生态系统的物质循环

程  明

【教材分析】

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，生态系统的能量流动、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。本节课内容是第5章的一个重点，是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实现提供了一个平台，埋下了一个伏笔。

【学情分析】

学生已学习了生态系统结构和能量流动的知识，对这部分的内容有了初步的了解。学生对于生态系统功能的认识容易停留在简单识记水平，难以建立起结构功能间的联系，通过本节学习，可以深入理解生态系统结构和功能的关系，形成结构和功能相适应观点。通过讨论，引起学生对一些问题的思考，激发学生深入探究。帮助学生更好的理解生态系统的物质循环中从有机物到无机物的过程。根据学生已有知识和认知能力，在教师的引导下，对这部分内容和能量流动进行整合，形成概念图。

【教学目标】

1、知识与能力

以碳循环为例，分析生态系统中的物质循环。说明能量流动和物质循环的关系，并进行土壤微生物分解作用的探究。

2、方法与技巧

精心思考，合作探究，学会运用归纳和对比的学习方法。

3、情感态度与价值观

关注碳循环平衡失调与温室效应的关系。积极思考，主动自觉，全力以赴，享受学习快乐。

【教学重点】

分析生态系统中的物质循环。

【教学难点】

能量流动与物质循环的关系。

【教学方法】

课前：自主阅读；课上：小组合作，自我探究，上台展示

【教学设计】

（一） 引导．质疑

学生按照“学案”引导，阅读教材，解决问题，同时提出阅读困惑。

【设计意图】学生预读，教师给出问题，让学生课前阅读教材内容。预读不是一般意义的通读和浏览，而是一种复杂的智力活动。它是在教师的问题指引下，学生进行的有明确目标的实践活动，属于定向预习。这属于先学后教，以学定教，培养学生自学能力及提出问题的能力。

（二） 探究．展示

【任务1】教师播放一首关于雾霾的改编歌曲：雾霾版《卷珠帘》，让学生说说雾霾的危害和形成原因。结合我国科学家最新研究发现表明：雾霾与全球气候变暖有关，引出是由于碳循环遭到破坏引起的，从而引入本课。

【任务2】找几个典型的学生预习学案进行点评，然后给出学生在预读过程中的阅读困惑Top3，他们分别是：

1、除了碳循环，其他元素是如何循环的？

2、能量流动与物质循环的联系与区别是什么？

3、物质是能量的载体，为何物质是循环的，能量却是单方向的？

【设计意图】教师通过检查学生的预读困惑，挖掘学生的典型“真”问题，结合教学内容，编制课堂活动环节。

【任务3】教师出示物质循环的概念，请学生结合自身认识说出概念中的关键信息。

【设计意图】让学生学会解读概念。

【任务4】重新用文字和箭头构建生态系统的碳循环模型图并对碳循环进行总结

具体要求：

1、小组合作，在给定用纸上用铅笔绘制碳循环模式图；

2、尝试对碳循环进行总结，并写在学案上；

3、小组代表上来展示构建的模型图并作简要说明；

4、回答“尝试对碳循环进行总结”中的有关问题。

【设计意图】当学生完成这个任务的时候，我相信他们对碳循环的过程掌握的比较到位。

（三） 提升．总结

【任务4】构建生态系统的物质循环和能量流动关系图

再次研读教材（P94的图5-7，P101的图5-11、第三段及P103的最后一段），在之前绘制的“碳循环模型图”上，用红色箭头画出能量流动方向（可以对之前的模式图进行修改和完善）。

【设计意图】引导学生对核心概念间的内在联系进行分析，通过抓主干知识点，以点带线，以线带面，引导学生建立自己的知识网络，进而帮助学生学会知识的迁移和灵活运用。

【任务5】预读困惑解答

【设计意图】让学生通过自主或小组合作去解决阅读困惑，完成本节课教学。

【导学案】

一、预读教材：尝试作答以下问题

1、物质循环中的物质是指什么？物质循环的范围是什么？

2、温室效应的危害、成因和缓解措施分别是什么？

3、阅读教材时遇到的困惑有哪些？

                                                                                                 

                                                                                                  二、精读教材：物质循环的实例——碳循环

仔细研读教材，完成下列两个学习活动：

1、参照图5-11（P₁₀₁），用文字和箭头构建生态系统的碳循环模型图，注明碳元素的转移方向及过程名称。

2、尝试对碳循环进行总结：

（1）碳在无机环境中存在状态：

碳在生物群落中存在状态：

（2）碳从无机环境进入生物体的途径：

碳在生物群落内部传递途径：

碳从生物群落返回无机环境的途径：

（3）碳在生物群落和无机环境之间的循环的主要形式：

（4）碳循环的特点：

三、读透教材：构建概念图

1、再次研读教材（P₉₄的图5-7，P₁₀₁的图5-11、第三段及P₁₀₃的最后一段），在之前绘制的“碳循环模式图”上，用红色箭头画出能量流动方向（可以对之前的模式图进行修改和完善）。

2、能量流动与物质循环的关系

 

1、关于生态系统的物质循环的叙述，不正确的是（     ）

A、所说的物质是指组成生物体的一些基本化学元素

B、所说的生态系统是地球上最大的生态系统——生物圈

C、所说的循环是指物质在生物与无机环境之间反复出现、循环流动

D、物质在循环过程中不断递减

 

2、下图示生态系统碳循环示意图，A、B、C、D是生态系统的成分，请据图回答：

（1）此生态系统的能量流动是从[   ]               固定太阳能开始的。  

（2）碳元素在大气中与A、B、C之间的传递是以 ________形式进行的，在生态系

统各成分中A为        ，B为       。

（3）图中D→C过程是通过         作用实现的，C→D过程是通过       作用实

现的，B→D过程是通过            作用实现的。

（4）生物群落中有一部分碳以                            形式储藏在地层中。

碳在无机环境中以                        形式存在。 

 

3、下列均为碳循环过程示意图，尝试判断出A、B、C、 D、E和F分别代表生态系统的哪一成分。

 

	A          B           C            D		A           B           C           D           E		A            B            C            D          E            F

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

参考答案

1、D

2、(1) C  生产者；(2) CO₂   消费者 分解者；(3) 光合  呼吸  分解；（4）煤、石油等化石燃料  CO₂

3、略