《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(shè)計(jì) 【教材分析】 本節(jié)課教學(xué)內(nèi)容是濟(jì)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(xué)習(xí)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(chǔ)上來進(jìn)行的，因?yàn)樵谑澄镦満褪澄锞W(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(chǔ)，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(xué)習(xí)過程中還會有一些難度．在教學(xué)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(xué)變得更加容易理解、易于接受、準(zhǔn)確的掌

2、握． 【學(xué)情分析】 本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容安排在八年級完成，從學(xué)生方面來講，由于經(jīng)過了初中一年多的學(xué)習(xí)，同學(xué)們已 經(jīng)適應(yīng)了初中階段的生活環(huán)境；了解了生物學(xué)科的特點(diǎn)；適應(yīng)了學(xué)科教師的授課方法，并且也形成 了自己的有特點(diǎn)的學(xué)習(xí)方法．也從小學(xué)生的學(xué)習(xí)思維模式逐步轉(zhuǎn)化成了初中生的學(xué)習(xí)思想和理念． 所以，對于本節(jié)課的學(xué)習(xí)雖然會有一些抽象，但同學(xué)們一定會通過自己的努力、老師的引導(dǎo)，很好 地完成本節(jié)課的學(xué)習(xí)． 【教學(xué)目標(biāo)】 知識目標(biāo) 1.掌握物質(zhì)循環(huán)的概念以及碳循環(huán)的過程．（重點(diǎn)） 2.理解能量流動和物質(zhì)循環(huán)的聯(lián)系和區(qū)別．（難點(diǎn)） 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(gè)整體的觀點(diǎn)． 情感、態(tài)度與價(jià)值觀 認(rèn)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(diǎn)和難點(diǎn)】 重點(diǎn)：生態(tài)系統(tǒng)能量流動的過程和特點(diǎn)． 難點(diǎn)：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(zhǔn)備】 學(xué)生：復(fù)習(xí)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(xué)法指導(dǎo)】 （1）學(xué)生課前預(yù)習(xí)． （2）課堂交流：師生交流，學(xué)生學(xué)會在教師引導(dǎo)下歸納總結(jié)知識點(diǎn)． （3）小組合作：上課之前學(xué)生按事先分組，進(jìn)行合作交流活動． （4）小組交流：學(xué)生在交流中學(xué)會分析選擇，培養(yǎng)綜合能力． 【課時(shí)安排】1課時(shí) 【教學(xué)過程】 一、復(fù)習(xí)鞏固：幻燈片

4、展示鞏固練習(xí)題． 設(shè)計(jì)意圖：復(fù)習(xí)舊知，強(qiáng)化知識，為新知鋪墊． 二、導(dǎo)入新課： 首先請大家做一個(gè)快樂競猜游戲． 假設(shè)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(shí)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(xué)生：每組學(xué)生各選一名代表，做出選擇．（絕大部分學(xué)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(gè)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(xué)內(nèi)容． 板書：能量流動和物質(zhì)循環(huán) 設(shè)計(jì)意圖：游戲引入，緩解了剛才提問時(shí)的緊張情緒．從同學(xué)們熟知的魯濱遜漂流記入手，引起同學(xué)們激烈的討論．創(chuàng)設(shè)情景，激發(fā)學(xué)生興趣。設(shè)置懸念，引起學(xué)生的好奇心，活躍課堂氣氛． 三、教師講解：知識點(diǎn)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(xué)習(xí)：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(gè)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(qiáng)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(diǎn)，即食物鏈的第一環(huán)節(jié)，構(gòu)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(gè)營養(yǎng)級能量的來源和去路． 2.學(xué)生結(jié)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(shè)計(jì)意圖：學(xué)生主動自學(xué)，明確營養(yǎng)級的概念，為學(xué)習(xí)能量流動的方向打下基礎(chǔ)，通過識圖培養(yǎng)學(xué)生觀察和分析問題的能力． 探究二：

7、能量流動的特點(diǎn) 1.過渡：我們在能量流動示意圖中，認(rèn)識了能量流動的過程，仔細(xì)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(xué)生討論： 小組代表：不會．（1）生物之間的吃與被吃的關(guān)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(jié)：同學(xué)們分析的非常好，由此可見，能量流動的特點(diǎn)是單向流動的． 2. 設(shè)疑：在能量流動示意圖中，我們還發(fā)現(xiàn)箭頭由粗到細(xì)，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(diǎn)？ 請結(jié)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(diǎn)？ 生：能量逐級遞減。每個(gè)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(jié)：一般地說，能量在兩個(gè)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(xué)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(dāng)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(gè)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(gè)營養(yǎng)級，一般不超過五個(gè)營養(yǎng)級？ 學(xué)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(dāng)能量流動到第五營養(yǎng)級時(shí)，能量已經(jīng)不足于維持一個(gè)營養(yǎng)級的生存，因此食物鏈中的營養(yǎng)級只有3—4級． 結(jié)論：由此我們得出能量流動的另一個(gè)特點(diǎn)是：逐級遞減（能量傳遞效率為10%--20%） 設(shè)計(jì)意圖：激發(fā)學(xué)生興趣，層層深入，注重知識的聯(lián)系性，使學(xué)生對本節(jié)內(nèi)容進(jìn)行全面邏輯的學(xué)習(xí)。從實(shí)際數(shù)據(jù)出發(fā)，讓學(xué)生主動發(fā)現(xiàn)問題，總結(jié)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(guān)鏈接：請學(xué)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(gè)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(yīng)該怎么辦？ 以小組為單位交流討論并歸納總結(jié)． 學(xué)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(jié)：這一點(diǎn)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(shí)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(yùn)用能量流動的原理來合理調(diào)整能量流動關(guān)系，使能量能持續(xù)高效地流向?qū)θ祟愑幸娴牟糠郑垖W(xué)生說出在生活中應(yīng)該怎樣天正生態(tài)系統(tǒng)中的能

