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生态文明教育环保教案


生态系统中的生产量和生物量
一、指导思想
本节课是以高二学生为对象进行的“生态系统中的生产量和生物量”的新课。生物新 课程标准把“面向全体学生, 培养生物科学素养,倡导探究性学习,注重与现实生活联系” 作为学科教学的核心理念。本节课的设计即围绕这一理念。同时构建主义学习理论认为学 生在以往的学习中,已经形成了丰富的知识经验。教学需要把学习者已有的知识经验作为

新知识的生长点。 基于以上分析,本节课通过课前知识回顾,了解学生现有的学习水平,着眼于学生原 有的知识经验,通过创设情境向学生呈现一些精心设计的问题,学生讨论这些问题并对这 些问题作出详细解释,包括其中的过程、规律等。然后根据所得的结论解决生产实践中的 具体问题,并将知识运用于生活实际。在整个教学过程中,学生交流探讨对这些问题的看 法,相互学习评价,学以致用,并最终提升学生的生物学科素养。

二、教学分析
1、教材分析:本节课为《高中生物必修三(稳态与环境)》(浙江科学技术出版社) 第六章第二节的内容。本节课的教学重点是初级生产量、生物量和次级生产量的概念;教 学难点是次级生产量的产生过程。本节课内容知识较为抽象,教师可以通过具体实例,从 光合作用着手,明确总初级生产量的概念,从而指导学生分析生物量和和净初级生产量的 区别和联系。利用实例分析次级生产量的产生过程,为学习能量流动做知识铺垫,也为引 发学生对人口、粮食、环境污染等生态问题的思考与关注提供线索。 2、学情分析:新课教学中遇到的困难是,教材浅显易懂,但真正理解本节课知识与生 态系统的结构与功能的相适应的关系却相对困难。学生在之前的生物课程学习中虽然已经 认识到结构与功能相适应的知识,具备了一定的生物学素养,但理解依然不够深刻。并且 利用已有知识解释分析生活现象和解决实际生产问题的能力依然有待提高。因此,引导学 生立足知识,深刻理解结构与功能相适应,以及利用所学知识解决生态环境问题是本节课 的教学目的之一。

三、教学目标
1、知识目标: (1)举例说出生态系统中的生产量和生物量。 (2)比较初级生产量和次级生产量。 (3)次级生产量的产生过程。 2、能力目标: (1)培养学生信息提取能力、分析综合能力。 (2)通过自主、互动、讨论等过程式教学,培养学生自主学习、表达等能力。 (3)通过理论联系实际,提高学生应用所学知识解释、解决实际问题的能力。 3、情感目标 (1)通过对初级生产量和次级生产量的学习,使学生认识到生态系统对人类生存的重 要性,从而引发学生对环境污染、人口等现实问题的关注。
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(2)通过对生活实际问题的思考,激发学生学习生命科学的兴趣,养成乐于探索,勤 于思考的习惯。使学生能否树立正确的生态价值观。

四、教学重难点
1、重点:理解初级生产量、生物量和次级生产量的概念 2、难点:次级生产量的产生过程

五、教学方法
以问题驱动法为主,同时采用合作学习、讨论学习的形式,层层递进。

六、课时安排 七、教学过程
教学环节 (一) 通过复习 和问题情 境导入新 课

1 课时 教师行为 学生活动 回顾已有知 识,展开讨 论并自由发 言回答问 题。 设计意图 通过复习旧知识, 创设 问题情境, 以此来激发 学生强烈的求欲。

提问: 1、生态系统的结构包括哪些方面? 2、 在生物学中, 结构和功能往往是相适应的, 那么生态系统的结构决定了生态系统应该具 有怎样的功能? 3、生态系统中的能量来自哪里?

过渡:生态系统的生物成分(生产者、消费者、分解者)如何获得能量?它们获得物质和能量 的方式是否相同? (二) 初级生产 量 提问: 1、生产者是如何获得物质和能量的? 2、 是不是所有的太阳能都可以被生产者通过 光合作用固定下来? 教师总结: 生产者可以通过光合作用来获得自身所需要 的物质和能量,为了更加准确的描述生态系 统中的这种物质和能量变化,需要引入一个 新的概念 ---- 初级生产量 : 在单位时间和单 位面积内绿色植物通过光合作用制造的有机 物质或所固定的能量。 2 2 单位:g/(m ? a)或 J/(m ? a) (三) 总初级生 产量与净 初级生产 量 问题情境: 1、 植物光合作用合成的有机物是否都用于自 身的生长和繁殖? 2、教师总结: (光合-呼吸) GP=NP+R GP:总初级生产量 NP:净初级生产量
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学生思考并 阐述。 积极思考、 分析。

