《能量流動和物質(zhì)循環(huán)》教案

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1、 第二章 第三節(jié) 能量流動和物質(zhì)循環(huán) 教案設計 【教材分析】 本節(jié)課教學內(nèi)容是濟南版八年級下冊第六單元第二章的第三節(jié)課，是在前面我們學習了生態(tài)系統(tǒng)的組成以及食物鏈和食物網(wǎng)的知識基礎上來進行的，因為在食物鏈和食物網(wǎng)的形成過程中，其中就伴隨著能量的流動和物質(zhì)的循環(huán)過程．由于有了前面的知識基礎，為本節(jié)課的內(nèi)容作了很好的鋪墊，但本節(jié)課的知識內(nèi)容比較抽象，所以在學習過程中還會有一些難度．在教學過程中，需要通過圖片、PPT課件等的互相配合使用，使本節(jié)課的教學變得更加容易理解、易于接受、準確的掌

2、握． 【學情分析】 本節(jié)課的教學內(nèi)容安排在八年級完成，從學生方面來講，由于經(jīng)過了初中一年多的學習，同學們已 經(jīng)適應了初中階段的生活環(huán)境；了解了生物學科的特點；適應了學科教師的授課方法，并且也形成 了自己的有特點的學習方法．也從小學生的學習思維模式逐步轉(zhuǎn)化成了初中生的學習思想和理念． 所以，對于本節(jié)課的學習雖然會有一些抽象，但同學們一定會通過自己的努力、老師的引導，很好 地完成本節(jié)課的學習． 【教學目標】 知識目標 1.掌握物質(zhì)循環(huán)的概念以及碳循環(huán)的過程．（重點） 2.理解能量流動和物質(zhì)循環(huán)的聯(lián)系和區(qū)別．（難點） 過程與方法 通過了解生態(tài)系統(tǒng)的能量流動和物質(zhì)循環(huán)，滲透生態(tài)

3、系統(tǒng)是一個整體的觀點． 情感、態(tài)度與價值觀 認識人類的各種活動必須遵循生態(tài)系統(tǒng)的客觀規(guī)律． 【重點和難點】 重點：生態(tài)系統(tǒng)能量流動的過程和特點． 難點：生態(tài)系統(tǒng)的能量流動具有單向性和逐級遞減的原因． 【課前準備】 學生：復習鞏固上節(jié)課的食物鏈和食物網(wǎng)的知識． 教師：多媒體課件、圖片、文本． 【學法指導】 （1）學生課前預習． （2）課堂交流：師生交流，學生學會在教師引導下歸納總結知識點． （3）小組合作：上課之前學生按事先分組，進行合作交流活動． （4）小組交流：學生在交流中學會分析選擇，培養(yǎng)綜合能力． 【課時安排】1課時 【教學過程】 一、復習鞏固：幻燈片

4、展示鞏固練習題． 設計意圖：復習舊知，強化知識，為新知鋪墊． 二、導入新課： 首先請大家做一個快樂競猜游戲． 假設你像魯濱遜那樣流落在不毛的荒島上，隨身尚存的只有少量的玉米和一只母雞，那里除了能飲用的水外，幾乎沒有任何食物。以下哪種生存策略能讓你維持更長的時間來等待救援： 生存策略1：先吃雞，然后吃玉米． 生存策略2：先吃玉米，用部分玉米喂雞，吃雞下的蛋，最后吃雞． 學生：每組學生各選一名代表，做出選擇．（絕大部分學生選擇的是2） 教師：真理往往掌握在少數(shù)人手里．我們共同來看看魯濱遜的選擇是——先吃雞，后吃玉米． 母雞提出抗議： 對于母雞的

