《生态系统的能量流动》教学设计思路

刘佑德

【摘要】“面向全体学生、倡导探究性学习、提高生物科学素养”，在教学过程中一切都应以学生的活动为主，教师只是一个组织者、引导者与合作者，学生是学习的主人。

【中图分类号】G633.91 【文献标识码】B 【文章编号】2095-3089（2017）02-0275-01

《生态系统的能量流动》是人教版《普通高中课程标准实验教科书生物必修3》第5章第2节的内容，结合教材的特点和学生认知水平，我的教学设计总思路：创造情景→提出问题→自主探索→分析讨论→总结发现→实际应用。具体如下。

一、引入课题

“问题探讨，铺设悬念”

充分利用教材中“问题探讨”提供的素材，建立能量在食物链中流动的感性认识，既能激发学生学习的兴趣，又能为新内容的学习铺设悬念。（1）阅读《孤岛生存》后提问学生，“假设自己面对此境，选择哪条生存策略？”（2）要求学生写出两条策略的食物链，引导学生思考：“食物链改变→能量流动改变→人所获得的能量改变”，而后选择相应的策略；（3）教师不给出确切答案，而是留下悬念——“我们学了《生态系统的能量流动》这节后自然能见分晓。”

二、能量流动的概念及研究方法

“自主学习，紧扣关键”

引导学生自主学习，找出关键词，理解能量流动的概念及研究方法。（1）提出问题：什么是生态系统的能量流动？怎样研究生态系统的能量流动？（2）学生阅读课本，找出生态系统的能量流动的概念及研究方法；（3）能量流动是指生态系统中能的

、 、 和 （输入、传递、转化和散失）的过程。（4）研究能量流动可以在个体水平上，也可以在 （群体）水平上。研究生态系统中能量流动一般在群体水平上，这种将群体视为一个整体进行研究是系统科学常用的研究方法。

三、能量流动的过程

“合作探究，动手构建”

先对能量流动问题进行逐层深入分析和讨论，使“能量流动”这一较为抽象的概念具体化，便于深入理解，然后让学生动手构建能量流动图示，水到渠成，重点突破。通过交流与分享，合作与共建，培养学生小组合作学习。（1）课件展示 “草原生态系统”图；（2）提问甲（学生）草原生态系统的组成成分和营养结构；（3）生态系统的结构的维持和发展需要什么？生态系统的能量来源？能量流动的起点？输入生态系统的总能量？生态系统能量流动的途径？能量的传递和散失？提出能量流动相关问题让学生分组讨论，自主探究；（4）引导学生分析：生产者能量的来源和去路；（5）提问乙（学生）：初级消费者能量的来源和去路，逐步引导学生归纳出“一进三出”；（6）对初级消费者摄入的能量与同化的能量进行比较，总结出摄入量=同化量+粪便量；（7）分组活动，合作探究：给学生提供提（图1）材料：小白板、纸片、小磁铁，构建能量流动的过程示意图（图2），巡查、指导学生构建；（8）小组代表展示各组成果，并让其中的一代表丙（学生）讲解能量流动过程，教师进行点评补充；（9）结合能量流动的过程示意图，细化能量流动的各个过程，突出重点。

的过程示意图

四、能量流动的特点

“点拨疑难，化繁为简”

充分利用“赛达伯格湖中能量流动定量分析”这一经典的生态学实验，借助图解和课件，引导学生分析整理实验数据，将相关问题一步一步地分解，从中发现规律，突破教学难点，培养学生的分析、推理、综合的思维能力。（1）展示赛达伯格湖的能量流动图解，介绍相关数据（图3）；（2）观察图解，发现疑难——未固定及未利用，学生交流互动，自主破解问题；（3）引导学生分析：哪些是未进入营养级之间流动的能量（未利用、呼吸、分解者），处理无关数据，简化图解（图4）；（4）列表将图中营养级之间能量流动的数据进行整理，并计算能量传递的效率：A.输入到该生态系统的总能量是多少？B.由第一营养级流入第二营养级的能量传递效率？由第二营养级流入第三营养级的能量传递效率？C.流入每一营养级的能量为什么不能百分之百流向下一营养级？通过以上分析，你能总结出能量流动的什么规律？由学生总结出能量流动的特点——逐级递减；（5）讨论能量流动箭头的方向是否可逆，总结出能量流动的另一特点——单向流动；（6）课件凸显能量流动的两个特点：1、單向流动；2、逐级递减（传递效率为10%—20%）；（7）通过相关练习及时检查和巩固能量流动规律的知识。

五、能量金字塔

“迁移知识，构塔破疑”

结合能量流动的的特点，引导学生把能量流动的过程示意图中的营养级转变成能量金字塔（图5），发展学生的思维和迁移能力，应用“传递效率”解决相关问题，进而培养学生的运算能力和思维能力。（1）请丁（学生）用能量金字塔阐述能量流动规律；（2）运用规律，解决实际问题，破疑一：为什么一条食物链的营养级一般不超过五个？破疑二：谚语“一山不容二虎”隐含什么道理？破疑三：“请同学们再回到《孤岛生存》的问题上，那么你会再选择哪种策略？”做到前后呼应。

六、研究能量流动的实践意义

“实例说明，学以致用”

通过（1）秸杆多级利用（2）“桑基鱼塘”（3）草场放牧量三个具体实例，探讨研究能量流动的实践意义，形成合理利用资源应遵循生态学原理和可持续发展的观念。

七、小结

“总结归纳，构建体系”

（1）引导学生总结本节知识；（2）要求学生课后通过概念图总结本节内容。教学设计思路集中体现学生为主体，教师为主导的教学理念，最大限度地发挥了学生的主动性和创造性。通过创设情境，设置一系列有梯度的问题，分解疑难。通过搭建师生交流，生生互动平台，使学生能够自主学习，合作学习，探究学习。一方面，完成知识内容的教学，另一方面，提高分析和解决问题的能力，培养了学生的创新思维，使新课程的三维目标得以落实。endprint