能量流動有什么特點(diǎn)？知識回顧什么是生態(tài)系統(tǒng)的能量流動？如何研究？能量流動有什么特點(diǎn)？構(gòu)建三種生態(tài)金字塔。怎樣用模型表征能量流動的特點(diǎn)？構(gòu)建三種生態(tài)金字塔。怎樣用模型表征能量流動的特點(diǎn)？能量流動的規(guī)律不能改變，那么如何將這一規(guī)律應(yīng)用在生產(chǎn)生活中？分析水稻田能量利用特點(diǎn)，認(rèn)識研究能量流動的實(shí)踐意義。能量流動的規(guī)律不能改變，那么如何將這一規(guī)律應(yīng)用在生產(chǎn)生活中？分析水稻田能量利用特點(diǎn)，認(rèn)識研究能量流動的實(shí)踐意義。三、教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動學(xué)生活動設(shè)計(jì)意圖知識回顧：能量流動的過程和特點(diǎn)1.生態(tài)系統(tǒng)的能量流動是指生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、輸出、傳遞和散失的過程。2.林德曼的研究發(fā)現(xiàn)賽達(dá)伯格湖生態(tài)系統(tǒng)的能量流動具有兩個(gè)明顯的特點(diǎn)：單向流動，逐級遞減。相鄰兩個(gè)營養(yǎng)級之間的能量傳遞效率為10%—20%。復(fù)習(xí)舊知、導(dǎo)入新課一、生態(tài)金字塔。問題：除了用圖中數(shù)字表示外，你還有其他的方式表示生態(tài)系統(tǒng)中能量流動的特點(diǎn)嗎？任務(wù)1：請同學(xué)們結(jié)合林德曼有關(guān)賽達(dá)伯格湖的能量流動數(shù)據(jù)，嘗試將單位時(shí)間內(nèi)各營養(yǎng)級所得到的能量數(shù)值轉(zhuǎn)換為單位面積（或體積）的圖形，并將圖形按照營養(yǎng)級的次序排列。教師結(jié)合圖形歸納能量金字塔的概念。并介紹另外兩種金字塔：數(shù)量金字塔與生物量金字塔；同時(shí)對生態(tài)金字塔從形狀、每層含義、特點(diǎn)、象征意義、特殊形狀等維度進(jìn)行對比分析。1.能量金字塔2.數(shù)量金字塔3.生物量金字塔【思考討論】人類位于食物鏈的頂端，從能量金字塔來看，人口數(shù)量日益增長，這會對地球上現(xiàn)有的生態(tài)系統(tǒng)造成什么影響？構(gòu)建三種生態(tài)金字塔。人口數(shù)量日益增長，會要求低營養(yǎng)級有更多的能量流入人類所處的營養(yǎng)級，也就是說，人類所需要的食物會更多，將不得不種植或養(yǎng)殖更多的農(nóng)畜產(chǎn)品，會給地球上現(xiàn)有的自然生態(tài)系統(tǒng)帶來更大的壓力。讓學(xué)生樹立正確的物質(zhì)觀和能量觀，樹立科學(xué)研究的嚴(yán)謹(jǐn)性，培養(yǎng)學(xué)生獲取信息、處理信息的能力。學(xué)以致用，關(guān)注人口問題，培養(yǎng)社會責(zé)任。二、研究能量流動的實(shí)踐意義問題：能量流動具有單向流動、逐級遞減的特點(diǎn)，我們無法改變這一規(guī)律，那么該如何利用這一規(guī)律來指導(dǎo)生產(chǎn)生活實(shí)踐？任務(wù)2：結(jié)合探究·實(shí)踐欄目活動建議，調(diào)查某農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的能量流動。應(yīng)用生態(tài)金字塔原理分析，提出使該地生態(tài)系統(tǒng)中能量得到最大利用的改進(jìn)建議。教師提供某稻田生態(tài)系統(tǒng)的照片，設(shè)置問題串。根據(jù)調(diào)查結(jié)果，構(gòu)建某稻田生態(tài)系統(tǒng)的能量流動示意圖。問題4.人們通過什么方式來提高光能的利用率？問題5.提出怎樣才能使該生態(tài)系統(tǒng)中的能量得到更充分利用的新措施？請從生態(tài)系統(tǒng)能量流動特點(diǎn)出發(fā)，分析這種設(shè)計(jì)的合理性。實(shí)現(xiàn)了物質(zhì)和能量的多級利用，提高了能量利用率。任務(wù)3：通過對稻田生態(tài)系統(tǒng)及其他生態(tài)系統(tǒng)的分析，請同學(xué)們結(jié)合這些改進(jìn)措施，歸納研究能量流動的意義？1.幫助人們將生物在時(shí)間、空間上進(jìn)行合理配置，增大流入生態(tài)系統(tǒng)的總能量。示例：間作套種、多層育苗、稻-萍-蛙等立體農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式2.幫助人們科學(xué)規(guī)劃和設(shè)計(jì)人工生態(tài)系統(tǒng)，使能量得到最有效的利用。示例：秸稈喂牲畜；糞便制作沼氣；沼渣肥田。依據(jù)任務(wù)2、完成相應(yīng)的活動例如:稻田除草、除蟲等。例如:稻--萍--蛙等立體農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式、間作套種、多層育苗。例如:秸稈用作飼料喂牲畜，可獲得肉、蛋、奶等；用牲畜的糞便生產(chǎn)沼氣，沼氣池中的沼渣還可以作為肥料還田。辨析：能量利用率≠能量傳遞效率引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)造性的用所學(xué)知識進(jìn)行科學(xué)探究，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維，樹立正確的生命觀念和社會責(zé)任。理論聯(lián)