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生态系统的能量流动教学设计

精品资料
生态系统的能量流动教学设计
【教学目标】
知识目标：分析生态系统能量流动的过程和特点；概述研究能量流动的实践意义。
技能目标：定量分析一个具体生态系统的能量流动过程和特点， 学会分析和处理数据，画出能量流动金字塔图形。
情感、态度和价值观：关注生态系统能量流动的实践意义。
【教学重点】整理能量流动的数据，分析生态系统能量流动的过程和特点。
【重点、难点】生态系统能量流动具有单向性和逐级递减的原因。
【教学过程】
教学环节
教师活动
学生活动
导入
问：假设你流落到一个荒岛，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1只母鸡、15 kg玉米。
哪种生存策略能让你维持更长时间来等待救援？
A.先吃鸡，再吃玉米。
B.先吃玉米，同时用一部分玉米喂鸡，吃鸡产的蛋，最后吃鸡。
请说明选择的依据。（提示：维持生存需要能量）
决策，并阐明理由
最好写出食物链：
玉米-人
玉米-鸡-人
能量的流动
问：玉米的能量来源与去路？
人的能量来源与去路？
提示：联系已学内容，使用生产者、消费者、分解者、营养级、光合作用、呼吸作用等知识。
分析、讨论，将“能量流动”概念具体化

生态系统的能量输入、传递和散失模式
展示模式图（与教材插图略有不同）

问：流入生态系统的能量是哪种形式？数量？
强调：全部生产者固定的太阳能（生产者同化作用获得的能量）。
问：生产者固定的太阳能，去路有哪些？
追问：消费者获得的能量（同化作用获得的能量），去路有哪些？
再问：分解者获得的能量，来源有几条？去路呢？
追问：能量流动的途径？方向？形式？
参考教材插图，分析问题，
完成学案

定量分析生态系统的能量流动
展示：赛达伯格湖的能量流动图解。
讲：美国生态学家林德曼对一个结构相对简单的自然生态系统——赛达伯格湖的能量流动进行了定量分析，得出图中的数据。请分析：
问1：这个简单的生态系统研究了几条食物链？包括几个营养级？每个营养级获得的能量各是多少？
问2：根据每个营养级获得的能量数值，绘制相应面积的梯形或三角形，按营养级从低到高的顺序（低营养级在下），顺序排列这些图形，能否得到一个金字塔图形？
讲：这就是能量金字塔。
问：计算能量传递效率：第二营养级获得能量占第一营养级获得能量的百分比是多少？
强调：这个百分比就是第一营养级向第二营养级传递能量的传递效率。
问：以此类推，第二营养级到第三营养级的传递效率为 。
问：能量是否守恒？输出第一营养级的能量包括哪些？输出第一营养级的能量合计多少？与输入第一营养级的能量相等吗？
问：流入某个营养级的能量，为什么不能100%流向后一个营养级？
强调：统计表明，在相邻营养级之间，能量传递效率通常在10-20%。但实际计算所得可以超出这个范围。
例如：

小结：
生态系统的能量流动特点：
①方向： ；
②数量变化： 。
（相邻营养级间的能量传递效率约 。）
练习：在草-兔-鹰这条食物链中，如果草的能量是1000焦，则鹰最多可以获得多少能量？最少呢？
根据教材插图，分析和计算
研究能量流动的意义
提供资料：某农场开展多种经营，经济效益和环境效益良好。种植玉米，养殖肉鸡和蛋鸡，同时养殖奶牛。收获的玉米籽粒作为鸡的饲料，也作为人的粮食。玉米秸秆加工成饲料喂牛，牛粪和鸡粪投入沼气池发酵。产生的沼气作为能源，沼渣、沼液作为种植玉米的肥料。
问：如果农民不除草、不治虫，最终流向人类的能量有什么变化？
讲：研究生态系统能量流动的实践意义在于：调整能量流动方向，使能量更多的流向对人类最有益的地方。
问：秸秆、牛粪、鸡粪、沼气中含有能量吗？被谁利用了？
讲：重要生态学原理——对能量进行多级利用，提高生态系统的能量利用率。
追问：对能量多级利用还是循环利用？提高的是能量利用率还是能量传递效率？
记录，完成学案

调整能量流动方向，使能量更多的流向对人类最有益的地方。

分析资料
对能量进行多级利用，提高生态系统的能量利用率。
巩固小结
呼应导入：请大家回到本课提到的荒岛上，面对仅有的那1只母鸡（1.5公斤）和15 公斤玉米。请按照能量传递的最高效率计算， A.先吃鸡，再吃玉米。你增重多少公斤？
B.先吃玉米，同时用一部分玉米喂鸡，吃鸡产的蛋，最后吃鸡。你增重多少公斤？
讨论，计算

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