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食物链的特点范文1
1、实时性
物联网应用场景中其前段感知设备获取的信息一般均为实时产生的信息,而这些信息即时通过网络层传输至用户控制终端,从而完成相应的实时监测及反馈控制操作。而传统的IT应用往往是获取结果信息,只能做到事后处理,无法实施控制,改变结果。这也体现了物联网应用于需求实时监测及反馈控制的场景的明显优势。
2、精细化
物联网应用更注重产生结果的过程信息,这些过程信息既包括了类似温度、湿度等慢量变化,也包括了结构应力等可能发生突变的物理量等,因此其更可以确保信息的准确性,除此之外,这些信息也可以为进一步进行精细的数据分析处理提供良好的基础,有助于进行相应有效的改善。
3、智能化
物联网应用往往可实现自动采集、处理信息、自动控制的功能。某些构架可通过将原有在终端中的信息处理功能的一部分移交到收集前段感知设备信息的汇聚节点中,从而分担少部分的信息处理工作,除此之外,通过对收集信息的存储及长期积累,可分析得出适应特定场景下规则的专家系统,从而可以实现信息处理规则适应业务的不断变化。
4、多样化
一方面,物联网的应用涉及无线传感网、通信、网络等多种技术领域,因此其可提供的相应产品及服务形态也可以实现多种组合的可能。例如,物联网的应用架构中前段感知既可采用无线传感网实现,亦可通过RFID等多种手段实现,因此其所能够提供的前端感知的信息亦为多种多样的。这也决定了物联网可应用到的领域亦具有多样化的特点。
另一方面,物联网涉及的各个技术领域产品形态及技术手段,因此其可提供的物联网应用构架亦有多种可能。随着现代通信网络的不断普及,特别是移动通信的网络的普及和广域覆盖为物联网应用提供可网络支撑基础,到了3G时代,多业务、大容量的移动通信网络又为物联网的业务实现基础,而作为物联网信息网络连接载体也可以是多样的。
5、包容性
物联网的应用有可能需要通过多个基础网络连接,这些基础有可能是有线、无线、移动或是转网,物联网的业务应用网络就是在这些网络组建成新的网络组合,多个网络、终端、传感器组成了业务应用。
物联网应用可将众多行业及领域整合在一起,形成具有强大功能的技术架构,因此,物联网也为众多行业及企业提供了巨大的市场和无限机会。
6、创新性
物联网点给我们的是一次颠覆性、创新性的信息技术革命。它将人类数字化管理的范围从虚拟信息世界延伸至实物世界,强化了实时处理和远程控制能力,极大的扩展和丰富了现有的信息系统。
同时物联网将原有一个个独立的实物管理自动化系统,延伸至远程控制终端,借助现有的无线传感、互联网等众多IT技术,革命性地提升了自动化管理的处理性能和智能水平。
物联传感无线家居智能家居的优势
1、维护简单
由于没有复杂的布线,使智能家居的系统维护变得非常简单,无需破坏墙面等设施就可以轻松进行维护。
2、无线自动组网
它能实现无线短距离通信传输,感知信息通过自组织联网实现信息传输。自动组网、自主修复的能力。和上一代采用315M射频技术的智能家居系统相比,Zigbee可以实现自动组网,免去主控机和外围设备之间的手动对码的麻烦,大大简化了智能家居系统的调试,是智能家居系统真正实现智能化。
3、实现双向通讯功能
物联网网络具有双向通讯的功能,使安防报警等需要方向通讯的模块可以通过无线接入到智能家居系统,彻底摆脱布线的烦恼。
4、性价比高
无线家居移动灵活、扩张性强,还具有低成本,低功耗的特点,符合“低碳生活”的绿色家居概念。
