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    [济南版生物八年级下册能量流动和物质循环学案（二）] 生态系统的能量流动和物质循环

    时间：2021-07-31 00:16:34来源：百花范文网本文已影响人

    《能量流动和物质循环》教学设计 【教学目标】 知识与能力 1. 了解能量流动和物质循环是生态系统的功能。

    2.掌握能量流动的过程、特点及研究意义。

    3.掌握物质循环的概念以及碳循环的过程。

    4.理解能量流动和物质循环的联系和区别。

    过程与方法 1.通过分析生态系统的能量流动的过程和特点，培养分析、综合推理的思维能力。

    2.通过了解生态系统的能量流动和物质循环，渗透生态系统是一个整体的观点。

    情感、态度与价值观 1.确立正确的资源观，提高资源利用率。

    2.认识人类的各种活动必须遵循生态系统的客观规律。

    【重点和难点】 重点 生态系统能量流动的过程和特点。

    难点 生态系统的能量流动和物质循环的过程。

    【课前准备】 学生：课前预习，完成导学案上的“自主完成知识系统”的内容。

    教师：多媒体课件、图片、文本。

    【学法指导】 （1）学生课前预习。

    （2）课堂交流：师生交流，学生学会在教师引导下归纳总结知识点。

    （3）小组合作：上课之前学生按事先分组，进行合作交流活动。

    （4）小组交流：学生在交流中学会分析选择，培养综合能力。

    【课时安排】1课时 【教学过程】 一、导入新课：
    首先请大家欣赏一段视频。

    假设你像鲁滨逊那样流落在不毛的荒岛上，随身尚存的只有少量的玉米和一只母鸡，那里除了能饮用的水外，几乎没有任何食物。以下哪种生存策略能让你维持更长的时间来等待救援：
    生存策略1：先吃鸡，然后吃玉米。

    生存策略2：先吃玉米，用部分玉米喂鸡，吃鸡下的蛋，最后吃鸡。

    学生：每组学生各选一名代表，做出选择。（绝大部分学生选择的是2） 教师：真理往往掌握在少数人手里。我们共同来看看鲁滨逊的选择是——先吃鸡，后吃玉米。

    母鸡提出抗议：
    对于母鸡的抗议，我们是可以理解的。我们必须给母鸡一个合理的解释，消除母鸡的不满情绪，这就要用到我们这节课所学内容。

    板书：能量流动和物质循环 设计意图：游戏引入，缓解了刚才提问时的紧张情绪。从同学们熟知的鲁滨逊漂流记入手，引起同学们激烈的讨论，创设情景，激发学生兴趣。设置悬念，引起学生的好奇心，活跃课堂气氛。

    二、 讲授新课：
    知识点一、生态系统的能量流动 过渡：那么什么叫生态系统的能量流动？生态系统的能量是怎样流动的呢？ 探究一：能量流动的过程 1.自主学习：PPT动态演示“生态系统的能量流动示意图”， 阅读教材、思考：
    （1）营养级的定义：生态系统中的能量是通过  依次传递的.食物链上的每一个环节,叫做 __________。例如:”草→鼠→蛇→鹰”这条食物链中，第一营养级是      ，第二营养级级是     ，第三营养级是       ，第四营养级是      。

    （2）能量流动的定义:生态系统中能量的      、      和      的过程，称为       。

    每个营养级能量的来源：①生产者来自 ；
    ②消费者来自      。

    每个营养级能量的去路：①通过_________ 作用自身消耗；
    ②一部分能量通过_____________流入到下一个____________；
    ③排泄物、尸体通过___________的呼吸作用散失。

    2.学生结合“生态系统能量流动示意图”和教材内容，思考讨论，小组内交流答案，完成思考题（1）（2）。

    设计意图：学生主动自学，明确营养级的概念，为学习能量流动的方向打下基础，通过识图培养学生观察和分析问题的能力。

    探究二：能量流动的特点 1.过渡：我们在能量流动示意图中，认识了能量流动的过程，仔细观察我们还会发现箭头全是单方向的。能量是否能逆向流动？或者是循环使用? 大家讨论，说出你的理由？ 学生讨论：
    小组代表：不会。（1）生物之间的吃与被吃的关系是不能逆转的，因而能量传递的方向也是不可逆转的；
    （2）各生物成分通过呼吸作用散失的能量，是不能被生物重新利用的。

    总结：同学们分析的非常好，由此可见，能量流动的特点是单向流动的。

    2. 设疑：在能量流动示意图中，我们还发现箭头由粗到细，方框从大到小，大家讨论，发挥你的聪明才智，这说明了能量流动还有什么特点？ 请结合教材内容及图片思考以下问题：
    PPT生态系统中各营养级能量比较模式图 （1）随着食物链的延伸，能量在各营养级上的含量有何特点？ 生：能量逐级递减。每个营养级的箭头面积逐渐减小。

