3.2生态系统的能量流动(教学设计)-高二上学期生物人教版选择性必修2
生态系统的能量流动教学设计
一、教学背景分析
【教学设计思路】
本节采用以探究式活动为主的教学模式，从贝尔的综艺节目《荒野求生》引入，充分激发学生学习的兴趣，设置问题埋下伏笔并引入课题。首先，以小树苗的生长发育为起点，探讨生产者同化的太阳能的去向，进而分析第二营养级、第三营养级的能量变化，并利用卡片磁铁纸在黑板上构建出生态系统能量流动模型，在此基础上归纳生态系统能量流动的概念。然后充分依托和利用教材中的图片和图解等素材展开能量流动特点的探究式学习。在探究能量流动特点时，先是根据教材示意图形成定性认识，再以林德曼的研究为资料进行运用定量分析的方法研究能量流动的特点。在整个教学中，重视对学生“分析和处理数据”技能的训练，让学生体验整理数据、处理数据、分析数据，以及用数据说明生物学现象和规律的过程。从根本上把老师一讲到底的传统教学过程变为师生共同探索，共同研究的探究式教学过程，充分发展学生的科学探究核心素养。利用帮助贝尔找到在荒野求生中生存较长时间的有效策略和如何调整膳食结构来缓解世界人口增多造成的粮食紧张问题，来培养学生的社会责任感核心素养。
【教材分析】
《生态系统的能量流动》是2019人教版选择性必修二《稳态与环境》第三章、第二节的内容。在此之前学生已经学习过生态系统的生物组分和食物链、食物网内容。本节课主要讲述了能量流动的过程、特点和研究能量流动的意义，是生态系统功能中的重点内容。本节以“生态系统的结构”为基础，起着承上启下的作用，它可以与必修1光合作用、呼吸作用建立联系，其又直接关系到生态系统物质循环和稳定性的学习。这部分教学内容主要从“生态系统中能量的流动过程”、“生态系统中能量流动的特点”和“人类研究生态系统能量流动的意义”这三个方面来阐明生态系统中的能量流动问题。【学情分析】
本节课的内容看似简单，其实不好理解，尤其是如摄入量、同化量和用于生长发育繁殖的能量之间的区别，学生一搞不懂二总是记不住。若采用传统的讲授法教学，让学生死记硬背知识点，这会导致学生记不住知识点，有时就算记住但是不会应用。学生的核心素养也没有得到发展，也不理学生分析问题能力的提高。高一时已经学过实验探究，所以高二学生应该具备一定的探究能力。因此，本节课采用启发探究式教学，在教
学过程中利用环环紧扣的问题，组织学生深入思考，使学生能主动参与到学习过程中来。能让学生掌握知识的同时，提高阅读、探究、推理、想象、分析和总结归纳等各方面的能力，学生的科学探究和社会责任核心素养得到发展。
二、发展学生核心素养
1)通过对生态系统中能量流动过程和特点的思考、分析和总结，使学生自我形成对生
态系统的能量流动认识，发展学生在“生命观念”方面的核心素养。
2)基于已有的问题（贝尔的荒野求生策略），有目标的分析思考，找出方案的区别，
发展学生“科学探究”的核心素养。
3)通过对赛达伯格湖能量流动数据的分析，构建模型，让学生体验整理数据、处理数
据、分析数据，以及用数据说明生物学现象和规律的过程。发展学生“理性思维”的核心素养。
4)基于两个问题（寻找贝尔的荒野求生策略和改善世界人口增长带来的粮食紧张问
题），有目的分析研究能量流动的意义：能更好地为个人和全人类服务，发展学生“社会责任”核心素养。
三、教学重点
生态系统能量流动的过程和特点
四、教学难点
生态系统能量流动相关概念（摄入量、同化量、生长、发育和繁殖）的区分和理解
五、课时安排：2课时
六、教学方法
【教法】多媒体教学、模具教学法、探究式教学法，模型构建法
【学法】自主学习法合作交流法
七、教学准备：
【教师准备】ppt课件；能量流动模型构建用的磁铁纸；学生构建模型用的白纸
【学生准备】预习课本，完成教辅前面的学案
八、教学过程
四：本节小结五：反馈练习使能量更好地为人类服务，我们下面对本节课内容
进行总结。
PPT展示本节小结：思维导图
练习
学生：思
考，回
顾，小结
让学生体
会用思维
导图的方
式进行归
纳总结，
板书设计
生态系统的能量流动一、能量流动的过程
二、能量流动的概念
输入、传递、转化、散失
三、能量流动的特点
1、单向流动
2、逐级递减-传递效率10%-20%--能量金字塔
3.2生态系统的能量流动(教学设计)-高二上学期生物人教版选择性必修2
生态系统的能量流动教学设计 一、教学背景分析 【教学设计思路】 本节采用以探究式活动为主的教学模式，从贝尔的综艺节目《荒野求生》引入，充分激发学生学习的兴趣，设置问题埋下伏笔并引入课题。首先，以小树苗的生长发育为起点，探讨生产者同化的太阳能的去向，进而分析第二营养级、第三营养级的能量变化，并利用卡片磁铁纸在黑板上构建出生态系统能量流动模型，在此基础上归纳生态系统能量流动的概念。然后充分依托和利用教材中的图片和图解等素材展开能量流动特点的探究式学习。在探究能量流动特点时，先是根据教材示意图形成定性认识，再以林德曼的研究为资料进行运用定量分析的方法研究能量流动的特点。在整个教学中，重视对学生“分析和处理数据”技能的训练，让学生体验整理数据、处理数据、分析数据，以及用数据说明生物学现象和规律的过程。从根本上把老师一讲到底的传统教学过程变为师生共同探索，共同研究的探究式教学过程，充分发展学生的科学探究核心素养。利用帮助贝尔找到在荒野求生中生存较长时间的有效策略和如何调整膳食结构来缓解世界人口增多造成的粮食紧张问题，来培养学生的社会责任感核心素养。 【教材分析】 《生态系统的能量流动》是2019人教版选择性必修二《稳态与环境》第三章、第二节的内容。在此之前学生已经学习过生态系统的生物组分和食物链、食物网内容。本节课主要讲述了能量流动的过程、特点和研究能量流动的意义，是生态系统功能中的重点内容。本节以“生态系统的结构”为基础，起着承上启下的作用，它可以与必修1光合作用、呼吸作用建立联系，其又直接关系到生态系统物质循环和稳定性的学习。这部分教学内容主要从“生态系统中能量的流动过程”、“生态系统中能量流动的特点”和“人类研究生态系统能量流动的意义”这三个方面来阐明生态系统中的能量流动问题。【学情分析】 本节课的内容看似简单，其实不好理解，尤其是如摄入量、同化量和用于生长发育繁殖的能量之间的区别，学生一搞不懂二总是记不住。若采用传统的讲授法教学，让学生死记硬背知识点，这会导致学生记不住知识点，有时就算记住但是不会应用。学生的核心素养也没有得到发展，也不理学生分析问题能力的提高。高一时已经学过实验探究，所以高二学生应该具备一定的探究能力。因此，本节课采用启发探究式教学，在教
