廣東省揭陽(yáng)市高中生物第5章生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性第2節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)教案新人教版必修3科目授課時(shí)間節(jié)次--年—月—日（星期——）第—節(jié)指導(dǎo)教師授課班級(jí)、授課課時(shí)授課題目（包括教材及章節(jié)名稱）廣東省揭陽(yáng)市高中生物第5章生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性第2節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)教案新人教版必修3教材分析本節(jié)課選自新人教版必修3高中生物第5章“生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性”中的第2節(jié)“生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)”。教材通過闡述生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的過程、特點(diǎn)和規(guī)律，旨在幫助學(xué)生建立能量流通過程中的定量思維，認(rèn)識(shí)生態(tài)系統(tǒng)中能量傳遞的重要性。課程內(nèi)容緊密聯(lián)系實(shí)際，以實(shí)例解釋能量在生態(tài)系統(tǒng)中的傳遞和轉(zhuǎn)化，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)能量流動(dòng)的認(rèn)識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生分析生態(tài)問題的能力，為后續(xù)學(xué)習(xí)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。核心素養(yǎng)目標(biāo)分析本節(jié)課的核心素養(yǎng)目標(biāo)旨在深化學(xué)生對(duì)生物科學(xué)本質(zhì)的理解，培養(yǎng)其科學(xué)思維和生命觀念。通過學(xué)習(xí)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)，學(xué)生將能夠：一是形成生態(tài)系統(tǒng)能量傳遞與轉(zhuǎn)化的定量思維，理解能量在生態(tài)系統(tǒng)中的流動(dòng)規(guī)律，發(fā)展科學(xué)探究能力；二是建立能量流動(dòng)與生態(tài)系統(tǒng)功能之間的聯(lián)系，形成生態(tài)整體觀和可持續(xù)發(fā)展觀，提升社會(huì)責(zé)任感和生態(tài)保護(hù)意識(shí)；三是運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析生態(tài)問題，提出解決方案，培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。通過這些核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，學(xué)生不僅能夠掌握生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的知識(shí)，而且能在實(shí)際生活中運(yùn)用所學(xué)，形成對(duì)生態(tài)環(huán)境的理性認(rèn)識(shí)和積極態(tài)度。教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)

-生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的過程及其特點(diǎn)：課程的核心是使學(xué)生理解能量如何從生產(chǎn)者傳遞到消費(fèi)者，以及在每個(gè)轉(zhuǎn)化過程中的損失和效率。

-具體內(nèi)容包括太陽(yáng)能的固定、食物鏈和食物網(wǎng)的能量傳遞、能量轉(zhuǎn)化的效率（如：10%能量傳遞規(guī)則）。

-生態(tài)系統(tǒng)功能與能量流動(dòng)的關(guān)系：強(qiáng)調(diào)能量流動(dòng)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和生物多樣性的重要性。

-討論能量流動(dòng)如何影響生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力、物種多樣性和營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)。

2.教學(xué)難點(diǎn)

-能量流動(dòng)的定量分析：學(xué)生往往難以理解能量流動(dòng)的定量數(shù)據(jù)和計(jì)算方法。

-難點(diǎn)舉例：能量金字塔的構(gòu)建、能量流通過程中各營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量損失計(jì)算。

-生態(tài)系統(tǒng)復(fù)雜性的影響：生態(tài)系統(tǒng)的復(fù)雜性（如食物網(wǎng)的多樣性）對(duì)能量流動(dòng)的影響是學(xué)生理解的難點(diǎn)。

-難點(diǎn)舉例：解釋為什么食物網(wǎng)比單一食物鏈更能反映生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的實(shí)際情況。

-生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的實(shí)際應(yīng)用：將理論應(yīng)用于實(shí)際問題的解決，如生態(tài)恢復(fù)和生態(tài)工程設(shè)計(jì)。

-難點(diǎn)舉例：如何根據(jù)能量流動(dòng)原理設(shè)計(jì)減少能量損失和提高生態(tài)系統(tǒng)效率的措施。

在教學(xué)過程中，針對(duì)上述重點(diǎn)和難點(diǎn)，教師應(yīng)采用以下策略：

-使用圖表、模型和實(shí)例來直觀展示能量流動(dòng)過程，幫助學(xué)生建立直觀認(rèn)識(shí)。

-通過問題驅(qū)動(dòng)和案例研究，引導(dǎo)學(xué)生深入探討生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的復(fù)雜性和實(shí)際應(yīng)用。

-設(shè)計(jì)互動(dòng)討論和小組活動(dòng)，讓學(xué)生通過合作學(xué)習(xí)解決具體問題，如構(gòu)建能量金字塔、分析特定生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)。

