《生态系统的物质循环》教学设计 课标标准和解读: 1、课程标准要求 分析生态系统中物质循环的基本规律及其应用(应用) 2、课程标准解读 《生态系统的物质循环》对应的课程标准要求是“分析生态系统中物 质循环的基本规律及其应用”,知识性目标行为动词“分析”为应用水 平,即“在新的情境中使用抽象的概念、原则;进行总结、推广;建立 不同情景下的合理联系等”。生态系统的物质循环是生态系统功能的重 要体现,碳循环是生态系统物质循环的代表性循环,将生态系统各个组 成成分联系起来。以碳循环为例,总结得出生态系统物质循环的定义及 其特点。通过理解生态系统物质循环的基本特征,可以为分析能量流动 和物质循环的区别和联系奠定基础,并且将生态系统的稳定性和能量流 动有效地衔接起来。 、教材分析 1、内容分析 《生态系统的物质循环》是人教版《生物.必修3》第5章《生态 系统及其稳定性》的第3节,教材第5章是以生态系统为框架,主要讲 述了生态系统的结构、能量流动、物质循环、信息传递及稳定性等知识, 主要体现宏观的生态学的内容。物质循环是生态学的重点,衔接生态系 统稳定性与能量流动的重要环节,并为生态系统的稳定性奠定了基础 本节课的知识包括三部分:碳循环、物质循环的概念及其特点、能量流 第1页
第 1 页 《生态系统的物质循环》教学设计 一、 课标标准和解读： 1、课程标准要求 分析生态系统中物质循环的基本规律及其应用（应用） 2、课程标准解读 《生态系统的物质循环》对应的课程标准要求是“分析生态系统中物 质循环的基本规律及其应用”，知识性目标行为动词“分析”为应用水 平，即“在新的情境中使用抽象的概念、原则；进行总结、推广；建立 不同情景下的合理联系等”。 生态系统的物质循环是生态系统功能的重 要体现，碳循环是生态系统物质循环的代表性循环，将生态系统各个组 成成分联系起来。以碳循环为例，总结得出生态系统物质循环的定义及 其特点。通过理解生态系统物质循环的基本特征，可以为分析能量流动 和物质循环的区别和联系奠定基础，并且将生态系统的稳定性和能量流 动有效地衔接起来。 二、教材分析 1、内容分析 《生态系统的物质循环》是人教版《生物.必修 3》第 5 章《生态 系统及其稳定性》的第 3 节，教材第 5 章是以生态系统为框架，主要讲 述了生态系统的结构、能量流动、物质循环、信息传递及稳定性等知识， 主要体现宏观的生态学的内容。物质循环是生态学的重点，衔接生态系 统稳定性与能量流动的重要环节，并为生态系统的稳定性奠定了基础。 本节课的知识包括三部分：碳循环、物质循环的概念及其特点、能量流
动和物质循环的关系。教材由碳循环过程让学生探讨生态系统物质循环 的特点形式等内容,并且与能量流动作比较探究两者的区别和联系,并 且加入了温室效应的知识,让学生知道温室效应的产生、危害,让学生 重视保护环境 2、重难点分析 教学重点:分析生态系统中的物质循环 教学难点:说明能量流动和物质循环的关系 三、学情分析 学生已经掌握了必修一光合作用和细胞呼吸的知识,而生态系统的 结构和能量流动是刚刚学过的知识,所以从知识上看,学生对本节课所 涉及的内容有一定的储备,通过问题引导、小组合作探究等活动,能够 顺利完成本节课的教学目标。从学生能力上看,高中学生已具备一定的 阅读能力、观察力、思维能力和分析问题的能力,所以教材中有些内容 可以采取自学和小组讨论的方式来达到教学目标。 四、学习目标 1、通过小组讨论交流,探究完成导学案中的问题创设,总结归纳碳循环 的途径、方式,并以碳循环为例,能够分析出物质循环的定义及其特点。 2、阅读教材P103文字内容,完成能量流动与物质循环的关系图表,结 合多媒体图解小组交流表达,通过分析比较总结得出二者之间的区别与 联系。 3、阅读教材中的“与社会的联系”,结合观看视频、小组讨论,利用所 学知识解释温室效应的成因、危害,并研究相应的缓解措施,关注全球 第2页
