“生态系统的能量流动与物质循环”一节基于模型建构的教学设计

以真实情境为背景,以模型建构为过程,以归纳演绎为方法,揭示能量流动和物质循环特点、区别及联系,使学生对生态系统内能量流动和物质循环形成深刻认知的同时,发展模型建构和应用能力,形成运用生物学知识解释或解决实际问题的能力。     

“生态系统能量流动”的教学分析与设计

生态系统的存在与发展主要取决于能量持续不断的流动和物质周而复始的循环。生态系统作为一个动态开放系统,具有能量流动、生物生产、物质循环、信息传递等基本功能。其中,物质作为能量的载体,使能量沿着食物链（网）流动;能量作为动力,使物质能够不断地在生物群落和无机环境之间循环往返。     

"生态系统的能量流动"一节的教学设计

“问题导学法”是一种以教材为依据 ,通过学生对问题进行分析、探究来获得知识和发展能力的一种课堂教学模式 ,这种教学法注重学生主体地位的发挥和能力的培养 ,充分体现了“以学生为中心”的教学理念。教师的作用主要体现在如何设计问题和组织教学。笔者在“生态系统的能量流动”一节的教学中成功运用了此方法 ,收到了良好的教学效果。1　教材内容分析生态系统的能量流动是生态系统的基本功能之一 ,能量流动的结构基础是食物链和食物网 ,生态系统中能量的输入和输出涉及到生物新陈代谢过程中光合作用和呼吸作用的知识 ,能量在各个营养级上…     

桑蚕畜禽生态系统的物质和能量流动

栽桑养蚕是我国农村的一项传统副业,至少已有5000年的悠久历史。传统的栽桑养蚕体制对自然资源和设备的利用不尽合理。例如,在江浙蚕区,每年桑树无叶期长达5个月之久,其间每1ha桑园大约接受1.26×10~(13)J的太     

"生态系统的能量流动"教学案例

以高中生物学选择性必修2《生物与环境》"生态系统的能量流动"这一教学主题为例,通过模型与建模等科学研究方法的应用,呈现对物质与能量观、系统观等生物学学科核心素养达成的教学改进过程.以学生学案作为学习表现性评价的依据,参考学生访谈情况,鉴别学生的学业发展水平.     

基于生态通道模型的长江口水域生态系统结构与能量流动分析

利用Ecopath with Ecosim在前期研究的基础上构建了3个时期(2000年秋、2006年秋、2012年秋)长江口水域生态系统的生态通道模型,分析对比了三峡工程蓄水前中后期,长江口水域生态系统结构与能量流动特征。模型将长江口水域生态系统划分为鱼类、虾类、蟹类、头足类、底栖动物、浮游动物、浮游植物、碎屑等17个功能组,基本覆盖了长江口生态系统能量流动的主要途径。模型结果分析表明:蓄水前中后期,长江口水域生态系统各功能组营养级组成和分布相近,但由于长江口渔业过度捕捞,蓄水中后期多数功能组的生态营养转换率被动提高。长江口渔获物的组成未发生明显变化,但渔获物的平均营养级降低,渔获量减少。蓄水中后期,生态系统中牧食食物链的重要性增加,碎屑食物链的重要性降低,这与蓄水之后长江入海径流改变、泥沙量减少、陆源污染增加关系密切。结果表明,蓄水前中后期,生态系统均处于不成熟阶段,蓄水后生态系统总生物量、初级生产量及流向碎屑的能量呈降低趋势,但系统的净效率和再循环率升高。     

关于“能量流动”一节的教学设计

让学生从身边的问题探究入手,层层递进,通过对能量流动的过程进行概念图的逐步创建,实现对能量流动这一概念的理解、运用,培养学生分析、解决问题的能力,并以模拟科学发现和应用的过程达成对学生科学素养的培养。     

增强的UV—B辐射对麦田生态系统能量累积和流动的影响

研究了大田栽培和自然光条件下 ,模拟 UV- B辐射 ( UV- B,2 80～ 31 5nm)增强对麦田生态系统能量累积和流动的影响。在 5.31 k J· m- 2 UV- B辐射下 ,春小麦群体不同生育期叶、茎、根、穗、粒生物量和总生物量显著降低 ,各部位热值没有显著变化 ,各部位能量累积和总能量累积显著降低。能量累积与生物量呈极显著正相关 ,而与热值没有显著的相关性 ,可能生物量比热值对能量累积的贡献更大。 UV- B辐射显著降低春小麦群体能量输出 ,可能导致麦田生态系统能量流动功能下降。     

基于Ecopath评估蟹-稻复合生态系统营养结构和能量流动

蟹-稻综合种养模式为我国水产养殖以及农业从单一经营转变为复合经营提供了一种新模式,为了促进蟹-稻共作模式的推广和普及,应用Ecopath生态通道模型对该系统进行了营养结构和能量流动的分析。研究结果表明蟹-稻共作生态系统的最高营养级(3.140)高于稻田单作系统的最高营养级(2.676),生态系统的能量流动主要有两条途径,即以沉水植物和其他维管束植物为起点的牧食链及以碎屑为起点的腐质链;蟹-稻共作农田生态系统在6月和10月的Finn′s循环指数(Finn′s cycling index,FCI,0.55和1)和Finn′s循环平均能流路径长度(Finn′s cycling mean path length,FCL,2.066和2.077),稻田单作农田生态系统在6月和10月的FCI(1.14和0.81)和FCL(2.089和2.137),说明蟹-稻共作模式可以形成一个稳定的生态系统,中华绒螯蟹的加入可以促进该完整的生态系统的能量流动,且随着螃蟹的成长,系统成熟度有所提高,只是较单作系统的成熟度低,共作系统有更大的成熟空间;蟹-稻共作农田生态系统在6月和10月的连接指数(Connectan...     

