优秀教案系列
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第3节生态系统的物质循环
教学分析
教学分析
教学目标
1.概述生态系统的物质循环过程。
2.通过分析生物富集的过程,说明生物富集的危害,认同应采取措施减少危害。
3.说明能量流动和物质循环的关系。
4.尝试探究土壤微生物的分解作用。
评价目标
1.以碳循环为例,掌握生态系统中的物质循环的概念、特点。
2.通过案例引导学生运用所学的物质循环原理,解释现象和解决问题。
教学重难点
重点:分析碳循环的特点,概述生态系统的物质循环过程。
难点:1.说明能量流动和物质循环的关系。
2.尝试探究土壤微生物的分解作用。
教学方法
1.这节课的知识点比较抽象,主要采取多媒体辅助教学,引导学生构建碳循环的概念模型。
2.学生通过列表比较法,小组讨论总结能量流动和物质循环的关系。
3.本节探究实验以兴趣小组的形式开展,并课堂展示实验成果。
课时安排
2课时。
教学准备
多媒体,白板,学案,PPT等。
教学
教学设计
导入新课
你在操场上运动时,呼出了很多二氧化碳分子,想象一下这些二氧化碳分子离开你后,会开始怎样的旅行?
【师】请以小组为单位绘制一幅“碳先生的旅行”的图片。
【生】绘图展示:
图1
图2
【师】请同学概述一下“碳先生的旅行”。
【生1】动物的呼吸作用消耗有机物和氧气,产生二氧化碳和水。产生的二氧化碳和水,可以提供给绿色植物,植物进行光合作用产生有机物和氧气,而有机物和氧气又可以提供给动物。
【生2】有机物通过微生物分解成为无机物,又可以重新提供给生产者来制造有机物。
【生3】垃圾中有可以回收利用的,说明物质可以循环。
【师】亮点:利用光合作用和呼吸作用的知识,对碳的转移过程进行了思考,部分呈现了碳在生物体和非生物环境之间的循环。
存在的问题:动物的粪便直接供给植物,忽略了分解者的参与;只考虑植物的光合作用而忽略植物的呼吸作用;没有考虑化石燃料的燃烧,等等。
(设计意图:联系已学知识,通过小组合作探究,初步构建碳循环模型。)
讲授新课
探究一:碳循环的过程
核心问题:生物体和大气中的碳含量是怎样维持相对稳定的?
【师】引导思考1:碳元素在生物体内、大气、水圈中,分别主要以什么形式存在?
【生】碳元素在生物体内主要以有机物的形式存在,而在非生物环境中,主要以二氧化碳的形式存在于大气中和溶解于水中。
【师】引导思考2:碳元素是如何进出生产者、消费者和分解者的(以什么形式、通过哪种生命活动、形成哪些产物等)?
【生】非生物环境中的碳元素以二氧化碳的形式,通过光合作用形成有机物进入生产者;消费者以生产者为食,使生产者体内的有机物进入消费者;生产者、消费者的遗体和排遗物中的有机物可以被分解者利用。生产者、消费者和分解者都通过呼吸作用,将有机物分解为二氧化碳,使碳元素返回非生物环境。
(设计意图:以问题驱动学生运用所学知识解决新的问题,在理解的基础上,进一步修改和完善碳循环模型。)
小组活动一:构建碳循环模型
(设计意图:通过构建模型,促进学生理解生态系统中各组分在碳循环中所起的作用。)
探究二:生态系统物质循环的概念和特点
【师】资料展示:展示碳循环、硫循环、水循环等的示意图。提出问题:这些元素的循环有什么共同特点?
【生】这些元素不断从非生物环境进入生物群落中,又从生物群落回到非生物环境中。
【师】请概括生态系统物质循环的概念。
【生】生态系统的物质循环是指组成生物体的碳、氢、氧、氮、磷、硫等元素,都在不断进行着从非生物环境到生物群落,又从生物群落到非生物环境的循环过程。
【师】追问:有人说这些元素的循环具有全球性,你赞同吗?说说你的理由。
【生】赞同,生态系统的物质循环具有全球性,在生物圈中循环往复,例如二氧化碳能够随着大气环流在全球流动。
(设计意图:通过比较,抽象与概括形成物质循环的概念,引导学生分析物质循环的特点。)
探究三:能量流动和物质循环的关系
【师】过渡引入:物质循环具有全球性和循环往复的特点,那么能量流动呢?能量流动和物质循环有什么区别和联系?
【生】小组活动二:建构模型——在碳循环的模型中绘制能量流动的过程
【师】结合教材P65相关内容,列表比较、总结两者的关系。
【生】
项目
能量流动
物质循环
形式
光能→化学能→热能(主要形式)
以无机物形式在生物群落与无机环境间循环
过程
沿食物链(网)单向流动
在无机环境和生物群落间往复循环
范围
生态系统各营养级
生物圈
特点
单向流动,逐级递减
全球性、循环性
联系
(1)二者同时进行,彼此相互依存,不可分割;