5、安装简易
无需复杂的布线,用一种简易的方式实现家庭设备联网,实现“物与物”、“人与物”之间的信息交互,进而轻松实现家庭设备控制智能化。
食物链的特点范文2
该节是苏教版初中《生物学》教材八年级上册第七单元“生物和环境是统一体”中的第19章第二节“生态系统中的能量流动和物质循环”中第一课时的内容。教材从营养级的概念出发,以典型的草地生态系统中的“草―兔―狼”食物关系探讨生态系统中能量流动起点和特点,分析此过程中每一营养级的能量流动来源与去路。能量流动特点的总结与得出应是本节的重点与难点。通过对本节的学习,学生建立能量流动单向性和逐级递减的观点,为后续人工生态系统与生态农业的学习打下基础。
二、教学目标
1.知识目标
(1)举例说出生态系统的能量流动特点;(2)说出生态系统能量流动的起点和途径。
2.能力目标
尝试摆出和分析符合能量流动规律的食物链。
3.情感目标
认同绿色植物是能量最终来源途径,形成爱护绿色植物的
情感。
三、教学过程
课前准备:活动用磁贴。
1.导入新课
师:相信都听过鲁宾孙流落荒岛的故事,他的故事被丹尼尔迪福受写成《鲁宾孙漂流记》流传后世。鲁宾孙流落到荒岛上,那除了有能饮用的水以外,没有其他食物。假设他随身尚存一只活母鸡、15 Kg玉米。而你是鲁宾孙,会采取哪种方案来赢得更多的生存时间?(投影两种生存方案,学生举手表决,板书每种方案支持人数)。
师:大家的分歧比较大,我们不着急下定论,先进入今天的
学习。
2.营养级
师:我们一起分析这个荒岛上的鲁宾孙,鸡和玉米,它们最多可以组成几条食物链?(生:2条)在生态学上把一个生态系统中处于食物链某一环节上的全部生物总和称为一个营养级,在这个孤岛上鲁宾孙孤身一人,鲁宾孙自己就成一个营养级。在第一条食物链中,鲁宾孙排第几位?(生:3)因此他是第三营养级。再看第二条食物链,鲁宾孙排在第几位?(生:2)那他在这条食物链中处于第几营养级?(生:2)在这两条食物链,处于第一营养级的始终是谁?(生:玉米)玉米在生态系统中属于哪个成分?(生:生产者)你能不能发现生产者和消费者在食物网中所处的营养级有没有什么规律?
3.生态系统中的能量流动的起点和特点
师:鲁宾孙一晚上都在想明天是吃鸡还是玉米,可第二天一早母鸡逃走了。他还有两种方案选择吗?(生:没有)有人说他还可以选吃或者不吃!可是,长时间不进食鲁宾孙会怎样?(生:会饿死)人进食是为了从食物中获取什么?(生:能量/营养)当鲁宾孙吃了玉米,玉米的能量就进入鲁宾孙的体内,鲁宾孙体内的能量能不能进入玉米中?(生:不能)大家可以想象一下能量从鲁宾孙体内进入玉米那是一个怎样的情境?能量沿食物链流动有无方向性?(生:有)这就是能量流动的第一个特点:单向流动。
师:我们研究这条简单的食物链:玉米鲁宾孙。给大家3分钟时间,前后4人一组,结合投影中的提示讨论:(1)玉米能量的来源和去向;(2)玉米被鲁宾孙取食后的去向。(引导问题:玉米的能量哪来?在被鲁宾孙吃掉前,玉米生活需要能量吗?被鲁宾孙吃掉后呢?玉米被消化后的食物残渣呢?这部分能量又被谁利
用了?)
(教师根据学生回答进行总结)
师:食物链中营养级一般多于2个,输入食物链的能量最终来自哪?我们以箭头的粗细代表能量的多少,我们可以看到越往后,营养级越高,能量越?(生:少)能量流动除了单向流动的特点外,还有何特点?(生:逐级递减)
师:现在我们再看刚上课时的问题,进行第二次投票,你还坚持原来的想法吗?很多同学已经改变了原先的想法,我们请一位同学来说说为何你改选?
