高中生物《生態(tài)系統的功能》教案怎么寫(xiě)
生態(tài)系統的功能
一、教學(xué)目標
�。ㄒ唬┲R教學(xué)點(diǎn)
1．使學(xué)生初步學(xué)會(huì )運用生態(tài)學(xué)的基本觀(guān)點(diǎn)來(lái)認識生態(tài)系統中的能量流動(dòng)、物質(zhì)循環(huán)對生物界的重要性。
2．使學(xué)生了解生態(tài)系統的主要功能和較多的名詞概念以及能量流動(dòng)與物質(zhì)循環(huán)的特點(diǎn)。
3．使學(xué)生理解掌握能量流動(dòng)過(guò)程和物質(zhì)循環(huán)過(guò)程，以及它們在生態(tài)系統中的重要意義。
�。ǘ┠芰τ柧汓c(diǎn)
1．學(xué)會(huì )識圖，提高學(xué)生分析能力。
2．通過(guò)電視錄像和多媒體軟件的觀(guān)察以及實(shí)地考查生態(tài)系統，結合課本上理論聯(lián)系實(shí)際，培養學(xué)生的觀(guān)察能力和分析問(wèn)題的能力。
3．通過(guò)討論交流培養口頭表達能力。
4．以生態(tài)系統中能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)與人類(lèi)生存的關(guān)系為題撰寫(xiě)小論文，提高學(xué)生的綜合能力。
�。ㄈ┑掠凉B透點(diǎn)
通過(guò)生態(tài)系統功能的學(xué)習，使學(xué)生熱愛(ài)大自然、保護生態(tài)環(huán)境，熱愛(ài)祖國的美好山河，熱愛(ài)家鄉，培養高尚的愛(ài)國主義情操。
二、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)及解決方法
1．重點(diǎn)
�。�1）生態(tài)系統的能量流動(dòng)過(guò)程及特點(diǎn)。
�。�2）生態(tài)系統的物質(zhì)循環(huán)過(guò)程及特點(diǎn)。
�。�3）碳循環(huán)過(guò)程圖解。
�。�4）生態(tài)系統的能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系。
2．難點(diǎn)
�。�1）生態(tài)系統的能量流動(dòng)過(guò)程。
�。�2）生態(tài)系統的物質(zhì)循環(huán)過(guò)程。
3．疑點(diǎn)
在生態(tài)系統中為什么只能是物質(zhì)循環(huán)，能量能否循環(huán)。
4．解決辦法
�。�1）將能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)的知識重點(diǎn)、難點(diǎn)編制成圖文、音形并茂的多媒體課件，使它們變靜為動(dòng)，變抽象為形象，將難理解的內容轉化為易接收的知識。
�。�2）培養提高學(xué)生的識圖能力，分析問(wèn)題、解決問(wèn)題等思維能力，討論交流將知識化難為易。
三、課時(shí)安排
2課時(shí)：能量流動(dòng)1課時(shí)，物質(zhì)循環(huán)1課時(shí)。
四、教學(xué)方法
多媒體組合教學(xué)模式，采用自學(xué)、討論與講述法。
五、教具準備
1．能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)的多媒體軟件及電教設備。
2．電視錄像帶、放像機。
六、學(xué)生活動(dòng)設計
1．自學(xué)生態(tài)系統的能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)的全部?jì)热荨?/p>
2．質(zhì)疑討論、學(xué)生相互啟迪，教師點(diǎn)撥指導。
3．交流總結，相互取長(cháng)補短，獲取新的知識體系。
4．鞏固所學(xué)的新知識，學(xué)生相互提問(wèn)解答，歸納小結，課后練習，寫(xiě)小論文。
七、教學(xué)步驟
第一課時(shí)
�。ㄒ唬┟鞔_目標
1．使學(xué)生理解生態(tài)系統的能量流動(dòng)的起點(diǎn)，能量流動(dòng)的數量及其作用。
2．以一條食物鏈為例闡述生態(tài)系統中能量流動(dòng)的過(guò)程和特點(diǎn)。
3．使學(xué)生理解什么是能量金字塔？人們研究生態(tài)系統中能量流動(dòng)的目的是什么？
�。ǘ┲攸c(diǎn)、難點(diǎn)的學(xué)習與目標完成過(guò)程
