《生態系統的能量流動》

濟源四中生物組牛菁

一、運用新課標理念：

1、面向全體學生的理念

2、提高學生生物科學素養的理念：

①培養科學態度和科學的世界觀

②科學的思維方式：邏輯思維、辨證思維、求異思維、發散思維、批判思維等

③學習和掌握生命科學知識和技能

④理解科學、技術、社會的關系（STS）：運用科學知識解決實際的、現實生活和社會生

活中的問題

3、探究性學習的理念

二、教學目標：

（一）知識目標

1、使學生初步學會運用生態學的基本觀點來認識生態系統中的能量流動對生物界的重

要性。

2、使學生了解生態系統的主要功能和名詞概念以及能量流動的特點。

3、使學生理解掌握能量流動過程，以及它們在生態系統中的重要意義。

4、通過設計“草場放牧方案”，為學生（特別是X科）的后續學習打下基礎。

（二）能力目標

1.通過電腦課件和課本的圖（圖解）的觀察，培養提高學生的識圖能力、觀察和分析

能力。

2.通過師生討論交流、學生小組討論與教師引導啟發相結合，將知識化難為易，培養

學生口頭表達能力、相互合作能力以及培養學生發散思維和求異思維。

3.通過實例和結合課本上例子的分析總結，培養學生運用科學知識解決和分析實際問

題等思維能力，從而培養理論聯系實際的能力。

4.以生態系統中能量流動與人類生存的關系為題撰寫小論文，提高學生的綜合能力。

（三）情感目標

通過生態系統功能的學習，使學生熱愛大自然、保護生態環境，熱愛祖國的美好山

河，培養高尚的愛國主義情操。

三、教材重點、難點分析：

1、重點：

生態系統的能量流動過程及特點

能量是一切生態系統的動力，也是生態系統存在和發展的基礎，生物圈中每一個完整的

生態系統都是一個能量輸入、傳遞和輸出的系統，這是生態系統功能的一個重要體現；其重

點知識是：能最流動的起點、流經生態系統的總能量、能最流動的途徑和特點。這部分知識

起著承上啟下的作用，它與第三章新陳代謝（同化作用、異化作用、光合作用、呼吸作用等）

有一定的聯系，它又直接關系到物質循環和生態系統竹定性的學習。

研究能最流動過程和特點，一方面可鞏固前面學習的食物鏈和食物網的知識，另一方面

也為研究生態系統的目的一一服務于人類自身（使能量流向對人類最有益的部分）打好基礎。

指導學生分析生態系統能量流動過程和特點的過程,也就是培養學生分析綜合和推理的

思維能力的過程，同時，還滲透著物質運動和物質普遍聯系的辨證觀點，是滲透辨證唯物主

義觀點教育的極好素材。

2、難點

生態系統的能量流動具有單向性和逐級遞減的原因

能量本身是一個抽象的概念，能量流動也是抽象的，而且各營養級中能量的來源和去路

比較復雜，在學生原有的認知結構中，對于能最的認識不是很充分，對于能最流動的過程和

特點更是生疏，因而成為認知上的難點。

教師引導學生分析時，應首先提示學生“能量是一切生態系統的動力”，“生態系統的

存在和發展”也需能量，再引導學生分析生態系統的能段輸入、傳遞和輸出的過程。對于能

量流動特點的分析，引導學生從具體的能量流動過程分析出抽象的能量流動的特點。組織學

生分析必須有很好的切入點，采用設計合理的問題或提示分析的角度和方式引導學生分析能

量流動的特點，是教師組織教學的難點。

四、重點、難點的教學策略：

1、“能量流動的過程”：

問題情景:生態系統能量的源頭是什么？怎樣輸入生態系統的？能量流動的渠道是什么？能

量流動的過程是怎樣的？

學生探索：閱讀教材“能量流動的過程”部分，并思考討論問題。

播放課件：生態系統中能最流動的圖解

討論回答：生態系統中能量的源頭是太陽能。

引導啟發：不是所有的太陽能都參與生態系統中的能量流動，必須是輸入到生態系統的第一

營養級的能量才能開始在生態系統中流動。

師生談話：怎樣輸入？依賴于?生產者的光合作用把太陽能轉變成化學能。生產者固定的太陽

能總量就是流經這個生態系統的總能量。

能量流動的主渠道是：食物鏈和食物網。

分組討論:輸入生態系統的能量是怎樣流動的？或者說生產者固定的太陽能流向什么方向？

播放課件：生產者固定的太陽能、初級消費者同化的能量的能量流向示意圖

（推薦一個同學歸納其中心內容，其他同學補充，老師點撥指導。）

