生態系統的物質循環教學設計

　　2、使學生了解生態系統的主要功能和名詞概念以及能量流動與物質循環的特點。

　　3、使學生理解掌握能量流動和物質循環過程，以及它們在生態系統中的重要意義。

　　4、通過設計“草場放牧方案”，為學生的后續學習打下基礎。

　　(二)能力目標

　　1.通過電腦課件和課本的圖(圖解)的觀察，培養提高學生的識圖能力、觀察和分析能力。

　　2.通過師生討論交流、學生小組討論與教師引導啟發相結合，將知識化難為易，培養學生口頭表達能力、相互合作能力以及培養學生發散思維和求異思維。

　　3.通過實例和結合課本上例子的分析總結，培養學生運用科學知識解決和分析實際問題等思維能力，從而培養理論聯系實際的能力。

　　(三)情感目標

　　通過生態系統功能的學習，使學生熱愛大自然、保護生態環境，熱愛祖國的美好山河，培養高尚的愛國主義情操。

　　二、教材重點、難點分析：

　　1、重點：生態系統的能量流動過程及特點

　　2、難點：生態系統的能量流動具有單向性和逐級遞減的原因

　　三、教學過程：

　　1、“能量流動的過程”：

　　問題情景：生態系統能量的源頭是什么?怎樣輸入生態系統的?能量流動的渠道是什么?能量流動的過程是怎樣的?

　　學生探索：閱讀教材“能量流動的過程”部分，并思考討論問題。

　　播放課件：生態系統中能量流動的圖解

　　討論回答：生態系統中能量的源頭是太陽能。

　　引導啟發：不是所有的太陽能都參與生態系統中的能量流動，必須是輸入到生態系統的第一營養級的能量才能開始在生態 系統中流動。

　　師生談話：怎樣輸入?依賴于生產者的光合作用把太陽能轉變成化學能。生產者固定的太陽能總量就是流經這個生態系統的總能量。

　　能量流動的主渠道是：食物鏈和食物網。

　　分組討論：輸入生態系統的能量是怎樣流動的?或者說生產者固定的太陽能流向什么方向?

　　播放課件：生產者固定的太陽能、初級消費者同化的能量的能量流向示意圖

　　(推薦一個同學歸納其中心內容，其他同學補充，老師點撥指導。)

　　引導啟發：能量流動的過程：生產者固定的太陽能有三個去處：一部分被自身的生命活動消耗了，即通過細胞呼吸釋放和生命活動利用了;儲存在體內的能量一部分被初級消費者攝食同化流入下一營養級，沒被初級消費者利用的枯枝落葉和初級消費者攝食未消化而排出的糞便中的這一部分被分解者釋放出來。對于初級消費者所同化的能量，也是這三個去處。并且可以認為，一個營養級所同化的能量=呼吸散失的能量十分解者釋放的能量十被下一營養級同化的能量。但對于最高營養級的情況有所不同。

　　2、“能量流動的特點”：

　　問題引入：為什么肉類食品的價格總比蔬菜價格高?

　　‚俗話說，“一山不能容二虎”，有沒有道理?為什么?

　　引導探索：生態系統中能量流動有什么特點?形成這些特點的原因是什么?相鄰兩個營養級之間的能量傳遞效率是多少?

　　播放課件：美國生態學家林德曼“賽達伯格湖的能量流動圖解”

　　學生分析：閱讀教材，根據課本中提出的問題進行思考。

　　分組計算：流入每個營養級的能量占上一個營養級所同化的能量的百分率是多少?

　　‚一個營養級所同化的能量，是怎樣分配的?

　　(每組推薦一個同學回答，其他同學補充，老師點撥指導。)

　　引導分析：對能量流動過程的定量分析，是研究能量流動規律的關鍵。在賽達伯格湖，第二營養級只獲得第一營養級同化能量的13.5%，第三營養級只獲得 第二營養級同化能量的20%。

　　引導探索：能量在相鄰兩個營養級間的傳遞效率只有10%～20%，那么，其余80%～90%能量哪里去了?

　　共同分析：一個營養級同化的能量，不能百分之百流向下一個營養級。這是因為 自身要呼吸消耗、生物遺體等被分解者利用釋放等，這就決定了能量越流越少，即傳遞率為10%～20%。一條食物鏈的 營養級一般不會超過五個營養級，因營養級上升一級，可利用的能量相應要減少80%～90%，能量到了第五個營養級時，可利用的能量往往少到不能維持其生存的程度了。

　　師生談話：學生思考、回答前面引入的問題。

　　引導探索：生態系統的能量流動特點除了逐級遞減還有什么特點?

　　引導啟發：對于單向流動來講，是指能量只能從前一營養級流向后一營養級，而不能反向流動，即從生產者→初級消費者→次級消費者→三級消費者→……。食物鏈各個營養級的順序是不可逆的，而各個營養級的能量總是以呼吸散失熱能，即能量必須源源不斷地輸入，又不斷地散失。

　　課堂延伸：“設計草場放牧方案”，怎樣判斷一個草場上是不是過度放牧?