引言：作為生物與環(huán)境組成的統一整體，生態(tài)系統不僅具有一定的結構，而且具有一定的功能。生態(tài)系統的主要功能一是生態(tài)系統的能量流動(dòng)，二是生態(tài)系統的物質(zhì)循環(huán)，首先學(xué)習討論生態(tài)系統的能量流動(dòng)。
1．生態(tài)系統的能量流動(dòng)
講述：生態(tài)系統中生物之間的最重要聯(lián)系是通過(guò)食物鏈和食物網(wǎng)聯(lián)成一個(gè)整體，所以食物鏈和食物網(wǎng)是生態(tài)系統中能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)的主渠道。
學(xué)生活動(dòng)：觀(guān)看生態(tài)系統的能量流動(dòng)電視錄像片和多媒體課件，使學(xué)生身臨其境，看完錄像后，師生共同討論。
�。�1）生態(tài)系統中能量流動(dòng)的起點(diǎn)是從什么地方開(kāi)始的？能不能從動(dòng)物開(kāi)始為什么？
生態(tài)系統的能量流動(dòng)是從生產(chǎn)者所固定的太陽(yáng)能開(kāi)始的。這里指的生產(chǎn)者主要是綠色植物，因為只有綠色植物才能把太陽(yáng)光能轉變?yōu)榛瘜W(xué)能，儲存在有機物中，所以，流經(jīng)生物群落中的能量是從綠色植物開(kāi)始的。
生態(tài)系統的能量流動(dòng)起點(diǎn)能不能從動(dòng)物開(kāi)始？不能，因為我們通過(guò)動(dòng)植物細胞結構與功能的學(xué)習，知道綠色植物的細胞結構有特殊的葉綠體能固定太陽(yáng)光能，而動(dòng)物細胞結構沒(méi)有葉綠體是無(wú)法固定太陽(yáng)光能的，所以只能利用現有的有機物。
�。�2）能量流動(dòng)的數量及作用：生態(tài)系統的生產(chǎn)者——綠色植物通過(guò)光合作用，把太陽(yáng)光能轉化為化學(xué)能，儲存在它們制造的有機物中。生產(chǎn)者所固定的全部太陽(yáng)能，就是流經(jīng)生態(tài)系統的總能量。能量流經(jīng)生態(tài)系統后，就是一切生物生命活動(dòng)的動(dòng)力，也是生態(tài)系統存在和發(fā)展的動(dòng)力。
�。�3）生態(tài)系統的`能量流動(dòng)全過(guò)程。
分組討論生態(tài)系統的能量流動(dòng)圖的涵義：
能量流動(dòng)的起點(diǎn)：地球上所有的生態(tài)系統所需的能量都是來(lái)自太陽(yáng)，是從生產(chǎn)者通過(guò)光合作用把太陽(yáng)能固定在它們所制造的有機物中。生產(chǎn)者固定的全部太陽(yáng)能就是流經(jīng)生態(tài)系統的總能量。所以生態(tài)系統的能量流動(dòng)是從生產(chǎn)者固定太陽(yáng)光能開(kāi)始的。
生態(tài)系統能量流動(dòng)的數量，是生產(chǎn)者所固定的全部太陽(yáng)光能，就是流經(jīng)生態(tài)系統的總能量，這些能量能在生態(tài)系統各個(gè)營(yíng)養級中進(jìn)行流動(dòng)。
生態(tài)系統能量流動(dòng)的途徑：通過(guò)食物鏈闡述其能量流動(dòng)的過(guò)程，結合播放能量流動(dòng)的多媒體課件，加深學(xué)生的印象。生態(tài)系統中的能量流動(dòng)的課件看完后，推薦一個(gè)學(xué)生歸納其中心內容，其他學(xué)生補充，老師點(diǎn)撥指導。
第一、生態(tài)系統的總能量，其中一部分能量用于生產(chǎn)者自身的新陳代謝等生命活動(dòng)，即呼吸作用消耗掉了；另一部分能量隨著(zhù)植物遺體和殘枝敗葉等被分解者分解而釋放出來(lái)；還有一部分能量被植食性動(dòng)物攝入體內。
第二，植物被草食動(dòng)物吃了以后，一部分以糞便等排泄物被動(dòng)物排出體外，其余大部分被動(dòng)物所同化。這樣能量由植物流入動(dòng)物即能量從第一營(yíng)養級→第二營(yíng)養級→第三營(yíng)養級→第四營(yíng)養級，各營(yíng)養級所同化的能量，一部分通過(guò)呼吸作用消耗掉；另一部分用于各營(yíng)養級生物的生長(cháng)、發(fā)育、繁殖等生命活動(dòng)。消費者的尸體、糞便等與生產(chǎn)者的遺體，殘枝敗葉一樣，被分解者分解利用，并通過(guò)分解者的呼吸作用將其能量釋放到環(huán)境中去最終消失。