生态系统的能量流动(教案)-高二上学期生物人教版选择性必修2
生态系统的能量流动教学设计(一轮复习) 一、教材分析 本节内容是人教版生物必修3第5章第2节的内容，包括能量流动的概念、过程、特点和意义。既运用到生态系统的结构、光合作用、呼吸作用、捕食等前面已经复习过的知识，也是后面将要复习的物质循环等内容的基础。它不仅与生产生活相联系，又与环境保护、资源的可持续发展等有密切关系。 二、教学目标及重、难点 (一)生态系统能量流动的过程和特点。 (二)研究生态系统能量流动的意义。 三、教学策略与手段 采用自主探究、小组合作和模型建构等多种教学模式帮助学生完成能量流动相关内容的系统分析，突破重难点。 四、教学过程 (一)导入 首先展示锄禾的图片，抛出问题：为什么要除草、治虫？再展示收获的图片，提出问题：秸秆怎么办？学生很容易想到焚烧，这个农民常采用的方式。如何利用能量流动的知识很好地加以利用呢？ (二)能量流动的过程、概念和特点 展示一幅生态系统的能量流动图解(图1)，要求学生找出其中的错误和不足。 学生在自主思考和小组讨论的基础上，总结出三个错误：箭头方向、缺少初级消费者指向分解者以及分解者的呼吸作用的两个箭头。在学生整体把握的基础上，要求学生归纳出如下知识点：能量的源头、能量流动的起点、流经生态系统的总能量、能量流动的渠道、能量的转化、能量的散失途径、散失形式、各营养级的能量去路和能量流动的特点(原因)。 在小组讨论的基础上，在组长展示、其他小组质疑和教师点评中共同完成相关知识点的复习。 (三)能量流经各营养级的变化 师生共同分析能量流经生产者的变化，重点强调能量的去路，并利用磁性板在黑板上构建概念图模型(图2)。在模型建构的基础上，教师提出问题：生产者固定的太阳能是指照射在生产者上的能量吗？生产者同化量的两个去路是？三个去路是？ 在生产者能量变化的基础上，小组合作完成能量流经初级消费者的变化的贴图(备选项：初级消费者摄入、初级消费者同化、用于生长发育繁殖、次级消费者摄入、呼吸作用、粪便、分解者)。在小组展示(图3)和师生共同纠错的基础上，教师提出问题：摄入量、同化量和粪便量的关系是什么？初级消费者的粪便量属于谁的同化量？初级消费者同化量的两个去路？三个去路？再要求学生口头说出能量流经次级消费者的变化。然后，教师可通过一道例题巩固一下相关知识点。 【例1】下表是某营养级昆虫摄食植物后能量流动的情况，下列说法正确的是 A.昆虫的同化量是410kJ
高中生物人教版选择性必修2 《3.2生命系统的能量流动》教案
《生态系统的能量流动》教学设计 一、设计指导思想 新课程改革的一个重要理念就是把学生的个人知识、直接经验、生活世界看成是重要的课程资源，这也是建构主义的重要思想；建构主义认为：知识不是通过教师传授得到，而是学生在一定的情境，即社会性背景下，借助他人（包括教师和学习伙伴）的帮助，利用必要的学习材料，通过意义建构的方式而获得。本教学案例就是在这种理念指导下设计实施的。 二、教学目标 1.运用模型与建模思维，构建生态系统中能量流动过程模式图。 （科学思维、科学探究） 2.运用演绎与推理思维，分析能量流动特点。 （科学思维、科学探究） 3.关注粮食问题，节约粮食，合理平衡膳食。 （生命观念、社会责任） 三、教学重点和难点 1、教学重点：生态系统能量流动的过程和特点。 2、教学难点：生态系统的能量流动的过程。 四、教学方法 引导法、自主—合作—探究法 五、教学用具 多媒体课件；袁隆平院士及其团队种植的杂交水稻再获高产；模型建构
材料。 六、教学过程 【时事热点，引入课题】 首先向学生提问：谁是世界上最富有的人？启发学生思维。从粮食的角度来考虑，袁隆平是最富有的人，因为他种植的水稻养活了很多人，为我国乃至世界做出了巨大的贡献。接着像学生介绍时事新闻：11月2日上午，在湖南省衡阳市衡阳县的水稻基地，袁隆平院士团队成功冲关1500公斤。并且播放采访袁隆平院士的视频，增强学生的民族自豪感。以水稻为切入点，它作为我们的主食之一，在古代的诗句中就有过描述“稻花香里说丰年，听取蛙声一片”。向学生抛出问题：在这句古诗中有怎样的一条食物链呢？引导学生回答出“水稻—食虫螟—蛙”这条食物链。物质是能量的载体，以具体的食物链为切入点，研究能量流动。【分级建模，研究“过程”】 （一）对于第一营养级能量流动情况的分析 以水稻为具体的研究对象 设问1：水稻的能量来自于哪里？ 设问2：水稻中的能量可以有哪些去向呢？ 第一个问题容易回答，但容易忽视对能量的利用程度。向学生补充自然界中的能量大约只有1%的光能能被利用。第二个问题难度较大。在学生回答完后，教师做进一步的讲解。通过植物可以从幼苗长到成熟，引导学生回答出“一部分能量可以用来生长和繁殖”这一去向。在利用食物链，食稻螟可以吃水稻，水稻的残枝败叶可以流向分解者，将用于生
生态系统的能量流动教学设计 高二上学期生物人教版选择性必修2