　　(課后質疑討論、學生相互啟迪、探究學習)

　　3、碳的循環過程：

　　概念突破：生態系統物質循環概念中的物質是指什么、循環是指什 么?概念中所說的生態系統指的是什么?

　　引導啟發：概念中的物質不是指由C、H、O、N元素組成的糖類、脂肪和蛋白質等生物體內所特有的物質。生態系統的物質循環是指組成生物體的基本元素在生物群落與無機環境之間的往返運動，正因為物質可以重復利用，所以物質是永恒的(物質不 滅定律)。

　　播放課件：碳的循環圖解

　　知識遷移：學生回答有關生理過程

　　引導探索：1、碳在無機環境中的存在形式是什么?碳在無機環境與生物 群落之間以什么形式循環?碳進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、傳遞形式是什么?碳進入無機環境的方式是什么?

　　3、碳循環的范圍怎樣?

　　播放課件：光合作用和呼吸作用的反應式

　　學生討論：光合作用過程和呼吸作用過程中碳的傳遞過程

　　(每組推薦一個同學回答，其他同學補充，老師點撥指導。)

　　師生歸納： 大氣中的CO2進入生物群落，主要依賴于綠色植物的光合作用，使無機“C”變為有機“C”，再通過食物鏈進入動物和其他生物體中，因此 從“C”的循環可見綠色植物是生態系統的基石;除此之外，還有化能合成作用的微生物也能把CO2合成為有機物。另外，生物群落中的有機“C”，通過呼吸作用和分解作用變成無機“C”回到大氣中;還有一部分生物遺體沒有被分解者分解，轉變成為地下的石油和煤，暫時脫離循環，但一經開采燃 燒，便可產生CO2返回碳循環。

　　引導探索：在 碳循環中，森林生態系統是碳的主要吸收者。 但近年來由于人類大量地采伐森林，再加上燃燒化石燃料以及環境污染，因而使大氣中CO2的濃度明顯增加，這種趨勢如果繼續發展下去世界的氣候就可能發生劇烈變化，后果令人擔憂。

　　課堂延伸：“溫室效應”是怎樣引起的?有什么危害?怎樣解決?

　　(小組討論，推薦同學回答)

　　4、生態系統的能量流動和物質循環的關系：

　　師生談話：完成缺項的內容

　　交流總結：能量流動和物質循環的因果關系

　　(推薦一個同學回答，其他同學補充，老師點撥指導。)

　　引導啟發：生態系統的能量 流動和 物質循環都是通過食物鏈和食物網的渠道實現的，物質是能量的載體，使能量沿著食物鏈(網)流動，而能量又作為動力，使物質能夠不斷地在生態系統和無機環境之間循環往復，兩者密不可分。

　　但是，能量流動和物質 循環又有本質上的區別：能量流經生 態系統各個營養級時是逐級遞減，而且流動是單向的、不是循環的，最終在環境中消失。物質循環是帶有全球性的，在生物群落與無機環境間物質可以反復出現，反復利用，循環運動，不會消失?？傊芰苛鲃优c物質循環既有聯系，又有區別，是相輔相承、密不可分的統一整體。

　　生態系統的物質循環知識點歸納

　　名詞：

　　1、生態系統的物質循環：在生態系統中，組成生物體的C、H、O、N、P、S等化學元素，不斷進行著從無機環境到生物群落，又從生物群落回到無機環境的循環過程。這里說的生態系統是指地球上最大的生態下系統——生物圈，其中的物質循環帶有全球性，所以又叫生物地球化學循環。

　　2、溫室效應：大氣中CO2越多，對地球上逸散到外層空間的熱量的阻礙作用就越大，從而使地球溫度升高得越快，這種現象就叫溫室效應。

　　語句：

　　1、碳循環：①碳在無機環境中是以二氧化碳或碳酸鹽的形式存在的。②碳在無機環境與生物群落之間是以二氧化碳的形式進行循環的。③綠色植物通過光合作用，把大氣中的二氧化碳和水合成為糖類等有機物。生產者合成的含碳有機物被各級消費者所利用。生產者和消費者在生命活動過程中，通過呼吸作用，又把二氧化碳放回到大氣中。生產者和消費者死后的尸體又被分解者所利用，分解后產生的二氧化碳也返回到大氣中。特點：隨大氣環流在全球范圍內運動，所以碳循環帶有全球性。

　　2、能量流動和物質循環的關系：生態系統的主要功能是進行能量流動和物質循環，能量流經生態系統各個營養級時，流動是單向，不循環的，是逐級遞減的。物質循環具有全球性，物質在生物群落與無機環境間可以反復出現，循環運動。能量流動與物質循環既有聯系，又有區別，是相輔相承，密不可分的統一整體。

　　看了“生態系統的能量流動教學設計”