�。�4）生態(tài)系統能量流動(dòng)的特點(diǎn)
講述：
美國生態(tài)學(xué)家林德曼，明確提出了“十分之一定律”。從理論上講，一個(gè)人靠吃魚(yú)增長(cháng)身體1kg，就得吃掉10kg魚(yú)，10kg的魚(yú)則要吃掉100kg的浮游動(dòng)物，100kg的浮游動(dòng)物要吃掉1000kg的浮游植物。也就是說(shuō)，1000kg的浮游植物才能養活10kg的魚(yú)，進(jìn)而才能使人增長(cháng)1kg體重。
根據林德曼能量傳遞的“十分之一定律”，編制成多媒體課件，圖、文、音、形并茂，形象逼真，學(xué)生一目了然。
觀(guān)看后，學(xué)生歸納小結如下：
第一、能量流動(dòng)不是循環(huán)的而是單向的：從生產(chǎn)者→初級消費者→次級消費者→三級消費者→……。食物鏈各個(gè)營(yíng)養級的順序是不可逆的，而各個(gè)營(yíng)養級的能量總是以呼吸散失熱能。即必須源源不斷地輸入，又不斷地散失。
第二、能量流動(dòng)是逐級遞減的：傳遞率為10％～20％，一條食物鏈的營(yíng)養級一般不會(huì )超過(guò)五個(gè)營(yíng)養級，因營(yíng)養級上升一級，可利用的能量相應要減少80％～90％，能量到了第五個(gè)營(yíng)養級時(shí)，可利用的能量往往少到不能維持其生存的程度了。由于生態(tài)系統能量流量逐級遞減，其傳遞率為10％～20％，即構成了能量金字塔。所以，生產(chǎn)者固定的全部太陽(yáng)能流經(jīng)生態(tài)系統過(guò)程中逐級遞減，單向不循環(huán)，最終在環(huán)境中消失。
�。�5）研究生態(tài)系統能量流動(dòng)的目的
問(wèn)：能不能改變生態(tài)系統能量流動(dòng)的規律？
不能，人們雖然不能改變能量流動(dòng)的客觀(guān)規律，但可設法調整能量流動(dòng)方向，使能量流向對人類(lèi)最有益的部分。例如，在森林中，最好使能量多儲存在木材中；在草原牧場(chǎng)上，則最好使能量多流向到牛、羊等牲畜體內，獲得更多的毛、肉、皮、奶等畜產(chǎn)品。
�。ㄈ┛偨Y、擴展
學(xué)生活動(dòng)思維訓練
1．為什么肉類(lèi)食品的價(jià)格比小白菜價(jià)格高？
引導學(xué)生根據林德曼能量流動(dòng)的“十分之一定律”來(lái)闡述這個(gè)問(wèn)題，如魚(yú)體重增加1kg，所需浮游植物100kg等，結合日常生活實(shí)際講解。
2．下圖是草原生態(tài)系統中的一條食物鏈及能量流動(dòng)圖解，回答問(wèn)題。
圖中D表示______。
能量在逐級遞減中，傳遞率按20％計算，若狐獲得的能量是8千焦，傳遞給狼的能量為_(kāi)_____千焦，狼獲得的能量中，草應供給這條食物鏈的能量為_(kāi)_____千焦。
圖中各營(yíng)養級通過(guò)A______作用被消耗，通過(guò)B______利用，而B(niǎo)又通過(guò)C______被消耗。
太陽(yáng)能；②1.6 200；③呼吸 分解者 呼吸作用
3．總結
從能量傳遞過(guò)程看，流經(jīng)生態(tài)系統的能量就是綠色植物所固定的全部太陽(yáng)能，這些能量沿著(zhù)食物鏈和食物網(wǎng)的各個(gè)營(yíng)養級傳遞，可見(jiàn)生產(chǎn)者是消費者和分解者獲得能量的源泉，是生態(tài)系統存在和發(fā)展的基礎。
從能量傳遞的數量和效率看，能量流經(jīng)各營(yíng)養級是逐級遞減的，單向不循環(huán)的，傳遞率為10％－20％，因為大部分能量用于各營(yíng)養級自身的新陳代謝等生命活動(dòng)，另一部分隨遺體等被分解者所利用，真正流入下一個(gè)營(yíng)養級的能量只有10％－20％。所以，一條食物鏈一般不能超過(guò)五個(gè)營(yíng)養級，到第五營(yíng)養級時(shí)，可利用的能量已減少到不能維持其生存的程度了。
�。ㄋ模┳鳂I(yè)
1．識圖作答：下圖表示生態(tài)系統的能量流動(dòng)，請據圖回答，
�。�1）將A、B、C、D各營(yíng)養級的名稱(chēng)依次寫(xiě)在圖中：
A．______B．______C．______D．______
�。�2）圖中a1代表______。
�。�3）圖中a2代表______。
�。�4）a3＜a2的原因是______。
