第5章第3节生态系统的物质循环教学设计一、教学目标知识与技能：1.以碳循环为例，分析生态系统中的物质循环2.说明能量流动和物质循环的关系3.关注碳循环平衡失调与温室效应的关系过程与方法：1.学会分析生态系统中碳循环的方法，使学生的观察能力和识图能力得到提高。

2.通过分析“温室效应”的形成与危害，培养学生的搜集信息、推理、思维迁移的能力。

3.通过进行土壤微生物分解作用的尝试探究实验，培养学生实验设计能力与实验操作能力，通过讨论交流培养口头表达能力。

情感、态度与价值观：1.关注碳循环平衡失调与温室效应的关系，使学生认识保护生态环境的重要性。

2.通过指导学生做探究土壤微生物分解作用实验，使学生能遵循生态学原理去对待自然界的植物，加深对生态系统物质循环的理解，同时培养团队意识，使学生感受到探究问题的乐趣。

3.通过学习生态系统的物质循环，可知生态系统的结构和功能是相适应的，生态系统是一个生物与环境组成的统一整体，生物与环境是相互联系、相互影响的，同时渗透物质运动的观点，从而树立辨证唯物主义的观点。

二．教学重难点1.教学重点：分析生态系统中碳的循环过程。

突破策略：（1）利用多媒体图片和问题链，层层设问，引导学生构建碳循环知识，以及学生之间相互交流碳循环的概念图等多种方式加深对于碳循环重点知识的（2）利用例题，巩固应用碳循环过程的知识结构。

2．教学难点：说明能量流动与物质循环的关系。

突破策略：学生列表比较两者关系，从而突破难点三．预习提纲1．物质循环：在生态系统中，组成生物体的C、H、O、N、P、S等化学元素，不断地在生物群落和无机环境之间进行循环。

①生态系统：_____________ ②物质：___________________③循环发生：在________________和_______________之间2．物质循环的特点：①______________②______________3．碳元素是生态系统的重要元素，没有碳元素就没有生命。

碳元素在生态系统中有多种形式：单质，无机化合物和有机化合物。

一些是无机化合物，如空气中的二氧化碳，岩石中的碳酸盐。

一些是有机物化合物，如糖类，脂肪，蛋白质和核酸等。

请大家参考课本P101完成以下填空题：①碳在无机环境大气中主要以__________形式存在；②碳通过__________和___________两种代谢反应从无机环境进入生物群落；③碳以________形式从无机环境进入生物群落；④碳在生物群落内部以_________形式传递，通过_________、_________渠道进行传递；⑤碳通过_________、__________和__________代谢反应(过程)返回到无机环境；⑥碳以________形式从生物群落进入无机环境；⑦碳在无机环境与生物群落之间主要是以_______的形式进行循环。

4．请用线条将大气中的CO2，生产者，消费者和分解者建立一个碳循环简图。

四．教学策略本节课分为7个环节1.情景创设。

本节课从“问题探讨”导入，既与上一节内容相联系，又从生态系统中的物质运行规律与能量流动规律的差异入手，便于激发学生兴趣。

2.采用问题链和概念图突出碳循环这一重点。

采用7个问题层层设问，引导学生构建碳循环这一新知识。

3.教师引导学生运用生物学知识和观念讨论温室效应的原因、温室效应的后果。

4.通过对探究实验的准备分析理解物质循环中生物的作用及物质循环的形式；同时对实验设计的等量对照原则再次巩固。

5.学生列表比较能量流动和物质循环的关系，从而突破难点。

6.回顾小结。

7.精选练习巩固所学知识。

五．教学过程设计（一）导入新课不少学生会认为与消耗能量一样，生物也在不断地消耗着物质，针对这种情况，提出“问题探讨――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。

为什么维持生态系统所需的大量物质，如氧、水、氮、碳和许多其它物质，亿万年来却没有被生命活动所耗尽？引起学生认知冲突，从而激发学生学习本节内容的兴趣。

在讨论中，学生可能会提出“石油等资源难道不能被耗尽吗？”等问题。

教师引导学生解决：（１）煤、石油等是人类从事工业活动的物质资源，而非生态系统中生命活动所需的物质资源；（２）煤、石油等资源是有限的，这些资源的形成需要相当长的时间，而消耗它们所需的时间却要短得多。

（二）教学过程1.碳循环通过问题链方式，层层设问引导学生构建碳循环知识,启发学生归纳出碳循环的形式和范围及特点。

鼓励学生构建碳循环简图。

引导学生画出碳循环过程简图，搞清楚两个问题：(1)碳在生物群落和无机环境之间的循环形式：(2)碳在生物群落内部的循环形式2.生态系统物质循环的概念讲清楚以下要点：这里所说的“生态系统”是指地球上最大的生态系统——生物圈，也就是要让学生明确生态系统物质循环的范围；这是所说的“物质”主要是指组成生物体的基本化学元素，而不是指由这些元素组成的糖类、脂肪和蛋白质等生物体内所特有的物质；这里所说的“循环”是指组成生物体的基本化学元素在生物群落与无机环境之间的往返运动，其中伴随着复杂的物质变化和能量转化，并不是物质的单纯移动；生态系统物质循环离不开能量的驱动。