5、抗議，我們是可以理解的．我們必須給母雞一個合理的解釋，消除母雞的不滿情緒，這就要用到我們這節(jié)課所學內(nèi)容． 板書：能量流動和物質(zhì)循環(huán) 設計意圖：游戲引入，緩解了剛才提問時的緊張情緒．從同學們熟知的魯濱遜漂流記入手，引起同學們激烈的討論．創(chuàng)設情景，激發(fā)學生興趣。設置懸念，引起學生的好奇心，活躍課堂氣氛． 三、教師講解：知識點一、生物系統(tǒng)的能量流動 過渡：那么什么叫生態(tài)系統(tǒng)的能量流動？生態(tài)系統(tǒng)的能量是怎樣流動的呢？ 探究一：能量流動的過程 1.自主學習：PPT動態(tài)演示“生態(tài)系統(tǒng)的能量流動示意圖”， 閱讀教材、思考： （1） 營養(yǎng)級的定義：食物鏈上的每一個環(huán)節(jié),叫做________

6、_，圖中“草→兔→狐”這條食物鏈中，第一營養(yǎng)級是______，第二營養(yǎng)級級是______，第三營養(yǎng)級是______． （2） 強調(diào)作為生產(chǎn)者的綠色植物和所有自養(yǎng)生物都位于食物鏈的起點，即食物鏈的第一環(huán)節(jié)，構成了第一營養(yǎng)級。所有以生產(chǎn)者為食的動物都屬于第二營養(yǎng)級，第三營養(yǎng)級包括所有以植食性食物為食的肉食性動物。 （2）請你指出每個營養(yǎng)級能量的來源和去路． 2.學生結合“生態(tài)系統(tǒng)能量流動示意圖”和教材內(nèi)容，思考討論，小組內(nèi)交流答案，完成思考題（1）營養(yǎng)級；草；兔；狐． 設計意圖：學生主動自學，明確營養(yǎng)級的概念，為學習能量流動的方向打下基礎，通過識圖培養(yǎng)學生觀察和分析問題的能力． 探究二：

7、能量流動的特點 1.過渡：我們在能量流動示意圖中，認識了能量流動的過程，仔細觀察我們還會發(fā)現(xiàn)箭頭全是單方向的。能量是否能逆向流動？或者是循環(huán)使用? 大家討論，說出你的理由？ 學生討論： 小組代表：不會．（1）生物之間的吃與被吃的關系是不能逆轉(zhuǎn)的，因而能量傳遞的方向也是不可逆轉(zhuǎn)的；（2）各生物成分通過呼吸作用散失的能量，是不能被生物重新利用的． 總結：同學們分析的非常好，由此可見，能量流動的特點是單向流動的． 2. 設疑：在能量流動示意圖中，我們還發(fā)現(xiàn)箭頭由粗到細，方框從大到小，大家討論，發(fā)揮你的聰明才智，這說明了能量流動還有什么特點？ 請結合教材內(nèi)容及圖片思考以下問題： PPT生

8、態(tài)系統(tǒng)中各營養(yǎng)級能量比較模式圖 （1）隨著食物鏈的延伸，能量在各營養(yǎng)級上的含量有何特點？ 生：能量逐級遞減。每個營養(yǎng)級的箭頭面積逐漸減小。 （2）圖中各營養(yǎng)級能量傳遞的效率是多少？ 生：10% 總結：一般地說，能量在兩個營養(yǎng)級之間傳遞的效率為10%—20%。 （3）為什么上一營養(yǎng)級的能量不能100%傳給下一營養(yǎng)級？ 學生討論、回答： ①各營養(yǎng)級的生物都會因呼吸作用消耗相當大的一部分能量 ②各營養(yǎng)級總有一部分生物的能量未被下一個營養(yǎng)級的生物所 利用 ③各營養(yǎng)級的尸體、糞便等流入到分解者被利用 （4）為什么食物鏈只有了3—4個營養(yǎng)級，一般不超過五個營養(yǎng)級？ 學生討論、

9、回答：由于能量流動是逐級遞減的，營養(yǎng)級越多，在能量流動的過程中消耗的能量也越多，當能量流動到第五營養(yǎng)級時，能量已經(jīng)不足于維持一個營養(yǎng)級的生存，因此食物鏈中的營養(yǎng)級只有3—4級． 結論：由此我們得出能量流動的另一個特點是：逐級遞減（能量傳遞效率為10%--20%） 設計意圖：激發(fā)學生興趣，層層深入，注重知識的聯(lián)系性，使學生對本節(jié)內(nèi)容進行全面邏輯的學習。從實際數(shù)據(jù)出發(fā)，讓學生主動發(fā)現(xiàn)問題，總結問題中所反映的規(guī)律，發(fā)揮主觀能動性，牢固掌握知識． 相關鏈接：請學生判斷各層次代表的營養(yǎng)級，并思考：（多媒體展示） 提出問題： 1.此能量金字塔各營養(yǎng)級有無倒置的可能？ 2.該生態(tài)系統(tǒng)各營養(yǎng)級