3.2 《生态系统的能量流动》教学设计 一、教学目标 1.运用结构与功能观，分析能量流动的过程和特点。 （生命观念、科学思维） 2.通过能量流动模型的构建，分析能量流动过程和特点。（生命观念、科学思维） 3.通过模型、图理解能量是维持生态系统的动力，培养学生运用逻辑思维分析问题的能力，并指导农牧业生产。(社会责任） 4.运用物质与能量观，分析能量传递效率，提高能量在农业生产上的利用率。（社会责任） 二、教学内容和教学过程 （一）[导入] 学生品尝砂糖桔边观看砂糖桔果园的视频来引入新课。 提问：砂糖桔园的主人想在砂糖桔园放养一些鸡，鸡可以捕食害虫，鸡的粪便还可以作为肥料营养果树，但他比较困惑的是该放养多少只鸡比较合适。学完这节课我们来帮他解决他的困惑。 若放养鸡，砂糖桔园存在一条食物链：草→虫→鸡，研究生态系统的能量流动时是以个体为单位还是种群为单位？书本P54“研究能量流动的基本思路”,应将一个营养级中的所有种群作为一个整体进行研究，如我们以砂糖桔园的生产者、初级消费者、次级消费者为研究对象，分别研究它们的能量来源和去路。 （二）[科学思维1] 请同学们阅读教材P55，思考讨论下列问题 1、砂糖桔树的能量从哪里来？ 2、照射在砂糖桔树上的太阳能都被吸收了吗? 3、砂糖桔树同化的能量与用于生长发育和繁殖的能量有什么关系？ 4、用于生长发育和繁殖的能量有哪些去路？ 5、有限时间内（如1年内），沙砂糖桔树的能量全都被利用了吗？ （三）[模型构建1]
请阅读课本P 55第二段文字，构建能量流经生产者（第一营养级）时能量的来源和去路模型。（边提问学生，边构建，如下图） 1、注：“未利用”指由于调查时间有限，能利用而暂时未被利用的能量 如：一年内砂糖桔园的桔子树的能量并未完全被自身呼吸作用消耗，并未完全流入下一营养级，并未完全被分解者分解利用。 2、据能量流经生产者（第一营养级）时能量的来源和去路模型，完成下列等式：一个营养级同化的能量=_________________+__________________ 一个营养级所同化的能量=____________+______________+_________________ 一个营养级所同化的能量=_________________+________________ +_________________+_________________ [过渡]生产者被初级消费者摄入后，能量就流入了第二营养级，第二营养级的能量来源和去路是怎样的？ （四）[模型构建2] 请阅读课本P 55第二段文字和图3-5，构建能量流经初级消费者（第二营养级）时能量的来源和去路。 提问：能量流经次级消费者、三级消费者的来源和去路又是怎样的？上图应作何修改？ 随堂练习：
3-2 生态系统的能量流动 教案【新教材】高中生物人教版(2019)选择性必修二
3.2 生态系统的能量流动 教案 一、教学目标 1.通过分析能量在营养级间的流动情况和赛达伯格湖的能量流动，概述生态系统中能量流动的过程和特征。 2.用生态金字塔表征生态系统中各营养级间的能量、生物量或数量等关系。 3.概述研究生态系统能量流动的意义。 4.尝试调查当地某生态系统的能量流动情况。 二、教学重难点 1.教学重点 生态系统的能量流动过程。 2.教学难点 （1）分析生态系统能量流动的过程。 （2）尝试调查当地某生态系统的能量流动情况。 三、教学过程 【本节聚焦】 1.能量在生态系统中是怎样流动的？ 2.怎样理解生态金字塔？ 3.研究能量流动有什么实践意义？ 【导入】问题探讨：假设你像小说中的鲁滨逊那样，流落在一个荒岛上，那里除了有能饮用的水，几乎没有任何食物。你身边尚存的食物只有一只母鸡、15kg 玉米。 讨论：你认为以下哪种生存策略能让你维持更长的时间来等待救援？ 1.先吃鸡，再吃玉米。
2.先吃玉米，同时用一部分玉米喂鸡，吃鸡产下的蛋，最后吃鸡。 【一、生态系统的能量流动】 生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程，称为生态系统的能量流动。 1.输入 ①能量来源:太阳能 ②能量流动的起点:生产者固定的太阳能 ③流经生态系统的总能量:生产者所固定的全部太阳能 ④能量输入方式:生产者通过光合作用将光能转化成为化学能，固定在它们所制造的有机物中（其次还有化能合成作用） 特别提醒：若为人工生态系统，流经生态系统的总能量除生产者固定的太阳能总量，还有人工补充的能量（例如饲料中有机物中的化学能） 2.传递 ①能量传递的途径（渠道）：食物链和食物网 ②能量传递的形式：有机物中的化学能 3.转化 太阳能→有机物中的化学能→热能 4.散失 以热能的形式散失 科学方法：研究能量流动的基本思路
(新教材)人教版高中生物选择性必修2第3章第2节《生态系统的能量流动》优质课教学设计
（新教材）人教版高中生物选择性必修2第3章第2节《生态系统的能量流动》优质课教学设计（两课时） 一、教材分析。 本节的主题是“生态系统的能量流动”，本节内容主要包括能量流动的过程、能量流动的特点、生态金字塔、研究能量流动的实践意义。本节内容较为抽象，教材按照“创设认知冲突——介绍能量流动的概念——研究能量流动的方法——分析能量流动的过程和特点——用能量金字塔表征数量关系——研究的实践意义”的顺序安排内容，这样的安排既符合学生的认知规律，又体现了研究的基本过程和意义。“问题探讨”创设了“孤岛生存”的有趣情境。据调查,情境中的问题，在学生中的答错率较高。因此，以这个有趣且易错的情境引入，既能激发学生的兴趣，又有效地创造了认知冲突,从而顺利地进人本节的学习。 本节依然强调从整体的角度思考问题和开展研究，因此设置了“科学方法”栏目，介绍研究能量流动的基本思路，为接下来让学生分析能量流动的过程打下基础。 关于能量流动的过程，教材是从生态系统能量的最初来源一太阳能人手来分析的。关于能量流动的特点，教材以经典的赛达伯格湖的研究为例，引导学生自主分析和归纳。 教材接下来介绍了能量金字塔，以及分别用于表征各营养级间的生物量或个体数量关系的生物量金字塔和数量金字塔。 本节内容注重联系生产实践，教材专设一个小标题介绍研究能量流动的实践意义，并从三个方面归纳人类如何利用能量流动的研究成果指导生产实践。然后通过“探究•实践”活动引导学生将所学知识应用于生产实践，提高学生的调查能力。 二、教学目标和核心素养。 （一）教学目标 1.通过分析能量在营养级间的流动情况和赛达伯格湖的能量流动，概
