課題
生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動和物質循環(huán)
課型
新授課
課時安排
1課時
教
學
目
標
知識與技能
1.理解生態(tài)系統(tǒng)物質循環(huán)的概念。
2.識記、應用碳循環(huán)的過程。
3.比較得出能量流動與物質循環(huán)的關系。
過程與方法
1.學會分析生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)的方法。
2.通過分析“溫室效應”的形成與危害,培養(yǎng)學生的推理、聯(lián)想、思維遷移的能力。
3.利用“能量流動和物質循環(huán)的關系”的教學過程,培養(yǎng)學生比較、歸納以及對自己所持觀點的總結表達能力。
情感態(tài)度與價值觀
1.通過學習人類對碳循環(huán)的影響,培養(yǎng)學生的環(huán)境保護意識。
2.積累生態(tài)學知識,形成科學的世界觀。
教學重點
碳循環(huán)的過程。
教學難點
能量流動和物質循環(huán)的關系。
教學方法
自主學習、合作、探究。
教學過程
教師活動
學生活動
設計意圖
一、導入新課
生物都需要能量來維持生命,同樣,生態(tài)系統(tǒng)的存在和發(fā)展也需要源源不斷的能量輸入。那么,生態(tài)系統(tǒng)中的能量是如何在各種生物之間進行運輸和傳遞的?這是接下來我們要著重探討的問題。
思考,討論,進入新課學習。
問題導入,明確學習任務,激發(fā)學習興趣。
二、探究新知
探究一、生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動
1.提出下列問題,引導學生思考
(1)食物鏈上各環(huán)節(jié)的動物如何獲得維持生命活動所需要的能量?
(2)食物鏈上的生產者(主要是綠色植物) 維持生命活動的能量來自何方?這些植物是怎樣獲得所需要的能量的?
(3)能量如何在生態(tài)系統(tǒng)中的各種生物中流動?
(4)食物鏈上某一環(huán)節(jié)的生物獲得的能量能不能100%傳遞給下一環(huán)節(jié)的生物?
(5)生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動具有什么特點?
點撥:
(1)生態(tài)系統(tǒng)中能量的源頭是太陽能。
(2)能量的輸入依賴于生產者的光合作用把太陽能轉換成化學能。
(3)生態(tài)系統(tǒng)的總能量是生產者固定的太陽能總量。
(4)能量流動的渠道:食物鏈和食物網。
(5)流量流動的特點:單向流動,逐級遞減。
思考,明確接下來的學習任務。
(1)食物鏈上各環(huán)節(jié)的動物直接或間接食用各種植物,從植物的有機物中獲得維持生命活動所需要的能量。
(2)各種綠色植物維持生命活動的能量來自太陽能。綠色植物通過光合作用將光能轉換成化學能貯存在合成的有機物中。
(3)生態(tài)系統(tǒng)中各種生物通過捕食與被捕食的關系構成食物鏈,能量沿食物鏈在生物中流動。
(4)不能,因為一部分能量會在流動中損失。
(5)單向流動,逐級遞減。
讓學生學會通過分析資料,尋找問題的答案。
2.引導學生思考
(1)為什么能量流動是單向的?
(2)能量流動的這種變化對于生物體的數量有著怎樣的影響?
總結:
當能量順著食物鏈逐級傳遞時,每一個環(huán)節(jié)都要把部分能量用于維持自己的生命活動。通常,一個環(huán)節(jié)只能把所獲能量的10%~20%傳遞給下一環(huán)節(jié)。這樣,愈向食物鏈的后端,生物體的數量愈少,貯存的能量也愈少,就形成了金字塔形的生物體數量與能量的關系。
小組內討論,表達:
(1)在食物鏈中,生物之間的關系是捕食關系,生物之間吃與被吃的關系是不能顛倒的,是單向的。
(2)能量沿著食物鏈傳遞時,逐級遞減,使得生物體數量也呈現這樣的特點。愈向食物鏈的后端,生物體所貯存的能量愈少,那么生物體的數量也愈少。
培養(yǎng)學生綜合知識的能力。
探究二、生態(tài)系統(tǒng)中的物質循環(huán)
過渡:生態(tài)系統(tǒng)中的物質傳遞又是遵循怎樣的規(guī)律?
1.活動:分析生態(tài)系統(tǒng)中的碳循環(huán)
PPT展示:生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)。
引導學生討論下列有關碳循環(huán)的幾個問題:
(1)無機環(huán)境中的碳是怎樣進入生物體的?
(2)與生產者相比較,消費者獲得含碳化合物的方式有什么特點?
(3)生物體哪些生命活動可以使無機環(huán)境中的二氧化碳得到補充?
2.指導學生總結碳在生態(tài)系統(tǒng)中是怎樣循環(huán)的,特點是什么?
點撥:碳循環(huán)是在生物與無機環(huán)境之間進行的,具有往返循環(huán)的特點。
