《生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)》教學(xué)設(shè)計(jì)思路

劉佑德

【摘要】“面向全體學(xué)生、倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)、提高生物科學(xué)素養(yǎng)”，在教學(xué)過程中一切都應(yīng)以學(xué)生的活動(dòng)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。

【中圖分類號(hào)】G633.91 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】B 【文章編號(hào)】2095-3089（2017）02-0275-01

《生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)》是人教版《普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書生物必修3》第5章第2節(jié)的內(nèi)容，結(jié)合教材的特點(diǎn)和學(xué)生認(rèn)知水平，我的教學(xué)設(shè)計(jì)總思路：創(chuàng)造情景→提出問題→自主探索→分析討論→總結(jié)發(fā)現(xiàn)→實(shí)際應(yīng)用。具體如下。

一、引入課題

“問題探討，鋪設(shè)懸念”

充分利用教材中“問題探討”提供的素材，建立能量在食物鏈中流動(dòng)的感性認(rèn)識(shí)，既能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，又能為新內(nèi)容的學(xué)習(xí)鋪設(shè)懸念。（1）閱讀《孤島生存》后提問學(xué)生，“假設(shè)自己面對此境，選擇哪條生存策略？”（2）要求學(xué)生寫出兩條策略的食物鏈，引導(dǎo)學(xué)生思考：“食物鏈改變→能量流動(dòng)改變→人所獲得的能量改變”，而后選擇相應(yīng)的策略；（3）教師不給出確切答案，而是留下懸念——“我們學(xué)了《生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)》這節(jié)后自然能見分曉。”

二、能量流動(dòng)的概念及研究方法

“自主學(xué)習(xí)，緊扣關(guān)鍵”

引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，找出關(guān)鍵詞，理解能量流動(dòng)的概念及研究方法。（1）提出問題：什么是生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)？怎樣研究生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)？（2）學(xué)生閱讀課本，找出生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)的概念及研究方法；（3）能量流動(dòng)是指生態(tài)系統(tǒng)中能的

、 、 和 （輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失）的過程。（4）研究能量流動(dòng)可以在個(gè)體水平上，也可以在 （群體）水平上。研究生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)一般在群體水平上，這種將群體視為一個(gè)整體進(jìn)行研究是系統(tǒng)科學(xué)常用的研究方法。

三、能量流動(dòng)的過程

“合作探究，動(dòng)手構(gòu)建”

先對能量流動(dòng)問題進(jìn)行逐層深入分析和討論，使“能量流動(dòng)”這一較為抽象的概念具體化，便于深入理解，然后讓學(xué)生動(dòng)手構(gòu)建能量流動(dòng)圖示，水到渠成，重點(diǎn)突破。通過交流與分享，合作與共建，培養(yǎng)學(xué)生小組合作學(xué)習(xí)。（1）課件展示 “草原生態(tài)系統(tǒng)”圖；（2）提問甲（學(xué)生）草原生態(tài)系統(tǒng)的組成成分和營養(yǎng)結(jié)構(gòu)；（3）生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的維持和發(fā)展需要什么？生態(tài)系統(tǒng)的能量來源？能量流動(dòng)的起點(diǎn)？輸入生態(tài)系統(tǒng)的總能量？生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的途徑？能量的傳遞和散失？提出能量流動(dòng)相關(guān)問題讓學(xué)生分組討論，自主探究；（4）引導(dǎo)學(xué)生分析：生產(chǎn)者能量的來源和去路；（5）提問乙（學(xué)生）：初級消費(fèi)者能量的來源和去路，逐步引導(dǎo)學(xué)生歸納出“一進(jìn)三出”；（6）對初級消費(fèi)者攝入的能量與同化的能量進(jìn)行比較，總結(jié)出攝入量=同化量+糞便量；（7）分組活動(dòng)，合作探究：給學(xué)生提供提（圖1）材料：小白板、紙片、小磁鐵，構(gòu)建能量流動(dòng)的過程示意圖（圖2），巡查、指導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建；（8）小組代表展示各組成果，并讓其中的一代表丙（學(xué)生）講解能量流動(dòng)過程，教師進(jìn)行點(diǎn)評補(bǔ)充；（9）結(jié)合能量流動(dòng)的過程示意圖，細(xì)化能量流動(dòng)的各個(gè)過程，突出重點(diǎn)。