第 2 页 动和物质循环的关系。教材由碳循环过程让学生探讨生态系统物质循环 的特点形式等内容，并且与能量流动作比较探究两者的区别和联系，并 且加入了温室效应的知识，让学生知道温室效应的产生、危害，让学生 重视保护环境。 2、重难点分析 教学重点：分析生态系统中的物质循环 教学难点：说明能量流动和物质循环的关系 三、学情分析 学生已经掌握了必修一光合作用和细胞呼吸的知识，而生态系统的 结构和能量流动是刚刚学过的知识，所以从知识上看，学生对本节课所 涉及的内容有一定的储备，通过问题引导、小组合作探究等活动，能够 顺利完成本节课的教学目标。从学生能力上看，高中学生已具备一定的 阅读能力、观察力、思维能力和分析问题的能力，所以教材中有些内容 可以采取自学和小组讨论的方式来达到教学目标。 四、学习目标 1、通过小组讨论交流，探究完成导学案中的问题创设，总结归纳碳循环 的途径、方式，并以碳循环为例，能够分析出物质循环的定义及其特点。 2、阅读教材 P103 文字内容，完成能量流动与物质循环的关系图表，结 合多媒体图解小组交流表达，通过分析比较总结得出二者之间的区别与 联系。 3、阅读教材中的“与社会的联系”，结合观看视频、小组讨论，利用所 学知识解释温室效应的成因、危害，并研究相应的缓解措施，关注全球
面临的生态环境问题 五、评价设计 目标一评价:通过小组代表的成果展示及解说情况评价小组合作探究学 习情况,通过抢答情况评价学生掌握碳循环知识的程度; 课堂提问结合典型例题考查学生对物质循环的概念及其特 点的掌握情况。 目标二评价:通过学生能否正确填写“能量流动与物质循环的关系”表 格进行课堂评价。 目标三评价:通过小组讨论的参与程度,针对温室效应的危害能否提出 合理可行的解决办法进行评价。 六、教学过程 教学 教师活动 学生活动设计意图 内容 问题引导 集体回答:复习知识 生态系统中能量流动的特点是什么? 单向流动问题引领导 生态系统依靠太阳不断地提供能量,而生态系统逐级递减入新课 中的物质却都是由地球提供的。但亿万年来,这些物 情境质并没有被生命活动所耗尽,这是为什么?因为物质 展示教学目 导入是循环的。这就是本节课我们要学习的内容。 学生观看学标,明确学 习目标 习任务 首先以“我是小小一元素,生物圈中变化多,既能 通过谜语引 成链又成环,生命物质都有我。”这样的一个谜语开学生观看图发学生的思 启本节课的学习,激发学生的学习兴趣。引导学生分片,发现碳的考,激发学 析“生物圈中变化多”的含义,并通过观看几幅图片踪迹,总结碳生学习的兴 寻找碳的踪迹 在生物圈中趣 的存在形式。 第3页
第 3 页 面临的生态环境问题。 五、评价设计 目标一评价：通过小组代表的成果展示及解说情况评价小组合作探究学 习情况，通过抢答情况评价学生掌握碳循环知识的程度； 课堂提问结合典型例题考查学生对物质循环的概念及其特 点的掌握情况。 目标二评价：通过学生能否正确填写“能量流动与物质循环的关系”表 格进行课堂评价。 目标三评价：通过小组讨论的参与程度，针对温室效应的危害能否提出 合理可行的解决办法进行评价。 六、教学过程 教 学 内 容 教师活动 学生活动 设计意图 情 境 导 入 问题引导： 生态系统中能量流动的特点是什么？ 生态系统依靠太阳不断地提供能量，而生态系统 中的物质却都是由地球提供的。但亿万年来，这些物 质并没有被生命活动所耗尽，这是为什么？因为物质 是循环的。这就是本节课我们要学习的内容。 首先以“我是小小一元素，生物圈中变化多，既能 成链又成环，生命物质都有我。”这样的一个谜语开 启本节课的学习，激发学生的学习兴趣。引导学生分 析“生物圈中变化多”的含义，并通过观看几幅图片 寻找碳的踪迹。 集体回答： 单向流动 逐级递减 学生观 看学 习目标 学生观 看图 片，发现碳的 踪迹，总结碳 在生物 圈中 的存在形式。 复习知识， 问题引领导 入新课 展示教学目 标，明确学 习任务 通过谜语引 发学生的思 考，激发学 生学习的兴 趣