10、個體數(shù)量是否也呈金字塔形？有無倒置的可能？ 3.如果要最大程度地減少能量的散失，應該怎么辦？ 以小組為單位交流討論并歸納總結． 學生回答1：沒有，能量是第一營養(yǎng)級固定的，而且單向流動，逐級遞減，下一營養(yǎng)級的能量來自于上一營養(yǎng)級，也總是少于上一營養(yǎng)級． 2：有，如一棵樹以及樹上的麻雀和害蟲． 3：減少營養(yǎng)級． 教師總結：這一點也是我們研究能量流動的目的所在，我們總是希望能量能最大程度地流向人類，但是在生產(chǎn)實踐中，能量的高效利用和持續(xù)利用總是矛盾著，這就需要我們運用能量流動的原理來合理調(diào)整能量流動關系，使能量能持續(xù)高效地流向?qū)θ祟愑幸娴牟糠郑垖W生說出在生活中應該怎樣天正生態(tài)系統(tǒng)中的能

11、量流動關系，才能使能量流動持續(xù)高效地對人類有益？ 探究三：研究能量流動的實踐意義 1.過渡：時間過的真快，半節(jié)課已經(jīng)過去了，母雞媽媽該等急了吧！請大家利用所學知識，解釋魯濱遜為什么“先吃雞，然后吃玉米”． 學生活動：興致很高，七嘴八舌，紛紛議論． 學生回答：用玉米喂雞，增加了人在食物鏈中的營養(yǎng)級數(shù)，增大了能量浪費，違背了人對有限能源的最大利用原則． 設計意圖:上課之初的一個問題貫穿能量流動的教學過程，有始有終．也讓學生體驗運用知識解決問題的樂趣． 請同學們與老師一起總結能量流動的過程： ①輸入能量源頭：太陽能 ②起點：生產(chǎn)者固定太陽能開始 ③輸入總量：生產(chǎn)者固定的太陽能總

12、量 ④傳遞途徑(渠道）：食物鏈和食物網(wǎng) ⑤傳遞形式（物質(zhì)）：有機物中的化學能 ⑥散失：主要以熱能形式散失(呼吸作用） 播放視頻：阿拉斯加的物質(zhì)循環(huán)影像． 知識點二、生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán) 播放課件 ：碳的循環(huán)圖解 引導探索：1.碳在無機環(huán)境中的存在形式是什么？碳在無機環(huán)境與生物 群落之間以什么形式循環(huán)？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(huán)境的方式是什么？ 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

13、綠色植物的光合作用，使無機“C”變?yōu)橛袡C“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(huán)可見綠色植物是生態(tài)系統(tǒng)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(zhuǎn)變成為地下的石油和煤，暫時脫離循環(huán)，但一經(jīng)開采燃燒，便可產(chǎn)生CO2返回碳循環(huán)． 得出結論：物質(zhì)循環(huán)的特點 ：周而復始 過渡：碳循環(huán)是自然界 中重要的物質(zhì)循環(huán)，除此之外，還有？ 通過圖片認識水、氮循環(huán)的大致過程加深對物質(zhì)循環(huán)的認識． （視頻播放水的循環(huán)過程） 小結：這就是為什么

14、維持生態(tài)系統(tǒng)所需的大量物質(zhì)，例如氧、水、氮、碳和許多其他物質(zhì)，億萬年來卻沒有被生命活動所消耗完的原因．循環(huán)的特點是周而復始． 設計意圖：以問題的形式引導思考，能增強學生的注意力，培養(yǎng)學生表達能力．及時總結提高學生的整體感知． 四、總結：能力流動和物質(zhì)循環(huán)的特點和聯(lián)系． 特點不同：能量流動是逐級遞減的，物質(zhì)循環(huán)是周而復始的． 聯(lián)系：這兩個過程密切相關，不可分割，物質(zhì)是能量的載體．能量是物質(zhì)循環(huán)的動力．它們將生態(tài)系統(tǒng)的各種成分聯(lián)系成一個統(tǒng)一的整體． 展示表格比較能量流動和物質(zhì)循環(huán) 設計意圖：對本節(jié)課的教學內(nèi)容進行比較，加深理解．突出重點和難點． 五、拓展創(chuàng)新：什么是水體富營養(yǎng)化？

