“生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)”教學(xué)案例

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一、教材內(nèi)容分析及設(shè)計(jì)思路

“生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)”是蘇教版初中生物教材《生物與環(huán)境》第19 章第2 節(jié)的內(nèi)容之一。能量流動(dòng)是生態(tài)系統(tǒng)的重要功能之一，在知識(shí)體系上，以“食物鏈和食物網(wǎng)”為能量流動(dòng)的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，能量的流入、流出過程涉及到植物的光合作用、動(dòng)植物的呼吸作用和微生物的分解作用等知識(shí)，能量的逐級(jí)傳遞規(guī)律又關(guān)系到生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性等相關(guān)問題，起到了承上啟下的作用。

通過精心設(shè)計(jì)問題，以“孤島求生”“秸稈處理”等問題創(chuàng)設(shè)情境，引入課堂教學(xué)，通過層層質(zhì)疑，以疑激趣，以趣生思，提升學(xué)生思維品質(zhì)的同時(shí)培養(yǎng)社會(huì)責(zé)任，滲透生物學(xué)科核心素養(yǎng)。

二、實(shí)施過程

1.課前準(zhǔn)備：聯(lián)系生活，激疑引趣，激發(fā)社會(huì)責(zé)任 本節(jié)教學(xué)內(nèi)容生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)跟生活聯(lián)系非常緊密，本人課前布置生物興趣小組的同學(xué)分組到學(xué)校周圍的菜場調(diào)查部分蔬菜和肉類的價(jià)格，并制作成視頻小片段。視頻中，兩組同學(xué)將調(diào)查結(jié)果記錄在調(diào)查冊(cè)上，兩組對(duì)比，發(fā)現(xiàn)肉類的價(jià)格明顯高于蔬菜價(jià)格，其中牛肉的價(jià)格是青菜價(jià)格的十幾倍，產(chǎn)生疑問：“為什么肉類的價(jià)格明顯高于蔬菜的價(jià)格?”

非生物興趣小組的同學(xué)閱讀故事：孤島求生，對(duì)于流落在孤島上的魯濱遜先吃雞還是先吃玉米的問題展開了思維論證。情境創(chuàng)設(shè)可謂是一石激起千層浪，極大的引發(fā)了學(xué)生探究的欲望。

2.設(shè)置問題串，突破重要概念 生態(tài)學(xué)上研究能量流動(dòng)可以在個(gè)體水平，也可以在種群水平，也可以在營養(yǎng)級(jí)水平。個(gè)體水平，學(xué)生很容易理解，但教學(xué)嘗試中，學(xué)生在理解營養(yǎng)級(jí)指的是一個(gè)群體而不是某個(gè)單個(gè)個(gè)體，由此帶來對(duì)能量流動(dòng)特點(diǎn)及解決實(shí)際問題時(shí)的混沌，于是以草原生態(tài)系統(tǒng)食物網(wǎng)為例設(shè)計(jì)了以下問題：

①你能判斷食物網(wǎng)中各條食物鏈中各生物的營養(yǎng)級(jí)嗎?

②每條食物鏈的起點(diǎn)是什么?

③草和鷹是第幾營養(yǎng)級(jí)?

④草、鷹在不同的食物鏈中營養(yǎng)級(jí)相同嗎?

⑤營養(yǎng)級(jí)指的是一個(gè)個(gè)體還是一個(gè)群體? 一個(gè)什么范圍的群體?

通過問題串層層質(zhì)疑，一層一層揭開營養(yǎng)級(jí)的面紗，引導(dǎo)學(xué)生突破營養(yǎng)級(jí)這一重要概念，為后面解決實(shí)際問題做好鋪墊。

精密稱取鹽酸度洛西汀、雜質(zhì)Ⅲ及雜質(zhì)Ⅷ對(duì)照品，分別稀釋后進(jìn)樣測定，按信噪比S/N=3±1計(jì)算檢測限，按信噪比S/N=10±1計(jì)算定量限（見表1）。由表1可知，雜質(zhì)Ⅲ，雜質(zhì)Ⅷ及鹽酸度洛西汀的檢測限分別為 0.940，2.392，0.050 ng/mL，定量限分別為2.400，8.320，2.171 ng/mL。

3.整合多種教材資源，拓寬教學(xué)視野 初高中生物知識(shí)是一個(gè)螺旋上升的，對(duì)同一知識(shí)的描述精度、同一知識(shí)的不同舉例，乃至同一知識(shí)的編排差異，都有可能成為生物教師備課的素材，運(yùn)用得當(dāng)可以更好的開展教學(xué)活動(dòng)。

蘇教版高中教材中有關(guān)于能量流動(dòng)的真實(shí)數(shù)據(jù)素材：賽達(dá)伯格湖的能量流動(dòng)圖。在學(xué)習(xí)完了營養(yǎng)級(jí)的概念后，本人馬上呈現(xiàn)賽達(dá)伯格湖的能量流動(dòng)示意圖，并拋出問題：能量沿食物鏈逐級(jí)傳遞，你發(fā)現(xiàn)能量的流動(dòng)有什么特點(diǎn)?

