1.學生認知水平的分析

本節(jié)課的授課對象為高二年級學生，經(jīng)過高一年級的學習，他們已經(jīng)具備了一定的生物學基礎，在分析歸納和知識遷移等方面的能力也有較大的提升，學生的認知和理解水平較高。在物理學科方面，該階段的學生已經(jīng)學習了熱力學第一定律和第二定律，所以在學習過程中，學生對物理學的一些定義能夠很好的理解和轉換。

2.教學內容分析

本節(jié)課為人教版必修三《穩(wěn)態(tài)與環(huán)境》一書的第五章第二節(jié)，本節(jié)課以前，學生已經(jīng)掌握了關于生態(tài)系統(tǒng)的基本知識：包括生態(tài)系統(tǒng)的概念，組成成分，營養(yǎng)結構，營養(yǎng)級等基本定義以及生態(tài)系統(tǒng)能量流動的過程，所以，學生對本節(jié)課的知識比較容易理解。同時，本節(jié)課對能量流動特點進行定量分析，能很好的解答本章第一節(jié)提出的食物鏈中營養(yǎng)級一般不超過5個這個問題，除此之外，本節(jié)生態(tài)系統(tǒng)能量流動特點與下一節(jié)生態(tài)系統(tǒng)物質循環(huán)的特點有所區(qū)別，在本章中起著承上啟下的作用。

3.教學重點和難點

（1）重點：理解能量流動的特點和比較兩類不同類型的金字塔，能舉例說明研究能量流動在生活中的實踐意義。

（2）難點：通過對能量流動的定量分析，總結出能量流動的特點，理解能量流動的熱力學解釋。

4.教學過程

一、導入

1.設置問題：你覺得生物學知識和物理學知識有聯(lián)系嗎？如果有，你能舉出具體的實例嗎？

2.學生發(fā)言交流后，教師提出熱力學第二定律對能量轉化和傳遞的一個通俗解釋，為后面教學內容鋪墊。

教學意圖：基于學科交叉的理念，將熱力學第二定律與能量流動相結合，激發(fā)學生的好奇心和求知欲。

二、分析賽達伯格湖的能量流動圖解

1.教師簡單介紹林德曼的研究和賽達伯格湖的自然環(huán)境?？茖W史的學習，使學生了解科學研究的基本方法和特點，培養(yǎng)學生的生物學素養(yǎng)。

2.教師展示賽達伯格湖能量流動圖解，啟發(fā)式講解，設置問題：請以小組為單位討論，假設你是林德曼，你會怎樣研究賽達伯格湖的能量流動？給予學生以下三個方面的書面提示：

（1）流入賽達伯格湖的總能量以及能量的來源

（2）各個營養(yǎng)級能量的來源以及去路

（3）方框和箭頭上的數(shù)字分別有什么含義以及他們之間的聯(lián)系，同時教師板書表格，表格內容包括營養(yǎng)級、同化能量、輸出能量、能量的傳遞效率。

學生仔細觀察能量流動圖解后，經(jīng)過小組內討論，基本能回答1.2問，第3個問題則需要老師講解、引導分析能量流動圖解，強調“未利用”部分的含義，以及“3個去路”和“4個去路”的區(qū)別。采用多樣的課堂組織形式，活躍課堂氣氛，可以調動更多學生的積極性。

3.教師引導學生完善黑板上的表格，同時計算能量的傳遞效率，并借此逐步分析出能量流動的特點，培養(yǎng)學生的邏輯思維能力。

4.設置問題：小組討論，請思考生態(tài)系統(tǒng)能量流動與熱力學第二定律的聯(lián)系。該問題的設置和導入相互結合，體現(xiàn)了學科滲透的思想，同時考驗學生的分析歸納能力，培養(yǎng)橫向思維。

5.教師總結學生討論情況，對學生的回答進行補充并給予鼓勵，有利于教師把握學生的學習情況。

6.教師展示一道課堂小練習，隨堂檢測，根據(jù)檢測結果，教師可以了解教學效果，把握教學進度。

三、能量金字塔和數(shù)量金字塔

1.教師展示不同生態(tài)系統(tǒng)的能量金字塔，引導學生觀察后發(fā)現(xiàn)不同能量金字塔的共同特點，教師再進行總結。以學生熟悉的知識喚起學生的學習興趣，對概念性的知識，采用圖文結合的方式更有利于學生的理解記憶。

2.啟發(fā)式提問：能量金字塔不能倒置，如果把各個營養(yǎng)級的生物數(shù)量關系，用繪制能量金字塔的方式表達出來，是否也是金字塔形？

此時，教師展示對一片草地各個營養(yǎng)級的生物數(shù)量調查結果，請一位學生按能量金字塔的繪制方式在黑板上繪制圖形，其他同學在作業(yè)本上繪制。采用多樣的課堂組織形式，活躍課堂氛圍，學生主動獲取知識，增強學生學習的主觀能動性。

3.引導學生總結數(shù)量金字塔的特點后，教師指出在自然情況下數(shù)量金字塔可能出現(xiàn)倒置的特例，加強學生的理解。

4. 教師進行提示，啟發(fā)學生從特點和每一階的含義入手，完成PPT上的表格，對能量和數(shù)量金字塔進行比較，形成知識框架，更好的把握知識。

四、研究能量流動的實踐意義

1.教師展示沼氣池圖片，讓學生根據(jù)生活經(jīng)驗，說出他們對沼氣池的了解，將生物學知識與生活實際相聯(lián)系，引起學生情感的共鳴。

2.教師總結學生對沼氣池的認識，提出沼氣池中所蘊含的能量流動的知識，同時介紹?；~塘，繼續(xù)講解能量流動在其它生態(tài)系統(tǒng)中的應用，并引導學生歸納總結，培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際的觀念，將自己所學的知識應用到實際生活中。

五、課堂延伸、小結以及課后練習

1.教師選擇日常生活中常見的生活現(xiàn)象，請學生從能量流動的角度出發(fā)，進行闡述，培養(yǎng)學生對知識的遷移能力和解決實際問題的能力

2.點評學生的回答，歸納本節(jié)課的主要內容，學生對整節(jié)課的課堂內容再次進行回憶。

3.布置練習，并安排學生對下一堂課進行預習，通過練習及時對知識進行鞏固，同時預習能使學生提前熟悉下一節(jié)的基本生物學概念。