15、 文本方式介紹水體的富營養(yǎng)化． 六、名師解惑： 1.能夠把生物體內(nèi)的有機物分解成二氧化碳并釋放到無機環(huán)境中的生物是（ ） A．生產(chǎn)者 B．消費者 C．分解者 D．以上都是 2.從物質(zhì)循環(huán)的觀點看，人體內(nèi)碳元素的最終來源是( ) A．食物所含有機物中的碳 B．非生物環(huán)境中的碳 C．大氣中的二氧化碳中的碳 D．生態(tài)系統(tǒng)中的生產(chǎn)者 七、布置作業(yè)：課后習題，完成新課導學． 【板書設計】 第三節(jié) 能量流動和物質(zhì)循環(huán) 一、生態(tài)系統(tǒng)的能量流動 探究一、能量流動過程 探究二、能量流動特點 ①特點：單向流動和逐級遞減 ②能量傳遞

16、效率：10-20% ③能量（數(shù)量）金字塔 探究三、研究能量流動的意義 二、生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán) 碳循環(huán)、水循環(huán)、氮循環(huán)等 【教學反思】 本節(jié)主要講述了能量流動的過程、能量流動的特點和研究能量流動的意義．本節(jié)課采用了 “激趣導學”課堂教學模式，借助多媒體手段最大限度地發(fā)揮了學生的主動性和創(chuàng)造性，使學生能夠運用所學的生物學知識解決實際生活中的問題．以下是針對本節(jié)課的教學我的幾點感悟： 1.成功點 （1）教師能夠調(diào)動學生積極主動地參與學習活動．本節(jié)以《魯濱遜漂流記》的有關情節(jié)引入，激發(fā)了學生學習的興趣，調(diào)動了學生學習的積極性，在課堂上通過學生的互相討論，學生的思維被充分地調(diào)動起

17、來，主動參與學習，成為學習的主人． （2）在教學中結合多媒體課件，不僅體現(xiàn)了生物教學生動、鮮活的特點，而且降低知識難度使學生更容易接受，同時教師的適當總結，可以使學生對知識有更深更全面的認識． 2.感悟點 在教學中，教師是學生學習和成長的幫助者，及時準確地發(fā)現(xiàn)學生的需求并提供恰當?shù)膸椭?，是教師最重要的教學基本功．在教學過程中一切都應以學生的活動為主，教師只是一個組織者、引導者與合作者，學生是學習的主人． 追蹤本課教學過程，審視教學環(huán)節(jié)．我發(fā)現(xiàn)興趣仍是學生學習的推動力，而通過多媒體的教學手法則很好的調(diào)動了學生學習的興趣．當然，認真嚴謹?shù)慕虒W設計也是必需的． 附答案和解析： 例題1.解析：生產(chǎn)者和消費者的呼吸作用能將體內(nèi)的有機物分解成二氧化碳并釋放到無機環(huán)境中，分解者通過分解作用將動植物的尸體及腐爛物質(zhì)分解成無機物，釋放的二氧化碳進入大氣． 答案：C 例題2.解析：綠色植物通過光合作用把二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲存能量的有機物，植物制造的有機物，不僅養(yǎng)活了植物自身，還為動物的生存提供食物，動物作為消費者，直接或間接地以植物為食，通過消化和吸收，將攝取的有機物變成自身能夠利用的物質(zhì)，這些物質(zhì)在動物體內(nèi)經(jīng)過分解，釋放能量，同時也產(chǎn)生二氧化碳、尿液等物質(zhì)，這些物質(zhì)可以被植物利用，因此動物體中碳元素的最終來源是大氣中的二氧化碳，故選C． 答案：C