引導啟發：能量流動的過程：生產者固定的太陽能有三個去處：一部分被自身的生命活動消

耗r,即通過細胞呼吸釋放和生命活動利用公儲存在體內的能量一部分被初級

消費者攝食同化流入下一營養級，沒被初級消費者利用的枯枝落葉和初級消費者

攝食未消化而排出的糞便中的這一部分被分解者釋放出來。對于初級消費者所同

化的能量，也是這三個去處。并且可以認為，一個營養級所同化的能量=呼吸散

失的能量十分解者釋放的能量十被下一營養級同化的能量。但對于最高營養級的

情況有所不同。

本部分的教學策略是先設計問題情景，讓學生帶著問題閱讀教材，然后播放

教師自己制作的直觀性較強的“能量流動圖解”和能量流經第一、第二營養級的

示意圖，使學生對“能量流動”從感性認識上升到理性上的認識，再通過學生小

組討論與教師引導啟發相結合、師生談話等教學方法，使學生對“能量流動的過

程”有深刻的理解，突出體現新課標“面向全體學生、提高學生生物科學素養”

的理念，培養學生的邏輯思維、辨證思維和發散思維。

2、“能量流動的特點”：

問題引入：①為什么肉類食品的價格總比蔬菜價格高？

②俗話說，“一山不能容二虎”，有沒有道理？為什么？

引導探索：生態系統中能量流動有什么特點？形成這些特點的原因是什么？相鄰兩個營養級

之間的能量傳遞效率是多少？

播放課件：美國生態學家林德曼“賽達伯格湖的能量流動圖解”

學生分析：閱讀教材，根據課本中提出的問題進行思考。

分組計算：①流入每個營養級的能量占上一個營養級所同化的能量的百分率是多少？

②一個營養級所同化的能量，是怎樣分配的？

（每組推薦一個同學回答，其他同學補充，老師點撥指導。）

引導分析：對能量流動過程的定量分析，是研究能量流動規律的關鍵。在賽達伯格湖，第二

營養級只獲得第一營養級同化能量的13.5%,第三營養級只獲得第二營養級同

化能量的20%。

引導探索：能量在相鄰兩個營養級間的傳遞效率只有10%?20%,那么，其余80%?90%

能量哪里去了？

共同分析：一個營養級同化的能量，不能百分之百流向下一個營養級。這是因為自身要呼吸

消耗、生物遺體等被分解者利用釋放等，這就決定了能量越流越少，即傳遞率為

10%?20%。一條食物鏈的營養級一般不會超過五個營養級，因營養級上升一級，

可利用的能量相應要減少80%?90%,能量到了第五個營養級時，可利用的能量

往往少到不能維持其生存的程度了。

師生談話：學生思考、回答前面引入的問題。

引導探索：生態系統的能量流動特點除了逐級遞減還有葉么特點？

引導啟發：對于單向流動來講，是指能量只能從前一營養級流向后一營養級，而不能反向流

動，即從生產者一初級消費者一次級消費者一三級消費者一……。食物鏈各個營

養級的順序是不可逆的，而各個營養級的能量總是以呼吸散失熱能，即能量必須

源源不斷地輸入，又不斷地散失，

反饋練習：（見附）第一、二題

課堂延伸：“設計草場放牧方案”，怎樣判斷一個草場上是不是過度放牧？

（課后質疑討論、學生相互啟迪、探究學習）

本難點的教學策略是從“問題引入”切入，緊扣現實生活中的問題，激發學

生的求知欲望，先讓學生自己尋找答案，再通過分組討論計算、教師引導啟發等

教學手段，加深學生對“能量流動的特點”的理解；通過反饋練習及時鞏固知識；

通過課堂延伸，使學生相互交流總結，取長補短，以獲取新的知識體系，以便更

好地理解研究能量流動的意義；突出體現新課標“運用科學知識解決實際的、現

實生活和社會生活中的問題”和“探究性學習”的理念，培養學生的辨證思維、

求異思維、發散思維和批判思維；另外，為學生的后續學習打下基礎。

附：反饋練習:

1.下圖是草原生態系統中的一條食物鏈及能量流動圖解，回答問題。

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①圖中I）表示,

②能量在逐級遞減中，傳遞率按20%計算，若狐獲得的能量是8千焦，傳遞給狼的能

量為千焦，狼獲得為能量中，草應供給這條食物鏈的能量為干焦。

③圖中各營養級通過A_____作用被消耗，通過B______利用，而B又通過C_____被

消耗。

（答案：①太陽能；②1.6