师:大家已知道了能量流动的起点和特点。现在我们四人一组,请同学们设计一条食物链。
设计标准:(1)食物链设计合理(包括箭头方向、顺序、科学的取食关系等);(2)各营养级总重量符合能量流动的特点和原则。
(请各组展示设计,除展示组外其他组同时参与评价)
4.总结
师:不知不觉今天的课到了尾声,下面我们一起总结一下这节课学到了什么,有哪些收获?(学生回答,教师补充)
四、教学反思
本节课对教材进行了一定的重构,抛开课本中对草原生态系统中食物链的分析,从学生更感兴趣的话题“鲁宾孙生存策略”引入并对其展开分析,使得这一引入并不仅仅是形式上的引入,更是课程设计、课堂学习的中心。
食物链的特点范文3
1.1本节内容的地位:
本节是人教版《生物》(必修3)第5章第2节内容,是本章的重点。从考试的角度看,本节内容常作为考试热点,往往把分析和计算结合在一起。本节内容分为2课时,本教案为第1课时。
1.2教学重点和难点:
重点:生态系统能量流动的过程和特点;
难点:生态系统能量流动的过程和特点。
1.3教学目标:
(1)了解生态系统能量流动的概念。
(2)学会分析生态系统能量流动的过程和特点。
(3)理解研究生态系统能量流动的意义。
1.4教学方法:
注重“学案导学”,贯彻“先学后教,当堂训练”的教学模式;引导数据分析,进行启发式教学法;采用多媒体的直观教学法。
1.5重难点突破策略:
(1)复习巩固生态系统的结构,为学习能量流动做好准备。
(2)教师通过实物投影的方式展现,组织学生分组讨论,教师引导,得出结论。
(3)联系赛达伯格湖能量流动的实例,分析能量流动的传递效率,再去分析教材图5-7生态系统能量流动示意图。
1.6教学工具:
导学案,多媒体课件,模型图。
2.教学流程
2.1复习回顾:
设计思路:
生态系统的结构:用PPT逐层推进,将生态系统的结构完整地复习一遍。
老师:生态系统的结构包括哪两部分?
学生:生态系统的成分和食物链(网)。
画面退出后,突出:生态系统的成分。
老师:生态系统的成分包括哪些?
学生回答推出四种成分。
老师:食物链(网)构成了生态系统的什么结构?功能是什么?
学生:营养结构,它又是物质循环、能量流动的渠道。
2.2激发兴趣,导入新课:
设问:在市场上,为什么相同重量的肉(羊肉)比蔬菜(青菜)贵?
设问:为什么说“一山不容二虎”?
学生思考后对问题提出自己的想法,再进行小组交流,代表回答。
教师对学生的回答稍作点评,不给出正面回答,为下面的教学设下悬念。
3.生态系统的能量流动
3.1生态系统的概念:
设计思路:生态系统的概念如果只是念一遍则学生无法理解,应该等到完整讲述完能量流动过程后,回过头来一起理解能量流动的概念,让学生解释,则比较容易理解。
要讲述能量流动过程,必须知道能量流动的渠道食物链,要求学生学会书写食物链:
PPT:展示草原生态系统的图片:(兔子、狮、狐、豹、斑马、狼……)
设问:这片草原上的主角是谁?
设问:按所给的生态系统成分,写出可能构成的食物链(网)。(兔、草、阳光、细菌、狐)
完成学案内容,将食物链模型图黏贴在黑板上。
学生回答上述两个问题后,注意:食物链中不能将阳光、细菌都写上去。
以上述食物链为例,介绍草原生态系统中能量流经各营养级的变化过程。
3.2能量流动的过程:
设计思路:生态系统能量流动过程是本节的重难点,先安排学生阅读教材后归纳总结:
(1)生产者(第一营养级):草
设问:①小草的能量来自哪里?
②照射在草地上的太阳能都被草吸收了吗?
③小草吸收了太阳能后,这些能量有哪些去向?
讨论后要求学生在学案上完成:草的能量来源和去路。
将模型图黏贴在黑板上,教师再展示制作好的PPT:能量流经第一营养级的过程。
(2)消费者(第二营养级):兔
设问:兔子吸收了能量后,这些能量有哪些去向?
将模型图黏贴在黑板上,教师再展示制作好的PPT:流经第二营养级变化过程。
设问:能量流经第三营养级(狐)又是如何变化的呢?
学生总结:和兔子的能量流动变化过程是一样的。
设问:如果是最高营养级动物呢?