述生态系统中能量流动的过程和特征。 2.用生态金字塔表征生态系统中各营养级间的能量、生物量或数量等关系。 3.概述研究生态系统能量流动的意义。 4.尝试调查当地某生态系统的能量流动情况。 （二）核心素养 1.生命观念：本节生态系统能量流动的示意图、分析赛达伯格湖的能量流动图解、生态金字塔等内容体现了建构模型方法的应用。有助于学生理解抽象的能量流动过程。通过教学培养学生生命的系统观、稳态与平衡观、物质与能量观、信息观等。 2.科学思维：本节内容也非常重视建构模型方法的应用。生态系统能量流动的示意图、分析赛达伯格湖的能量流动图解、生态金字塔等内容都有助于学生理解抽象的能量流动过程。本节还安排有一个“思维训练”，可训练学生分析和处理数据的能力。另外，本节设置了“科学方法”栏目，可训练学生分析和处理数据的能力。 3.科学探究：本节安排了“思考.讨论”、“探究•实践”活动，分析生态系统的结构。这些活动可以进一步提高学生的探究能力和实践能力，增强团队合作精神、探究精神等。 4.社会责任：本节内容注重联系生产实践，教材专设一个小标题介绍研究能量流动的实践意义，并从三个方面归纳人类如何利用能量流动的研究成果指导生产实践。然后通过“探究•实践”活动引导学生将所学知识应用于生产实践，提高学生的调查能力。 三、教学重难点。
生态系统的能量流动 教学设计-高中生物人教版(2019)选择性必修2
第2节生态系统的能量流动 (一)教学目标 1.通过分析能量在营养级间的流动情况和赛达伯格湖的能量流动，概述生态系统中能量流动的过程和特征。 2.用生态金字塔表征生态系统中各营养级间的能量、生物量或数量等关系。 3.概述研究生态系统能量流动的意义。 4.尝试调查当地某生态系统的能量流动情况。 (二)教学重点、难点. 1.教学重点 生态系统的能量流动过程。 2.教学难点 (1)分析生态系统能量流动的过程。 (2)尝试调查当地某生态系统的能量流动情况。 (三)教学过程 一、创设情境，导入新课 结合课本中“问题探讨”的情境，思考课本有关问题，在讨论的基础上，引导学生运用自己的语言表达什么是能量流动。 二、生态系统能量流动的概念 生态系统的能量流动是指生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。 太阳能几乎是所有生态系统的能量来源。它通过生产者的光合作用进入生态系统，然后从生产者转移到各级消费者以及分解者。生态系统各部分通过各种途径散失到环境中的热能，不能再为其他生物所利用。 三、研究能量流动的基本思路 研究能量流动如果以个体或种群作为研究对象，有着很大的局限性和偶然性，如果将一个营养级中的所有种群作为一个整体，则可以较为准确地计算出每一个营养级能量的输入值和输出值。 四、生态系统的能量流动过程 组织学生讨论：1.地球上几乎所有生态系统的能量都来自哪里?这些能量是如何输入生态系统的? 地球上几乎所有的生态系统所需要的能量都来自太阳。太阳每天输送到地球的能量绝大部分都被地球表面的大气层所吸收、散射和反射掉了,大约只有1% 以可见光的形式，被生态系统的生产者通过光合作用转化成化学能，固定在它们所制造的有机物中。这样，太阳能就输入到了生态系统的第一营养级。
3.2生态系统的能量流动教案2022-2023学年高二上学期生物人教版选择性必修2 (1)
人教版（2019）选择性必修2 生物与环境第3章生态系统及其稳定性 第2节生态系统的能量流动教学设计 一、教学目标 1.通过实例数据分析，尝试应用模型方法分析生态系统的功能，建立生态金字塔，表征食物网各营养级之间在个体数量、生物量和能量方面的关系。 2.从生态系统整体出发，分析具体的生态系统内各成分之间的关系，归纳研究生态系统能量流动的意义。进一步强化生态系统的结构与功能观、能量观与系统观。 3.利用生态系统的能量流动规律，对其合理改造，使人们能够更加科学、有效地利用生态系统中的资源。在参与构建生态系统的过程中，提升参与社会生活的意识。 二、教学重难点 1、教学重点 群落的演替过程。 2、教学难点 群落的演替过程。 三、教材分析 本节课是人民教育出版社出版的选择性必修2《种群与环境》中第3章第2节的内容，需1课时完成。本节内容包括生态系统中能量流动的过程，能量流动的特点和研究能量流动的意义三部分。由于本节课在八年级下册中已经有所学习，故内容较容易掌握，但本节内容在课程标准的要求是分析生态系统中能量流动的基本规律及其应用，要求学生在掌握本节内容的基础上，分析和解决生活中的实际问题，具有较高难度。本节与其他内容的联系，第4章种群与群落，以及生态系统的结构是学习本节的基础，同时与新陈代谢中能量的变化即光合作用，呼吸作用有一定联系，又直接与物质循环和生态系统的稳定性相关。 四、教学步骤 1、新课导入 ✓课件展示问题探讨。 教师：假设你像电影中的主人公那样，流落在一个荒岛上，那里除了有能饮用的水以外，几乎没有任何食物。你随身尚存的食物只有一只母鸡、15kg玉米。
