第三節(jié) 能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)（1） 能量流動(dòng)
一、教材分析
本小節(jié)內(nèi)容包括生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)的過程，能量流動(dòng)的特點(diǎn)和研究能量流動(dòng)的意義三部分。
關(guān)于能量流動(dòng)的過程，教材以“光合作用”知識(shí)為基礎(chǔ)，指出生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)的概念，清楚地講述了生態(tài)系統(tǒng)中用于能量流動(dòng)的“能量”。接著以圖示的形式說明各營(yíng)養(yǎng)級(jí)中能量的和去路；關(guān)于能量流動(dòng)的特點(diǎn)，教材從歷史唯物主義的觀點(diǎn)出發(fā)，例舉了美國(guó)生態(tài)學(xué)家林德曼對(duì)賽達(dá)伯格湖的能量流動(dòng)定量分析圖例，引導(dǎo)學(xué)生用數(shù)據(jù)分析能量的流動(dòng)情況，并歸納總結(jié)出能量流動(dòng)的兩個(gè)特點(diǎn)。同時(shí)也讓學(xué)生明白人類研究能量流動(dòng)的目的，從而引出研究能量流動(dòng)的實(shí)踐意義，并結(jié)合“�；~塘”等實(shí)例加以闡述。
二、學(xué)情分析
學(xué)生經(jīng)過一個(gè)多學(xué)期的生物學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)，已具有一定的運(yùn)算能力，思維遷移能力，觀察能力和識(shí)圖能力，但在本小節(jié)內(nèi)容學(xué)習(xí)中，往往把分析和計(jì)算結(jié)合在一起，如關(guān)于能量傳遞效率的計(jì)算中，關(guān)于“最多”“最少”“至多”“至少”的理解，教師要安排相應(yīng)例題幫助學(xué)生掌握。
三、目標(biāo)
1．知識(shí)目標(biāo)
①能量流動(dòng)的過程和特點(diǎn)。
②研究能量流動(dòng)的意義。
2．能量流動(dòng)
①通過分析生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入和散失，即光合作用和呼吸作用與營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間的能量變化關(guān)系，發(fā)展學(xué)生的思維遷移能力。
②學(xué)會(huì)分析，推算生態(tài)系統(tǒng)的能量傳遞效率，并學(xué)會(huì)應(yīng)用“傳遞效率”解決相關(guān)問題，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的運(yùn)算能力和思維能力。
3．情感目標(biāo)：
①通過分析生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的特點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生用“普遍聯(lián)系”的觀點(diǎn)分析事物。
②站在生態(tài)道德角度，理解一些生態(tài)學(xué)觀點(diǎn)，使學(xué)生懂得對(duì)資的利用應(yīng)遵循生態(tài)學(xué)原理和可持續(xù)發(fā)展的原則，為形成科學(xué)的世界觀做準(zhǔn)備。
四、重點(diǎn)與難點(diǎn)
1．重點(diǎn)：能量流動(dòng)的過程和特點(diǎn)。
落實(shí)方案：①引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)生態(tài)系統(tǒng)的成分和營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)，為學(xué)習(xí)“能量流動(dòng)”做好準(zhǔn)備。②運(yùn)用能量流動(dòng)的多媒體，形象地演示相鄰兩個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間的能量變化關(guān)系，使學(xué)生直觀形象地理解一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量的和去路，進(jìn)而掌握能量流動(dòng)的特點(diǎn)。③聯(lián)系實(shí)際，實(shí)例分析能量流動(dòng)的傳遞效率，以驗(yàn)證和鞏固能量流動(dòng)的特點(diǎn)。
2．難點(diǎn)：能量流動(dòng)的特點(diǎn)及其形成原因。
突破策略：①引導(dǎo)學(xué)生圍繞思考題進(jìn)行討論，并對(duì)具體實(shí)例進(jìn)行詳細(xì)分析。②對(duì)能量流動(dòng)的特點(diǎn)和能量守恒進(jìn)行橫向聯(lián)系，比較說明。③運(yùn)用“能量金字塔”形象地說明能量流動(dòng)的特點(diǎn)是單向流動(dòng)，逐級(jí)遞減。
五、前準(zhǔn)備
1．能量流動(dòng)的多媒體。
2．題例，圖解的投影片。
六、過程
導(dǎo)：相信很多同學(xué)都看過世界名著《魯濱遜漂流記》，假設(shè)你和小說中的魯濱遜一樣，也流落到一個(gè)孤島上，那里除了有能飲用的水之外，幾乎沒有任何食物，你隨身攜帶的食物只有一只母雞和15g的玉米。你認(rèn)為以下哪種生存策略能讓你維持更長(zhǎng)的時(shí)間等待救援：
A．先吃雞，再吃玉米。
B．先吃玉米，同時(shí)用一部分玉米喂雞，吃雞產(chǎn)下的蛋，最后吃雞。
學(xué)生討論，各表己見。
教師評(píng)價(jià)：到底哪種說法是正確的呢？這里涉及到一個(gè)能量流動(dòng)的問題，同學(xué)們學(xué)習(xí)了今天的內(nèi)容后，答案自然分曉。（出標(biāo)題）
教學(xué)目標(biāo)達(dá)成
（一）能量流動(dòng)的概念：
學(xué)生閱讀：P109。
學(xué)生回答：在生態(tài)系統(tǒng)中，能量不斷沿著太陽→植物→植食動(dòng)物→肉食動(dòng)物→頂位肉食動(dòng)物的方向流動(dòng)，這就是生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)。
