第一篇:教育生态系统范文
生态系统教学设计教学目标1概述生态系统的组成
第四节 《生态系统》教学设计
一、 教学目标
1.“概述生态系统的组成”“列举不同的生态系统”“描述生态系统中的食物链和食物网”“解释某些有害物质会通过食物链不断积累”
2.阐明生态系统的自我调节能力是有限的。
3.属于“了解”水平的有:“列举不同的生态系统”“描述生态系统中的食物链和食物网”。
二、知识目标
1、描述生态系统中的食物链和食物网;
2、概述生态系统的组成;
三、能力目标
1、通过“观察与思考”,培养学生的观察能力;
2、通过引导学生进行“资料分析”,培养学生处理信息的能力;
3、通过“进一步探究”,培养学生的科学探究能力;
四、重点:
1.生态系统的组成。 2.食物链和食物网。
五、难点:
1.增强爱护动物和保护动物的情感,增强环保意识。
2.理解生态系统的自动调节能力是有限的,人类必须保护生态平衡。
六、自主探究
1.生态系统的组成
(1)在一定地域内,( )与( )所形成的统一的整体叫做生态系统。
(2)生态系统的成分包括( )部分和( )部分,其中前者包括( ),( )和( ),后者如( )、( )和( )等。
(3)绿色植物在生态系统中属于( ),其作用是( )。
(4)蜜蜂在生态系统中属于( ),它的作用是( )。
2.食物链和食物网
(1)生产者和消费者之间的关系,主要是( )与( )的关系,这样就形成了食物链。
(2)一个生态系统中,往往有很多条食物链,它们彼此交错连接,形成了( ),生态系统中的( )和( )就是沿着食物链和食物网流动的。
3.生态系统具有一定的自动调节能力
(1)在草→兔→狼中,当雨量充沛时,草十分茂盛,由于有了充足的食物,兔的数量急剧增加,兔的数量会不会无限制增加?
(2)在生态系统中,各种生物的数量虽然在不断的变化着,但是在一般情况下,在生态系统中各种生物的数量和所占比例是( )的。
4.合作探究
(1.)阅读分析课本P23资料分析,做好讨论题。
(2.)观察这个生态系统中的生物,并将它们用箭头连接起来,以表示不同生物之间吃与被吃的关系(箭头指向取食者或捕食者)。
七、自主检测;
1、下列属于生态系统的是(
) A
.
天
鹅湖
B.天鹅湖的所有植物
C.天鹅湖的所有动物
D.天鹅湖的所有生物
2、“稻花香里说丰年,听取蛙声一片”。“水稻”和“青蛙”在农田生态系统中分别扮演什么角色(
)
A.生
产
者
、
生
产青
B.消费者、生产者
C.生
产
者
、
分
解者
D.生产者、消费者
3、动物必须直接或间接地以绿色植物为食,因此在生态系统中被称为(
)
A.生
产
者
B
.
消
费者
C.摄食者
D.分解者
4、在天然的草原生态系统中,狼由于某种疾病而大量死亡,下列最符合较长时间内鹿群数量变化的曲线是(
)
5、蘑菇在生态系统中属于(
)
A .消费者
B
.分解者
C .生产者
D .制造者
6、 “螳螂捕蝉,黄雀在后”这一食物链可以准确的表述为(
)
A .
蝉
→
螳
螂
→
黄雀
B .黄雀→螳螂→蝉
C .植物→蝉→螳螂→黄雀
D .黄雀→螳螂→蝉→植物
7、某地大量捕杀青蛙,结果虫灾暴发,粮食减产,造成这种现象的直接原因是(
)
A.环境污染
B.消费者减少
C.食物链被破坏
D.缺水干旱
第二篇:农业生态系统
• 第一章 绪论
• 1什么是生态学和农业生态学?
•答:生态学是研究生物与其环境相互关系的科学。
•农业生态学是研究农业生物之间、环境之间及生物与环境之间的相互关系及调
控途径。
• 2概括起来,生态学的发展大致可以分为几个阶段?