提问：你认为以下哪种生存策略能让你维持更长的时间来等待救援？ A、先吃鸡，再吃玉米。 B、先吃玉米，同时用一部分玉米喂鸡，吃鸡产下的蛋，最后吃鸡。 学生：选择A。 教师：对于母鸡的抗议，我们是可以理解的。我们必须给母鸡一个合理的解释，消除母鸡的不满情绪，这就得用到了我们这节课的内容《生态系统的能量流动》。 2.新课讲授 提问：什么叫作生态系统的能量流动？ 学生：生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。 提问：如何研究能量流动这一复杂的过程呢？我们从一个生物个体人手。 ✓课件展示个体能量的散失。 ✓提问： （1）能量是如何流经个体1的呢？ （2）输入进来的能量都用来干什么呢? 教师：同种生物个体2、个体3也是类似的情况，依此类推。 提问：在一定空间范围内，同种生物所有个体形成的集合叫作种群，如果将这个种群作为一个整体来研究，上图可以简化成什么模式呢？ ✓课件展示展示种群为单位能量的输入与散失。 提问：那某一营养级的能量流动情况呢？ 教师：将一个营养级的所有种群作为一个整体来研究能量流动。可以比较精确地测量每一个营养级能量的输人值和输出值。这样，我们就得到了一个可以分析生态系统能量流动的模型，有了它，我们就可以将复杂的过程简单化。下面我们就用这个模型来研究生态系统的能量流动。 （一）能量流动的过程 提问：大鱼吃小鱼，小鱼吃虾米，虾米吃泥巴。这句话蕴含的生物意义是什么？学生：一条食物链。 教师：在这个食物链中生物之间有制约作用——靠捕食起到制约作用。 提问：说出食物链中各生物所属营养级，以及在生态系统中的具体成分。 学生：泥巴(浮游植物）——第一营养级，生产者；虾米——第二营养级，初级消费
生态系统的能量流动第1课时导学案-高二上学期生物人教版选择性必修2
第3章 生态系统及其稳定性 第2节 生态系统的能量流动（课时1）学案 一、教学思路 二、学生活动 【新旧衔接】请利用上一节所学知识构建食物网： 【新课学习】 （一）能量流动的概念 （二）能量流动的过程 ⭐任务一：小组讨论，分析资料，回答问题 【资料1】在一个湖泊生态系统中，每平方厘米生产者一年固定的太阳能为464.6J,其中有96.3J 被呼吸作用散失，其余储存在有机物中。 【问题】 1.生产者的能量来源？生产者获得能量的生理过程？该过程发生了怎样的能量转化？ _______________________________________________________________________________ 2.呼吸作用过程中能量以什么形式散失？ _______________________________________________________________________________ 3.储存的能量有什么用途？ _______________________________________________________________________________ 4.请分析同化量、呼吸散失量与储存量之间的数学关系,用等式形式表示。 _______________________________________________________________________________ 【要求】请在图中的括号里填写相应的数据。 玉米 猪 鸡 人
【结论】同化量=呼吸散失量+储存量 ⭐任务二：小组讨论完成下面的问题 【资料2】植食性动物捕食的生产者并未被其全部消化吸收，未被消化吸收的部分以粪便形式排出到体外。 【问题】 1.请分析植食性动物的摄入量、同化量、粪便量之间的数学关系，用等式形式表示。 ________________________________________________________________________________ 2.植食性动物粪便量属于谁的同化量？属于该同化量中的哪一部分能量？粪便量最终去路？________________________________________________________________________________【要求】 能够在模型中找出植食性动物粪便量流入分解者的箭头所在位置，理解原因，并简化模型，找到生产者同化量的最终去路。 【结论】 通过对植食性动物的摄入量、粪便量、同化量之间关系的分析，明白植食性动物的粪便量属于___________的同化量，最终流入___________，并将“一来二去”模型进一步构建成“一来三去”模型。 ⭐任务三：小组合作完成模型构建 【资料3】 生产者能量流动的“一来三去”模型。 【问题】 请描述每一处分解者利用的能量来源。 【要求】 请利用提供的教具构建每一营养级能量流动的模型，并找出不同营养级能量流动过程的不同之处。 【结论】 除最高营养级之外，每一营养级的能量流动都是“一来三去”，分解者利用的能量既包括本营养级的_________________________，也包括___________________的粪便量。
3-2 生态系统的能量流动-高二生物同步考点精讲精练(人教版2019选择性必修2)(解析版)
3.2 生态系统的能量流动 考点精讲精练 考点1：能量流动的过程(以能量流经第二营养级为例) 【例1】在一定时间内，某生态系统中全部生产者固定的能量值为a，全部消费者所获得的能量值为b，全部分解者所获得的能量值为c，则a、b、c之间的关系是（） A．a=b+c B．a>b+c C．a 【例3】图表示某一生态系统中的能量流动过程，其中甲、乙、丙代表生物成分，A、B、C、D、E、F代表能量。下列叙述错误的是（） A．A流入甲是通过光合作用实现的 B．生态系统中乙的个体数量可能大于甲 C．E表示的是各营养级呼吸作用散失的能量 D．C/B的数值可代表能量由第二营养级流向第三营养级的传递效率 【答案】D 【详解】A、图中甲是生产者，A是其同化的能量，是通过其光合作用实现的，A正确；B、图中甲是生产者，乙是初级消费者，后者的数量是可能大于前者的，如虫的数量大于树，B正确；C、根据以上分析已知，E 表示的是各营养级呼吸作用散失的能量，C正确；D、乙、丙分别处于第二、第三营养级，同化的能量分别为B、C，第二营养级输入的能量为F，则能量由第二营养级流向第三营养级的传递效率=C/（B+F），D错误。故选D。 【例4】流经某一生态系统的总能量是（） A．照射到该生态系统中的全部太阳能 B．该生态系统中所有生产者、消费者、分解者体内的能量 C．该生态系统中生产者体内的能量 D．