生态系统的能量流动

生物组 史佳丽

一、内容及要求

运用具体生态系统的资料，分析食物网中能量流动的途径过程，分析单向流动和逐级递减的规律及实践意义。依据生态系统中生物间的营养关系、能量流动规律，解释食物网各营养级之间生物的个体数量、生物量和能量的金字塔特征，阐明某些有害物质的富集现象，及其对相关实践的指导意义。

二、发展核心素养

树立生命观念。学生应深化结构与功能相统一的观念、生物与环境相互作用的系统观、稳态与平衡观、稳态与调解观，并运用这些观念，能分析和解决生态学相关的问题。能解释生态系统的能量流动的功能特点，是由其组成成分、营养结构和生物的代谢等特点决定的。

养成科学思维。能运用系统分析思想和方法、数学模型、归纳与概括等科学思维方法认识、分析生态学相关问题及解决问题。例如，能运用概念图表示出生态学重要概念之间的联系；能运用数学模型表示营养级的能量变化，分析解释其变化规律；能用图示等方法说明生态系统的能量流动的过程和特点；能分析有害物质富集现象、规律和危害；在面对有争议的社会议题时，能运用生态学重要概念及原理，通过逻辑推理阐明个人的立场，做出决策。

发展科学探究。能够针对给定的生态学情境提出问题，基于给定的条件，设计出有针对性且可行的探究方案，能运用合理的方法如实记录，运用数学方法分析、科学术语阐明调查结果。能调查某一具体生态系统中的能量流动状况；能运用生态学原理，采用系统工程的方法和技术，尝试设计能够使资源多层次和循环利用的方案。

增强社会责任。形成珍爱生命、人与自然和谐发展的观念，养成保护环境、维护生态平衡的习惯，并能提出人和环境和谐相处的合理化建议。关注生态学研究的进展，关注生态学工程在实践中的应用及其效果。

三、教学过程

导入：湿地公园中水稻的丰产

环节1：能量流动的观察对象

对象：个体→种群→营养级，为了使生物之间复杂的营养关系变得更加简明和便于定量地对能量流动和物质循环进行分析。

第一营养级的能量情况：

技能训练1：某稻田的能量流动情况：

1、在整个生长季节，入射到这块稻田的太阳能总量为8.5×109KJ。

2、这块田收割10000株水稻，质量为6000kg。通过对植株的化学成分进行分析，计算出共含碳2675kg。

3、据估计，在水稻生长过程中通过细胞呼吸消耗的葡萄糖共2045kg。

4、1kg的葡萄糖储存1.6×104KJ能量。

第二营养级的能量情况：（学生分析）

个体→种群→营养级→生态系统：

能量的输入：生产者所固定的太阳能

能量的传递：渠道，食物链或食物网

能量的转化：太阳能→有机物的化学能→热能

能量的散失：热能

环节2：能量流动的特点：

技能训练2：营养级之间的传递效率？

能量流动的特点：单向流动，逐级递减

构建能量金字塔：

技能训练3：建构能量金字塔

除了有能量金字塔，还有生物量金字塔和数量金字塔（学生查找资料）

环节3：能量流动的应用

四、教学反思

注重生物教材中资料选用并设计了3个技能训练，即、“技能训练1、生产者生产量/入射日光量”数据的处理和计算，“技能训练2、营养级之间的传递效率”数据的归纳和概括，“技能训练3、建构能量金字塔”数据的分析和利用。让学生在学习过程中逐步发展科学思维，基于生物学事实和数据分析利用，运用归纳与概括等方法阐释生态系统中生命现象及规律，审视或论证生态问题。

课题中体现了对生物教材的研究和开发，课堂技能训练的使用有实效。最后，在关注核心素养培养的背景下，教师应更关注学生的学从而改进自己的教，教师更是要积极面对学生的问题，自我激励，不断学习，做到真正的教学相长。