教学设计方案（二）

设计片段一：

　　在“能量流动的过程”的教学中，可给出学生某个具体的捕食食物链，让学生分析一些具体问题，如通过一个较简单的食物链，即草→兔→狐分析下面几个问题：

　　①“该食物链中，当能量进入某个营养级时，可通过哪些途径？”；

　　②“该食物链中，某个营养级中的所有能量，可能通过哪些途径散失？”；

　　③“该食物链中，某个营养级中的能量通过何种方式进入下一个营养级？”；

　　④“在能量的输入、传递、散失过程，哪些生理过程是必不可少的？”

　　通过这些问题的分析、讨论，使“能量流动”这一较为抽象的概念具体化，便于深入理解，同时也易于引导学生概括出以下结论：食物链是能量流动的主要渠道；输入这个生态系统的总能量是生产者固定的太阳能的总量、能量的源头是阳光；能量沿着营养级时是逐级递减的。

设计片段二：

　　1、在“能量流动的特点”教学中，教师应先向学生在生态系统层次上分析能量流动的一般方法，即把每个物种都归属子一个特定的营养级中（依据该物种主要食性），然后精确地测定每一个营养级能量的输入值和输出值。

　　2、教师还应并引导学生讨论：

　　“为什么上述方法目前多应用在水生生态系统的能量流动分析上，而不是陆生生态系统上？”

参考答案：因为水生生态系统边界明确，便于计算能量和物质的输入量和输出量，整个系统封闭性较强，与周围环境的物质和能量交换量小，环境比较稳定，生态因子变化幅度小。由于上述种种原因，湖泊、河流、溪流、泉等生态系统常作为研究生态系统能流的对象。

　　3、教师可引入研究生态系统能量流动的经典实验，从分析这些实验的数据作为切入点，引导学生讨论能量流动的特点。例如可利用下面几个实验：

　　（1）Cedar Bog湖的能流分析（具体内容见扩展资料）

　　（2）银泉的能流分析（具体内容见扩展资料）

　　（3）森林生态系统的能流分析（具体内容见扩展资料）

　　4、引导学生讨论分析一个或几个生态系统能量分析的基础上设问：

　　这一能流分析中说明几个重要特点：

　　（1）“生态系统中能量流动有何特点？为什么有这些特点？”

　　参考答案：①生态系统中的能量流动是单向、不可逆的。②能量在流动过程逐级递减的，原因是每一个营养级生物的呼吸都会产生相当多的热量，这些能量散失到无机环境中去。

　　（2）“通过一个或几个实验数据，你能看出能量在两个相邻营养间的传递效率吗？”

　　（3）“你从能量流动的这两个特点中受到什么启示？”

　　参考答案：任何生态系统都需要不断地补充能量，主要以光合作用获得太阳能，否则这个生态系统就会自行消亡。可见生产者在生态系统中的地位何等重要。

　　（4）“为什么一个生态系统的食物链的营养级一般不超过5级”。

　　（5）可让学生把各营养级中的能量通过能量金字塔的形式描绘出来

　　（6）“Cedar Bog湖的能流分析、银泉的能流分析是生态学上两个经典实验，你认为哪个实验设计上更精确，为什么？（本问题可在较好的班讨论）

　　参考答案：Odum对银泉能流的研究要比Lindeman1942年对Cedar Bog湖的研究更精确一些。因为：首先，这个实验是依据植物的光合作用效率来确定植物吸收了多少太阳辐射能，并以此作为研究初级坐产量的基础，而不象通常那样是依据总入射日光能；其次，这个实验计算了来自各条支流和陆地的有机物质补给，并把它作为一种能量输入加以处理；更重要的是这个实验把分解者呼吸代谢所消耗的能量也包括在能流模式之中，他虽然没有分别计算每一个营养级通向分解者的能量有多少，但他估算了通向分解者的总能量。

　　设计片段三：

　　“研究能量流动的意义”的教学中，要特别注意与人类的生产生活实践相联系，如引导学生分析：

　　①“你了解生态农业吗？生态农业的优势在哪里？”（见后的扩展资料）

　　② “桑基鱼塘这个人工生态系统是如何充分利用进入该生态系统的能量的？”（见后面的扩展资料）

　　也可通过分析人们在利用生态系统资源的过程中，由于没有处理好“获取高效益”与“持续发展”的矛盾，从而导致的一些生态问题作为切入点，如：

　　①“近年来，这国北方地区为何在春季经常发生沙尘暴天气？，其中的原因何在？”

　　②“我国很多优良的草场为什么会退化？如何确定某个草场载畜量是否合适？”等等