学生总结:没有被下一营养级利用这一去向。
教师再展示制作好的PPT:流经第二营养级变化过程。
由于三个营养级的能量变化过程示意图已经完成,通过整合三个营养级能量变化过程,完成了能量在“草兔狐”这条食物链上的流动示意图。
将模型图贴在黑板上:
以上只是对能量流动做了定性分析,科学实验必须用实验数据说明问题。
4.能量流动的特点
设计思路:
4.1多媒体展示:赛达伯格湖的能量流动图解。要求学生思考:
设问:流经此生态系统的总能量为多少?
设问:能量流动起点是什么?
设问:图中方框大小、图中箭头方向、图中箭头粗细代表的意义分别是什么?
设问:从第一营养级到第二营养级的能量传递效率是多少?(介绍能量传递效率的计算),第二营养级到第三营养级呢?
上述内容可以由学生讨论归纳完成,教师再作点评。
4.2能量流动的特点:
方向上:能量流动是单向的。
数值上:能量流动是逐级递减的,传递效率为:10%~20%。
原因:一部分自身呼吸作用消耗的、一部分被分解者分解、一部分未被下一营养级利用。
4.3了解了能量流动特点后,要求学生对黑板上的模型图(草、兔、狐构成的食物链)能量流动示意图做修改,表示出能量流动的方向和特点:
将修改后的模型图贴在黑板上,教师再展示制作好的PPT。
设问:如果把赛达伯格湖的各个营养级生物在单位时间内所得到的能量数值由低到高绘制成图则会是怎样的呢?
4.4能量金字塔:
设计思路:学生阅读教材内容后思考
设问:生态系统的能量流动一般不超过4―5个营养级?
设问:由草、兔、狐构成的食物链各营养级生物在单位时间内所得到的能量数值由低到高绘制成图会是怎样的呢?
设问:若把各个营养级生物在单位时间内的个体数量由低到高绘制成图会是怎样的呢?
学生进行思考回答,动手完成绘制能量金字塔、数量金字塔图示。
设问:数量金字塔有无例外?树昆虫小鸟。
数量金字塔应该是怎样的图形?能量金字塔呢?
展示课件PPT:总结能量金字塔是一样的,而数量金字塔则不同,非常直观,使学生易于理解。
5.归纳总结:由学生归纳
设计思路:利用概念图将本节课的重要知识点由学生归纳总结,同时通过学生的总结发现问题能够及时纠正,最终达到全面理解掌握。
6.教学反思
6.1反思成功之处:
(1)本节增加了比较贴近生活的两个问题,激起学生的大讨论,而面对学生的各种想法,并没有直接给出合理的答案和解释,从而充分激发学主动生学习的兴趣。
(2)本节课根据教材内容设计了较多的学生活动,例如,生态系统中能量流动过程时,以草原生态系统中常见的草兔子狐为例,学生开展讨论每一个营养级的能量流动情况,结束后利用投影,将讨论得出的一部分归纳结果展示给学生,引导学生分析其中存在一些不合理的地方,由学生自己互相取长补短,从中体会分析的方法。在学生明确了每个营养级的能量流动的三条去向后,让学生用模型图构建能量流动的模式图。
(3)在学习“赛达伯格湖”能量流动定量分析后,要求学生总结能量流动特点,并且对自己完成的模型图进行修改,使学生不仅知其然,更知其所以然。
6.2反思不足之处:
(1)学生活动、讨论较多,课堂时间掌控不够理想,有点前松后紧。
食物链的特点范文4
能量流动的起点是生产者固定的太阳能。能量通过食物链逐级传递,太阳能是所有生命活动的能量来源,它通过绿色植物的光和作用进入生态系统,然后从绿色植物转移到各种消费者。
能量流动特点单向流动:是指生态系统的能量流动只能从第一营养级流向第二营养级,再依次流向后面的各个营养级。一般不能逆向流动。这是由于生物长期进化所形成的营养结构确定的。如狼捕食羊,但羊不能捕食狼。
逐级递减:是指输入到一个营养级的能量不可能百分之百地流入后一个营养级,能量在沿食物链流动的过程中是逐级减少的。能量在沿食物网传递的平均效率为10%~20%,即一个营养级中的能量只有10%~20%的能量被下一个营养级所利用。
(来源:文章屋网 )
食物链的特点范文5
一、生态系统的结构
1.生态系统定义:由生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体,最大的生态系统是生物圈(是指地球上的全部生物及其无机环境的总和)。