•答:(1)生态系统概念的提出(2)生态系统“食物链”的提出 •(3)系统论及计算机信息技术的运用(4)生态工程原理及技术应用 •(5)生态系统服务功能与价值评估
• 3进入90年代,生态学研究热点集中在什么方面?
•答:保护资源与环境,促进可持续发展成为全球性社会经济发展主题。 • 4农业生态学的性质和任务分别是什么?
•答:
• 任务:运用农业生态学的理论和方法,分析研究农业领域中的问题,探讨协调农业
生态系统组分结构及其功能,促进农业生产的持续高效发展,是农业生态学的根本任务。
• 第二章农业生态系统
• 1. 概念:系统、生态系统、农业生态系统、系统的层次性和有序性、系统的结构 • 2. 简述生态系统的组成?
• 答:生物组分和非生物组分。
•生物组分包括:生产者、消费者、分解者、
•非生物组分包括:太阳辐射、无机物质、有机物质、土壤。
• 3. 生态系统的结构与功能分别有哪些?
• 答:结构:物种结构、时空结构、营养结构。
•功能:能量流动、物质循环、信息传递。
• 4. 简述农业生态系统的组成?
• 答:
1、生物组分
2、环境组分
• 5. 农业生态系统的结构与功能分别有哪些?
• 答:结构:
1、农业生态系统的组分结构
2、农业生态系统的时空结构
3、农业生态系统的营养结构
功能:能量流动、物质循环、信息流、价值流、
• 6.农业生态系统有那些特点?农业生态系统与自然生态系统的主要区别是什么? 答:区别:
•
1、农业生态系统生物构成不同于自然生态系统
2、农业生态系统的环境条件不同于自然生态系统
•
3、农业生态系统结构与功能不同于自然生态系统
•
4、农业生态系统的稳定机制不同于自然生态系统
•
5、农业生态系统的生产力特点不同于自然生态系统
•
6、农业生态系统的开放程度高于自然生态系统
•
7、农业生态系统的能量流特征不同于自然生态系统
•
8、农业生态系统的养分循环特点不同于自然生态系统
•
9、农业生态系统的环境条件服从的规律不同于自然生态系统
•
10、农业生态系统运行的“目标”不同于自然生态系统
•
第三章 生物种群
1概念:种群、种群密度、天然密度、生态密度、环境容纳量、环境阻力、种群调节、密度调节、非密度调节、种内调节、种间调节、生态对策、邻接效应
2种群的基本特征有哪些?
答:
1、种群的空间分布特征
2、种群的数量特征
3、种群的遗传特征
4、邻接效应 3种群的增长模型类型及发生条件?
答:
一、与密度无关的种群增长模型(种群在“无限”的环境中即假定环境、食物等资源是无限的,其增长不随种群本身的密度而变化。)包括:
1、种群离散增长模型
2、种群连续增长模型
二、与密度有关的增长模型
4举例说明种群间相互关系类型。
答:
一、正相互作用
1、 互利共生
2、偏利共生
3、原始协作、4种间结合
二、负相互作用
1、竞争
2、捕食与寄生
3、化感作用
5什么是生态对策?类型?不同对策生物生态特征?