的過程示意圖

四、能量流動(dòng)的特點(diǎn)

“點(diǎn)撥疑難，化繁為簡”

充分利用“賽達(dá)伯格湖中能量流動(dòng)定量分析”這一經(jīng)典的生態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)，借助圖解和課件，引導(dǎo)學(xué)生分析整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，將相關(guān)問題一步一步地分解，從中發(fā)現(xiàn)規(guī)律，突破教學(xué)難點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生的分析、推理、綜合的思維能力。（1）展示賽達(dá)伯格湖的能量流動(dòng)圖解，介紹相關(guān)數(shù)據(jù)（圖3）；（2）觀察圖解，發(fā)現(xiàn)疑難——未固定及未利用，學(xué)生交流互動(dòng)，自主破解問題；（3）引導(dǎo)學(xué)生分析：哪些是未進(jìn)入營養(yǎng)級之間流動(dòng)的能量（未利用、呼吸、分解者），處理無關(guān)數(shù)據(jù)，簡化圖解（圖4）；（4）列表將圖中營養(yǎng)級之間能量流動(dòng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，并計(jì)算能量傳遞的效率：A.輸入到該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是多少？B.由第一營養(yǎng)級流入第二營養(yǎng)級的能量傳遞效率？由第二營養(yǎng)級流入第三營養(yǎng)級的能量傳遞效率？C.流入每一營養(yǎng)級的能量為什么不能百分之百流向下一營養(yǎng)級？通過以上分析，你能總結(jié)出能量流動(dòng)的什么規(guī)律？由學(xué)生總結(jié)出能量流動(dòng)的特點(diǎn)——逐級遞減；（5）討論能量流動(dòng)箭頭的方向是否可逆，總結(jié)出能量流動(dòng)的另一特點(diǎn)——單向流動(dòng)；（6）課件凸顯能量流動(dòng)的兩個(gè)特點(diǎn)：1、單向流動(dòng)；2、逐級遞減（傳遞效率為10%—20%）；（7）通過相關(guān)練習(xí)及時(shí)檢查和鞏固能量流動(dòng)規(guī)律的知識(shí)。

五、能量金字塔

“遷移知識(shí)，構(gòu)塔破疑”

結(jié)合能量流動(dòng)的的特點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生把能量流動(dòng)的過程示意圖中的營養(yǎng)級轉(zhuǎn)變成能量金字塔（圖5），發(fā)展學(xué)生的思維和遷移能力，應(yīng)用“傳遞效率”解決相關(guān)問題，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的運(yùn)算能力和思維能力。（1）請丁（學(xué)生）用能量金字塔闡述能量流動(dòng)規(guī)律；（2）運(yùn)用規(guī)律，解決實(shí)際問題，破疑一：為什么一條食物鏈的營養(yǎng)級一般不超過五個(gè)？破疑二：諺語“一山不容二虎”隱含什么道理？破疑三：“請同學(xué)們再回到《孤島生存》的問題上，那么你會(huì)再選擇哪種策略？”做到前后呼應(yīng)。

六、研究能量流動(dòng)的實(shí)踐意義

“實(shí)例說明，學(xué)以致用”

通過（1）秸桿多級利用（2）“?；~塘”（3）草場放牧量三個(gè)具體實(shí)例，探討研究能量流動(dòng)的實(shí)踐意義，形成合理利用資源應(yīng)遵循生態(tài)學(xué)原理和可持續(xù)發(fā)展的觀念。

七、小結(jié)

“總結(jié)歸納，構(gòu)建體系”

（1）引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)本節(jié)知識(shí)；（2）要求學(xué)生課后通過概念圖總結(jié)本節(jié)內(nèi)容。教學(xué)設(shè)計(jì)思路集中體現(xiàn)學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)的教學(xué)理念，最大限度地發(fā)揮了學(xué)生的主動(dòng)性和創(chuàng)造性。通過創(chuàng)設(shè)情境，設(shè)置一系列有梯度的問題，分解疑難。通過搭建師生交流，生生互動(dòng)平臺(tái)，使學(xué)生能夠自主學(xué)習(xí)，合作學(xué)習(xí)，探究學(xué)習(xí)。一方面，完成知識(shí)內(nèi)容的教學(xué)，另一方面，提高分析和解決問題的能力，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新思維，使新課程的三維目標(biāo)得以落實(shí)。endprint