-利用模擬實(shí)驗(yàn)和戶外觀察，使學(xué)生能夠?qū)⒗碚撝R(shí)和現(xiàn)實(shí)世界聯(lián)系起來，增強(qiáng)學(xué)習(xí)的實(shí)踐意義。教學(xué)方法與手段1.教學(xué)方法

-講授法：通過清晰、系統(tǒng)的講解，向?qū)W生闡述生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的基本概念、過程和規(guī)律，確保學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的準(zhǔn)確理解。

-結(jié)合實(shí)際案例，如具體生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)分析，使理論講解更加生動(dòng)有趣。

-討論法：組織學(xué)生進(jìn)行小組討論，針對(duì)生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的難點(diǎn)問題進(jìn)行深入探討，鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)表見解，促進(jìn)思維碰撞。

-設(shè)計(jì)具有挑戰(zhàn)性的問題，如探討能量流動(dòng)如何影響生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，激發(fā)學(xué)生的探究欲望。

-實(shí)驗(yàn)法：開展生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生親自動(dòng)手操作，觀察現(xiàn)象，培養(yǎng)科學(xué)探究能力和實(shí)踐技能。

-例如，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的食物鏈模型實(shí)驗(yàn)，觀察能量在其中的傳遞過程。

2.教學(xué)手段

-多媒體設(shè)備：運(yùn)用多媒體課件、視頻等手段，展示生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的過程、圖表和數(shù)據(jù)，提高教學(xué)內(nèi)容的直觀性和趣味性。

-播放與生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)相關(guān)的紀(jì)錄片，幫助學(xué)生更好地理解生態(tài)系統(tǒng)的復(fù)雜性。

-教學(xué)軟件：利用教學(xué)軟件（如模擬生態(tài)系統(tǒng)的軟件）進(jìn)行能量流動(dòng)的模擬實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生在虛擬環(huán)境中體驗(yàn)生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的過程。

-通過軟件模擬不同生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)的變化，使學(xué)生更直觀地理解能量流動(dòng)的影響因素。

-網(wǎng)絡(luò)資源：利用互聯(lián)網(wǎng)資源，拓展學(xué)生的學(xué)習(xí)視野，提供更多生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的研究成果和實(shí)例。

-引導(dǎo)學(xué)生查閱相關(guān)科研論文、新聞報(bào)道等，提高學(xué)生的信息獲取和篩選能力。教學(xué)流程一、導(dǎo)入新課（用時(shí)5分鐘）

同學(xué)們，今天我們將要學(xué)習(xí)的是“生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)”這一章節(jié)。在開始之前，我想先問大家一個(gè)問題：“你們?cè)谌粘Ｉ钪惺欠褡⒁膺^食物鏈中能量的傳遞？”比如，我們吃的肉食來源于動(dòng)物，而這些動(dòng)物又是以植物為食的。這個(gè)問題與我們將要學(xué)習(xí)的內(nèi)容密切相關(guān)。通過這個(gè)問題，我希望能夠引起大家的興趣和好奇心，讓我們一同探索生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的奧秘。

二、新課講授（用時(shí)10分鐘）

1.理論介紹：首先，我們要了解生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的基本概念。能量流動(dòng)是指生態(tài)系統(tǒng)中能量輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和喪失的過程。它是維持生態(tài)系統(tǒng)功能的基礎(chǔ)，影響著生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

2.案例分析：接下來，我們來看一個(gè)具體的案例。以一個(gè)簡(jiǎn)單的草原生態(tài)系統(tǒng)為例，分析草、兔子和鷹之間的能量流動(dòng)關(guān)系，展示能量流動(dòng)在實(shí)際中的應(yīng)用，以及如何幫助我們理解生態(tài)系統(tǒng)的運(yùn)作。

3.重點(diǎn)難點(diǎn)解析：在講授過程中，我會(huì)特別強(qiáng)調(diào)能量傳遞的效率和能量金字塔構(gòu)建這兩個(gè)重點(diǎn)。對(duì)于難點(diǎn)部分，我會(huì)通過實(shí)例和圖示來幫助大家理解。

三、實(shí)踐活動(dòng)（用時(shí)10分鐘）

1.分組討論：學(xué)生們將分成若干小組，每組討論一個(gè)與生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)相關(guān)的實(shí)際問題。

2.實(shí)驗(yàn)操作：為了加深理解，我們將進(jìn)行一個(gè)簡(jiǎn)單的能量流動(dòng)實(shí)驗(yàn)。通過構(gòu)建一個(gè)食物鏈模型，觀察和記錄能量在其中的傳遞過程。