答:
1、生态对策:生态系统中的生物朝着不同方向进化的“对策”。
2、一类是生物的个体小,寿命短,存活率低,但增值率(r)高,具有较大的扩散能力,适用于多种栖息环境,种群数量常出现大起大落的突发性波动。
另一类是生物个体较大、寿命长,存活率高,适应于稳定的栖息生境,不具较大扩散能力,但具有较强的竞争能力,种群密度较稳定,常保持在最大环境容纳量(k)的水平。
3、r对策生物能迅速适应变化了的环境,k对策生物具有稳定环境的作用。
6简述种群间相互关系在农业生产中的应用。
答:
1、建立人工混交林,林粮间作,农作物间套作
2、 稻田养鱼、养萍,稻鱼、稻萍混作
3、 蜜蜂与虫媒授粉的互利作用
4、 生物防治病虫害及杂草
第四章 生物群落
1概念:生物群落、群落结构、农业生态系统的水平结构、群落的交错区(生态交错带)、边缘效应、生态演替、原生演替、次生演替、顶极群落、
2、生物群落结构理论及其农业应用。
答:
1、生物群落的垂直结构
2、群落的水平结构
3、群落的时间结构
4、环境梯度与群落分布
5、群落的交错区与边缘效应
3群落演替的原因与类型
答:群落演替的主要原因是群落内部关系与外界环境中各种生态因子综合作用的结果。 包括:
1、外因演替,①气候性外因演替 ②土壤性外因演替 ③生物性外因演替 ④人为演替
2、内因演替
4典型旱生演替系列是什么
答:①第一群落阶段 ②苔藓群落阶段 ③草本群落阶段 ④木本群落阶段
5简述顶级群落理论在农业生产中的应用。
答:
1、对撂荒地植被演替的控制
2、农田土壤肥力变化与作物演替的利用
3、仿群落演替的人工模拟群落
4、建立仿自然演替群落结构的人工群落
5、农田杂草防除
第五章 农业生态系统的能流
1概念:耗散结构、食物链、食物网、生态效率、林德曼效率、生态金字塔、林德曼效率及十分之一定律
2农业生态系统中能量的主要来源有哪些?
答:人工辅助能是一项非常重要的能量来源。是指人类通过各种生产活动所投入到农业生态系统中的人力、畜力、燃料、电力、机械、化肥、农药、饲料等。它的投入可以大大强化和辅助生态系统中生物对太阳光能的固定、转化和流动。
3什么是耗散结构?并简述耗散结构理论 。
答:耗散结构是指在远离平衡态的非平衡状态下系统可能持续的稳定的有序结构。
耗散结构理论表述了一个远离平衡态的开放系统,可以通过与外界环境进行物质和能量的不断交换,增加系统的负熵,使系统保持有序状态和一定的稳定性。
4什么是生态金字塔,生态金字塔有几种类型?
答:生态金字塔是生态学研究中用以反映食物链各营养级之间生物个体数量、生物量和能量比例关系的一个图解模型。
数量金字塔、生物量金字塔、能量金字塔
5生态系统的能流路径有哪些?
答:第一条路径:植物有机体被一级消费者(食草动物)取食消化,称为二级生产者;二级生产者又被称为二级消费者(食肉动物)所取食消化,称为三级生产者;还有四级五级生产者等。
第二条路径:在各个营养级中都有一部分死亡的生物有机体以及排泄物或残留体进入到腐蚀食物链;再分解者的作用下,这些复杂的有机化合物被还中都有一部分死亡的生物有机体以及排泄物或残留体进入到腐蚀食物链;再分解者的作用下,这些复杂的有机化合物被还原为简单的CO
2、H2O和无机物质。
第三条路径:无论哪一级生物有机体在其生命代谢过程中都要进行呼吸作用。
5、 什么是生态系统的能流分析?能流分析法的基本步骤有哪些?
答:能量流动分析是对生态系统能量的流动、转化、散失过程的描述,一般多采用的是模型图解法。
步骤:第一步,确定系统的边界。
第二步,确定系统的组成成分及相互关系。
第三步,确定各组分之间的实物能量流动或输入输出量。
第四步,将实物量换算为能量。
第五步,绘制能量流动图。
第六步,能量流动分析
7农业生态系统能流的调控途径是什么?
答:扩源、强库、截流、减耗
第七章农业生态系统的物流
1概念:物质循环、生物地化循环、农业生态系统的物质循环、库、物质流、周转率与周转期、循环效率、、食物链的生物学放大作用、生物浓缩
• 2生物地球化学循环的两大类型
• 答:地质大循环、生物小循环
• 3农业生态系统中氮素的来源及损失途径。
• 答:来源,一是生物固氮,即通过豆科作物和其他固氮生物固定空气中的氮;二是化
学固氮,即通过化学工厂将空气中氮合成氨,再进一步制成各种氮肥。也有少量氮在空气中闪电时氧化而成硝酸,随降雨而进入土壤中。
• 损失:一是挥发损失,即由于有机质的燃烧分解或其他原因导致氨的挥发;二是氨
的淋失,主要是硝态氮由于雨水淋洗而损失;三是在水田中或土壤通气不良时,硝态氮受反硝化作用而变成游离氮,导致氮素损失。
• 4人类活动对碳循环的干扰及引起的环境问题?