3.温室效应联系生态环境的实际，如滥伐森林、化石燃料的燃烧等对碳循环的影响，引出温室效应这个话题。

“温室效应”是近年来日常生活中频繁出现的词汇，学生并不陌生，而且切身感受到温室效应的存在。

对这部分内容通过教师引导学生讨论来解决（包括温室效应的成因、危害、对策）。

引导学生关注环境问题。

4.探究活动通过对探究实验的准备分析理解物质循环中生物的作用及物质循环的形式；尤其是物质循环中从有机物到无机物的过程。

另一方面，在此探究中可以复习前面的物质鉴定知识，进一步深入理解实验设计的控制单一变量原则、等量对照原则等。

5.物质循环与能量流动的关系通过讨论和列表比较，引导学生将这两部分主要功能综合起来理解。

概述物质循环与能量流动不同之处：在物质循环中，无机环境中的物质可以6.小结:本课重点是以碳循环为例掌握生态系统中的物质循环。

六．板书设计第3节生态系统的物质循环一．碳循环1．生态系统的物质循环的概念2．碳循环的形式3．碳循环的范围和特点4．碳循环的过程5．温室效应的成因、危害及对策二、探究土壤微生物的分解作用三、能量流动和物质循环的关系1．生态系统的主要功能2．两者的区别和联系第5章第3节生态系统的物质循环学情分析学生已经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。

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。

通过做实验，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，对这部分内容进行探究。

本小节内容虽不多，但与生态系统的成分、结构、能量流动及其他章节的联系很紧密，教学时还应特别注意以下几点：（1）讲解物质循环概念时，多给学生时间理解：物质——组成生物体的基本元素，循环——生物群落与无机环境之间的循环往复。

（2）碳循环的形式、特点、过程的归纳，要用好投影片，直观地理解各个环节的生理变化，强化知识点在习题中的应用。

（3）能量流动和物质循环的关系，运用表格的形式既可以节省时间，也相当于自学提纲，有利于学生有序的思维活动，真正起到教师主导，学生为主体的互助作用。

（4）探究性实验能否确实完成是一个问题，千万不能走个过场，学生学了之后还是不会做实验设计，所以教师要给学生总结出实验设计的一般方法以及必须遵守的原则，落实到位。

在本节课的最后，教师应以小结的形式概括本小节内容，使学生对生态系统的物质循环形成一个完整的知识体系，培养学生对学习的兴趣与学会学习的方法。

第5章第3节生态系统的物质循环效果分析本节课采用了启发式教学与教师讲授相结合的方法，借助多媒体手段最大限度地发挥了学生的主动性和创造性，使学生能够运用所学的生物学知识解决实际问题。

由于这次准备的时间充裕些，查阅了很多的资料以及现成的教学设计，并取其精华去其糟粕。

主要表现在：1、教材处理比较合理。

如打破教材安排顺序，让学生先分析讨论碳循环的过程，进而深入讨论滥伐森林对碳循环的影响、化石燃料的大量燃烧与温室效应等问题。

在理解了碳循环过程的基础上，引出物质循环的概念，并分析讨论物质循环的特点。

2、调动学生积极主动地参与学习活动。

由于是学校的录像课，学生往往也会失去平常心而比较紧张。

本节以复习回顾生态系统能量流动的特点为基础，以“问题探讨”问题为背景，激发了学生学习的兴趣，帮助学生和我一起进入一个比较自然的课堂状态。

3、敢于放手，把时间还给学生，提高课堂学习效率。

给学生阅读分析教材的时间，自主完成绘制碳循环概念图。

教材和预习提纲中有的尽量不重复，让学生讨论分析回答。

对于有些难度、需要点拨的师生共同分析。

4、在教学中合理使用多媒体课件。

利用课件直观的刺激学生的感觉器官，使学生感受到肉眼看不到的物质循环的过程，激发了学生的学习兴趣；学生借助图解和表格，通过讨论、分析、归纳得出结论。

学生能够比较轻松自如地在自主探究中将问题一步步分解，突出重点，突破难点。

本节课学生对知识的掌握情况反应良好，预期的目标和任务也基本达成。

第5章第3节生态系统的物质循环教材分析教材第5章主要讲述了生态系统的结构、功能及稳定性等知识。

本节内容是第五章的重要内容，是生态系统的主要功能之一，是连接生态系统稳定性与能量流动的重要环节。

生态系统中的成分通过能量流动、物质循环和信息传递等方式成为一个有机的整体。

该节内容与必修1细胞的物质输入和输出、细胞的能量利用和供应有联系。

在《课程标准》的具体内容标准中，与本节内容相对应的条目是“分析生态系统中的物质循环的基本规律及其应用”。

由此可见，学生对本节内容的掌握需达到应用水平。

本小节内容包括四部分：一是碳循环；二是物质循环的概念；三是能量流动和物质循环的关系；四是探究“土壤微生物的分解作用”。

关于物质循环的概念，教材首先通过一个讨论题：为什么维持生态系统所需的大量物质，例如氧、水、氮、碳和许多其他物质，亿万年来都没有被生命活动所耗尽？把主题带入课堂，接着通过碳循环过程总结出物质循环的概念。

关于碳循环，这是本小节的重点内容。

教材首先用碳循环模式图形象、生动地描述了碳循环的过程，紧接着，精辟地讲述了碳循环的形式和范围，教材用较长的篇幅，用“温室效应”的形成与危害讲述了人类对碳循环的影响。

关于能量流动与物质循环的关系，教材首先站在生态系统的角度概括地指出；二者是生态系统的主要功能，接着辩论地分析了二者的关系，关于探究性实验，课本中分步骤进行了详细的引导并设计了两个案例供参考，帮助学生突破这个难点。