2.生态系统的结构包括生态系统的成分和营养结构(食物链和食物网)
3.生态系统的成分包括(1)非生物的物质和能量(无机环境);(2)生产者:自养生物,主要是绿色植物;(3)消费者:异养生物,绝大多数动物,(营腐生的动物是分解者);(4)分解者:异养生物,能将动植物尸体或粪便为食的生物(细菌、真菌、腐生生物)。注意:植物并非都是生产者,如菟丝子是寄生植物,它是消费者;动物也并非都是消费者,如蚯蚓是分解者;细菌也并非都是分解者,硝化细菌是生产者,寄生细菌是消费者。
4.食物链中只有生产者和消费者,其起点是生产者植物;第一营养级是生产者;初级消费者是植食性动物。
5.食物网:许多食物链彼此相互交错连接成的复杂营养结构,就是食物网。
二、生态系统的能量流动
1、定义:生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。
a、能量来源:太阳能。输入:通过生产者的光合作用,将光能转化成为化学能。输入生态系统总能量是生产者固定的太阳能总量。
b、传递途径:沿食物链、食物网,
c、散失:通过呼吸作用以热能形式散失的。
d、过程:能量来源 (上一营养级),能量去向(呼吸作用、未利用、分解者分解作用、传给下一营养级)。
e、特点:单向流动、逐级递减(能量金字塔中底层为第一营养级,生产者能量最多 ),能量在相邻两个营养级间的传递效率:10%~20%(不可以提高也不可以降低)
2.研究能量流动的意义:
①可以帮助人们科学规划,设计人工生态系统,使能量得到最有效的利用
②可以帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。
三、生态系统的物质循环
1、定义:组成生物体的c、h、o、n、p、s等元素,都不断进行着从无机环境到生物群落,又从生物群落回到无机环境的循环过程。又称生物地球化学循环。
2、特点:具有全球性、循环性
3、举例:碳循环
①碳在无机环境中的存在形式:co2和碳酸盐
②碳在生物体中的存在形式:有机物 碳在生物之间的传递形式:有机物
③碳在无机环境与生物群落之间循环形式:co2
④碳从无机环境到生物群落的途径主要是光合作用(还有化能合成作用),从生物群落回到无机环境的途径有呼吸作用、微生物的分解作用、化学燃料的燃烧。
四、生态系统的信息传递
1.信息种类
a.物理信息:通过物理过程传递的信息,如光、声、温度、湿度、磁力等可来源于无机环境,也可来自于生物。
b.化学信息:通过信息素传递的信息,如,植物产生的生物碱、有机酸;动物的性外激素
c.行为信息:通过动物的特殊行为传递信息的,对于同种或异种生物都可以传递。(孔雀开屏、蜜蜂跳舞、求偶炫耀)
2.范围:在种内、种间及生物与无机环境之间
3.信息传递作用:生命活动的正常进行离不开信息作用,生物种群的繁衍也离不开信息传递。信息还能调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定。
4.应用:a.提高农产品或畜产品的产量。如:模仿动物信息吸引昆虫传粉,光照使鸡多下蛋
b.对有害动物进行控制,生物防治害虫,用不同声音诱捕和驱赶动物
注:物质循环是在无机环境和生物之间,不能在生物与生物间循环。
5.能量流动与物质循环之间的异同
不同点:在物质循环中,物质是被循环利用的;能量在流经各个营养级时,是逐级递减的,而且是单向流动的,而不是循环流动
联系: ①两者同时进行,彼此相互依存,不可分割
②能量的固定、储存、转移、释放,都离不开物质的合成和分解等过程
③物质作为能量的载体,使能量沿着食物链(网)流动;能量作为动力,使物质能够不断地在生物群落和无机环境之间循环往返。
6.生态系统的基本功能:能量流动(生态系统的动力)、物质循环(生态系统的基础)和信息传递(决定能量流动和物质循环的方向和状态)。
五、生态系统的稳定性
