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2019-2020年高中生物 生態(tài)系統(tǒng)的功能 教案1 中圖版必修3 一、教學(xué)目的 1.掌握生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的過程和特點(diǎn)。 2.了解研究生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的意義。 二、教學(xué)重點(diǎn) 生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的過程和特點(diǎn)。 三、教學(xué)難點(diǎn) 生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的特點(diǎn)及其形成原因。 四、教學(xué)過程： 復(fù)習(xí)：生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)是什么？ （回答：是食物鏈和食物網(wǎng)。） 復(fù)習(xí)：如果我們寫一個(gè)一般的食物鏈，就是：生產(chǎn)者→初級(jí)消費(fèi)者→次級(jí)消費(fèi)者，這么寫的意思是什么？ 學(xué)生：是后一營養(yǎng)級(jí)以前一營養(yǎng)級(jí)為食的現(xiàn)象，后一營養(yǎng)級(jí)從前一營養(yǎng)級(jí)獲得了物質(zhì)和能量，物質(zhì)和能量就從前一營養(yǎng)級(jí)流動(dòng)到后一營養(yǎng)級(jí)。我們現(xiàn)在就學(xué)習(xí)生態(tài)系統(tǒng)的能量是怎樣流動(dòng)的。 提問：那么，能量是怎樣輸入生態(tài)系統(tǒng)的？能量流動(dòng)的渠道是什么？能量流動(dòng)的過程是怎樣的？請(qǐng)同學(xué)們閱讀教材“能量流動(dòng)的過程”一段，并思考這些問題。 （在同學(xué)們閱讀后，分別請(qǐng)幾位同學(xué)總結(jié)這幾個(gè)問題。） 講述：生態(tài)系統(tǒng)流動(dòng)的能量來自太陽能，即生態(tài)系統(tǒng)中能量的源頭是太陽。但并不是所有的太陽能都參與生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)，必須是輸入到生態(tài)系統(tǒng)的第一營養(yǎng)級(jí)的能量才能開始在生態(tài)系統(tǒng)中流動(dòng)。怎樣輸入？依賴于生產(chǎn)者的光合作用把太陽能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能。生產(chǎn)者固定的太陽能總量就是流經(jīng)這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的總能量。它沿著食物鏈流動(dòng)。 提問：輸入生態(tài)系統(tǒng)的能量是怎樣流動(dòng)的？或者說，生產(chǎn)者固定的太陽能流向什么方向？ 講述：生產(chǎn)者固定的太陽能有三個(gè)去處：一部分被自身的生命活動(dòng)消耗了，即被呼吸作用分解了；儲(chǔ)存在體內(nèi)的能量一部分被初級(jí)消費(fèi)者攝食同化流入下一營養(yǎng)級(jí)，沒被初級(jí)消費(fèi)者利用的枯枝落葉和初級(jí)消費(fèi)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。簡單他說，生產(chǎn)者固定的太陽能的三個(gè)去處是：呼吸消耗，下一營養(yǎng)級(jí)同化，分解者分解。對(duì)于初級(jí)消費(fèi)者所同化的能量，也是這三個(gè)去處。并且可以認(rèn)為，一個(gè)營養(yǎng)級(jí)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(yǎng)級(jí)同化的能量。但對(duì)于最高營養(yǎng)級(jí)的情況有所不同。 提問：生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)有什么特點(diǎn)？形成這些特點(diǎn)的原因是什么？相鄰兩個(gè)營養(yǎng)級(jí)之間的能量傳遞效率是多少？教材107頁也有兩個(gè)問題，請(qǐng)同學(xué)們帶著這些問題閱讀教材“能量流動(dòng)的特點(diǎn)”一段，閱讀完后，可以討論一下這些問題。 （待同學(xué)們閱讀完后）現(xiàn)在請(qǐng)一位同學(xué)概括一下能量流動(dòng)的特點(diǎn)。 是單向流動(dòng)和逐級(jí)遞減。為什么是這樣呢？請(qǐng)繼續(xù)回答?！　