• 答:由于人类活动的强烈影响,大气库中CO2浓度的剧增。
• 5人类活动对氮循环的干扰,与氮循环有关的环境问题?
•
•
6、人类活动对磷循环的影响与磷循环有关的环境问题?
• 答:主要表现为土壤供磷能力因有机质分解及取走收获物而逐渐下降,而施用磷肥
可有效补充有效磷。另一方面水土流失及肥料淋失会导致水域的富营养化。 • 7农业生态系统物流模型的建立(基本步骤)
• 答:
•
8、保持农田生态系统养分循环平衡的途径有哪些?
• 答:
1、种植制度中合理安排归还率较高的作物及其类型
•
2、建立合理的轮作制度
•
3、农、林、牧结合,发展沼气,解决生活能源问题,促使秸秆还田。
•
4、农产品就地加工,提高物质的归还率。
• 9. 农业生态系统物质循环的主要环境问题有哪些?
• 答:农业面源污染、化肥施用对环境的污染、农药施用对环境的污染、农牧生产废
弃物对环境的污染。
第八章 农业资源的合理利用
•
1、农业资源的分类
• 答:自然资源、社会资源
•
2、农业资源的特点
• 答:农业资源的整体性和综合利用原则
•
3、水土流失的原因与控制
• 答:
•
4、论述中国现阶段面临的生态问题。
第九章农业生态系统的调控
1概念:生态系统的稳态、系统的稳定性、生态阈值、生态平衡、生态容量
• 2自然系统稳态机制?
• 3生态平衡失调的标志有哪些?
• 答:
1、生态失调在结构上的标志
•
2、生态失调在功能上的标志
• 4生态平衡失调的原因?
• 答:一是自然原因,如气候条件突变,灾害性病虫害的突然的发生;二是人为原因,
如人们对资源的不合理开发利用、工业“三废”污染等,而人为因素常常导致自然因素的强化,造成生态平衡失调。
• 5保持生态平衡的途径有哪些?
• 答:
一、增加组成成分的多样性
•
二、不超过生态阈值
•
三、优化食物链结构
•
四、人为调控生态环境
•
五、增强保护生态环境的意识
•
• 6农业生态系统调控的生态学原理?
• 答:
•
• 7农业生态系统的调控机制?
• 答:一方面,农业生态系统从自然界继承了自我调节能力,保持了一定的稳定和可
持续性;另一方面,农业生态系统承载了经济、社会服务职能,受人类在不同层次的干扰和调控。因此,农业生态系统功能的发挥和稳定,取决于系统的自我调节能力和人类技术调控手段。
•
第十章
• 国外替代农业理论
• 答:尽可能减少现代工业产品尤其是化工产品在农业生产中的使用、减轻工业产品
对农业环境的污染,充分依靠农业生态系统自我调节和维持能力组织生产,实现农业生产自身良性循环和长久发展。
• 生态农业
• 可持续农业
• 中国生态农业的特点
• 中国生态农业的定义和内涵
• 中国生态农业技术
第三篇:“生态系统生态学”与“全球生态学”单元复习提纲
问答题
试述生态系统的成分与结构 试述生态系统能量流动的渠道:食物链和食物网 试述生态效率和百分之十定律 试述物质循环的概念与特点 试述生态系统中有毒物质的循环 试述生态系统稳定性的概念以及维护生态系统平衡的措施 试述全球变化的概念及其主要现象 试述全球生态学的基本原理 试述生物多样性的概念及其保护措施 试述持续发展的概念、原则、特征与措施 试述生态安全问题及其对策
名词解释
生态入侵(Ecological invasion)
生态安全(Ecological security)
全球变化(Global change)
生物多样性(biological diversity)
物种多样性(species diversity)
遗传(基因)多样性(gene diversity)
生物群落多样性或生态系统多样性(ecosystem diversity)
初级生产(primary production)
初级生产力或第一性生产力(primary productivity)
