“生态系统的能量流动”说课

杨星宇+卢晓梅+彭宇

摘要：本文对所选课题说教材、教法、学法、课时安排、教学过程以及板书设计，指明构建概念模型和数学模型的优势，尝试将问题探讨编成数学计算题，引导学生定量分析问题，从宏观角度掌握生态系统能量流动的过程和特点，认同科学饮食的重要性。

关键词：生态系统；能量流动；定量分析；概念模型；数学模型

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2018）03-0197-02

一、说教材

1.教材分析。《生态系统的能量流动》是人教版必修三第五章第二节的内容。本节需要两课时来完成，第一课时完成生态系统能量流动的过程和特点。学生已在必修一学习了光合作用、呼吸作用以及必修三中生态系统的结构，这些内容对理解本课能量固定和流动方式起到了铺垫作用。从高考角度看，通常定量考察生态系统能量流动的相关知识。

2.教学目标。（1）知识目标。阐明生态系统能量流动的概念；说出生态系统能量流动的过程和特点。（2）能力目标。尝试建构能量流动的数学模型；运用能量流动特点解释具体生物链；尝试分析生态系统中能量的输入和输出。（3）情感态度与价值观。养成发现问题、探索问题以及合作交流能力；关注资源利用的可持续原则，形成科学的世界观。

3.教学重点。生态系统能量流动的过程；生态系统能量流动的特点。

4.教学难点。分析生态系统中能量的流入和流出；知识迁移的运用和计算。

二、说教法和说学法

1.说教法。根据问题探讨鲁冰逊漂流记的故事，采用激趣法引导学生从能量流动的角度分析问题；把定性地策略选择题改编成数学计算题，运用問题导学法引导学生数量计算，运用分组讨论法、多媒体辅助教学法指导学生完成课堂任务。

2.说学法。引导学生以草—兔子—老鹰这条食物链为载体，通过自主探究和小组合作的学习方法构建能量流动过程的概念图，使知识系统化并将文字转为概念图。

三、说课时安排

本节内容是重点内容，分2课时完成，第1课时讲生态系统能量流动过程和特点，第2课时讲能量流动过程的计算问题和生态系统能量流动的实践意义。

四、说教学过程

1.导入新课。（1）创设情境。让学生假设自己是小说中的鲁滨逊，流落到荒岛上，除饮用水之外，只有一只母鸡和15Kg玉米，如何利用现存食物存活更长的时间呢？统计选择策略一和策略二的人数，分组讨论，选代表说明对应策略食物链和食物网并给予理由，由此激发学生的学习兴趣，引入本节主题。（2）发散思维。将问题探讨的文字编成数学题，引导学生根据不同策略对应的食物链列出能量传递算式，到课堂结束后再回归到这个算式，从而加深学生的理解。从数学角度定量分析能量传递的过程，运用学科综合的思维方式，学生可以更加牢固地掌握本节知识。

2.能量流动的概念。从能量流动概念的4词8字，总结本节跟上节的重要重叠概念，使学生串联新旧知识。

3.能量流动的过程。带领学生，以草—兔子—老鹰这条食物链的能量流动过程为例，构建属于自己的概念图，然后师生共同修正，最后与课本94页给出的2个概念图进行对比分析，从而内化吸收能量流动的过程。（1）强调流经生态系统的能量源头是生产者固定的太阳能。（2）生产者固定的太阳能（即生产者同化能量）有呼吸消耗和自身生长发育繁殖2个去路；自身生长发育繁殖又有3个去路，即被初级消费者（兔子）摄入、被分解者利用和未被利用。详细讲解这3个去路，尤其是未被利用的这部分能量，它不是永远不被利用，只是在一定时间内未被利用；被分解者利用的说明包括两部分，即本营养级的遗体残骸和下一营养级的粪便；初级消费者摄入的能量包括粪便量和同化量。（3）初级消费者同化量和生产者草的同化量就如出一辙了，次级消费者的概念图与初级消费者基本一致。（详见以下板书设计）。引导学生举一反三，完成剩下的概念图，结合课本94页的两个概念图，生态系统能量流动的过程就一目了然了，这个教学重点在学生笔下就不攻而破了。

4.能量流动的特点。完成能量流动的过程分析后，引导学生从具体到抽象归纳其特点，让思维螺旋上升。在投影仪上放映教材上赛达伯格湖的能量流动图解，指导学生阅读相关数据。提出4个问题：请大家设计表格，整理数据；计算“流出”该营养级的能量占“流入”该营养级能量的百分比；流入某营养级的能量，为何不会全部流入下一营养级。通过以上分析，学生们能总结出什么规律呢？让学生分组讨论：请两组同学分别以生产者、植食性动物为标准，分析其能量的“流入”与“流出”。整理各数据，计算能量传递效率。据整理的统计数据，各营养级储存的能量如何变化？其流动方向如何？分析数据，以生产者和植食性为例，其流出能量与流入能量比分别为13.52%、20.06%，进一步分析课外数据，发现能量流动效率大概在10%—20%之间，从而引导学生概括能量流动的两大特点。以上教学过程体现了探究式教学理念，让学生独立分析食物链→小组合作讨论→小组交流讨论→师生共同构建总结，层层深入，直至挖掘出知识的精髓。教师起引导者的作用，充分利用学生的就近发展区，培养了学生的综合素质。最后，结合能量流动的特点，请学生对生存策略再次选择，并说明理由。如此一来，通过构建模型和解答经典例题，加强了学生对能量流动过程与能量传递效率的理解。

5.课堂总结。一堂出彩的生物课，不仅要让学生掌握课标要求的知识，还要让学生获取方法和思路及树立情感态度价值观。本节课通过学习能量流动的过程，让学生知道在日常生活中对植物性食物和动物性食物的摄取比例要得当，这样既对身体好，还可以环保节能。

6.布置作业。定性作业，考虑中国国情，如何调整饮食结构使我们既吃得健康又经济环保？定量作业，人吃白菜和羊肉，羊可以吃白菜，将人对白菜和羊肉的摄取比例由1∶1调整为4∶1，那么可供养的人数将会变为原来的多少倍（能量传递效率按15%计算）？

五、板书设计

1.概念。输入→传递→转化→散失。

2.过程：

3.特点。单向传递，逐级递减。

参考文献：

[1]魏允.《光合作用》说课[J].生物学杂志，2007，24（1）：79-80.

[2]慕晓茹，杨东辉.“生态系统能量流动的过程”教学研究[J].大连教育学院学报，2016，32（2）：40，47.

[3]霍永平.“生态系统的能量流动”的教材图解的解析[J].生物技术世界，2013，（7）：150-151.endprint