生态系统的能量流动和物质循环

《生态系统的能量流动和物质循环》说课稿一、教材分析：本节课主要讲述生态系统中的能量流动和物质循环。这节课是在学习了生态系统中的食物链和食物网的基础上引入的，学好本节课知识，可为后面的学习生态平衡的知识做好铺垫。针对本节课知识的特点，教学中可联系前面学习的内容，已达到温故知新的效果。本节课知识比较抽象，在引导学生分析时，首先提示学生“能量是一切生命活动的动力”生物圈中的每一个完整的生态系统都是一个能量输入、传递、和输出的系统。生态系统的物质循环教材以碳循环为例，结合所积累的生物知识较好的理解碳在生物之间循环，从生物体返回无机环境的过程。将能量流动和物质循环的过程对比学习，加强了知识的理解。二、教学目标：（一）知识目标1、使学生初步学会运用生态学的基本观点来认识生态系统中的能量流动、物质循环对生物界的重要性。2、使学生了解生态系统的主要功能和名词概念以及能量流动与物质循环的特点。3、使学生理解掌握能量流动和物质循环过程，以及它们在生态系统中的重要意义。4、通过设计“草场放牧方案”，为学生（特别是X科）的后续学习打下基础。（二）能力目标1、通过电脑课件和课本的图（图解）的观察，培养提高学生的识图能力、观察和分析能力。2、通过师生讨论交流、学生小组讨论与教师引导启发相结合，将知识化难为易，培养学生口头表达能力、相互合作能力以及培养学生发散思维和求异思维。3、通过实例和结合课本上例子的分析总结，培养学生运用科学知识解决和分析实际问题等思维能力，从而培养理论联系实际的能力。4、以生态系统中能量流动和物质循环与人类生存的关系为题撰写小论文，提高学生的综合能力。（三）情感目标通过生态系统功能的学习，使学生热爱大自然、保护生态环境，热爱祖国的美好山河，培养高尚的爱国主义情操。三、教材重点、难点分析：1、重点：�生态系统的能量流动过程及特点能量是一切生态系统的动力，也是生态系统存在和发展的基础，生物圈中每一个完整的生态系统都是一个能量输入、传递和输出的系统，这是生态系统功能的一个重要体现；其重点知识是：能量流动的起点、流经生态系统的总能量、能量流动的途径和特点。这部分知识起着承上启下的作用，它与第三章新陈代谢（同化作用、异化作用、光合作用、呼吸作用等）有一定的联系，它又直接关系到物质循环和生态系统稳定性的学习。研究能量流动过程和特点，一方面可巩固前面学习的食物链和食物网的知识，另一方面也为研究生态系统的目的——服务于人类自身（使能量流向对人类最有益的部分）打好基础。指导学生分析生态系统能量流动过程和特点的过程，也就是培养学生分析综合和推理的思维能力的过程，同时，还渗透着物质运动和物质普遍联系的辨证观点，是渗透辨证唯物主义观点教育的极好素材。‚碳循环过程碳循环是生态系统物质循环的具体实例。物质循环是生态系统功能的另一个重要体现，学生可以运用学过的光合作用和呼吸作用等生物学知识来分析碳循环的具体过程；通过对碳循环过程的分析，可以理解生态系统物质循环的基本特征，也可为分析生态系统的能量流动和物质循环的区别与联系奠定基础。在碳循环过程中，会涉及到一些亟待解决的现实问题，引导学生利用生态系统物质循环的原理，提出相应的解决方案。碳循环过程包含了生态系统各个组成成分之间的物质联系，渗透着物质普遍联系的辨证观点，也是进行辨证唯物主义观点教育的极好素材。2、难点�生态系统的能量流动具有单向性和逐级递减的原因能量本身是一个抽象的概念，能量流动也是抽象的，而且各营养级中能量的来源和去路比较复杂，在学生原有的认知结构中，对于能量的认识不是很充分，对于能量流动的过程和特点更是生疏，因而成为认知上的难点。教师引导学生分析时，应首先提示学生“能量是一切生态系统的动力”，“生态系统的存在和发展”也需能量，再引导学生分析生态系统的能量输入、传递和输出的过程。对于能量流动特点的分析，引导学生从具体的能量流动过程分析出抽象的能量流动的特点。组织学生分析必须有很好的切入点，采用设计合理的问题或提示分析的角度和方式引导学生分析能量流动的特点，是教师组织教学的难点。‚生态系统的能量流动和物质循环的关系物质的变化必然伴随能量的变化，物质和能量在各个营养级传递过程中均有递减的现象。不同的是，能量多数以热能的形式耗散在环境中，难以被生物体再度利用；而物质不论以有机物或是无机物的形式进入环境后，都可以重新回到生物群落中，被生物体再度利用，因此，“能量是流动的、物质是循环的”。学习生态系统的能量流动和物质循环的关系，可渗透普遍联系的辨证观点、物质运动观点和生态系统是一个整体的观点的教育。四、教学方法：本节课主要有两个知识点：能量流动和物质循环。“生态系统的能量流动”在引导学生分析时，首先提示学生“能量是一切生命活动的动力”，生物圈中的每一个完整的生态系统都是一个能量输入、传递和输出的系统。能量流动是生态系统功能的一个重要体现，引导学生认真观察，深入思考，分析能量流动的特点，认识到能量的传递途径是食物链。“生态系统的物质循环”通过提供多媒体课件吗，直观显示碳循环的过程，然后组织各种学生对资料进行讨论。五、教学过程（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、１５kg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P92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，课外延伸师：生态系统的能量流动和物质循环都是通过食物链和食物网实现的，物质是能量的载体，使能量沿着食物链（网）流动，而能量又作为动力，使物质能够不断地在生态系统和无机环境之间循环往复，两者密不可分。师：请大家阅读书后的课外探究，了解什么是水体富营养化，并且回去做模拟实验，或制作一个小的生态球。设计思想通过简单的语言对能量流动与物质循环之间的关系进行概括，使学生知道生态系统中的生物之间是彼此联系的，能量流动和物质循环也是密不可分的。有利于学生树立普遍联系的辩证的生物学观点。再加上课外探究的设计，使学生更加理解能量流动和物质循环的实际意义，将课堂内容引申至实际生活，有利于激发学生实践探索的欲望，有利于学生养成良好的科学思维习惯培养学生的科学态度和科学的世界观。