活动1:创设问题情境:大气中的C分子想到全国各小组合作交 地旅游,请你帮助它设计出合理的旅游路线,旅游方流,完成导学创设问题情 式是光合作用、呼吸作用等生命活动。现在大家进行案活动1。境,培养学 分组讨论设计合理旅游路线并画在学案上 小组代表交生合作探究 学生进行自主讨论,老师进行指导。讨论完成后由小流展示讨论的能力及语 组代表展示并讲解讨论结果,教师进行总结。 成果,教师适言表述能 活动2:屏幕展示碳循环的模式图进行归纳总结时进行点拨。力。 ①碳在生物群落与无机环境之间循环的形式 碳循环|②碳在生物体的存在形式 通过观看碳 ③碳从无机环境到生物群落的途径 循环的模式|培养学生自 ④碳在生物体之间的传递途径 图,归纳总主分析问题 ⑤碳从生物群落进入无机环境的途径 结,完成导学的能力。 活动3:根据已学碳循环的知识,学生自主构建碳循案活动2 环的模型,小组讨论结果,由小组代表进行交流 根据已学知通过构建碳 大气中的C 合仵用 分解作用 识,构建碳循|循环模型, 呼吸作用 分解者 环模型,完成加深对碳循 作用 导学案活动环知识的理 3 化石煞料 消费者 活动4:归纳物质循环的概念 屏幕展示问题,通过问题分析,引导学生从“物质”、师生共同总以碳循环为 循环范围”两方面归纳出物质循环的概念,并分析结物质循环例,通过问 物质循环具有“循环往复”的特点 的定义,完成题探讨,引 C、H、O、N等元素 导学案活动导学生分析 无机环境 生物群落 4 出物质循环 物质 的定义。 屏幕展示实践应用:“在亚洲大陆使用农药DDT, 段时间后在南极大陆的企鹅体内发现了DDT”,提出 第4页
第 4 页 碳循环 活动 1：创设问题情境：大气中的 CO2分子想到全国各 地旅游，请你帮助它设计出合理的旅游路线，旅游方 式是光合作用、呼吸作用等生命活动。现在大家进行 分组讨论设计合理旅游路线并画在学案上。 学生进行自主讨论，老师进行指导。讨论完成后由小 组代表展示并讲解讨论结果，教师进行总结。 活动 2：屏幕展示碳循环的模式图进行归纳总结 ①碳在生物群落与无机环境之间循环的形式 ②碳在生物体的存在形式 ③碳从无机环境到生物群落的途径 ④碳在生物体之间的传递途径 ⑤碳从生物群落进入无机环境的途径 活动 3：根据已学碳循环的知识，学生自主构建碳循 环的模型，小组讨论结果，由小组代表进行交流。 小组合 作交 流，完成导学 案活动 1。 小组代 表交 流展示 讨论 成果，教师适 时进行点拨。 通过观 看碳 循环的 模式 图，归 纳总 结，完成导学 案活动 2 根据已 学知 识，构建碳循 环模型，完成 导学案 活动 3 创设问题情 境，培养学 生合作探究 的能力及语 言表述 能 力。 培养学生自 主分析问题 的能力。 通过构建碳 循环模型， 加深对碳循 环知识的理 解。 物 质 循 环 活动 4：归纳物质循环的概念 屏幕展示问题，通过问题分析，引导学生从“物质”、 “循环范围”两方面归纳出物质循环的概念，并分析 物质循环具有“循环往复”的特点。 屏幕展示实践应用：“在亚洲大陆使用农药 DDT， 一段时间后在南极大陆的企鹅体内发现了 DDT”，提出 师生共 同总 结物质 循环 的定义，完成 导学案 活动 4 以碳循环为 例，通过问 题探讨，引 导学生分析 出物质循环 的定义。 无机环境 生物群落 C、H、O、N 等元素
问题:这说明物质循坏具有什么特点? 学生思考并培养学生归 总结物质循环的特点 总结物质循|纳总结的能 全球性、循环往复 环的特点。力。 活动5:比较物质循环和能量流动的特点 我们学习了生态系统的物质循环和能量流动,那 么二者之间具有什么样的关系呢?阅读课本P103,完 成导学案中能量流动和物质循环的关系。师生集体订 培养学生阅 正答案。 学生阅读课|读、总结 本P103,完归纳、比较 能量流 能量流动 物质循环 成导学案中的能力,理 动与物特点单向流动逐级递减循环往复全球性的活动5|解能量流动 质循环范围 生态系统的营养级 生物圈 与物质循环 的关系联系 同时进行,彼此依存,不可分割。 的关系 能量的固定、储存、转移和释放离不开物质 的合成和分解 物质是能量流动的载体,能量是物质循环的 动力。 活动6:感知温室效应的危害 学生分析碳达成本节课 自然生态系统中绿色植物从大气中吸收二氧化碳|循环被打破的情感目 的速率和通过生物的呼吸作用和分解作用而把碳释放的原因,通过标,培养学 到大气中的速率大致相同。而随着现代工业的发展碳|观看视频理生的环保意 循环的平衡被打破,对照碳循环的模式图,分析哪些解温室效应识,倡导学 温室活动可能造成碳循环的平衡被打破?碳循环的平衡被的成因、危生进行低碳 效应打破后会出现什么后果? 害,并探讨温生活 室效应的措 第5页