总初级生产(GPP gross primary production)
净初级生产(NPP net primary production)
次级生产或第二性生产(secondary production)
食物链(food chains)
食物网(food web)
营养阶(trophic levels)
生态金字塔(ecological pyramid)
能量金字塔(energy pyramid)
数量金字塔(pyramid of number)
生物量金字塔(biomass pyramid)
生物地球化学循环(biogeo-chemical cycle)
生物地球化学循环分三大类型:水循环(water cycle)、气体循环(gaseous cycle)和沉积
型循环(sedimentary cycle)
温室效应(greenhouse effect)
抵抗稳定性(resistant stability)
厄尔尼诺现象(El Nino phenomenon)
拉尼娜现象(La Nina phenomenon)
南方涛动(southern oscillation)
第四篇:生态系统的能量流动
第5 章 生态系统及其稳定性 第2节 生态系统的能量流动
【教材分析】
本节课是人教版必修3《稳态与环境》第5章《生态系统及其稳定性》中的重点内容。以“生态系统的结构”为基础,起着承上启下的作用,同时也可以与光合作用、呼吸作用、体温调节等知识建立联系,另外还直接关系到物质循环和生态系统稳定性的学习。因此需要学生较好的掌握本节课的内容。
【三维目标】
1、知识性目标
(1)理解生态系统能量流动的概念。 (2)描述生态系统能量流动的过程和特点。 (3)说出研究生态系统能量流动的意义。
2、技能性目标
(1)引导学生用数据来分析能量流动的特点,让学生在归纳总结的基础上,阐述出生态系统能量流动具有的两个特点。
(2)指导学生构建能量流动的概念模型、数学模型、物理模型。
(3)对生态系统中能量的流入和流出加以分析,培养知识迁移和运用能力。
3、情感性目标
(1)通过小组分工与自主性学习相结合,培训同学发现问题解决问题以及与他人合作交流的能力。
(2)注重生态学观点的培养,同时关注农业的发展和生态农业的建设。 (3)培养实事求是的科学态度,树立科学服务于社会的观点。
【教学重点和难点】
生态系统能量流动的过程与特点
【教学思路】
本课直接从教材中“问题探讨”提供的素材引入,让学生设计相关的食物链(网),
1 激发学生学习的兴趣,建立能量在食物链中流动的感性认识。接下来从学生熟悉的生物在个体水平分析出能量流动的来源和去路。提出“能量流动的研究对象是什么?”。再从生态系统水平(个体->种群->营养级)总结能量流动过程的图解,并从中概括出能量流动的概念,同时构建新的能量流动的概念模型。然后利用多媒体展示林德曼的研究资料,引导学生利用表格进行分析,探讨能量流动过程的特点,并学会计算能量的传递效率。然后让学生根据能量流动的特点构建物理模型(能量金字塔)。最后利用典型的习题来加强对知识的理解,并投影出整节课的知识要点体系,以便帮助形成系统的认识。
在教学过程中以问题讨论为主线,问题设计由浅入深,得出结论。引导学生利用已有知识,自主获取新知识,从而突破教学的难点。同时在教学中,重视“分析和处理数据”技能的训练,让学生体验整理数据、处理数据、分析数据,并最终用数据说明生物学现象和规律。
【课时安排】
1课时
【教学实施过程】
一、创设情境,引入新课
通过“问题探讨”引出本节目标:能量流动。提出以下问题供学生讨论: (1)让学生根据问题探讨,建立食物链或食物网。
(2)就该食物网中的一个生物体(如鸡)而言,能量是如何输入、储存和散失的? (3)如果对象是一个种群,能量又是如何输入、储存和散失的? (4)我们研究生态系统的能量流动的对象应该是什么?