�。�5）從生態(tài)系統能量傳遞效率上看，一個(gè)營(yíng)養級的能量，流到下一個(gè)營(yíng)養級只有______。因此，一個(gè)食物鏈一般不能超過(guò)______。
答案：（1）生產(chǎn)者、初級消費者、次級消費者、三級消費者；（2）生產(chǎn)者所固定的太陽(yáng)能；（3）從第一營(yíng)養級流動(dòng)到第二營(yíng)養級的能量；（4）初級消費者呼吸作用消耗了大部分的能量，只有10％-20％的能量傳遞給次級消費者，所以a3＜a2；（5）10％－20％，五個(gè)營(yíng)養級。
2．思考題：生物的個(gè)體數量是否能成為金字塔？答案：略。
�。ㄎ澹┌鍟�(shū)設計
七、教學(xué)步驟
第二課時(shí)
�。ㄒ唬┟鞔_目標
1．了解生態(tài)系統的物質(zhì)循環(huán)的概念及物質(zhì)循環(huán)的重要意義。
2．理解掌握生態(tài)系統的物質(zhì)循環(huán)過(guò)程，重點(diǎn)以碳循環(huán)為例搞清楚物質(zhì)循環(huán)的過(guò)程及特點(diǎn)。
3．掌握生態(tài)系統的能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)互為因果關(guān)系。
�。ǘ┲攸c(diǎn)、難點(diǎn)的學(xué)習及目標完成過(guò)程
引言：
生態(tài)系統的物質(zhì)循環(huán)也是順著(zhù)生態(tài)系統的營(yíng)養結構即食物鏈和食物網(wǎng)這個(gè)主渠道進(jìn)行循環(huán)流動(dòng)的。前面講的能量流動(dòng)與物質(zhì)循環(huán)是不同的，能量在流經(jīng)生態(tài)系統各個(gè)營(yíng)養級時(shí)，是逐級遞減、單向不循環(huán)的。而物質(zhì)循環(huán)是在生態(tài)系統的生物群落與無(wú)機環(huán)境之間可以反復出現，是循環(huán)流動(dòng)的。那么，生態(tài)系統中物質(zhì)到底是怎樣循環(huán)的呢？
2．生態(tài)系統的物質(zhì)循環(huán)
講述：
�。�1）物質(zhì)循環(huán)的概念
生態(tài)系統的物質(zhì)循環(huán)是指組成生物體的C、H、O、N、P、S等基本元素在生態(tài)系統的生物群落與無(wú)機環(huán)境之間反復循環(huán)運動(dòng)。
生物地化循環(huán)：生物圈是地球上最大的生態(tài)系統，其中的物質(zhì)循環(huán)帶有全球性，這種物質(zhì)循環(huán)又叫生物地化循環(huán)。
生態(tài)系統的物質(zhì)循環(huán)反復出現，循環(huán)流動(dòng)，不會(huì )消失，生物可反復利用。
�。�2）物質(zhì)循環(huán)的特點(diǎn)
學(xué)生活動(dòng)
演示水、碳、氮循環(huán)的多媒體課件（自制），增強學(xué)生的感性認識，為學(xué)習物質(zhì)循環(huán)奠定基礎。
學(xué)生談?dòng)^后感：老師點(diǎn)撥指導。
水循環(huán)：水是組成生物體的重要成分，約占體重的 60％～95％，體內進(jìn)行一切生化反應都離不開(kāi)水。地球上水通過(guò)蒸發(fā)、降雨、植物的蒸騰、吸收等過(guò)程反復循環(huán)。
碳循環(huán)：碳元素約占生物體干重的 47％，碳是有機化合物的“骨架”，沒(méi)有碳就沒(méi)有生命。碳在無(wú)機環(huán)境與生物群落之間是以CO2的形式進(jìn)行循環(huán)的。
氮循環(huán)：氮是組成蛋白質(zhì)和核酸的主要成分。氮占大氣成分的79％，必須經(jīng)過(guò)生物固氮作用、硝化作用、反硝化作用等才能在生物群落與無(wú)機環(huán)境間反復循環(huán)。
物質(zhì)循環(huán)的主要特點(diǎn)：物質(zhì)循環(huán)是帶有全球性的，生物群落和無(wú)機環(huán)境之間的物質(zhì)可以反復出現反復利用，周而復始進(jìn)行循環(huán)，不會(huì )消失。
為了進(jìn)一步搞清楚生態(tài)系統的物質(zhì)循環(huán)全過(guò)程，現以碳循環(huán)為例來(lái)進(jìn)行系統學(xué)習。
�。�3）碳的循環(huán)過(guò)程
演示碳的循環(huán)過(guò)程多媒體課件，增加學(xué)生感性認識。
看圖說(shuō)話(huà)，P267中圖104碳的循環(huán)過(guò)程，一人發(fā)言，其他同學(xué)補充，老師點(diǎn)撥指導。