帮助学生主动思考分 析得出结论。 通过旧知识构建新知 识,完成新知识的生 成。 同时使学生懂得初 级生产量与生态系统 的关系。

过渡:生产者获得的初级生产量是不是全部用于自身的生长与繁殖? 学生思考、 解决问题。 调动学生已有的知识 库存,启发学生思考。 通过对旧知识: 真正光 合速率和表观光合速 率知识的回顾, 完成对 总初级生产量和净初 级生产量新知识的学

R:植物呼吸消耗量

习。

过渡:知道了生产者如何获得自身的物质和能量,那么其他生物成分(消费者、分解者)如何 获得自身所需的物质和能量呢? (四) 次级生产 量 问题情境: 1、 消费者和分解者如何获得自身所需的物质 学生思考、 和能量? 讨论。 2、消费者和分解者(次级生产者) 是不是能够获得生态系统中全部的初级生产 量? 3、教师讲述:实际上在一个生态系统中由于 种种原因,消费者并不能获得全部的净初级 生产量,那么消费者到底能从净初级生产量 中获得多少能量, 我们以人类为例进行分析。 4、情境提问: 观察一个生态系统并回答以下问题 观看图片 展开思考 热烈讨论 1) 生态系统中生产者的初级生产量是不是都 可以被人类利用(食用)? 2)可食用部分是否都被人类完全收获? 3)收获部分是否都被人类吃进? 4)吃进部分是否都被同化? 5)同化部分是否完全用于生长和繁殖? 教师总结:消费者呼吸作用也会消耗一部分 能量,剩下的部分用于自身的生长和繁殖, 我们把生态系统中这部分物质或能量称为次 级生产量。 (五) 生物量 生物量:净生产量在某一调查时刻前的积累 量。 2 2 单位:g/m 或 J/m GP-R=NP 提问:比较生产量和生物量的区别? 提问:
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学生思考养成主动探 究的习惯。 帮助学生主动思考分 析得出结论。

使学生理解次级生产 量来源于生态系统中 生产者的初级生产量。 并且通过这一连串的 问题, 使学生认识到人 类食物直接或间接来 源于生态系统中的初 级生产量。 从而引发学 生对生态系统中生产 者的重要性的思考, 让 学生把所学的课本知 识和生活实际相联系, 学以致用, 认识到生物 科学的价值以及保护 生态环境的重要性。

过渡:既然初级生产者和次级生产者在生长,他们的有机物就会不断的积累。

思考讨论

帮助学生总结, 使学生 深入理解生产量和生 物量。

过渡:观察图片,图片中种植的是相同的粮食,哪个长得比较好 (六)

影响初级 生产量的 因素

1、思考影响初级生产量的因素有哪些? 2、比较不同生态系统的生产量 生态系统 热 带 雨 北方针叶 温 带 草 苔原 林 林 原 净初级生 2000 800 产量 (NP) g/(m2 ? g/(m2 a) a) 500 140

小组讨论

学生思考养成主动探 究的习惯。 帮助学生主动思考分 析得出结论。

? g/(m2 ? g/(m2 ? a) a)

分析讨论: 1)热带雨林与北方针叶林 NP 不同的主要环 境限制因素什么? 展开思考 2) 北方针叶林和温带草原主要环境限制因素 热烈讨论 是什么? 3 比较海洋生态系统与陆地生态系统的初级 生产量和次级生产量 3、讨论: 利用所学初级生产量和次级生产量的知识分 析环境污染对生态系统的影响以及对人类生 存的影响? (七) 本节小结 引导学生进行本节知识的总结,并对学生总 结的内容进行点拔提高 回忆主要知 识点。

培养学生利用已有知 识解释分析生活现象 和解决实际问题的能 力, 并使学生能否树立 正确的生态价值观。 培养学生的总结归纳 的能力。

八、教学效果
通过本堂课的学习,同学们理解了初级生产量、生物量和次级生产量等重要的概念, 为生态系统中的物质循环和能量流动打下的知识基础。通过对某一生态系统中人类可以获 得多少次级生产量的分析,理解到了次级生产量的产生过程。同学们在课堂上通过自主学 习,合作讨论,对所设置的问题进行积极的思考。锻炼了学生的自主学习能力、合作学习 能力、分析能力、表达能力等各方面的能力。 同时在理解初级生产量的概念后,同学们会认识到,生态系统中的生产者的重要性, 正是生产者的初级生产量在为包括人类在内的消费者提供能量。从而引发了学生对生态环 境重要性的思考。如果生态环境不断恶化,比如乱砍乱伐、有毒物质污染等,地球上最大 的生态系统生物圈中生产者数量及其所固定的能量就会越来越少,到时包括人类在内的消 费者便无法获得足够的能量。而且在次级生产量的产生过程中,学生意识到,初级生产量 是一定的,那么过多的浪费粮食,造成生态系统总能量的浪费。通过这些例子的思考,使 学生利用已经学习的知识解决和分析了生产实际中的问题,特别是生态环境重要性的问题, 从而提高了学生解决实际问题的能力,提高了学生的生物学素养。

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