《生態系統的能量流動》教學設計思路

劉佑德

【摘要】“面向全體學生、倡導探究性學習、提高生物科學素養”，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。

【中圖分類號】G633.91 【文獻標識碼】B 【文章編號】2095-3089（2017）02-0275-01

《生態系統的能量流動》是人教版《普通高中課程標準實驗教科書生物必修3》第5章第2節的內容，結合教材的特點和學生認知水平，我的教學設計總思路：創造情景→提出問題→自主探索→分析討論→總結發現→實際應用。具體如下。

一、引入課題

“問題探討，鋪設懸念”

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的感性認識，既能激發學生學習的興趣，又能為新內容的學習鋪設懸念。（1）閱讀《孤島生存》后提問學生，“假設自己面對此境，選擇哪條生存策略？”（2）要求學生寫出兩條策略的食物鏈，引導學生思考：“食物鏈改變→能量流動改變→人所獲得的能量改變”，而后選擇相應的策略；（3）教師不給出確切答案，而是留下懸念——“我們學了《生態系統的能量流動》這節后自然能見分曉。”

二、能量流動的概念及研究方法

“自主學習，緊扣關鍵”

引導學生自主學習，找出關鍵詞，理解能量流動的概念及研究方法。（1）提出問題：什么是生態系統的能量流動？怎樣研究生態系統的能量流動？（2）學生閱讀課本，找出生態系統的能量流動的概念及研究方法；（3）能量流動是指生態系統中能的

、 、 和 （輸入、傳遞、轉化和散失）的過程。（4）研究能量流動可以在個體水平上，也可以在 （群體）水平上。研究生態系統中能量流動一般在群體水平上，這種將群體視為一個整體進行研究是系統科學常用的研究方法。

三、能量流動的過程

“合作探究，動手構建”

先對能量流動問題進行逐層深入分析和討論，使“能量流動”這一較為抽象的概念具體化，便于深入理解，然后讓學生動手構建能量流動圖示，水到渠成，重點突破。通過交流與分享，合作與共建，培養學生小組合作學習。（1）課件展示 “草原生態系統”圖；（2）提問甲（學生）草原生態系統的組成成分和營養結構；（3）生態系統的結構的維持和發展需要什么？生態系統的能量來源？能量流動的起點？輸入生態系統的總能量？生態系統能量流動的途徑？能量的傳遞和散失？提出能量流動相關問題讓學生分組討論，自主探究；（4）引導學生分析：生產者能量的來源和去路；（5）提問乙（學生）：初級消費者能量的來源和去路，逐步引導學生歸納出“一進三出”；（6）對初級消費者攝入的能量與同化的能量進行比較，總結出攝入量=同化量+糞便量；（7）分組活動，合作探究：給學生提供提（圖1）材料：小白板、紙片、小磁鐵，構建能量流動的過程示意圖（圖2），巡查、指導學生構建；（8）小組代表展示各組成果，并讓其中的一代表丙（學生）講解能量流動過程，教師進行點評補充；（9）結合能量流動的過程示意圖，細化能量流動的各個過程，突出重點。

的過程示意圖

四、能量流動的特點

“點撥疑難，化繁為簡”

充分利用“賽達伯格湖中能量流動定量分析”這一經典的生態學實驗，借助圖解和課件，引導學生分析整理實驗數據，將相關問題一步一步地分解，從中發現規律，突破教學難點，培養學生的分析、推理、綜合的思維能力。（1）展示賽達伯格湖的能量流動圖解，介紹相關數據（圖3）；（2）觀察圖解，發現疑難——未固定及未利用，學生交流互動，自主破解問題；（3）引導學生分析：哪些是未進入營養級之間流動的能量（未利用、呼吸、分解者），處理無關數據，簡化圖解（圖4）；（4）列表將圖中營養級之間能量流動的數據進行整理，并計算能量傳遞的效率：A.輸入到該生態系統的總能量是多少？B.由第一營養級流入第二營養級的能量傳遞效率？由第二營養級流入第三營養級的能量傳遞效率？C.流入每一營養級的能量為什么不能百分之百流向下一營養級？通過以上分析，你能總結出能量流動的什么規律？由學生總結出能量流動的特點——逐級遞減；（5）討論能量流動箭頭的方向是否可逆，總結出能量流動的另一特點——單向流動；（6）課件凸顯能量流動的兩個特點：1、單向流動；2、逐級遞減（傳遞效率為10%—20%）；（7）通過相關練習及時檢查和鞏固能量流動規律的知識。

五、能量金字塔

“遷移知識，構塔破疑”

結合能量流動的的特點，引導學生把能量流動的過程示意圖中的營養級轉變成能量金字塔（圖5），發展學生的思維和遷移能力，應用“傳遞效率”解決相關問題，進而培養學生的運算能力和思維能力。（1）請丁（學生）用能量金字塔闡述能量流動規律；（2）運用規律，解決實際問題，破疑一：為什么一條食物鏈的營養級一般不超過五個？破疑二：諺語“一山不容二虎”隱含什么道理？破疑三：“請同學們再回到《孤島生存》的問題上，那么你會再選擇哪種策略？”做到前后呼應。

六、研究能量流動的實踐意義

“實例說明，學以致用”

通過（1）秸桿多級利用（2）“桑基魚塘”（3）草場放牧量三個具體實例，探討研究能量流動的實踐意義，形成合理利用資源應遵循生態學原理和可持續發展的觀念。

七、小結

“總結歸納，構建體系”

（1）引導學生總結本節知識；（2）要求學生課后通過概念圖總結本節內容。教學設計思路集中體現學生為主體，教師為主導的教學理念，最大限度地發揮了學生的主動性和創造性。通過創設情境，設置一系列有梯度的問題，分解疑難。通過搭建師生交流，生生互動平臺，使學生能夠自主學習，合作學習，探究學習。一方面，完成知識內容的教學，另一方面，提高分析和解決問題的能力，培養了學生的創新思維，使新課程的三維目標得以落實。endprint