碳的作用：糖、脂肪、蛋白質(zhì)、核酸都是構成生物體的基本物質(zhì)，在它們的分子中都含有碳元素。碳元素大約占生物體干重的49％，是有機化合物的“骨架”，沒(méi)有碳就沒(méi)有生命。
碳在無(wú)機自然環(huán)境中存在的形式即以CO2和碳酸鹽（石灰巖、珊瑚礁）的形式存在。
碳的循環(huán)形式：碳在無(wú)機環(huán)境與生物群落間是以CO2的形式進(jìn)行循環(huán)的。大氣中的CO2進(jìn)入生物群落，主要依賴(lài)于綠色植物的光合作用，使CO2中的“C”變成為有機物中的“C”，再通過(guò)食物鏈進(jìn)入動(dòng)物和其他生物體中，因此從“C”的循環(huán)可見(jiàn)綠色植物是生態(tài)系統的基石。除此之外，還有化能合成作用的微生物也能把CO2合成為有機物。
還有一部分生物遺體沒(méi)有被分解者分解，轉變成為地下的石油和煤，這部分“C”暫時(shí)脫離循環(huán)，一經(jīng)開(kāi)采運到地面燃燒，仍可產(chǎn)生CO2再返回碳循環(huán)。
3．能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)的因果關(guān)系
生態(tài)系統的存在是靠物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)來(lái)維持的。生態(tài)系統的能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)都是通過(guò)食物鍵和食物網(wǎng)的渠道實(shí)現的，二者相互伴隨進(jìn)行，又相輔相存，密不可分的統一整體。但是，能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)又有本質(zhì)上的區別：能量流經(jīng)生態(tài)系統各個(gè)營(yíng)養級時(shí)是逐級遞減，而且運動(dòng)是單向的、不是循環(huán)的，最終在環(huán)境中消失。物質(zhì)循環(huán)是帶有全球性的，在生物群落與無(wú)機環(huán)境間物質(zhì)可以反復出現，反復利用，循環(huán)運動(dòng)，不會(huì )消失。
�。ㄈ┛偨Y、擴展
1．進(jìn)入生態(tài)系統中生物群落的能量和物質(zhì)都是通過(guò)光合作用進(jìn)行的，從物質(zhì)循環(huán)、能量流動(dòng)的角度看，光合作用是生物界最基本的物質(zhì)代謝和能量代謝。
2．在碳的循環(huán)中，森林生態(tài)系統是碳的主要吸收者，每年大約固定 36×1012公斤碳。但是，近年來(lái)由于人類(lèi)大量地采伐森林，再加上燃燒化石燃料以及環(huán)境污染，因而使大氣中的CO2濃度明顯增加，這種趨勢如果繼續發(fā)展下去世界的氣候就可能發(fā)生劇烈變化，后果令人擔憂(yōu)。
3．總結
生態(tài)系統的主要功能是進(jìn)行能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)，能量流經(jīng)生態(tài)系統各個(gè)營(yíng)養級時(shí)，是逐級遞減的，流動(dòng)是單向不循環(huán)的。物質(zhì)循環(huán)具有全球性，物質(zhì)在生物群落與無(wú)機環(huán)境間可以反復出現，循環(huán)運動(dòng)。能量流動(dòng)與物質(zhì)循環(huán)既有聯(lián)系，又有區別，是相輔相承，密不可分的統一整體。
�。ㄋ模┎贾米鳂I(yè)
1．識圖作答：
�。�1）寫(xiě)出①②③④的生理過(guò)程及⑤產(chǎn)生CO2的方式。
____②____③____
____⑤____
�。�2）碳在無(wú)機環(huán)境與生物群落之間以____形式進(jìn)行循環(huán)。
�。�3）碳循環(huán)中最簡(jiǎn)單的循環(huán)途徑是在____和大氣之間的循環(huán)。
答案：
�。�1）光合作用、呼吸作用、微生物分解作用、呼吸作用、燃燒。
�。�2）CO2
�。�3）綠色植物
2．寫(xiě)小論文淺談能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)與生物生存發(fā)展的關(guān)系。
�。ㄎ澹┌鍟�(shū)設計
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