3.引導學生概括什么叫物質循環(huán)。
4.應用:指導學生根據碳循環(huán)的途徑和特點,推測生態(tài)系統(tǒng)中水循環(huán)的途徑和特點。
總結:物質循環(huán)和能量流動有什么聯(lián)系呢?
點撥:(1)能量流動和物質循環(huán)之間有著密切的聯(lián)系,兩者共同通過食物鏈和食物網在生物之間進行運輸和傳遞。
(2)能量流動和物質循環(huán)將生態(tài)系統(tǒng)中的生產者、消費者和分解者以及非生物的物質、能量緊密聯(lián)系在一起,構成一個統(tǒng)一整體。因此,能量流動和物質循環(huán)是生態(tài)系統(tǒng)的重要功能。
思考,討論,進入新知識的學習。
學生思考、討論后回答:
(1)綠色植物通過光合作用將無機環(huán)境中的二氧化碳和水合成有機物,使二氧化碳進入植物體,動物直接或間接以綠色植物為食,這些有機物進入動物體。
(2)生產者利用無機環(huán)境中的二氧化碳,而消費者只能利用現成的有機物。
(3)動植物的呼吸作用、微生物的分解作用產生的二氧化碳以及化石燃料(煤、石油、天然氣)的燃燒產生的二氧化碳都可以使無機環(huán)境中的二氧化碳得到補充。
在活動中分析、討論問題,結合“生態(tài)系統(tǒng)中的碳循環(huán)”圖片,總結生態(tài)系統(tǒng)中的碳循環(huán)。
概括理解物質循環(huán)的概念。
課后探究水循環(huán)的途徑和特點。
理解和記憶生態(tài)系統(tǒng)的兩大重要功能——物質循環(huán)和能量流動。
培養(yǎng)學生主動探究、獲取新知的能力。
通過活動,激發(fā)學生的探究興趣。
培養(yǎng)學生觀察、分析、解決問題的能力。
培養(yǎng)學生歸納、總結知識的能力。
培養(yǎng)學生學以致用、知識遷移的能力。
讓學生正確認識生態(tài)系統(tǒng)的功能(物質循環(huán)和能量流動)是通過生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結構(食物鏈和食物網)運輸和傳遞的,滲透結構與功能相統(tǒng)一的生物學觀點。
三、課堂小結
學生自主回顧本節(jié)所學所得。
使本節(jié)課所學知識形成知識網。
四、當堂演練
1.有關生態(tài)系統(tǒng)中能量流動的敘述,正確的是( D )
A.分解者獲取的能量最多B.營養(yǎng)級越高,積聚的能量越多
C.生態(tài)系統(tǒng)中的能量是循環(huán)流動的D.在生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈中能量是逐級遞減的
2.形形色色的生物在生物圈物質循環(huán)中起著非常重要的作用。下列有關物質循環(huán)的描述,錯誤的是( A )
A.植物通過根尖成熟區(qū)吸收土壤中的水分,通過篩管將吸收的水分運輸到葉片
B.動物是生態(tài)系統(tǒng)中的消費者,可以促進物質的循環(huán)
C.微生物分解動植物的遺體產生二氧化碳,進入生物圈中的碳循環(huán)
D.綠色植物的光合作用吸收二氧化碳,維持生物圈中的碳—氧平衡
3.一條食物鏈中,兔子不吃狼,但狼吃兔子,該食物鏈的不可逆性說明一個生態(tài)系統(tǒng)中( D )
A.氧循環(huán)是單向的B.水循環(huán)是單向的
C.碳循環(huán)是單向的D.能量流動是單向的
4.下列關于生態(tài)系統(tǒng)的描述,錯誤的是( D )
A.自然界中的草食動物一般是初級消費者
B.生態(tài)系統(tǒng)的能量流動一般不超過4~5個營養(yǎng)級
C.生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)和能量流動過程同時進行,彼此依存
D.在“草→昆蟲→青蛙→蛇”這條食物鏈中,青蛙是第二營養(yǎng)級
【課堂反思】 本節(jié)課的導入部分比較新穎而且生動形象,能很快抓住學生思維,使抽象的內容生活化、趣味化,可直接切入主題;師生之間良好的互動與溝通,有助于學生對知識的理解,教師能因勢利導、深入淺出、化難為易;緊密聯(lián)系生活實際,使科學、技術、社會有效結合,使學生能夠學以致用;小組合作有利于發(fā)揮學生的個性特長,有利于調動學生積極的思維,使學生感受到團結協(xié)作的力量。生物學就是一種與大自然、與實際生活緊密聯(lián)系的學科,因此教學中應以更多的手段讓學生感受到生物學特有的魅力所在,使學生更加喜歡這一學科。

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第二節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動和物質循環(huán)

版本： 蘇教版（2024）

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