最后,通过小组讨论,根据能量守恒定律,初步得出能量流动的基本过程。
二、能量流动的过程:
自主学习教材“能量流动的过程”,并进行交流讨论。
1、学生自学P94能量流动的过程,找出关键词。并以营养级为单位构建新的能量流动的概念模型。
老师小结:生态系统中,能量的输入、传递、转化和散失的过程,称为生态系统的能量流动。生态系统中能量流动包括三部分:无机环境到群落,群落内,群落到无机环境。本节重点是能描述在群落内的能量流动过程。
能量流动模型:
2
2、情景中的问题该如何选择呢(吃鸡还是吃玉米)?
食物链(网)里能量的传递效率一般为多少呢?引出能量流动的特点的学习。
三、能量流动的特点:
1、引入:赛达伯格湖的能量流动。并指导学生阅读教材中的能量流动图解。提出问题:
(1)请以任一营养级为例,分析其能量的“流入”与“流出”。 (2)分析每一营养级上能量的“流入”和“流出”是否平衡。
(3)请用表格的形式,将图中营养级之间能量流动的数据进行整理。并计算能量传递的效率。
(4)能量传递效率为什么比较低(或高)? (5)通过以上分析,你能总结什么规律。
以上活动通过图解,引导学生认同能量守恒定律,理解能量流动的过程与特点。同时尝试列表分析的技能。
2、老师小结: 能量流动的特点
(1)特点:单向流动和逐级递减
3 (2)能量传递效率:10-20% (3)能量(数量)金字塔 学生思考并回答下列问题:
为什么肉类食品的价格比小白菜价格高? 为什么食物链一般不超过五个营养级? 回答“问题探讨”留下的问题。
3、在能量流动的特点基础上,构建能量流动的物理模型
并思考下列问题:
(1)此能量金字塔各营养级有无倒置的可能?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?
(2)如果要最大程度地减少能量的散失,应该怎么办?
四、研究能量流动的实践意义:
可以帮助人们合理地调整生态系统中能量流动的关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。
要提高农田生态系统的农作物产量,人们可以采取哪些相应的措施?(间苗除草、消灭害虫、合理密植、选育优良品种等。)
【教学反馈】
1.调查得知某河流生态系统的营养结构共有4个营养级(以a、b、c、d表示)。经测定,一年中流经这4个营养级的能量分别为:
4
该生态系统中初级消费者是:
A、a B、b C、c D、d 2.在一定时间内,某生态系统中全部生产者固定的能量值为a,全部消费者所获得的能量值为b,全部分解者所获得的能量值为c,则a、b、c之间的关系是:
A、a=b+c B、a>b+c C、a
A、在牧场上,最好是能量多流向牛、羊等牲畜 B、在农业上,最好使能量多储存在农作物、蔬菜中 C、在养鱼时,最好使能量更多的流向鱼中 D、在森林中,最好使能量多储存在动物中
4.如果一个人的食物有1/2来自绿色植物,1/4来自羊肉,1/4来自小型食肉动物。假如传递效率为10%,那么人每增加1千克体重,约消耗绿色植物
A.28千克 B. 1110千克 C.10千克 D. 280千克
【布置作业】
1.必做题:课本P98的基础题第
1、
2、3题拓展题第1题。 2.选做题: (1)课本P98拓展题第1题: (2)研究性学习:
调查当地农田生态系统中的能量流动情况
【板书】
第5章 第2节 生态系统的能量流动
1、生态系统能量流动的定义:能量的输入、传递和散失
5
2、能量流动过程
(1)各营养级能量的输入、传递和散失途径 (2)生态系统的能量流动过程
3、能量流动的特点
(1)特点:单向流动和逐级递减 (2)能量传递效率:10-20% (3)能量(数量)金字塔
【教学反思】
这堂课是高中生物必修3的一节公开课,面向高二级学生。引导学生通过多手段、多角度的探索,多次运用模型构建的方法分析问题、解决问题,发展创新意识。使学生能很好的理解并运用所学知识。这是比较成功的地方。另外,本节课知识点多且难,而课标要求只能用一课时来教学,故教学中难度与广度很难把握。知识点稍为拓深,时间就会超出要求。如何做到在一节课内,完成本节课所以知识点,还需探讨更有效率的教学方法。
