生態(tài)系統(tǒng)的功能教學(xué)設(shè)計(jì)一、教學(xué)目標(biāo)1.通過(guò)探究活動(dòng)“分析生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)”，培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。2.分析生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)過(guò)程和特點(diǎn)。3.通過(guò)觀察書(shū)中圖2-3-10生物地球化學(xué)循環(huán)，概述物質(zhì)循環(huán)的概念。4.通過(guò)探究活動(dòng)“分析生態(tài)系統(tǒng)中的碳循環(huán)和氮循環(huán)”描述以上兩個(gè)循環(huán)過(guò)程。5.總結(jié)物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)的關(guān)系。6.舉例說(shuō)明生態(tài)系統(tǒng)中的信息傳遞。7.培養(yǎng)提高學(xué)生的識(shí)圖能力，分析問(wèn)題、解決問(wèn)題等思維能力。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(tǒng)的能量流動(dòng)過(guò)程及特點(diǎn)。（2）生態(tài)系統(tǒng)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(tǒng)的能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系。（5）信息傳遞的概念和類(lèi)型及意義2．難點(diǎn)（1）生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)過(guò)程。（2）生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)過(guò)程。3．疑點(diǎn)在生態(tài)系統(tǒng)中為什么只能是物質(zhì)循環(huán)，能量能否循環(huán)。（1）使學(xué)生理解生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)的起點(diǎn)，能量流動(dòng)的數(shù)量及其作用。（2）以一條食物鏈為例闡述生態(tài)系統(tǒng)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(tǒng)中能量流動(dòng)的目的是什么？三、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。四、學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)1．自學(xué)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)、物質(zhì)循環(huán)、信息傳遞的全部?jī)?nèi)容。2．質(zhì)疑討論、學(xué)生相互啟迪，教師點(diǎn)撥指導(dǎo)。3．交流總結(jié)，相互取長(zhǎng)補(bǔ)短，獲取新的知識(shí)體系。4．鞏固所學(xué)的新知識(shí)，學(xué)生相互提問(wèn)解答，歸納小結(jié)，課后練習(xí)。五、教學(xué)過(guò)程（分2課時(shí)：第1課時(shí)能量流動(dòng)，第2課時(shí)物質(zhì)循環(huán)和信息傳遞）第二課時(shí)復(fù)習(xí)：能量流動(dòng)的特點(diǎn)、研究能量流動(dòng)的意義。引言：能量流動(dòng)是逐級(jí)遞減的，植物每天固定那么多的CO2，若干年后是不是空氣中就沒(méi)有CO了呢？生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)到底是怎樣循環(huán)的呢？（一）生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)講述：（1）物質(zhì)循環(huán)的概念老師提出問(wèn)題：（1）物質(zhì)是什么？循環(huán)的途徑？方式？循環(huán)的范圍？學(xué)生看書(shū)回答生態(tài)系統(tǒng)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(tǒng)的生物群落與無(wú)機(jī)環(huán)境之間反復(fù)循環(huán)運(yùn)動(dòng)。生物地化循環(huán)：生物圈是地球上最大的生態(tài)系統(tǒng)，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(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)反復(fù)出現(xiàn)，循環(huán)流動(dòng)，不會(huì)消失，生物可反復(fù)利用。（2）物質(zhì)循環(huán)的特點(diǎn)演示水、碳、氮循環(huán)的多媒體課件，增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，為學(xué)習(xí)物質(zhì)循環(huán)奠定基礎(chǔ)。學(xué)生談?dòng)^后感：老師點(diǎn)撥指導(dǎo)。碳循環(huán)：碳元素約占生物體干重的47％，碳是有機(jī)化合物的“骨架”，沒(méi)有碳就沒(méi)有生命。碳在無(wú)機(jī)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(jī)環(huán)境間反復(fù)循環(huán)。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(nèi)進(jìn)行一切生化反應(yīng)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(fù)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(jī)環(huán)境之間的物質(zhì)可以反復(fù)出現(xiàn)反復(fù)利用，周而復(fù)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(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)全過(guò)程，現(xiàn)以碳循環(huán)為例來(lái)進(jìn)行系統(tǒng)學(xué)習(xí)。（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(rèn)識(shí)?？磮D說(shuō)話，P90中圖2-3-11碳循環(huán)過(guò)程，一人發(fā)言，其他同學(xué)補(bǔ)充，老師點(diǎn)撥指導(dǎo)。碳的作用：糖、脂肪、蛋白質(zhì)、核酸都是構(gòu)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(jī)化合物的“骨架”，沒(méi)有碳就沒(méi)有生命。碳在無(wú)機(jī)自然環(huán)境中存在的形式即以CO2和碳酸鹽（石灰?guī)r、珊瑚礁）的形式存在。碳的循環(huán)形式：碳在無(wú)機(jī)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，主要依賴于綠色植物的光合作用，使CO2中的“C”變成為有機(jī)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(tǒng)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(jī)物。還有一部分生物遺體沒(méi)有被分解者分解，轉(zhuǎn)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(yùn)到地面燃燒，仍可產(chǎn)生CO2再返回碳循環(huán)。（二）能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)的因果關(guān)系生態(tài)系統(tǒng)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(tǒng)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(xiàn)的，二者相互伴隨進(jìn)行，又相輔相存，密不可分的統(tǒng)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(qū)別：能量流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)各個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)時(shí)是逐級(jí)遞減，而且運(yùn)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(jī)環(huán)境間物質(zhì)可以反復(fù)出現(xiàn)，反復(fù)利用，循環(huán)運(yùn)動(dòng)，不會(huì)消失。（三）信息傳遞信息傳遞發(fā)生于種群與種群之間、種群內(nèi)部個(gè)體之間以及生物與非生物環(huán)境之間。不但可以與能量流動(dòng)、物質(zhì)循環(huán)一起將生態(tài)系統(tǒng)的各個(gè)組成成分聯(lián)系為一個(gè)統(tǒng)一的整體，而且具有調(diào)節(jié)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的作用。信息傳遞的方式多種多樣。舉例說(shuō)明信息傳遞的類(lèi)型：物理信息（蜘蛛網(wǎng)的振動(dòng)頻率、蝙蝠的回聲定位、鳥(niǎo)類(lèi)的鳴叫、螢火蟲(chóng)發(fā)光）、行為信息（孔雀開(kāi)屏、蜜蜂的舞蹈）、化學(xué)信息（昆蟲(chóng)的外激素，動(dòng)物的尿液等）、營(yíng)養(yǎng)信息（）。信息傳遞的意義：有利于生