    （2）图中各营养级能量传递的效率是多少？ 生：10% 总结：一般地说，能量在两个营养级之间传递的效率为10%—20%。

    （3）为什么上一营养级的能量不能100%传给下一营养级？ 学生讨论、回答：
    ①各营养级的生物都会因呼吸作用消耗相当大的一部分能量 ②各营养级总有一部分生物的能量未被下一个营养级的生物所 利用 ③各营养级的尸体、粪便等流入到分解者被利用 （4）为什么食物链只有了3—4个营养级，一般不超过五个营养级？ 学生讨论、回答：由于能量流动是逐级递减的，营养级越多，在能量流动的过程中消耗的能量也越多，当能量流动到第五营养级时，能量已经不足于维持一个营养级的生存，因此食物链中的营养级只有3—4级． 结论：由此我们得出能量流动的另一个特点是：逐级递减（能量传递效率为10%--20%） 设计意图：激发学生兴趣，层层深入，注重知识的联系性，使学生对本节内容进行全面逻辑的学习。从实际数据出发，让学生主动发现问题，总结问题中所反映的规律，发挥主观能动性，牢固掌握知识。

    相关链接：请学生判断各层次代表的营养级，并思考：（多媒体展示） 提出问题：
    1.此能量金字塔各营养级有无倒置的可能？ 2.该生态系统各营养级个体数量是否也呈金字塔形？有无倒置的可能？ 3.如果要最大程度地减少能量的散失，应该怎么办？ 以小组为单位交流讨论并归纳总结。

    学生回答1：没有，能量是第一营养级固定的，而且单向流动，逐级递减，下一营养级的能量来自于上一营养级，也总是少于上一营养级。

    2：有，如一棵树以及树上的麻雀和害虫。

    3：减少营养级。

    时间过的真快，半节课已经过去了，母鸡妈妈该等急了吧！请大家利用所学知识，解释鲁滨逊为什么“先吃鸡，然后吃玉米”。

    学生活动：兴致很高，七嘴八舌，纷纷议论。

    学生回答：用玉米喂鸡，增加了人在食物链中的营养级数，增大了能量浪费，违背了人对有限能源的最大利用原则。

    设计意图:上课之初的一个问题贯穿能量流动的教学过程，有始有终．也让学生体验运用知识解决问题的乐趣。

    探究三：研究能量流动的实践意义 这一点也是我们研究能量流动的目的所在，我们总是希望能量能最大程度地流向人类，但是在生产实践中，能量的高效利用和持续利用总是矛盾着，这就需要我们运用能量流动的原理来合理调整能量流动关系，使能量能持续高效地流向对人类有益的部分。同学们在生活中知道这样的例子吗？下面请同学们看两个能量利用的例子，看一看哪一个更高效得利用了能量？（播放幻灯片） 学生：第二个能量利用率高。

    总结：在生活中要实现对能量的多级利用，才能大大提高能量的利用效率。

    请同学们与老师一起总结能量流动的过程：
    ①输入能量源头：太阳能 ②起点：生产者固定太阳能开始 ③输入总量：生产者固定的太阳能总量 ④传递途径(渠道）：食物链和食物网 ⑤特点：沿食物链单向传递逐级递减。

    知识点二、生态系统的物质循环 播放课件 ：碳的循环图解 引导探索：1.碳在无机环境中的存在形式是什么？碳在无机环境与生物 群落之间以什么形式循环？碳进入生物群落的主要方式是什么？ 2.碳在生物群落的存在形式、传递形式是什么？碳进入无机环境的方式是什么？ 学生讨论：光合作用过程和呼吸作用过程中碳的传递过程． （每组推荐一个同学回答，其他同学补充，老师点拨指导．） 师生归纳：
    大气中的CO2进入生物群落，主要依赖于绿色植物的光合作用，使无机“C”变为有机“C”，再通过食物链进入动物和其他生物体中，因此 从“C”的循环可见绿色植物是生态系统的基石；
    除此之外，还有化能合成作用的微生物也能把CO2合成为有机物。另外，生物群落中的有机“C”，通过呼吸作用和分解作用变成无机“C”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CO2返回碳循环． 得出结论：物质循环的特点 ：周而复始 过渡：碳循环是自然界 中重要的物质循环，除此之外，还有什么物质循环？ 通过视频认识水循环的大致过程加深对物质循环的认识。（视频播放水的循环过程） 通过图片认识氮循环的大致过程加深对物质循环的认识。

    小结：这就是为什么维持生态系统所需的大量物质，例如氧、水、氮、碳和许多其他物质，亿万年来却没有被生命活动所消耗完的原因．循环的特点是周而复始． 设计意图：以问题的形式引导思考，能增强学生的注意力，培养学生表达能力．及时总结提高学生的整体感知． 三、总结：能量流动和物质循环的特点和联系。

    特点不同：能量流动是逐级递减的，物质循环是周而复始的。

    联系：这两个过程密切相关，不可分割，物质是能量的载。能量是物质循环的动力。它们将生态系统的各种成分联系成一个统一的整体。

    展示表格比较能量流动和物质循环 设计意图：对本节课的教学内容进行比较，加深理解，突出重点和难点。

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