1、生态系统稳定性的概念:生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力。包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性。生态系统抵抗外界干扰并使自身结构与功能保持原状的能力,叫做抵抗力稳定性。生态系统在受到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力,叫做抵抗力稳定性。
2、生态系统具有自我调节能力,而且自我调节能力是有限的。一般来说,生态系统中的组分越多,食物网越复杂,其自我调节能力就越强,抵抗力稳定性越高,恢复力稳定性越低。负反馈调节在生态系统中普遍存在,它是生态系统自我调节能力的基础。
3、提高生态系统稳定性的方法:
食物链的特点范文6
本节课是人教版高中生物必修三第五章的核心内容,在教学中起着承上启下的作用,该部分内容与呼吸作用、光合作用及能量代谢等知识联系密切,又直接关系到本章后面内容的学习。本节课安排2课时,这里只设计第一课时。
二、教学目标
1.知识与能力目标
(1)通过分析食物链让学生掌握生态系统中能量流动的概念。
(2)通过模型的构建让学生理解生态系统中能量流动的过程。
(3)通过定量分析让学生理解生态系统中能量流动的特点并学会应用。
2.过程与方法目标
(1)通过定量分析生态系统中能量的输入与输出,发展学生的思维迁移能力。
(2)学会整理数据、分析数据,进而得出科学结论。
(3)通过小组讨论与导学式相结合的教学模式,培养学生的语言表达力、合作能力以及发散思维和求异思维能力的发展。
3.情感态度价值观目标
通过联系实际,激发学生学习生物学的兴趣,培养学生关心生态的意识和进行生命科学价值观的教育。
三、重点
1.生态系统能量流动的过程
解决方法:教师通过课件进行动态分步演示,加深学生对能量流动过程的理解;学生通过分组讨论形成共识,并自主构建能量流动过程的模型,进一步将知识内化。
2.生态系统能量流动的特点
解决方法:学生小组合作进行数据的整理和分析,利用定量分析得到的数据来进一步修正前面构建的模型,得到符合实践的正确结论。
四、难点
生态系统能量流动的过程
突破方法:教师通过课件,运用学生较为熟悉的生物形成相应的食物链,联系生活实际尝试让学生分组讨论,形成对某营养级能量流动的共识;利用模型(各营养级、呼吸作用、分解者、箭头等)让学生根据讨论形成的共识构建能量流动过程。
五、教学方法
通过定性和定量分析能量的输入与输出,让学生学会整理数据、分析数据,进而得出科学结论。
六、教学过程
1.课前准备
(1)教师准备好学生使用的导学案。
(2)教师制作好课堂使用的多媒体课件。
(3)教师准备好课堂使用的模型。
(4)学生熟练掌握生态系统的成分、食物链和食物网的相关知识。
教学意图:为课堂教学的顺利进行做好准备。
2.情境导入
教师通过PPT展示相关图片。
师:第一幅图展示的是我国西南五省发生大面积干旱的情况,第二幅图展示的是青海省玉树藏族自治州玉树县发生地震的情况。干旱、地震这些自然灾难会给人类带来很大的伤害,但是我们可以运用一些知识在灾害降临的时候增强自救能力,减少损失。比如,现在我们大家在自然灾难中被困在一个小山村中,食物只剩下一些玉米和几只饲养的鸡,面对这种情况,你将做何选择才能使自己生存更长的时间来等待救援?
A.先吃鸡,再吃玉米
B.先吃玉米,同时用玉米喂鸡,吃鸡产下的蛋,最后吃鸡。
学生观看PPT展示的图片,并思考教师提出的问题,齐声回答:B。
教学意图:通过现实生活中的故事情节引出问题,从而引起学生对问题的关注,以及让学生带着疑问来学习,激发学生的求知欲和好奇心。
师:毫无疑问,人获得的能量越多,生存的时间会越长。哪个策略更合理呢?通过《生态系统的能量流动》这节课的学习我们将解决这个问题。
3.探究活动一:能量流动的过程
师:请同学们利用上节课所学的知识把这两个策略中所蕴含的食物关系表示出来。
生:A:鸡 人 玉米
B:玉米鸡人
师:我们就以食物链为线索研究生态系统能量流动的过程。这两组策略中食物链较长的是:玉米鸡人。玉米、鸡和人在生态系统中的成分分别是什么?
