生态系统的能量流动教学设计

“生态系统的能量流动（第一课时）”的教学设计

董利彩

一、设计思路

1. 指导思想和理论依据

“生态系统的能量流动（第一课时）”的教学设计以《普通高中生物课程标准（实验）》的基本理念和建构主义学习理论为指导思想。《普通高中生物课程标准（实验）》明确将获得生物学模型的基本知识作为课程目标之一，并在内容标准或活动建议部分做了具体的规定。模型建构不仅要做，而且要在做中有概念的形成和理解，更要在做中体验、思维和创造。另外，教材中几乎每章的自我检测都有画概念图的题，可见对概念图的重视。本节课借助建构概念模型的方法让学生自主对“生态系统的能量流动”进行系统分析，在建构中实现行为与思想的统一。

2. 设计特色

“分解与合并模型建构法”，使学生在建构中实现行为与思想的统一。本节课先用分解法引导学生建构能量流经第一营养级、第二营养级的模型，具体分析每个营养级能量流动的来源与去路；最后化繁为简，用合并法建构生态系统能量流动过程的模型，学生在模型建构过程中理解能量流动的分析方法。

二、教学分析

1. 教材分析

本节课位于人教版高中生物必修三第5章《生态系统及其稳定性》第2节，该内容包括：生态系统的能量流动的概念、过程、特点，以及研究能量流动的实践意义。本节课以生态系统的结构为基础，与光合作用和呼吸作用相联系，又与生态系统的物质循环紧密联系，起到了承上启下的作用。本课为第一课时，教学内容比较抽象，教学重点和难点在于通过学习建构概念图的方法深入理解并系统分析生态系统的能量流动的概念和过程，为第二课时生态系统能量流动的特点和实践意义与应用的学习打下基础。

2. 教学目标

知识目标：

概述能量流动的过程。

能力目标：

（1）通过引导学生回归教材，学生真正学会利用教材，从教材中获取信息，并建立信

息之间的联系；

（2）通过对能量流动过程进行模型建构，学生真正理解并熟练运用概念图。

情感态度与价值观：

学生在发现问题、解决问题过程中克服困难，体验成功的喜悦。

3. 教学重难点：能量流动过程的模型建构。

4. 学情分析

（1）从知识储备上看，学生已经学习过光合作用、呼吸作用和生态系统的结构等内容，具备了理解本节课内容的基础。

（2）从能力和思维看，高二学生已具备思维的逻辑性和系统性，并具有一定的探究、协作、观察和分析能力。

三、教学方法

本节课通过对能量流动过程进行模型建构，借助读书指导法、小组讨论法和直观演示法实现学生自主突破本节课的重难点。

四、教学过程

基于以上对教材和学情的分析，我设计了以下四个教学环节：

(一) 回顾旧知，引入新课：

回忆：上节课学过，生态系统的营养结构。

呈现：食物链和食物网。

提问：在食物链和食物网的各营养级之间，传递的是什么，又是如何传递的？

引出本节课的重点：生态系统的能量流动。

设计意图：通过回顾旧知，创设问题情境，确立本节课的重点，并激发学生的探究欲望。

（二）模型建构，讲授新课：

这部分我分三个层次进行教学：

第一层次：提出模型建构的一种重要类型-概念图。 课件展示：概念图的概念及建构流程。之后学生阅读教材93页第一段文字，分析生态系统能量流动的概念，并画出概念图。

第二层次：利用概念图的构建，探究能量流动的过程。

设计意图：通过探究分析和动手操作，使所学知识逐步深入，并把记忆中的知识转变为实际中的能力。

1. 学生首先阅读教材94页第一段文字，并绘制出能量输入第一营养级的概念图。展示并让学生讨论。利用建构的概念图，学生分析第一营养级能量的来源。

2. 继续看书分析，并绘制出能量在第一营养级内的转化，散失，以及向第二营养级的传递过程，展示并讨论。利用建构的概念图，分析第一营养级能量的去路，并整理成文字写在学案上。

3. 继续看书分析，并绘制出能量被第二营养级摄入后的转化，散失，以及向第三营养级的传递过程。在建构概念图之前，我让学生分析教材中的一句话：“另一部分则被初级消费者摄入体内，这样，能量就流入了第二营养级。”，针对这句话学生讨论两个问题：

问题1. 摄入到了哪里？

问题2. 摄入是否就是流入？

通过对这两个问题的讨论，学生将会分析出消费者同化量、摄入量和粪便量的三者的关系。

这是本节课比较难的知识点，为了突破这个难点，我展示了一幅漫画，讲解粪便的形成过程，帮助学生理解摄入量、同化量和粪便量三者之间的关系。

在此基础上，学生建构能量流经第二营养级的概念图，并分析第二营养级能量的来源和去路，展示并讨论。

4. 学生继续看书，先分析教材中图5-6与5-7的区别，然后利用已经建构的第一、第二营养级能量流动图建构生态系统能量流动概念图。

第三层次：利用对能量流动概念图的分析，探究易错的问题：

针对两种概念图的易混点，设置两道习题（ppt 展示），第一道为初级消费者能量流动图；第二道为生态系统能量流动图。

（三）归纳总结，理清脉络

学生根据能量流动过程分析，总结生态系统能量流动的输入、传递、转化和散失的本质。

（四）反馈练习，巩固提高

1. 关于草原生态系统能量流动的叙述，错误的是（ ）

A. 能量流动包括能量的输入、传递、转化和散失的过程

B. 分解者所需的能量可来自各营养级生物所储存的能量

C. 生态系统维持正常功能需要不断得到来自系统外的能量

D. 生产者固定的能量除用于自身呼吸外，其余均流入下一营养级

2、大象是植食性动物，有一种蜣螂则专以象粪为食。设大象在某段时间所同化的能量为107KJ ，则这部分能量中可流入蜣螂体内的约为（ ）

A. 0KJ B. 106KJ C. 2×106KJ D. 1×106～2×106KJ

五、教学反思

在教学中，我发现大部分学生利用教材的能力还不够，本节课通过让学生反复阅读教材内容，从而建构出能量流动的概念图，培养了学生从教材中获取信息，整合信息的能力。同时通过本节课的学习，学生将意识到：掌握并熟练运用概念图，不仅对本节课有用，对生物学有用，对各科的学习都有用！