“生态系统的能量流动”（第1课时）的教学设计，本文主要内容关键词为：课时论文,教学设计论文,生态系统论文,能量论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
一、教学分析
1.教材分析
《普通高中生物课程标准（实验）》在“课程设计思路”中指出，“生物3：稳态与环境”模块有助于学生领悟系统分析、建立数学模型等科学方法及其在科学研究中的应用。可见，系统分析的方法是必修3科学方法的侧重点之一[1，2]。
人教版教材《生物必修3》第5章共有5节内容，本课是第2节的教学内容，该节内容包括：生态系统的能量流动的概念、过程、特点，以及研究能量流动的实践意义。它既以第1节生态系统的结构为基础，又与第3节生态系统的物质循环紧密联系，起到了承上启下的作用。本课为第2节的第1课时，教学内容比较抽象，教学重点和难点在于通过学习建构模型的方法深入理解并系统分析能量流动的概念、过程及其特点，为第2课时能量流动的实践意义和应用的学习打下基础。
2.学情分析
高二的学生已经学习必修1和必修2的2个模块，对于模型建构的生物科学学习方法有了一定的认识，同时学生在第1节已经学习生态系统的结构，对于能量流动已有所了解，教师在学生进行能量流动模型建构时只需创设情境，并适当引导即可；但是高中生对能量流动进行系统分析（定性分析和定量研究）难度较大，可在学生自主完成模型建构的基础上通过教师引导完成对能量流动的系统分析，通过学生分组互助建构模型并逐步让学生学会分析方法。
二、教学目标
1.知识目标
概述生态系统的能量流动；分析生态系统的能量流动的过程及特点。
2.能力目标
通过分析能量流动的概念和过程，建构相关模型；系统分析能量流动的过程和特点，解决相关实践问题。
3.情感目标
体验系统分析法在能量流动探究中的一般过程；认同建构模型进行生物科学研究的价值，激发学习生物科学的兴趣。
三、教学重点和难点
尝试建构能量流动概念及过程的模型；应用模型建构的方法系统分析生态系统的能量流动及其特点。
四、教学策略与手段
本课采用了“模型建构”、“问题学习”、“自主探究”、“合作学习”等多种教学模式相结合，利用多媒体课件和学案，帮助学生直观、生动地完成生态系统能量流动的概念、过程及特点的模型建构和能量流动过程的系统分析，借助教师引导、小组讨论、学生互评等活动实现学生自主突破本节课的重、难点。
五、教学过程
1.导入新课
教师展示课件漫画，引入教材第93页“问题探讨”，激发学生的学习兴趣。教师引导学生用捕食关系分析2种生存策略的不同之处（图1）。回顾复习，建立生态系统的结构与能量流动的联系，引出能量流动的分析。
2.能量流动的概念
教师引导学生分析教材第93页能量流经一个种群的图示，初步建立定性分析能量流动的思路，由“个体”到“种群”逐步简化，培养学生建构模型的能力并落实概念教学。学生建构能量流动概念的模型（图2）并完成学案。生态系统的能量流动是指生态系统中能量的
的过程。（学案）
教师在落实概念教学后针对“传递？”提出问题：“能量怎样在生态系统中进行流动？”学生可依据教材第1节回答：“生态系统的能量流动是通过食物链和食物网进行的”，教师随即引出能量流动的过程研究。
3.能量流动的过程
（1）教师引导学生建构一个生态系统能量流动过程的最基本模型（图3），由易到难，埋下伏笔。
（2）教师引导学生利用能量流动概念的模型来建构能量流经第一营养级的模型（图4），学生体验科学探究的过程，学习定性分析能量流动的方法。
（3）教师引导学生分析能量流经第二营养级与第一营养级的不同，学生建构能量流经第二营养级的模型（图5），进一步定性分析能量流动。
完成模型建构后，教师引导学生分组讨论：“如何建构生态系统能量流动的简化模型？”学生通过合作学习，分析简化模型的思路，即每个营养级只用一个方框代表。
（4）教师引导学生分析每个营养级能量的主要来源与去向。学生建构简化模型（图6），进一步体验科学探究的过程，通过结果互评完善模型建构，完成对能量流动的定性分析。
教师利用多媒体课件再次引入“问题探讨”并提问：“怎样帮助鲁宾逊做出科学的决策？”学生自主分析还要解决的问题，即传递效率，进一步激发学生的探究欲，由定性分析过渡到定量研究。
4.能量流动的特点
教师引导学生比较赛达伯格湖的能量流动图解与建构的模型的不同之处。学生根据学案，分析数据，填表（见下页表），计算，进而提高分析和处理数据的能力。学生通过小组讨论，总结出能量流动的特点：单向流动，逐级递减。同时根据教材，学生指出传递效率约为10%～20%，并解释模型中箭头“方向和粗细”的意义。完善能量流动的简化模型（图6）。
5.解决实践问题
教师利用多媒体课件第3次引入“问题探讨”，引导学生用定量的方法更科学地帮助鲁宾逊做出决策。教师提供以下实例：
假设鸡自身重1.5kg，按最大传递效率20%计算，且策略2中有1/5的玉米给鸡吃，剩余的玉米给人吃，则2种策略人的体重各可以增加多少？（课件）
学生计算如下：
策略1:1.5×20%+15×20%=3.3（kg）
策略2:（15×1/5×20%+1.5）×20%+15×4/5×20%=2.82（kg）
教师引导学生通过数据模拟、计算、比较，解决“问题探讨”中的实践问题。学生体验了由定性分析到定量研究的方法，认同建构模型进行生物科研的价值。
6.知识总结
教师借助课件、学案引导学生回顾本节课的核心知识。学生自主总结，完善板书。
7.引出第2课时
教师提出问题：“还有什么方法建构能量流动的模型吗？研究能量流动有什么实践意义？”引出学生对第2课时中能量金字塔和能量流动的实践意义的思考。学生课后继续进行讨论。
六、教学反思
本教学设计由“问题探讨”引入，并以此为主线贯穿于整节课的教学中，引导学生自主建构生态系统的能量流动概念和过程的模型，系统分析能量流动的特点并最终解决“问题探讨”中提出的实践问题，在建构中实现行为与思维的统一[3]。整节课3次引入“问题探讨”，层层深入，持续激发学生的学习兴趣，课堂气氛活跃，学生体验到系统分析法在能量流动探究中的一般过程以及成功解决实践问题的科研价值和乐趣，学生的科学探究能力在不断解决相关问题的过程中得到提升。