生:玉米—生产者;鸡—初级消费者;人—次级消费者。
师:首先我们来研究生产者的输入和输出。大家可以展开联想,在你面前有一片绿油油的青草,对于青草而言:
(1)它的能量来源于什么?
(2)这些能量如何输入到玉米体内?
(3)这些能量的去向有哪些?
(4)最终去向是哪里?
请大家思考上述问题并将答案写在学案上。
学生思考并在学案上完成答案,学生代表到黑板上写出答案并进行讲解(如图1所示):
教学意图:充分发挥学生的独立思考能力和语言表达能力。
师:我们继续联想,在这片绿油油的草地上有一群野兔 ,野兔正津津有味地啃着青草。
问题思考:
(1)野兔获取能量的来源是什么?
(2)野兔体内能量的去向有哪些?
学生思考、讨论后,小组代表利用投影仪将答案展示给大家,并进行讲解(如图2所示):
教师在辅助学生完成上述问题的探究之后,总结流向每一个营养级的能量的去向都大体相同:A.呼吸作用以热能的形式散失;B.枯枝败叶或者遗体被分解者分解;C.进入下一营养级(最高营养级除外)。并让学生以小组为单位初步构建生态系统能量流动模型。材料(如图3所示)具有磁性,可以粘贴在白板上,也可以随意移动,各材料数量足够,大小不一。
学生小组利用教师提供的材料合作完成生态系统能量流动模型的初步构建。
在学生完成模型的构建之后,教师让小组代表到讲台上来展示他们的结果。
学生将构建好的模型到讲台上呈现(如图4所示):
在展示模型的同时,学生进行讲解:四个营养级自左向右依次是第一营养级、第二营养级、第三营养级和第四营养级。每个营养级能量的去向都有三个:流向下一个营养级、通过呼吸作用散失和分解者分解。
师:大家都同意这位同学的观点吗?
有学生站起来:他的解释是正确的,但是构建的模型有些问题,比如说能量流动在营养级中应该是逐渐减少,所以代表营养级的方块和代表能量流动的箭头应该越来越小。
师:为什么营养级的能量越往后会越少呢?
生:因为除了流向下一个营养级之外,还有其他的两个去向,即流向分解者和呼吸作用散失。
师:看来这位同学理解问题非常到位,他已经引出我们下面要解决的问题,很好。前面我们定性分析了能量流动的去向,下面我们就来定量分析能量流动的去向。
教学意图:通过制作生态系统能量流动的模型,充分发挥学生的合作能力、探究能力和动手操作能力,加深对能量流动过程的理解。
4.过渡
教师呈现下列四个问题:
(1)照射到地球上的所有太阳能都能输入到生产者体内吗?为什么?
(2)生产者获取的能量与消费者获取的能量有何不同?
(3)流经生态系统的总能量是什么?为什么?
(4)消费者摄入的食物中的能量能否全部被该营养级同化?如果不能,该部分能量流向何处?
学生在思考、小组讨论之后抢答:
(1)不是,因为大部分的太阳能被地球表面的大气层所吸收、散射和反射掉。
(2)生产者通过光合作用固定太阳能;消费者通过摄取食物获得能量。
(3)生产者固定的太阳能的总量,因为能量流动是从生产者开始的。
(4)不能,因为消费者摄入的食物一部分以粪便的形式排出体外,被分解者分解,不属于同化的能量。
师:通过上述问题的讨论,我们知道一个营养级能不能得到上一个营养级的全部能量?