≈v述：對(duì)于單向流動(dòng)來講，是說能量只能從前一營養(yǎng)級(jí)流向后一營養(yǎng)級(jí)，而不能反向流動(dòng)，可以理解為肉食動(dòng)物以植食動(dòng)物為食，植食動(dòng)物不能以肉食動(dòng)物為食。植物與植食動(dòng)物的關(guān)系也是如此。 對(duì)于逐級(jí)遞減來講，也是教材的第二個(gè)問題，一個(gè)營養(yǎng)級(jí)同化的能量，不能百分之百流向下一營養(yǎng)級(jí)，除了自身呼吸消耗外，還有一部分未被下一營養(yǎng)級(jí)利用。這就決定了能量越流越少。 在賽達(dá)伯格湖，第二營養(yǎng)級(jí)只獲得第一營養(yǎng)級(jí)同化能量的13．5％，第三營養(yǎng)級(jí)只獲得第二營養(yǎng)級(jí)同化能量的20％，能量在相鄰兩個(gè)營養(yǎng)級(jí)間的傳遞效率只有10％～20％，那么，其余 80％～90％的能量哪里去了？請(qǐng)一位同學(xué)回答這個(gè)問題。 講述：對(duì)，被呼吸消耗，被分解者釋放，還有一大部分未被利用。未被利用的，可以理解為后一營養(yǎng)級(jí)不能利用的（如荒地中的草根）和后一營養(yǎng)級(jí)能利用而未利用的（如羊不可能將草地的草吃凈。這些未利用的能量除少量被分解者分解釋放外，它們或者進(jìn)入別的生態(tài)系統(tǒng)，如被河水沖向海洋，或者沉積在湖底成為有機(jī)質(zhì)沉積物，或者仍然是前一營養(yǎng)級(jí)的生存?zhèn)€體，保持了前一營養(yǎng)級(jí)的生產(chǎn)能力。 提問：在賽達(dá)伯格湖一個(gè)營養(yǎng)級(jí)所同化的能量，是怎樣分配的？ 是未利用的>呼吸的>下一營養(yǎng)級(jí)同化的>分解者釋放的。 提問：能量金字塔是什么含義？如以生物個(gè)體數(shù)量表示有無例外？（請(qǐng)一位同學(xué)回答） 講述：研究能量流動(dòng)的意義在于使能量持續(xù)高效地流向?qū)θ祟愑幸娴牟糠?。比如草原怎樣放牧產(chǎn)畜量高而草原又不退化？農(nóng)作物怎樣才能給人類提供更多的產(chǎn)品？教材中提到的辦法就是一個(gè)好辦法。假如給你一個(gè)池塘，你該怎樣經(jīng)營，才能最大獲益？請(qǐng)大家討論。 （討論后請(qǐng)幾個(gè)同學(xué)闡述他們的結(jié)論） 現(xiàn)在已經(jīng)出現(xiàn)一種叫做“生態(tài)農(nóng)業(yè)”的農(nóng)業(yè)經(jīng)營模式。這種經(jīng)營模式可以最小投入，得到最大收益。比如?；鶟O塘就是一例。（在此稍作解釋） 總結(jié)：通過學(xué)習(xí)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)，我們知道生態(tài)系統(tǒng)必須不斷地從外界獲取能量。能量是一切生命的動(dòng)力，是生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)。能量流動(dòng)維持各個(gè)營養(yǎng)級(jí)的生命和繁殖后代，使得一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)得以存在和發(fā)展。 鞏固 1．請(qǐng)從能量流動(dòng)的角度解釋為什么食物鏈一般不超過五個(gè)營養(yǎng)級(jí)？ 2．俗話說，“一山不容二虎”，有沒有道理？為什么？ （這兩個(gè)問題可啟發(fā)學(xué)生根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)中能量逐級(jí)遞減的規(guī)律分析，得出隨著營養(yǎng)級(jí)的升高，可利用的能量往往減少到很小的程度，以至不足以維持下一個(gè)營養(yǎng)級(jí)的存在。） 五、教后感：從突破概念入手，通過設(shè)計(jì)有層次梯度的問題，把重點(diǎn)知識(shí)逐層剝離；通過知識(shí)遷移把新舊知識(shí)融會(huì)貫通，加深對(duì)“碳的循環(huán)”知識(shí)的理解；通過“課堂延伸”引導(dǎo)學(xué)生利用新知識(shí)去解決實(shí)際問題，學(xué)以致用；運(yùn)用學(xué)生分組討論、師生談話和教師引導(dǎo)啟發(fā)等教學(xué)方法，體現(xiàn)新課標(biāo)“面向全體學(xué)生；提高學(xué)生生物科學(xué)素養(yǎng)；運(yùn)用科學(xué)知識(shí)解決實(shí)際的、現(xiàn)實(shí)生活和社會(huì)生活中的問題”的理念，并展開科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)的關(guān)系教育。