3.成果展示：每個(gè)小組將向全班展示他們的討論成果和實(shí)驗(yàn)操作的結(jié)果。

四、學(xué)生小組討論（用時(shí)10分鐘）

1.討論主題：學(xué)生將圍繞“生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)在實(shí)際生活中的應(yīng)用”這一主題展開討論。他們將被鼓勵(lì)提出自己的觀點(diǎn)和想法，并與其他小組成員進(jìn)行交流。

2.引導(dǎo)與啟發(fā)：在討論過程中，我將作為一個(gè)引導(dǎo)者，幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題并解決問題。我會(huì)提出一些開放性的問題來啟發(fā)他們的思考。

3.成果分享：每個(gè)小組將選擇一名代表來分享他們的討論成果。這些成果將被記錄在黑板上或投影儀上，以便全班都能看到。

五、總結(jié)回顧（用時(shí)5分鐘）

今天的學(xué)習(xí)，我們了解了生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的基本概念、重要性和應(yīng)用。同時(shí)，我們也通過實(shí)踐活動(dòng)和小組討論加深了對(duì)這一知識(shí)點(diǎn)的理解。我希望大家能夠掌握這些知識(shí)點(diǎn)，并在日常生活中靈活運(yùn)用。最后，如果有任何疑問或不明白的地方，請(qǐng)隨時(shí)向我提問。拓展與延伸1.拓展閱讀材料

-《生態(tài)學(xué)導(dǎo)論》（OdumE.P.著）：這本書詳細(xì)介紹了生態(tài)系統(tǒng)的基本原理，包括能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)等內(nèi)容，是生態(tài)學(xué)領(lǐng)域的經(jīng)典之作。

-《生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)》（LindemanR.L.著）：這篇文章深入探討了生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的理論基礎(chǔ)，對(duì)理解能量流動(dòng)的規(guī)律有重要參考價(jià)值。

-《生態(tài)學(xué)：概念與途徑》（MichaelL.Cain等著）：書中包含了對(duì)生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的現(xiàn)代研究和案例分析，有助于學(xué)生拓寬視野。

2.課后自主學(xué)習(xí)和探究

-研究特定生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)：鼓勵(lì)學(xué)生選擇一個(gè)感興趣的生態(tài)系統(tǒng)，如森林、湖泊或海洋，調(diào)查其能量流動(dòng)的特點(diǎn)和影響因素。

-探索能量流動(dòng)與生態(tài)保護(hù)的關(guān)系：學(xué)生可以研究能量流動(dòng)在生態(tài)保護(hù)中的作用，例如如何通過優(yōu)化能量流動(dòng)提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

-分析人類活動(dòng)對(duì)能量流動(dòng)的影響：引導(dǎo)學(xué)生思考人類活動(dòng)（如過度捕獵、農(nóng)業(yè)開墾等）如何改變生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)，進(jìn)而影響生態(tài)平衡。

-設(shè)計(jì)能量流動(dòng)實(shí)驗(yàn)：鼓勵(lì)學(xué)生設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證能量流動(dòng)中的某些規(guī)律，如能量傳遞效率的計(jì)算，或食物鏈中能量損失的研究。

-案例研究：學(xué)生可以選擇一個(gè)具體的生態(tài)問題，如生態(tài)入侵、生物多樣性喪失等，通過分析能量流動(dòng)的角度來探討問題的成因和解決方案。典型例題講解例題一：

題目：在一個(gè)簡(jiǎn)單的草原生態(tài)系統(tǒng)中，草、兔子和鷹構(gòu)成了一個(gè)食物鏈。如果草固定的能量為1000千焦，試計(jì)算兔子種群獲得的能量和鷹種群獲得的能量。

答案：根據(jù)能量傳遞效率通常為10%，兔子種群獲得的能量為100千焦，鷹種群獲得的能量為10千焦。

例題二：

題目：解釋為什么生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)中的能量金字塔是倒置的。

答案：能量金字塔是倒置的，因?yàn)槊總€(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物都需要消耗大量的能量來維持其生命活動(dòng)，而能量在傳遞過程中的效率通常很低（大約只有10%）。因此，越往食物鏈的頂端，可利用的能量越少，生物的數(shù)量也越少。

例題三：

題目：如果一片森林遭受蟲害，導(dǎo)致樹木大量死亡，請(qǐng)分析這一事件對(duì)生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的可能影響。

答案：蟲害導(dǎo)致的樹木死亡會(huì)減少生態(tài)系統(tǒng)的初級(jí)生產(chǎn)者數(shù)量，從而降低生態(tài)系統(tǒng)的總能量輸入。這將影響到整個(gè)食物網(wǎng)，可能導(dǎo)致消費(fèi)者種群數(shù)量減少，生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)受阻。

例題四：

題目：設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)中能量傳遞效率的大致范圍。

答案：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)如下：

1.準(zhǔn)備三個(gè)不同營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物（如草、蝗蟲、鳥）。