第 5 页 问题：这说明物质循坏具有什么特点？ 总结物质循环的特点： 全球性、循环往复 学生思 考并 总结物 质循 环的特点。 培养学生归 纳总结的能 力。 能 量 流 动 与 物 质 循 环 的关系 活动 5：比较物质循环和能量流动的特点 我们学习了生态系统的物质循环和能量流动，那 么二者之间具有什么样的关系呢？阅读课本 P103，完 成导学案中能量流动和物质循环的关系。师生集体订 正答案。 能量流动 物质循环 特点 单向流动逐级递减 循环往复全球性 范围 生态系统的营养级 生物圈 联系 同时进行，彼此依存，不可分割。 能量的固定、储存、转移和释放离不开物质 的合成和分解。 物质是能量流动的载体，能量是物质循环的 动力。 学生阅 读课 本 P103，完 成导学 案中 的活动 5 培养学生阅 读、总结、 归纳、比较 的能力，理 解能量流动 与物质循环 的关系 温 室 效 应 活动 6：感知温室效应的危害 自然生态系统中绿色植物从大气中吸收二氧化碳 的速率和通过生物的呼吸作用和分解作用而把碳释放 到大气中的速率大致相同。而随着现代工业的发展碳 循环的平衡被打破，对照碳循环的模式图，分析哪些 活动可能造成碳循环的平衡被打破？碳循环的平衡被 打破后会出现什么后果？ 学生分 析碳 循环被 打破 的原因，通过 观看视 频理 解温室 效应 的成因 、危 害，并探讨温 室效应 的措 施。 达成本节课 的情感目 标，培养学 生的环保意 识，倡导学 生进行低碳 生活
下面通过观看一段视频来学习一下温室效应的成 因、危害,并分析解决的措施。 教师进一步引导学生联系个人实际情况,并结合 当地的自然资源,提出缓解温室效应的有效措施:学生交流如 开发新能源,减少化石燃料的燃烧 何从身边小 大力植树造林, 事做起,践行 结合近几年一直倡导的低碳生活,交流如何从身低碳生活 边小事做起,维护我们共同的家园。 巩固 评价本节课的学习效果,完成导学案的巩固提升,学生独立完评价学生对 提升自我检测。 成目标检测本节课知识 目标的达成 效果。 延伸课活动7:将探究学习延伸课外 学生利用课 外 同学们根据所学的碳循环的相关知识,继续探究|外时间,通过 氮循环、磷循环、硫循环、水循环的相关知识,调查|网络、查阅书|拓展资源, 身边造成温室效应、水质富营养化、酸雨等的具体事籍、调查等方丰富学生的 例,并寻找可行的缓解方法 式继续探究课外知识 其他物质循 环的方式。 七、板书设计 第三节生态系统的物质循环 碳循环 、生态系统的物质循环 特点:循环往复、全球性 、物质循环与能量流动的关系:同时进行、相互依存、紧密联系 第6页
第 6 页 七、板书设计 第三节 生态系统的物质循环 一、碳循环 二、生态系统的物质循环 特点：循环往复、全球性 三、物质循环与能量流动的关系：同时进行、相互依存、紧密联系 下面通过观看一段视频来学习一下温室效应的成 因、危害，并分析解决的措施。 教师进一步引导学生联系个人实际情况，并结合 当地的自然资源，提出缓解温室效应的有效措施： 开发新能源，减少化石燃料的燃烧 大力植树造林， 结合近几年一直倡导的低碳生活，交流如何从身 边小事做起，维护我们共同的家园。 学生交 流如 何从身 边小 事做起，践行 低碳生活。 巩 固 提 升 评价本节课的学习效果，完成导学案的巩固提升， 自我检测。 学生独 立完 成目标 检测 题。 评价学生对 本节课知识 目标的达成 效果。 延 伸 课 外 活动 7：将探究学习延伸课外 同学们根据所学的碳循环的相关知识，继续探究 氮循环、磷循环、硫循环、水循环的相关知识，调查 身边造成温室效应、水质富营养化、酸雨等的具体事 例，并寻找可行的缓解方法 学生利 用课 外时间，通过 网络、查阅书 籍、调查等方 式继续 探究 其他物 质循 环的方式。 拓展资源， 丰富学生的 课外知识