该生态系统中生产者所固定的太阳能 【答案】D 【详解】A、照射到该生态系统中的全部太阳能不能被生产者全部固定，生产者固定的太阳能才是流经生态系统的总能量，A错误；B、流经某一生态系统的总能量是指这个生态系统的生产者所固定的全部太阳能，该生态系统中所有生产者、消费者、分解者体内的能量和它们呼吸散失的能量之和表示流经该生态系统的总能量，B错误；C、该生态系统中生产者体内的能量小于生产者固定的太阳能总量，C错误；D、生产者固定的太阳能总量是流经整个生态系统的总能量，D正确。故选D。 【例5】下图表示某生态系统能量流动的部分过程，其中①～⑩代表能量，单位为J/(m2·a)。下列有关叙述正确的是（） A．⑧所代表的能量值是由初级消费者流向分解者部分 B．①、②与植物的呼吸消耗量之和即为输入该生态系统的总能量 C．⑦表示的同化量全部用于初级消费者的生长、发育和繁殖 D．⑦占植物光合作用积累量的百分比为两个营养级间的能量传递效率 《生态系统的能量流动》第一课时教学设计 一、教学目标 1.通过对能量流经三个营养级的的分析，简述能量流动的过程及概念。 2.通过对赛达伯格湖能量流动的定量分析，概述生态系统的能量流动特点。 二、教材分析 《生态系统的能量流动》一课主要讲述了能量流动的过程、概念特点，是生态系统功能中的重点内容。本节以“生态系统的结构”为基础，起着承上启下的作用，它可以与必修1光合作用、呼吸作用建立联系，其又直接关系到生态系统物质循环和稳定性的学习。这部分教学内容主要从“生态系统中能量的流动过程”、“生态系统中能量流动的特点”来阐明生态系统中的能量流动问题。 三、学情分析 本节课的内容学生往往看了教材好像懂了，但真正理解和应用起来却存在一定的问题。若采用传统的讲述法教学，要求学生死记硬背知识点，学生既掌握不了知识，也会觉得很乏味，不利于调动学生的积极性和主动性，也不利于学生能力的培养，学生的主体地位也不能充分的体现出来。根据高二学生已经具备了一定的探索和研究能力的实际情况，采用启发探索式教学，在教学过程中采用讨论法，向学生提出具有启发性和思考性的讨论题，组织学生展开讨论，使学生能主动参与到学习过程中来，在轻松掌握知识的同时，提高学生的阅读、探索、推理、想象、分析和总结归纳等各方面的能力。学生拥有了分析问题、解决问题的能力，不但能在学习上解决问题，在以后的人生道路上也会少走很多弯路。 教学流 程 教师活动学生活动 引入新课【创设情境】假设你像小说中的鲁滨逊那样，流落在一个荒岛上， 那里除了有能饮用的水，几乎没有任何食物。你身边尚存的食物 只有一只母鸡、15kg玉米。 讨论: 你认为以下哪种生存策略能让你维持更长的时间来等待 救援？ 1. 先吃鸡，再吃玉米。 2. 先吃玉米，同时用一部分玉米喂鸡，吃鸡产下的蛋，最 后吃鸡。 设计意图：通过问题引导，引入想要维持最长的时间就需要获得 最多的能量； 问题情境导 入，吸引学 生兴趣，进 入本课堂的 学习 第2节生态系统的能量流动 一、教材分析 “生态系统的能量流动”是新教材人教版选择性必修二第3章“生态系统及其稳定性”第2节内容。课程标准对本节的内容要求是“分析生态系统中的能量在生物群落中单向流动并逐级递减的规律；举例说明利用能量流动规律，人们能够更加科学、有效地利用生态系统中的资源；解释生态金字塔表征了食物网各营养级之间人个体数量、生物量和能量方面的关系”。对应的学业要求是“使用图示等方式表征和说明生态系统中物质循环、能量流动和信息传递的过程和特征，并对相关的生态学实践应用作出合理的分析和判断”。本节正文内容主要包括“能量流动的过程”“能量流动的特点”“生态金字塔”“研究能量流动的实践意义”和“调查当地某生态系统中的能量流动情况”五部分。除此还包括“科学方法--研究能量流动的基本思路”和“思维训练---分析和处理数据”两部分内容。本教材内容的知识要点较易掌握，但由于该内容往往把分析和应用结合在一起，学生还是有一定的困难。教学中运用多媒体课件不仅形象的说明了能量流动过程的两大特点，还以实例，习题对该节所学知识进行巩固。本节内容以“生态系统结构”为基础，且与细胞代谢中光合作用、呼吸作用等知识有一定的综合度。 二、教学目标 1.通过分析能量在营养级间的流动情况和赛达伯格湖的能量流动，概述生态系统中能量流动的过程和特征。 2.用生态金字塔表征生态系统中各营养级间的能量、生物量或数量等关系。 3.概述研究生态系统能量流动的意义。 4.尝试调查当地某生态系统的能量流动情况。 三、核心素养 1.生命观念：一切生命活动都离不开能量，能量摄入并在生态系统中流动，这个过程伴随着物质的变化，保证了生命活动的进行，渗透物质与能量观。 2.科学思维：利用图示(3-5、3-6、3-7、3-8)、模型建构生态系统能量流动的过程，培养学生的建模思想。 3.社会责任：认同利用能量流动规律，更加科学、有效地利用生态系统中的资源。 四、教学重难点 1.重点：生态系统的能量流动过程。授课人： 个人提升与运用： “生态系统的能量流动”复习课教学设计 1.教材分析及设计思路 “生态系统的能量流动”是人教版高中生物学选择性必 修二第三章第二节的内容，教材通过3个能量流动图来呈现能量流动的过程和特点。这是本节的重点和难点，同时为学习物质循环和生态系统稳定性奠定基础。要求学生掌握能量在生物群落中流动的规律及运用，解释食物网各营养级之间在个体数量、生物量和能量方面的联系，帮助人们能够更科学、更有效地利用生态系统中的资源。 2.学情分析 经过新课的学习，学生对生态系统中的能量流动过程已经有了一定的认识，理解了整个生态系统以及各营养级之间能量的来源、去路以及流动特点。但是，部分学生在有限的课堂时间内对3个能量流动图的内在联系把握不足。 3. 教学重点和难点 重点:生态系统能量流动的过程和特点。 (1)能量是一切生命活动的动力,也是生态系统存在和发展的基础。生物圈中每一个完整的生态系统都是一个能量输入、传递和输出的系统,生态系统内能量单向传递的全过程，叫做能量流动。这是生态系统功能的一个重要体现。 (2)分析生态系统能量流动过程和特点的过程,也就是培养学 生分析综合和推理的思维能力的过程;同时，生态系统能量流动的过程，渗透着物质运动和物质普遍联系的辩证观点,是渗透辩证唯物主义观点教育的极好素材。 (3)研究能量流动的过程和特点,一方面可以巩固前面学习的食物链和食物网的知识,另一方面，也为研究生态系统的目的一一服务于人类自身(能量流向对人类最有益的部分)打好基础。 难点:(1)生态系统能量流动的过程和特点 能量本身是一个抽象的概念,能量流动也是抽象的,在学生原有的认知结构中,对于能量的认识不是很充分,对于能量流动的过程和特点更是生疏，因而成为认知上的难点。教师引导学生分析时，应首先提示学生“能量是一切生命活动的动力”，生态系统存在和发展的基础也需要能量,再引导学生分析生态系统的能量输入、传递和输出过程。 对于能量流动特点的分析,引导学生从具体的能量流动过程分析出抽象的能量流动特点,组织学生分析必须有很好的切入点,采用设计合理的问题或提示分析的角度的方式引导学生分析能量流动的特点,教师在组织教学时要仔细考虑。 (2)能量金字塔的概念 能量金字塔是生态系统能量传递效率的一种直观表示方法,能量金字塔概念的提出是教学的难点,教师可以从如何直观表示生态系统能量传递效率的角度提出能量金字塔的概念,既有利于对能量金字塔概念的理解,又有利于对生态系统传递效率知识的 3.2 生态系统的能量流动 教学目标 教学重点 生态系统的能量流动过程。 教学难点 1.分析生态系统能量流动的过程。 2.尝试调查当地某生态系统的能量流动情况。 知识点01 能量流动 （图1） （图2） 课程标准 目标解读 1.生物群落与非生物的环境因素相互作用形成多样化的生态系统，完成物质循环、能量流动和信息传递。 2.生态系统通过自我调节作用抵御和消除一定限度 的外来干扰，保持或恢复自身结构和功能的相对稳 定。 1.分析生态系统中能量在生物群落中单向流动、逐级递减的规律。 2.举例说明利用物质循环和能量流动规律，人们能够更加科学、有效地利用生态系统中的资源。 3.解释生态金字塔表征了食物网各营养级之间在个 体数量、生物量和能量方面的关系。 知识精讲 目标导航 能量流动：指生态系统中能量的输入、传递、转化和散失过程。结合图1回答： 1.生态系统的能量最终来源于？太阳能 2.流经生态系统的总能量是？生产者所固定的太阳能 3.生态系统能量流动的起点是？从生产者固定的太阳能开始 4.生态系统能量流动的渠道是？食物链和食物网 5.能量的转化形式？ 6.能量散失的主要途径和形式？呼吸作用；热能 7.箭头由粗到细：能量逐级递减 方框越来越小：随营养级增加，贮存在生物体内的能量递减8.结合图2，各营养级能量的去路有哪些？ 知识点02 能量流动的特点 （1）能量流动的特点？ 单向流动原因：是食物链中各营养级的顺序是不可逆转的。逐级递减逐渐递减的能量主要是通过呼吸作用离开生态系统。（2）相邻营养级之间，能量传递效率？10％～20％ 能量传递效率＝下一营养级同化量上一营养级同化量 ×100% 知识点03 生态金字塔 生态金字塔是指各营养级之间的某种数量关系，这种数量关系可以采用个体数量单位、生物量单位或能量单位表示，采用这些单位构成的生态金字塔分别为数量金字塔、生物量金字塔和能量金字塔。 1.能量金字塔 把生态系统中的各个营养级的能量数值绘制成一个塔，塔基为生产者，往上为较 少的初级消费者（植食动物），再往上为更少的次级消费者（一级食肉动物）， 再往上为更少的三级消费者（二级食肉动物），塔顶是数量最少的顶级消费者。 能量金字塔形象地说明了生态系统中能量传递的规律。 在一个生态系统中，营养级越多，在能量流动的过程中消耗的能量就越多。所以， 生态系统中营养级不超过4－5个。 2.生物量金字塔 生物量金字以生物的干重表示营养级中生物的总重量（即生物量），一般植物的生物量要大于植物食动物的生物量，而植食动物的生物量又会大于肉食动物的生物量，因此塔形通常是上窄下宽的正锥体，但是在海洋生态系统中常表现为一个倒锥体生物量金字塔。 3.数量金字塔 任何生态系统都需要不断地得到来自系统外的能量补充，以便维持生态系统的正常功能。 知识点04 研究能量流动的实践意义 1.实现对能量的多级利用，提高能量利用率。 3.2生态系统的能量流动（1） 活动一：阅读课本P55第一、二段内容，思考以下问题并把答案标注在课本相应位置： 1.玉米的能量来自哪里？ 2.照射在玉米上的太阳能都被吸收了吗？ 3.玉米吸收太阳能后，以何种形式储存？有哪些去向？ 4.完成玉米的能量流动示意图：（包括玉米同化量、自身呼吸作用以热能散失、用于 自身生长发育繁殖、残枝败叶、被分解者利用、鸡摄入） 活动二：根据课本p55图3-5，构建鸡（第二营养级）的能量流动模式图 编制人审核人课型新授课课时 2 使用时间 高频考点 学习目标 1、通过构建某一营养机能量流动的模型，掌握能量流动的定义 2、通过自主学习和选择训练，学会用生态金字塔表示生态系统中各营养级之间的能量、生 物量或数量的关系 重难点 重点：通过对赛达伯格湖能量流动的定量分析，概述生态系统中能量流动的特点 难点：通过分析能量在营养级间的流动情况，概述生态系统中能量流动的过程 课内互动探究区 尝试总结能量的输入来源、 传递渠道与形式、转化过程、 散失形式和途径。 思维拓展：能量流动模型训练 例1.如图表示能量流经第二营养级的示意图，a~g表示相应能量的数值大小，据图回答A~E分别表示的含义？ A B C D E 例2.下图甲表示草原生态系统中某条食物链能量流动的情况，图乙表示兔能量的来源与去向。对以下问题进行辨析。 （1）流入该生态系统总能量只有草固定的太阳能（） （2）兔流向分解者的能量包括兔的遗体和粪便中粪便分解者的能量（）（3）图乙中B1表示兔用于生长发育繁殖的能量（） （4）图甲中①表示兔从草摄入的能量（） 例3.（不定项）某湿地生态系统食物网中第一、第二 营养级间能量流动的部分流程图如下，图中字母表示 相应的能量，相关叙述正确的是（） A．该生态系统藻类固定的总能量是A＋B B．