生态系统的能量流动

一、教材分析

学生学习方式的改变是新课程改革的重要内容。新课程倡导学生“自主、合作、探究”的学习方式，而新课程给教师角色的定位是“平等中的首席”。这种观点不仅强调教学过程是学生自主的学习过程，完成这个过程主要靠学生的主体作用和参与意识，而且还强调它是学生在教师组织、指导和帮助下完成的，即教师起着主导作用。因此，按照新课程的理念，一节课教学成功与否，取决于教师的主导作用与学生的主体作用的协调统一。我采用观察法、讨论法、合作法等多种学习方法，师生互动，生生互动，充分调动学生学习的积极性，从而实现以学生为主体，教师为主导的主动探究式教学理念。

本节主要讲述了生态系统中的能量流动。这一节是在学习了生态系统中的食物链和食物网的基础上引入的。针对本节知识的特点，教学中可联系前面学习的内容，以达到温故知新的效果。学生在第一节生态系统的组成中，学习了生态系统的营养结构，为本节学习能量流动做好了知识储备；但能量流动比较抽象，可结合多媒体课件演示，以体现生物教学生动鲜活的特点，降低知识接受的难度。

二、教学策略

（一）复习（大屏幕展示）：

①生态系统的成分有哪些？

②生态系统的营养结构是什么?

③根据“螳螂捕蝉，黄雀在后”这句话写出相应的食物链。

对于第1、2道题，学生根据上一节的内容，能够正常的回答，但对于第3题，则部分学生不能正确写出相应的食物链。究其原因，这些学生没有掌握一条完整食物链应具备的条件。因此要注意帮助学生进行归纳总结：一条完整的食物链第一营养级都是生产者，如果没有生产者的食物联结，一般不叫食物链。生态系统的物质循环和能量流动就是沿着食物链和食物网进行的。

（二）导入新课

1.情景引入：假设你像小说中的鲁宾逊那样，流落在一个荒岛上，那里除了有能饮用的水以外，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来等待救援？

①先吃鸡,再吃玉米.

②先吃玉米,同时用一部分玉米喂鸡,吃鸡产下的蛋,最后吃鸡.

引导学生共同讨论——学生的思维非常活跃，积极地发表了各自的看法。学生的见解有正确的一方面，当然也有不足之处，在这里我没有给学生一个明确的答案，只是提示学生，这道题主要和能量流动特点有关，从而唤起学生的求知欲。

2.生态系统的能量流动的概念——生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。

学生带着以下6个问题阅读课本P94——能量流动的过程，共同探讨。

①生态系统中能量输入的起点？

②能量传递的渠道是什么？

③能量是如何散失的？

④能量传递的数量？

⑤能量传递的方向？

⑥消费者同化的能量有哪几个去向？

通过课件展示“能量流动的过程”，学生可直观形象地看到能量流动的整个过程，并且回答以上的6个问题，在这里，让学生从自己的知识视角去解释、表达、描述，然后教师再讲解，用更准确的生物学语言解说，这一过程是与学生交换意见的过程，同时也可以从中发现学生在学习过程中存在的问题。从学生的反应，我得知有两个知识点，学生理解起来有些困难。这两个知识点是：①初级消费者的摄入量和初级消费者的同化量之间有什么关系？②同化的能量有几个去向？我主要通过多媒体课件和课本中的图解详细解释这两个问题。

3．能量流动的特点(课件展示“赛达伯格湖的能量流动图解”)

首先，我展示太阳辐射能量与生产者固定的能量数值，使学生明确生产者是该生态系统的第一营养级，生产者固定的总能量是流经该系统的总能量。

其次，展示第二营养级和第三营养级的动物营养类型，使学生确认生态系统内的能量是沿着“绿色植物→植食性动物→肉食性动物”依次呈单方向流动的，然后让学生讨论能量不能逆向流动的原因，通过学生的讨论、分析，得知生态系统内生物之间的吃与被吃的关系是不能逆转的；能量不能循环流动的原因则在于系统内的能量输出形式与输入形式不同，生产者不能固定热能。

再次，展示第二营养级和第三营养级的有效能量数值。先让学生明确系统内沿着食物链的营养级依次传递的能量值，低于生产者固定的总能量值，而且逐级递减。然后，启发学生概述其原因是：①各个营养级生物的呼吸消耗部分能量，用于维持自身的生长、发育和繁殖；②植物的枯枝、败叶、动物的粪便和尸体被分解者利用，经过微生物的呼吸作用消耗部分能量；③各个营养级都有相当部分能量未被下一个营养级的生物所利用。根据图解中的数据，让学生分别计算出第一与第二营养级之间、第二与第三营养级之间的能量传递效率，通过计算，使学生理解生态系统的能量传递效率低(约为10﹪～20﹪)。

4．能量金字塔的概念

提问：我们能否将生态系统各营养级的能量数值用一个图形表示出来呢？学生思考后，我展示能量金字塔的三维动画图像，启发学生明确能量金字塔是根据系统内各个营养级的能量数值绘制的，它形象地描绘出能量单向流动和逐级递减的特点，尤其是理解能量每流经一个营养级则降低一个数量级的动态变化特征。让学生再了解一下另外一种类型的金字塔——数字金字塔。

在学生理解能量流动特点的基础上，教师进一步提出一些人类生产和生活中的具体问题，启发学生运用学得的能量流动特点来分析说明这些新情境下的问题，从而明确人类研究生态系统的能量流动的根本目的。

具体问题有：

(1)“确定合理载畜量，防止超载放牧”是发展草原畜牧业的有效措施之一，试说明制定这项措施的理论根据。

(2)近年来某些地区由于大量捕捉青蛙，导致麦田里的粘虫大量繁殖，造成小麦严重减产。请你从“能量传递过程”的角度，分析说明导致小麦减产的原因。

(3)请你从“能量流动”的角度分析，环境污染导致植被的破坏与食物链的破坏，对生态系统的能量流动造成的影响有什么差别？

学生在解答这些问题的过程中，领悟到人类研究生态系统能量流动的目的，为的是能合理地调整生态系统中的能量流动关系，使能量流向对人类最有益的部分，同时还要保证生态系统的可持续发展。通过这样的反馈，能够很好地巩固了本节课的重点和难点。

三、教学评价

1、这堂课首先通过复习上一节课的内容，巧妙地通过食物链知识引出“能量流动与物质循环”这一问题，引入自然顺畅，能够很好地引领学生进入学习状态。

2、结合学科特点，挖掘素材，强化了学生的生物科学素养。如让学生从能量流动的特点解决实际问题，把生物学知识与实际生活联系起来，也拓宽了学生的知识面。

3、尝试把自己放在引导者的位置上，充分发挥学生的主体地位，如出示能量流动动态课件，先让学生从自己的知识视角去解释、表达、描述，然后教师再讲解，用更准确的生物学语言解说，这一过程是与学生交换意见的过程，是探究性的学习过程。

    当然整个教学过程还有很多要改进的地方：

1、学生回答问题后，对回答不准确的能给予纠正，但是很少对他们有表扬和鼓励的语言，如你做得不错、很好等，经常使用这些语言往往既消除学生回答问题的紧张心理及回答不上的尴尬，又调动了其他学生回答问题的积极性。

2、只有教师对学生的评价，缺少学生自评、互评。让学生都参与评价技能活跃课堂气氛又能调动全体学生的积极性。