11、量流動關(guān)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(shí)踐意義 1.過渡：時(shí)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(xué)知識，解釋魯濱遜為什么“先吃雞，然后吃玉米”． 學(xué)生活動：興致很高，七嘴八舌，紛紛議論． 學(xué)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(fèi)，違背了人對有限能源的最大利用原則． 設(shè)計(jì)意圖:上課之初的一個(gè)問題貫穿能量流動的教學(xué)過程，有始有終．也讓學(xué)生體驗(yàn)運(yùn)用知識解決問題的樂趣． 請同學(xué)們與老師一起總結(jié)能量流動的過程： ①輸入能量源頭：太陽能 ②起點(diǎn)：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(jī)物中的化學(xué)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(diǎn)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(dǎo)探索：1.碳在無機(jī)環(huán)境中的存在形式是什么？碳在無機(jī)環(huán)境與生物 群落之間以什么形式循環(huán)？碳進(jìn)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(jìn)入無機(jī)環(huán)境的方式是什么？ 學(xué)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(gè)同學(xué)回答，其他同學(xué)補(bǔ)充，老師點(diǎn)撥指導(dǎo)．） 師生歸納： 大氣中的CO2進(jìn)入生物群落，主要依賴于

13、綠色植物的光合作用，使無機(jī)“C”變?yōu)橛袡C(jī)“C”，再通過食物鏈進(jìn)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(jī)物。另外，生物群落中的有機(jī)“C”，通過呼吸作用和分解作用變成無機(jī)“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(shí)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(jié)論：物質(zhì)循環(huán)的特點(diǎn) ：周而復(fù)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(rèn)識水、氮循環(huán)的大致過程加深對物質(zhì)循環(huán)的認(rèn)識． （視頻播放水的循環(huán)過程） 小結(jié)：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(diǎn)是周而復(fù)始． 設(shè)計(jì)意圖：以問題的形式引導(dǎo)思考，能增強(qiáng)學(xué)生的注意力，培養(yǎng)學(xué)生表達(dá)能力．及時(shí)總結(jié)提高學(xué)生的整體感知． 四、總結(jié)：能力流動和物質(zhì)循環(huán)的特點(diǎn)和聯(lián)系． 特點(diǎn)不同：能量流動是逐級遞減的，物質(zhì)循環(huán)是周而復(fù)始的． 聯(lián)系：這兩個(gè)過程密切相關(guān)，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(gè)統(tǒng)一的整體． 展示表格比較能量流動和物質(zhì)循環(huán) 設(shè)計(jì)意圖：對本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行比較，加深理解．突出重點(diǎn)和難點(diǎn)． 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(jī)物分解成二氧化碳并釋放到無機(jī)環(huán)境中的生物是（ ） A．生產(chǎn)者 B．消費(fèi)者 C．分解者 D．以上都是 2.從物質(zhì)循環(huán)的觀點(diǎn)看，人體內(nèi)碳元素的最終來源是( ) A．食物所含有機(jī)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(xí)題，完成新課導(dǎo)學(xué)． 【板書設(shè)計(jì)】 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(diǎn) ①特點(diǎn)：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(xué)反思】 本節(jié)主要講述了能量流動的過程、能量流動的特點(diǎn)和研究能量流動的意義．本節(jié)課采用了 “激趣導(dǎo)學(xué)”課堂教學(xué)模式，借助多媒體手段最大限度地發(fā)揮了學(xué)生的主動性和創(chuàng)造性，使學(xué)生能夠運(yùn)用所學(xué)的生物學(xué)知識解決實(shí)際生活中的問題．以下是針對本節(jié)課的教學(xué)我的幾點(diǎn)感悟： 1.成功點(diǎn) （1）教師能夠調(diào)動學(xué)生積極主動地參與學(xué)習(xí)活動．本節(jié)以《魯濱遜漂流記》的有關(guān)情節(jié)引入，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，在課堂上通過學(xué)生的互相討論，學(xué)生的思維被充分地調(diào)動起

17、來，主動參與學(xué)習(xí)，成為學(xué)習(xí)的主人． （2）在教學(xué)中結(jié)合多媒體課件，不僅體現(xiàn)了生物教學(xué)生動、鮮活的特點(diǎn)，而且降低知識難度使學(xué)生更容易接受，同時(shí)教師的適當(dāng)總結(jié)，可以使學(xué)生對知識有更深更全面的認(rèn)識． 2.感悟點(diǎn) 在教學(xué)中，教師是學(xué)生學(xué)習(xí)和成長的幫助者，及時(shí)準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)學(xué)生的需求并提供恰當(dāng)?shù)膸椭?，是教師最重要的教學(xué)基本功．在教學(xué)過程中一切都應(yīng)以學(xué)生的活動為主，教師只是一個(gè)組織者、引導(dǎo)者與合作者，學(xué)生是學(xué)習(xí)的主人． 追蹤本課教學(xué)過程，審視教學(xué)環(huán)節(jié)．我發(fā)現(xiàn)興趣仍是學(xué)生學(xué)習(xí)的推動力，而通過多媒體的教學(xué)手法則很好的調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣．當(dāng)然，認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)慕虒W(xué)設(shè)計(jì)也是必需的． 附答案和解析： 例題1.解析：生產(chǎn)者和消費(fèi)者的呼吸作用能將體內(nèi)的有機(jī)物分解成二氧化碳并釋放到無機(jī)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(jī)物，釋放的二氧化碳進(jìn)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(jī)物，植物制造的有機(jī)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(fèi)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(jī)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(shí)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