一問激起千層浪，學(xué)生紛紛舉手：“能量不能全部流向下一個(gè)營養(yǎng)級(jí)，越來越少了?！薄澳芰恐荒軓纳弦粻I養(yǎng)級(jí)流向下一個(gè)營養(yǎng)級(jí)，不能倒過來。”此時(shí)教師追問：“能量在流動(dòng)過程中為什么逐級(jí)減少了呢?”將學(xué)生帶入思維的殿堂，釋放他的思維空間，強(qiáng)烈刺激學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力。

4.先分解后綜合，闡述能量流動(dòng)過程 能量是沿食物鏈流動(dòng)的，流動(dòng)過程是連續(xù)的，但在教學(xué)中，可以將流動(dòng)的過程先分解，通過具體的食物鏈：草? 兔? 狼，將每個(gè)營養(yǎng)級(jí)逐級(jí)具體分析，在知道了每個(gè)營養(yǎng)級(jí)能量的來源和去路后，再綜合起來，得出能量流動(dòng)的具體過程。

(1)分解—自主活動(dòng)。

第一營養(yǎng)級(jí)能量流動(dòng)過程，通過問題引導(dǎo)學(xué)生思考說出草的能量“一來三去”：①草的能量從哪兒來? ②照射在草上的太陽能全部都被吸收了嗎? ③草固定的太陽能有哪些去向? 其中，針對(duì)學(xué)生難以理解的“草固定的太陽能有哪些去向”可以問題再分解：草生長生殖等生命活動(dòng)所需的能量來自哪里? 草會(huì)被兔子全吃掉嗎? 未被食用的部分去了那里?

兔子和狼的能量流動(dòng)過程是相似的，故在此基礎(chǔ)上，請(qǐng)學(xué)生說出第二、三營養(yǎng)級(jí)兔子和狼的“一來三去”。通過引導(dǎo)學(xué)生表達(dá)，強(qiáng)化相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。

(2)綜合—游戲助力。

活動(dòng)目的：體驗(yàn)?zāi)芰苛鲃?dòng)的過程，直觀感受能量流動(dòng)的特點(diǎn)。

活動(dòng)材料：生物卡片，紙條(長度代表含能量的多少)

活動(dòng)指導(dǎo)：每組用信封中的生物拼出一條食物鏈，在食物鏈每一營養(yǎng)級(jí)的生物下面貼上其對(duì)應(yīng)的能量柱，比一比，哪組最快最好。

小組展示環(huán)節(jié)，問題引導(dǎo)：在同一條食物鏈中，營養(yǎng)級(jí)越高，獲得的能量越________。

在不同的食物鏈中，鷹獲得能量最多的食物鏈?zhǔn)亲頮_________的一條食物鏈。

通過自主學(xué)習(xí)、模仿表達(dá)，學(xué)生掌握了每一個(gè)營養(yǎng)級(jí)生物能量的來源和去路，此時(shí)再通過游戲讓學(xué)生牢記能量流動(dòng)的特點(diǎn)：單向，逐級(jí)減少。

5.前后呼應(yīng)，聯(lián)系實(shí)際，知識(shí)升華，培養(yǎng)社會(huì)責(zé)任 學(xué)習(xí)的目的是為了運(yùn)用，在同學(xué)們明了能量流動(dòng)的特點(diǎn)之后，再次回歸課前問題：“為什么肉類的價(jià)格比蔬菜貴?”展示農(nóng)村焚燒秸稈的畫面，引導(dǎo)學(xué)生思考：焚燒秸稈，秸稈中的能量流向了哪里? 人類可以不可以利用這部分能量? 如何做可以更好的利用秸稈中的能量?

對(duì)于學(xué)習(xí)能力較強(qiáng)的孩子，還以拓展思維，提出問題：食物鏈可以不可以無限延伸? 請(qǐng)同學(xué)們課后查閱資料，通過問題將課堂所學(xué)知識(shí)與生活實(shí)際相連，在解決實(shí)際問題的過程中培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任。

三、課后反思

在本次教學(xué)嘗試中，為了讓學(xué)生達(dá)成學(xué)習(xí)目標(biāo)，以問題引領(lǐng)，以培養(yǎng)社會(huì)責(zé)任為設(shè)計(jì)理念，采取視頻導(dǎo)入、圖形處理、自主學(xué)習(xí)、分組討論等各種學(xué)習(xí)形式調(diào)動(dòng)學(xué)生思維，在培養(yǎng)學(xué)生思維品質(zhì)的同時(shí)深化了社會(huì)責(zé)任意識(shí)。