2.分別測(cè)量每個(gè)生物的能量含量（如通過燃燒法測(cè)定生物干重中的能量）。

3.計(jì)算能量從一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)傳遞到下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的效率（能量傳遞效率=消費(fèi)者獲得的能量/生產(chǎn)者提供的能量）。

4.重復(fù)實(shí)驗(yàn)多次，計(jì)算平均能量傳遞效率。

5.結(jié)果通常會(huì)發(fā)現(xiàn)能量傳遞效率在5%到20%之間。

例題五：

題目：論述生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)與生物多樣性的關(guān)系。

答案：生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)與生物多樣性密切相關(guān)。能量流動(dòng)的效率決定了生態(tài)系統(tǒng)中能夠支持多少個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)，以及每個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)中能夠存在多少生物種類。能量流動(dòng)越高效，生態(tài)系統(tǒng)中的生物多樣性通常越高，因?yàn)楦嗟纳锟梢垣@取到足夠的能量來維持生存和繁衍。反之，能量流動(dòng)受限可能導(dǎo)致生態(tài)位減少，生物多樣性下降。

補(bǔ)充和說明：

1.在解答例題一時(shí)，學(xué)生需要理解能量傳遞效率的概念，并能夠運(yùn)用簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)計(jì)算來估算能量在不同營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間的分配。

2.例題二要求學(xué)生能夠解釋能量金字塔的倒置現(xiàn)象，這是對(duì)生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)特性的考察。

3.例題三通過實(shí)際案例考察學(xué)生對(duì)能量流動(dòng)影響的理解，以及他們分析問題的能力。

4.例題四是一個(gè)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題，要求學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)的基本原則和方法，能夠設(shè)計(jì)出符合科學(xué)原理的實(shí)驗(yàn)方案。

5.例題五則是對(duì)生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)與生物多樣性關(guān)系的深入探討，旨在培養(yǎng)學(xué)生的綜合分析能力。作業(yè)布置與反饋一、作業(yè)布置

1.畫出草-兔子-鷹的食物鏈，并計(jì)算兔子種群和鷹種群獲得的能量。

2.比較森林生態(tài)系統(tǒng)和草原生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的特點(diǎn)，說明其差異的原因。

3.閱讀課本相關(guān)章節(jié)，總結(jié)生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的規(guī)律及其對(duì)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響。

4.設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的能量流動(dòng)實(shí)驗(yàn)方案，并預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

二、作業(yè)反饋

1.對(duì)學(xué)生繪制的食物鏈進(jìn)行檢查，指出其中存在的問題，如食物鏈的完整性、箭頭方向的正確性等。

2.對(duì)學(xué)生比較兩個(gè)生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)特點(diǎn)的作業(yè)進(jìn)行批改，關(guān)注其對(duì)生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)規(guī)律的理解，以及能否從不同角度分析差異的原因。

3.對(duì)學(xué)生閱讀課本相關(guān)章節(jié)的總結(jié)進(jìn)行評(píng)價(jià)，檢查其是否全面準(zhǔn)確地概括了生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的規(guī)律及其對(duì)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響。

4.對(duì)學(xué)生設(shè)計(jì)的能量流動(dòng)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行評(píng)價(jià)，關(guān)注其是否符合科學(xué)原理，實(shí)驗(yàn)步驟是否清晰，預(yù)測(cè)結(jié)果是否合理。內(nèi)容邏輯關(guān)系1.生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的過程及其特點(diǎn)：

-①能量輸入：太陽(yáng)能的固定

-②能量傳遞：食物鏈和食物網(wǎng)

-③能量轉(zhuǎn)化：能量傳遞效率

2.生態(tài)系統(tǒng)功能與能量流動(dòng)的關(guān)系：

-①生產(chǎn)力：能量流動(dòng)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)能量輸入的影響

-②物種多樣性：能量流動(dòng)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)的影響

-③穩(wěn)定性：能量流動(dòng)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響

3.生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的實(shí)際應(yīng)用：

-①生態(tài)恢復(fù)：如何優(yōu)化能量流動(dòng)提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性

-②生態(tài)工程設(shè)計(jì)：基于能量流動(dòng)原理的設(shè)計(jì)方法

-③生態(tài)保護(hù)：如何減少人類活動(dòng)對(duì)能量流動(dòng)的負(fù)面影響

板書設(shè)計(jì)：

1.生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的過程及其特點(diǎn)

-太陽(yáng)能的固定

-食物鏈和食物網(wǎng)

-能量傳遞效率

2.生態(tài)系統(tǒng)功能與能量流動(dòng)的關(guān)系

-生產(chǎn)力

-物種多樣性

-穩(wěn)定性

3.生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的實(shí)際應(yīng)用

-生態(tài)恢復(fù)

-生