教学设计案例分析生态系统能量流动

教学系统设计方案高中生物必修3稳态与环境第5章第2节生态系统的能量流动【前端分析】一、 学习需要分析：1、 内部参照需要分析法：本节课要求学生在学习后能分析生态系统能量流动的过程和特点，概述研究能量流动的实践意义，并能在实践中调查某一生态系统中的能量流动情况。在此前的学习中，学生已经掌握生态系统的概念、结构，并具有建构生态系统的结构模型的能力，明确了“生产者、消费者、分解者”之间的关系，并建立了“食物链、食物网和营养级”的概念。因此，本节的学习需要学生在之前学习的“食物链”概念中加入“能量”的概念，发现能量沿食物链流动的特点，即以能量为主线，形成新的、更复杂的食物链、食物网和生态系统的概念。2、外部参照需要分析法：本节课的知识学习是选修部分多节内容的重要基础，若学生继续进行生物学习研究，也是生态学的基础理论，在保护物种多样性、维持生态平衡等项目研究及论证工作中都有重要意义。二、 教学内容分析：本节课课堂使用教材是人教版高中生物必修3，教学对象是高中二年级的学生。图解分析法三、 学习者分析：中学生的逻辑思维处于优势地位，创造性思维迅速发展，追求新颖、独特的因素，追求个性色彩和系统性、结构性。另外根据埃里克森的人格发展理论，17左右的学生正处于青年期，这一阶段的发展任务是建立同一感和防止同一感混乱，体验着忠实的实现。这一阶段的学生易出现逆反心理，因此在教学过程中应更注意言语和行为的准确和合理性，并且需要更多耐心。在情感方面高中生独立性、自主性日益增强，成为情感发展的主要牲特征；学生的意志行为愈来愈多，他们追求真理、正义、善良和美好的东西；高级自我调控在行为控制中占主导地位，学习动机也转化为信念型。这是学习者的一般情况，在实际教学中还应具体情况具体分析。【学习目标分析】（内外结合分析法）内部心理描述：学生能够正确分析生态系统能量流动过程及特点行为1：学生能准确绘制出给出食物链的“能量金字塔”行为2：给出某一营养级的能量值，学生能合理估计其相邻营养级的相关能量值。（ABCD法）给学生呈现一些在一个食物链中的生物名称（C），学生（A）能准确从能量流动的角度将其连成一条食物链，并说出其能量流动方向及能量值变化(B)，时间不超过2分钟(D)。【教学策略与教学模式的选择与设计】本节课教学模式采用探究法，穿叉使用“先行组织者”策略教学阶段教师活动学生活动设计意图时间一、新课导入提出问题：1、 在已学过的生物学知识中与能量相关的概念有哪些？2、 请用概念图的形式，建立这些概念之间的联系。讨论，画出概念图，进行交流在学生已有的知识基础上建构能量流动概念。4-6分钟二、新课教学分析、组织讨论：1、 就一个生物个体（如人）而言，能量是如何输入、储存和散失的？2、 如果考虑一个种群，我们如何研究能量的输入、储存和散失？小结以图的形式，联系熟悉的生物或自身在个体水平说明能量流动的途径，进而说明在种群中能量流动的途径。认识研究生态系统能量流动的方法。3-5分钟生态系统存在着：生产者初级消费者次级消费者的营养结构。提出问题：（1）能量是怎样输入生态系统的？（2）能量流动的渠道是什么？（3）能量流动的过程是怎样的？运用研究生态系统能量流动的方法，分析生态系统能量流动的过程，并进行交流。初步达成本节教学的目标。5-8分钟小结：在生态系统中，能量的形式不断转换，如太阳辐射能通过绿色植物的光合作用转变为储存于有机物化学键中的化学能；动物通过消耗自身体内储存的化学能变成爬、跳、飞、游的机械能。