第二营养级同化的的能量为D＋E＋F＋G C．第二营养级用于生长发育、繁殖的能量是E＋F D．各营养级都有能量散失和流向分解者导致能量逐级递减 生物选择性必修2 生物与环境【教学设计】 第2节生态系统的能量流动 [学习目标] 1.通过分析生态系统中能量在生物群落中单向流动并逐级递减的规律,培养物质与能量观等生命观念、归纳与概括等科学思维。 2.通过举例说明利用能量流动规律,人们能够更加科学、有效地利用生态系统中的资源,培养关注生物学社会性议题的社会责任感。 3.通过解释生态金字塔表征了食物网各营养级之间在个体数量、生物量和能量方面的关系,培养建模的科学思维。 4.通过调查生态系统的能量流动,培养观察提问、团队合作、交流讨论等科学探究素养。 【课件自主预习】 一、生态系统能量流动的概念和过程 1.能量流动的概念:是指生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。 2.能量流经第一营养级的过程(以绿色植物为例) (1)能量输入:生态系统中的生产者通过光合作用把太阳能转化为化学能,固定在它们所制造的有机物中。 (2)能量去向 ①在生产者的呼吸作用中以热能的形式散失。 ②用于生产者的生长、发育和繁殖等生命活动,储存在植物体的有机物中。构成植物体的有机物中的能量,一部分随着残枝败叶等被分解 者分解而释放出来;另一部分被初级消费者摄入体内,这样,能量就流入了第二营养级。 3.能量流经第二营养级的过程 (1)能量输入:初级消费者同化生产者的能量。 (2)能量去向 ①在初级消费者的呼吸作用中以热能的形式散失。 ②用于初级消费者的生长、发育和繁殖等生命活动,储存在初级消费者的有机物中。构成初级消费者的有机物中的能量,一部分以遗体残骸的形式被分解者利用;另一部分被次级消费者摄入体内,这样,能量就流入了第三营养级。 (3)图解 4.能量在不同营养级间变化情况 能量在第三、第四营养级的变化,与第二营养级的情况大致相同。5.生态系统能量流动的示意图(教材P55图36) 由图可以看出:生产者及各级消费者能量流动相同的三个去向是:通过呼吸作用以热能的形式散失,被下一营养级同化,被分解者利用。 二、能量流动的特点和生态金字塔 1.能量流动的特点 第2节生态系统的能量流动 一、能量流动的概念和过程 1．概念 生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。 2．过程 (1)能量的输入： (2)能量流经第二营养级的过程： (3)能量流动示意图： ①能量流动的方向(箭头)：表示生态系统中能量流动是单向流动的。 ②箭头由粗变细：表示能量逐级递减。 ③菱形面积越来越小：表示随营养级级别的增加，储存在某营养级生物体内的能量越来越少。 二、能量流动的特点 1．单向流动 (1)方向：沿食物链由低营养级流向高营养级。 (2)特点：不可逆转，也不能循环流动。 2．逐级递减 (1)能量传递效率：相邻两个营养级的能量传递效率为10%～20%。 (2)营养级数量：生态系统中的能量流动一般不超过5个营养级。 三、生态金字塔 1．能量金字塔：将单位时间内各营养级所得到的能量数值转换为相应面积(或体积)的图形，并将图形按照营养级的次序排列形成的一个金字塔图形，叫作能量金字塔。 2．生物量金字塔：在金字塔中如果表示的是各个营养级生物量(每个营养级所容纳的有 机物的总干重)之间的关系，就形成生物量金字塔。与能量金字塔相似，但有特例，如海洋中的某一时刻浮游植物的生物量可能低于浮游动物的生物量。 3．数量金字塔：在金字塔中如果表示的是各个营养级的生物个体的数目比值关系，就形成数量金字塔。 四、研究能量流动的意义 (1)帮助人们将生物在时间、空间上进行合理配置，增大流入某个生态系统的总能量。 (2)帮助人们科学地规划、设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用。 (3)帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。 [诊断自学效果] 1．判断下列叙述的正误 (1)生态系统的能量流动指能量的输入和散失过程(×) (2)太阳能只有通过生产者才能输入生态系统中(√) (3)每一营养级生物的同化量就是从上一营养级摄入的能量(×) (4)生长、发育和繁殖的能量＝分解者分解利用的能量＋下一营养级同化的能量＋未被利用的能量(√) (5)在“植物→鼠→鹰”这条食物链中，第三营养级含能量最少(√) (6)相邻两个营养级的能量传递效率不会小于10%，也不会大于20%(×) (7)沼渣、沼液作为肥料还田，使能量能够循环利用(×) (8)研究能量流动，可合理设计人工生态系统，提高能量的传递效率(×) (9)能量金字塔和生物量金字塔可以出现倒置现象(×) 2．将能量流动及相关内容连线 新知探究一能量流动的过程 [在探究中学明] 下图表示能量流入第二营养级后的去向，据图回答有关问题。 (1)初级消费者摄入的能量是其同化量吗？它们之间存在什么关系？ 提示：初级消费者摄入的能量不等于其同化量，它们之间的关系：同化量＝摄入量－粪便量。 (2)初级消费者粪便中的能量是其同化量的一部分吗？为什么？ 提示：不是。初级消费者粪便中的能量不属于其同化的能量，而是属于生产者所同化的能量。 (3)第二营养级能量的去路有d、i、f(填图中字母)三条。生态系统的能量流动 教案 高二上学期生物人教版选择性必修2
生态系统的能量流动教学设计 高二上学期生物人教版选择性必修2
“生态系统的能量流动”复习课教学设计 高二上学期生物人教版选择性必修2
生态系统的能量流动(教师版)-高二生物同步精品讲义(人教版2019选择性必修2)
生态系统的能量流动第1课时导学案 高二上学期生物人教版选择性必修2
3-2 生态系统的能量流动【教学设计】生物选择性必修2 生物与环境
人教版选择性必修二生态系统的能量流动教案