“生态系统中的能量流动”教学案例

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一、教材内容分析及设计思路

“生态系统中的能量流动”是苏教版初中生物教材《生物与环境》第19 章第2 节的内容之一。能量流动是生态系统的重要功能之一，在知识体系上，以“食物链和食物网”为能量流动的结构基础，能量的流入、流出过程涉及到植物的光合作用、动植物的呼吸作用和微生物的分解作用等知识，能量的逐级传递规律又关系到生态系统稳定性等相关问题，起到了承上启下的作用。

通过精心设计问题，以“孤岛求生”“秸秆处理”等问题创设情境，引入课堂教学，通过层层质疑，以疑激趣，以趣生思，提升学生思维品质的同时培养社会责任，渗透生物学科核心素养。

二、实施过程

1.课前准备：联系生活，激疑引趣，激发社会责任 本节教学内容生态系统中的能量流动跟生活联系非常紧密，本人课前布置生物兴趣小组的同学分组到学校周围的菜场调查部分蔬菜和肉类的价格，并制作成视频小片段。视频中，两组同学将调查结果记录在调查册上，两组对比，发现肉类的价格明显高于蔬菜价格，其中牛肉的价格是青菜价格的十几倍，产生疑问：“为什么肉类的价格明显高于蔬菜的价格?”

非生物兴趣小组的同学阅读故事：孤岛求生，对于流落在孤岛上的鲁滨逊先吃鸡还是先吃玉米的问题展开了思维论证。情境创设可谓是一石激起千层浪，极大的引发了学生探究的欲望。

2.设置问题串，突破重要概念 生态学上研究能量流动可以在个体水平，也可以在种群水平，也可以在营养级水平。个体水平，学生很容易理解，但教学尝试中，学生在理解营养级指的是一个群体而不是某个单个个体，由此带来对能量流动特点及解决实际问题时的混沌，于是以草原生态系统食物网为例设计了以下问题：

①你能判断食物网中各条食物链中各生物的营养级吗?

②每条食物链的起点是什么?

③草和鹰是第几营养级?

④草、鹰在不同的食物链中营养级相同吗?

⑤营养级指的是一个个体还是一个群体? 一个什么范围的群体?

通过问题串层层质疑，一层一层揭开营养级的面纱，引导学生突破营养级这一重要概念，为后面解决实际问题做好铺垫。

精密称取盐酸度洛西汀、杂质Ⅲ及杂质Ⅷ对照品，分别稀释后进样测定，按信噪比S/N=3±1计算检测限，按信噪比S/N=10±1计算定量限（见表1）。由表1可知，杂质Ⅲ，杂质Ⅷ及盐酸度洛西汀的检测限分别为 0.940，2.392，0.050 ng/mL，定量限分别为2.400，8.320，2.171 ng/mL。

3.整合多种教材资源，拓宽教学视野 初高中生物知识是一个螺旋上升的，对同一知识的描述精度、同一知识的不同举例，乃至同一知识的编排差异，都有可能成为生物教师备课的素材，运用得当可以更好的开展教学活动。

苏教版高中教材中有关于能量流动的真实数据素材：赛达伯格湖的能量流动图。在学习完了营养级的概念后，本人马上呈现赛达伯格湖的能量流动示意图，并抛出问题：能量沿食物链逐级传递，你发现能量的流动有什么特点?

一问激起千层浪，学生纷纷举手：“能量不能全部流向下一个营养级，越来越少了。”“能量只能从上一营养级流向下一个营养级，不能倒过来。”此时教师追问：“能量在流动过程中为什么逐级减少了呢?”将学生带入思维的殿堂，释放他的思维空间，强烈刺激学生的学习动力。

4.先分解后综合，阐述能量流动过程 能量是沿食物链流动的，流动过程是连续的，但在教学中，可以将流动的过程先分解，通过具体的食物链：草➡ 兔➡ 狼，将每个营养级逐级具体分析，在知道了每个营养级能量的来源和去路后，再综合起来，得出能量流动的具体过程。

(1)分解—自主活动。

第一营养级能量流动过程，通过问题引导学生思考说出草的能量“一来三去”：①草的能量从哪儿来? ②照射在草上的太阳能全部都被吸收了吗? ③草固定的太阳能有哪些去向? 其中，针对学生难以理解的“草固定的太阳能有哪些去向”可以问题再分解：草生长生殖等生命活动所需的能量来自哪里? 草会被兔子全吃掉吗? 未被食用的部分去了那里?

兔子和狼的能量流动过程是相似的，故在此基础上，请学生说出第二、三营养级兔子和狼的“一来三去”。通过引导学生表达，强化相关知识点。

(2)综合—游戏助力。

活动目的：体验能量流动的过程，直观感受能量流动的特点。

活动材料：生物卡片，纸条(长度代表含能量的多少)

活动指导：每组用信封中的生物拼出一条食物链，在食物链每一营养级的生物下面贴上其对应的能量柱，比一比，哪组最快最好。

小组展示环节，问题引导：在同一条食物链中，营养级越高，获得的能量越________。

在不同的食物链中，鹰获得能量最多的食物链是最__________的一条食物链。

通过自主学习、模仿表达，学生掌握了每一个营养级生物能量的来源和去路，此时再通过游戏让学生牢记能量流动的特点：单向，逐级减少。

5.前后呼应，联系实际，知识升华，培养社会责任 学习的目的是为了运用，在同学们明了能量流动的特点之后，再次回归课前问题：“为什么肉类的价格比蔬菜贵?”展示农村焚烧秸秆的画面，引导学生思考：焚烧秸秆，秸秆中的能量流向了哪里? 人类可以不可以利用这部分能量? 如何做可以更好的利用秸秆中的能量?

对于学习能力较强的孩子，还以拓展思维，提出问题：食物链可以不可以无限延伸? 请同学们课后查阅资料，通过问题将课堂所学知识与生活实际相连，在解决实际问题的过程中培养学生的社会责任。

三、课后反思

在本次教学尝试中，为了让学生达成学习目标，以问题引领，以培养社会责任为设计理念，采取视频导入、图形处理、自主学习、分组讨论等各种学习形式调动学生思维，在培养学生思维品质的同时深化了社会责任意识。