在这些过程中，能量既不是凭空产生，也不会消灭，只能按严格的当量比例由一种形式转变为另一种形式。因此，对于生态系统中的能量转换和传递过程，都可以根据热力学第一定律进行定量计算，并列出能量平衡表。提示：能量在生态系统中的流动，很大部分被各个营养级的生物利用，通过呼吸作用以热的形式散失。散失到空间的热能不再回到生态系统参与流动。因为至今尚没有发现以热能作为能源合成有机物的生物。引入：赛达伯格湖的能量流动。学习“思考与讨论”的素材，并进行交流。认同能量守恒定律5-8分钟简介林德曼研究的背景，说明定量研究的重要性，并指导学生阅读教材中赛达伯湖的能量流动图解。提出问题：1、 请表格的形式，将图中的数据进行整理。例如：可以将每一营养级上的能量“流入”和“流出”整理成一份清单。2、 分析每一营养级上能量的“流入”和“流出”是否平衡。3、 分析流到下一营养级的能量占流入该营养级能量的百分比4、 流入到某一营养级的能量，为什么不能百百分之百地流到下一个营养级？5、 通过以上分析，你能总结出什么规律？小结：林德曼的研究发现生态系统的能量流动具有两个明显的特点。引出：能量金字塔阅读，讨论完成“资料分析”的要求的内容。这是本节教学的重点与难点。引导学生通过自主学习，理解能量流动的过程与特点。10-12分钟请学生讨论“问题探讨”中的素材，引出“研究能量流动的实践意义”。提出问题：我国农村，很早以前就已有生态农业的思想，“桑基鱼塘”就是其中的一个例子。这种方法是：利用桑叶喂蚕，蚕沙（蚕粪）养鱼，鱼塘泥肥桑，在桑、蚕、鱼之间形成了一个良性循环。随着社会的发展，“桑基鱼塘”也不断改进和完善。请学生设计一个改进“桑基鱼塘”的方案，让能量更充分有效地得到利用。讨论，交流，设计方案尝试将所学知识运用于新情境中，解决实际问题，理解研究能量流动的实践意义。10-12分钟总结：通过学习生态系统的能量流动，我们知道生态系统必须不断地从外界获取能量。能量是一切生命活动的动力，是生态系统存在的基础。能量流动维持各个营养级的生命和繁衍，使得一个生态系统得以存在和发展。【教学媒体选择分析表】媒体类型选择依据媒体作用PPT课题内容与具体的可观察物并无太在关联，与概念有关，本身不能观察但有可观察因素，不需要立体呈现，不要求学生学习识别或模仿动作，因此，静态视觉媒体足够提示知识点，直观显示所学内容名词卡片在教学过程中，会需要将不同物种组合成食物链，在黑板上画会造成混乱，使用事先准备好的卡片一方面可以方便组合，另外也可表达得更清楚，节省时间。展示食物链中能量流动方式，及能量金字塔。【学习过程及结果评价设计】一、评价量观评价项目还有待提高合格优秀小组讨论汇报情况汇报的科学性，条理性，创新性，表达是否清晰、准确0-34-67-10个人参与讨论情况是否积极参与小组讨论，能给同组其他人带来启发，能为本组方案提出作贡献，敢于与组内成员争论。0-34-67-10二、学习契约调查当地农田生态系统中能量流动情况的学习契约书研究主题调查当地农田生态系统中能量流动情况小组名称成员姓名任务分配小组长分配工作、主持讨论、协助组员完成工作，所需工具和人员协助的协调记录员记录讨论及观察结果记录员记录讨论及观察结果报告主持人主持人上台报告讨论结果纠察、计时员讨论时的秩序维持和时间控制为了展现我们这组对生态系统中能量流动一节的理解，我们想实地调查当地农田生态系统中能量流动情况，于主题探索活动结束前*月*日完成，以PPT呈现搜集整合资料的历程与研究日志，绘制农田生态系统能量流动图。这项工作由我们这一组成员：（-）一起完成。立约人签名：教师签名：二零一 年 月 日