生:不能
教学意图:以抢答的形式激起学生学习的兴趣,同时为探究活动二做铺垫。
5.探究活动二:能量流动的特点
师:美国生态学家林德曼对一个结构相对简单的天然湖泊—赛达伯格湖的能量流动进行了定量分析,请大家打开课本95页,在分析该图解的基础上,独立完成问题。
(1) 填写下表,总结规律
学生在阅读教材,整理表格,完成上述问题后,自愿起来回答,其他学生和教师进行评价。
结论1:生态系统中能量流动是逐级递减的。
结论2:能量流动是单向的。
问题分析:
(1)能量单向流动的原因是:①组成食物链的各营养级顺序不可逆转;②各营养级散失的能量不能被重新利用。(2)能量逐级递减的原因是:① 呼吸作用以热能的形式散失;②流向下一营养级;③分解者分解。
教学意图:通过自主学习,学生学会整理数据,分析数据,得出科学结论,从而为理解生态系统能量流动的特点打下直观的基础。
师:请同学们根据能量流动特点的定量分析进一步修正前面制作的能量流动模型。
小组学生利用已学过的能量流动特点对前面制作的模型进行修正,呈现结果如图5所示:
学生总结:除了体现能量流动的三个去向外,还要注意以下三个方面:(1)代表营养级的正方形逐渐减小;(2)代表营养级散失能量的箭头逐渐减小;(3)食物链中的营养级为4~5个,不宜过长。
教学意图:通过对模型的修正,进一步加深学生对生态系统能量流动特点的理解。
6.生态系统能量流动的概念
教师总结:通过对生态系统能量流动的过程和特点的分析,可以生成生态系统能量流动的概念。太阳光能进入生态系统这个过程就是生态系统能量的输入;草有一部分被兔子吃掉,能量流向第二营养级,这就是生态系统的能量传递;光能被绿色植物通过光合作用固定成有机物中的化学能,各种生物通过呼吸作用将一部分能量以热能的形式散失,这就是能量的转化;能量最终以热能的形式散失到大气中。生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程,称为生态系统的能量流动。
教学意图:通过教师的总结,学生对生态系统能量流动的概念有了明确的认识。
7.回归情景
教师再次呈现“情景导入”的问题,让学生再次选择答案。
学生们在讨论之后,最后认为答案为A,理由是:食物链越长,消耗的能量就越多,流向次级消费者的能量就越少。
教学意图:学生再次思考,与之前错误的观点进行比较,得出正确的解释。
七、课堂练习
(1)流经生态系统的总能量是指( )
A.照射到该生态系统内所有植物体叶面上的全部太阳能
B.射进该系统的全部太阳能
C.该系统全部生产者所固定的太阳能的总量
D.生产者传递给消费者的全部能量
(2)调查得知一年中流经某河流生态系统的4个营养级(以a,b,c,d表示)的数值如下,则该生态系统中初级消费者是( )
A.a B.b C.c D.d
(3)假设一个生态系统的总能量为100个单位,按最高传递效率计算,第二营养级和次级消费者所获得的能量应为多少个单位( )
A.20和20 B.20和4 C.4和0.8 D.10和1
(4)一片树林中,树、昆虫和食虫鸟类的个体数比例关系如图6所示。下列能正确表示树、昆虫、食虫鸟之间的能量流动关系的是(选项方框面积表示能量的大小) ( )
八、课堂总结
九、教学反思
1.优点
(1)教学目的明确,重难点把握到位,教学内容安排详略得当,富有层次,保证了教学内容的顺利完成。
(2)本节课始终贯穿新课程理念,突出学生的“学”。课堂中既有教师的讲解、启发引导、组织讨论、总结等,又有学生的思考、讨论、交流、合作、尝试构建模型等。多种方式的课堂教学有效地调动了学生学习的兴趣,激发了学生学习的主动性和创造性,保证了良好的教学质量。
(3)情景导入是由现实灾难生活引出先吃鸡还是先吃玉米的问题,激发了学生学习的兴趣,调动了学生学习的积极性。
(4)在引导学生尝试建立模型时,从简单的过渡到复杂的模型构建,学生容易操作,且能从中得到乐趣。 同时提高了学生观察、分析和解决问题的能力,培养了学生的创新思维,便于学生对知识的理解。
2.不足
(1)最大的不足之处在于,讲完这节课后,回顾情景再次选择答案的时候,很多学生还是选择B答案。在经过一番讨论、解释之后,才同意A答案。这说明学生还是不能将所学的知识应用到实践当中。
(2)课堂容量较大,时间紧凑,留给学生巩固的时间少,练习也很少,导致学生不能完全掌握。