6
第五篇:生态系统的能量流动
《生态系统的能量流动》教学案例
单位:兴化市第一中学 姓名: 黄红娟
一、教材与概念结构分析:
《生态系统的能量流动》,主要讲述了能量流动的过程、能量流动的特点和研究能量流动的意义。生态系统的能量流动是生态系统的基本功能之一,能量流动的结构基础是食物链和食物网,生态系统中能量的输入和输出涉及到生物新陈代谢过程中光合作用和呼吸作用的知识,能量在各个营养级上的逐级传递关系到生态系统的稳定性、可持续发展和生态农业等问题。课程标准中相关内容标准为“分析生态系统中能量流动的基本规律及其应用”,属应用水平,即学生应能够将能量流动的基本规律运用于新的情境中,解决实际问题。为了达到这一目标,首先应当使学生把握能量流动的过程及其特点,懂得研究生态系统能量流动的一些基本方法;其次,结合具体的实例,让学生得出能量流动的基本规律。
二、学情分析:
这节课是笔者于2009年11月份在兴化市第一中学高二(21)班所上的一堂公开课。 “生态系统的能量流动”一课是容量大、教学要求高、时间紧。鉴于此,笔者在备课和上课时,根据学生以形象思维为主的特点,提供各种教学素材,运用多种教学媒体,通过不同的教学方式,使学生对学习的兴趣在情景交融中唤起,对生物学的热爱在师生互动中产生。
三、教学目标:
1、分析生态系统能量流动的过程和特点(D:应用)。
2、概述研究能量流动的实践意义(D:应用)。
四、重点和难点:
1、教学重点
生态系统能量流动的过程和特点。
2、教学难点
生态系统的能量流动具有单向性和逐级递减的原因。
五、教学资料或媒体:POWERPOINT课件(见附件)
六、教学过程:
“问题探讨”:《孤岛生存》
假设你像电影中的鲁滨逊那样,流落在一个荒岛上,那里除了有饮用的水以外,几乎没有任何食物。你随身尚存的食物只有一只母鸡、15kg玉米。
讨论:你认为以下哪种生存策略能让你维持更长的时间等待救援: A、先吃鸡,再吃玉米。
B、先吃玉米,同时用一部分玉米喂鸡,吃鸡产下的蛋,最后吃鸡。
学生积极思考,热烈讨论的兴趣很高,他们的答案有选A的也有选B的,但多数学生选B。 讲述:合理答案到底是A还是B呢,我想我们学了这节课后自然能见分晓。 引出新课:三
生态系统的能量流动
讲述:生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程,称为生态系统的能量流动。 阅读课本P89,看屏幕“草原生态系统”图思考下列问题:
1、该生态系统中能量流动的源头是什么?
2、那么照射到地球上的太阳能都能进入生态系统吗?
3、输入该生态系统的总能量是多少?
4、能量是怎样从一个营养级流入下一个营养剂级的?或者说能量是沿着什么渠道在整个生态系统中流动的?
5、该生态系统中初级消费者体内的能量的来源和去路? 学生逐一回答:略 师生总结:生态系统中的能量流动是从绿色植物的光合作用固定太阳能开始的,当然不能从动物开始了,输入该生态系统的总能量就是绿色植物固定的太阳能总量;生态系统中的能量流动是通过食物链和食物网传递的。(屏幕逐一显示“能量流动的过程图”)
讲述:流入一营养级的能量是指该营养级的同化量;能量的去路包括自身呼吸作用消耗和生长发育繁殖,后者能量的去路包括流入下一个营养级、被分解者利用和未利用部分。
(屏幕显示“生态系统的能量流动图解”)
提问:请同学们依图,定性分析为什么生态系统能量流动的图解中方框逐级变小,箭头越来越细?这说明生态系统能量流动有什么特点?
学生回答:生态系统中的能量是单向流动不循环并且是逐级递解的。 定性分析后,让学生利用教材中“赛达伯格湖的能量流动图解”,对能量传递进行定量计算。
1、从第一营养级流入第二营养级的能量,占生产者所固定的太阳能总量的百分比是多少?
答案是:13.5%
2、从第二营养级流入第三营养级的能量,占第二营养级所同化的总能量的百分比是多少?