教師強(qiáng)調(diào)：能量流動(dòng)包括能量在生態(tài)系統(tǒng)中的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失。
（二）能量流動(dòng)的過程：
在學(xué)生閱讀的基礎(chǔ)上，教師設(shè)疑：生態(tài)系統(tǒng)的能量從哪，如何？
師生討論：1．生態(tài)系統(tǒng)的能量自太陽能，即生態(tài)系統(tǒng)能量的頭是太陽能。
2．太陽能并非都參與了生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)，照在植物上被葉綠素吸收的那部分太陽輻
射能量中大部分轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芏⑹В螞r有約一半的太陽輻射能不能被吸收，因此，真正進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng)中參與流動(dòng)的太陽輻射能是很少的。
3．參與生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的“能量”是通過植物的光合作用把光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能儲(chǔ)存在有機(jī)物中的。即：植物作為生產(chǎn)者所固定的太陽能就是流經(jīng)這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的總能量。
教師再設(shè)疑：能量在生態(tài)系統(tǒng)中是如何流動(dòng)的呢？
教師演示：能量流動(dòng)過程的多媒體。并與學(xué)生共同討論如下問題：
1.能量流動(dòng)的渠道是什么？
2.生產(chǎn)者固定的太陽能有那些去處？
3.每個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)獲得和傳遞能量的方式相同嗎？
師生歸納：
1.生態(tài)系統(tǒng)的能量是沿食物鏈和食物網(wǎng)逐級(jí)流動(dòng)的。即：食物鏈和食物網(wǎng)是能量流動(dòng)的主渠道。
2． ?呼吸消耗
生產(chǎn)者固定的太陽能→下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化
?分解者分解
3．每個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)均以同化的方式獲得能量，傳遞方式基本相同，但最高營(yíng)養(yǎng)級(jí)有別。
（三）能量流動(dòng)的特點(diǎn)：
實(shí)例分析：請(qǐng)同學(xué)們閱讀教材P110賽達(dá)伯格湖能量流動(dòng)圖解，推算如下相關(guān)問題：
1.第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)獲得第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)所同化能量的百分比是多少？
2.第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)獲得第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)所同化能量的百分比是多少？
3.能量在相鄰的營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間的傳遞效率在多大范圍內(nèi)？
學(xué)生推算。
師生歸納：1．能量流動(dòng)的特點(diǎn)是：?jiǎn)蜗蛄鲃?dòng)，逐級(jí)遞減。2．能量傳遞效率是:10%～20%.
教師強(qiáng)調(diào)：（1）對(duì)于單向流動(dòng)，大家可以這樣理解：肉食動(dòng)物以植食動(dòng)物為食，而植食動(dòng)物則不能以肉食動(dòng)物為食，植物和植食動(dòng)物的能量關(guān)系也是如此。（2）對(duì)于逐級(jí)遞減是指一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化的能量在向下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)流動(dòng)的過程中。一部分被自身呼吸消耗，一部分被分解者分解，還有一部分未被下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)利用。
師生一起復(fù)習(xí)“能量金字塔”的相關(guān)內(nèi)容。
回到導(dǎo)中提出的問題，學(xué)生通過分析，答案自然揭曉。
（四）研究能量流動(dòng)的實(shí)踐意義：
教師簡(jiǎn)單介紹“�；~塘”，在此基礎(chǔ)上設(shè)疑：請(qǐng)利用水稻、小麥等農(nóng)作物，雞、豬等禽畜，食用菌，沼氣池等，設(shè)計(jì)一個(gè)能量高效利用的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。用線段、方框、箭頭、關(guān)鍵詞表示討論的結(jié)果。
學(xué)生分組討論。
教學(xué)目標(biāo)鞏固：相關(guān)例題。（略）
七、知識(shí)結(jié)構(gòu)：
概念：在生態(tài)系統(tǒng)中，能量不斷沿著太陽→植物→植食動(dòng)物→肉食動(dòng)物→頂位肉食動(dòng)物的方向流動(dòng)，這就是生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)。
能量的頭是太陽
過程 輸入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量為生產(chǎn)者固定的太陽能
食物鏈（網(wǎng)）是能量流動(dòng)的主渠道。
能量流動(dòng)
特點(diǎn) 單向流動(dòng)
逐級(jí)遞減
研究意義
八、作業(yè)：（略）
本文來自：逍遙右腦記憶 http://portlandfoamroofing.com/gaoer/51776.html
相關(guān)閱讀：第2節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)