答案是:20.1%
3、某个营养级的能量,不能百分之百地流向下一个营养级,这样是否与能量守恒定律相矛盾呢?
答案是:在生态系统中,能量的形式不断转换,既不能凭空产生,也不会消灭,只能按严格的当量比例由一种形式转变为另一种形式。因此,对于生态系统中的能量转换和传递过程,都可以根据热力学第一定律进行定量计算,并列出能量平衡表。
师生总结:林德曼的研究发现生态系统的能量流动具有两个特点:
1、单向不循环流动;
2、逐级递减:传递效率为10%—20%。(“十分之一”定律)
引出:(屏幕显示“某湖的能量金字塔”)
讲述:生态系统中的营养级越多,在能量流动过程中消耗的能量就越多。
思考题:鱼D获得1kj能量,至少需浮游植物A
kj,最多需浮游植物A
kj。 学生解释如下两个现象:
1、一条食物链一般不会超过5个营养级;
2、“一山不容二虎”。 思考题:除了能量金字塔以外,能不能从生物的数量或质量上反映出个营养级间的数值关系?是不是也是呈金字塔形?如果是,有没有例外?
例子:绘制一个海洋生态系统的生物量金字塔;一个有树木、昆虫和小鸟组成的生态系统的个体数量金字塔。观察它们和能量金字塔的区别。
讲述:学习了刚才的内容,请同学们再回到《孤岛生存》的问题上,那么你会再选择哪种策略?
学生一致回答:A 讲述:研究能量流动可以帮助人们合理调整生态系统中能量流动的关系,使能量持续高效地流向对人类最有益部分。但是在人类利用资源的过程中持续和高效常常会发生矛盾,例如,渔业、林业、畜牧业和农业的高产带来的是鱼类资源的枯竭、森林的破坏、草原的退化和环境的污染。因此,要实现社会经济和生态环境的可持续发展,必需研究生态系统中能量的流动规律。
思考题:如何让农田生态系统中的水稻果实和秸杆持续高效地流向人类?
这是联系实际的开放性问题,让学生通过热烈的讨论,学会利用生态系统能量流动的特点在实际中的应用,初步了解生态农业的优越性主要在于物质的良性循环和能量的多级利用。
饲料水稻沼渣沼液作肥料粪肥家禽,家畜粪便菌渣等秸秆人燃料粪便沼渣沼气池(含微生物)食用菌
七、教学反思:
本节课的教学构思就是想从生命的高度来体现并用动态生成的观点建构课堂教学,改变以往传统教学中的“奉送真理”方式,采用以学生为主体,教师为主导的教学方法,提出与学生感兴趣的问题——《孤岛生存》,通过思考、学习再最终完满解决问题,其目的就是创设一种与学习相联系的一定社会文化背景,激发学生的联想思维,使学生能利用自己原有认知结构中的有关经验, 去同化和索引当前学习到的新知识,从而在新旧知识之间建立起联系。这种教学设计做到了首尾呼应,一气呵成,既解决问题又传授新知,让学生收获颇多,与座的听课教师也都表示出一致肯定和鼓励。
本节课的教学内容本来是相当枯燥乏味的,鉴于此,本人在上课前就作好充分准备以及教学过程中充分运用现代化的多媒体的优化组合,通过传授与启发、问题教学相结合,引导学生积极思考,完成知识的系统学习的同时也与学生有多次“碰撞”,产生了精彩的思想火花,语言表达也相当幽默、相当成功的,很好地完成这堂课的教学内容。
在教学过程中,笔者注重在教的情境中评价学生的学习,激发学生的学习积极性和持久性。如:学生有问题的提出或对问题的解决,不管对错与否都给予精神上的鼓励和肯定,并且充分调动其他学习伙伴对回答完整而准确的学生给予集体鼓掌的鼓励。因此这节课所有的学生都保持极浓的学习兴趣和极高的学习积极性,充分体现出了学生是具有生命意识的主体,是教育教学活动的主体的建构主义理念。
通过这次的锻炼学习,笔者也期待以后能在这样的公开课上获得更大成功。