虾池生态系能量收支和流动的初步分析

根据日本刺沙蚕作为动物性活饵在虾池食物链中的作用,对虾池生态系中的有机质收支,生物能量流动及其转化效率进行了分析。结果表明,虾池在养殖期间输入和合成的有机质能量为１３７２５．１４ｋＪ／ｍ＾２,其中,初级产量为７５２３．８２ｋＪ／ｍ＾２,约占总输入的５５％。有机质在养殖期间的支出量平均１０３５９．３８ｋＪ／ｍ＾２,其中,生物呼吸７９８８．４９ｋＪ／ｍ＾２,占总支出的７７％;对虾产量平均８７４．４８ｋ     

初中“生态系统的组成”(第1课时)的教学设计

以生活中常见的小金鱼生态缸为课程资源,围绕小鱼缸展开教学,引导学生进行观察,从鱼缸内的物质种类、关系等展开讨论、合作、交流,从而感悟和掌握生态系统的概念、组成、各成分之间的关系、食物链、食物网等知识,培养学生观察问题、分析问题和解决问题的能力,并感悟大自然的和谐之美。     

三江平原毛果苔草湿地能量流动过程分析

太阳辐射能在生长季内 (4月 3 0日至 9月 3 0日 )到达毛果苔草湿地的太阳总辐射能为 2 673 .0 6MJ· m- 2 ,以此为1 0 0 %进行分析计算 ;其中 ,有 5 7.92 %被植被层吸收 ,为 1 5 48.2 3 6MJ· m- 2 ;在被吸收的能量中 ,仅有 2 .5 5 %的能量通过植物的净光合作用固定下来成为毛果苔草湿地的净生产量 ,为 68.2 4997MJ· m- 2 ;生物量年积累量占太阳总辐射能的 2 .2 41 % ,为 5 9.90 3 MJ· m- 2 ;用于形成地上、地下不同器官的太阳辐射能分别为 0 .2 642 %和 1 .9768%。将上述过程予以简化 ,形成该系统能流过程的分室模型 ,该模型将可以对毛果苔草湿地生态系统的季节性动态进行分析、模拟与预测。     

“生态系统”的教学组织

生态系统是生物群落与无机环境形成的统一整体,是生命系统中的最高层次,研究生态系统对于人类持续生存与发展具有重大意义。“生态系统”是高中生物学新课标必修3模块中的第5个主题．本单元的教学主要包括生态系统的概念、结构、功能和稳定性4个层次的内容,本文主要讨论生态系统的概念、结构、物质循环和能量流动的教学组织。     

“免疫调节”(第1课时)的教学设计

以流感病毒侵入人体内,最终被免疫系统三道防线消灭的系列事件为情境主线,以问题解决的方式突出重点、化解难点,实现课前微课先学与课堂问题解决模式的有效整合;多次建模、析模和用模,让学生独立思考,积极合作,亲自操作,主动构建,内化体液免疫和细胞免疫的过程,培养观察、分析、交流、总结和迁移等能力,体现教师是课堂的引导者、组织者和协助者,学生才是学习主人的教育理念。     

“光合作用”(第1课时)的教学设计

以生物科学史为载体,采用逻辑思维法教学策略,解析光合作用发现过程经典实验的科学思维方法,师生互动学习生物科学研究的一般方法,自主构建光合作用概念,理解光合作用过程与本质。     

浙江省德清县农田生态系统能量投入的优化

在实地调察研究的基础上,分析了1984～1994年浙江省德清县农田生态系统的能量投人和产出的动态变化趋势,根据农田生态系统的能量转化规律,建立了该县农田生态系统的能量投入产出模型,利用边际平衡理论和分析方法确定了该县农田生态系统的能量投入合理范围、最优投能量和最优投能结构.结果表明,德清县农田生态系统的平均单位面积能量投入和产出总量差异不大,但从其投能结构来看,差异却极其显著,表现为投入的有机能迅速减少,而投入的无机能大幅度增加.能量产投比虽有波动,但差异不甚明显.经优化确定,该县高产、中产和低产农田生态系统的能量投入合理范围分别为49.80～291.16×109J/hm2、34.85～221.59×109J/hm2和19.62～144.1 9×109J/hm2;最优投能量分别为166.08×109J/hm2、122.83×109J/hm2和74.08×109J/hm2;最优投能结构分别为1.9019、3.7188和6.6225.表明为提高有限资源的利用效率,对该县不同类型的农田生态系统,应采取不同的投能策略.     

在"生态系统能量流动"教学中发展科学思维及强化生命观念

在"生态系统能量流动"一节教学中,组织学生从微观到宏观分别研究各生命系统的能量流动过程,建立、分析、研究能量流动模型,总结归纳生态系统能量流动的概念及能量流动规律,应用规律解决问题,提高节约粮食的意识,教学过程中不断地发展科学思维并形成系统观、物质与能量观.     

“能量的释放和利用（第1课时）”的情境教学

1教学背景分析 1．1内容分析本节课是苏科版生物学教材7（上）第2单元“生物从环境中获取物质和能量”第6章“能量与呼吸”第1节“能量的释放和利用”的起始课能量的释放需要氧是本节课的重点．对呼吸和呼吸作用进行区别,理解什么是呼吸作用是本节课的难点。     

南海北部生态系统食物网结构、能量流动及系统特征

根据20072008年在南海北部(107°00'120°00'E、17°00'23°30'N)进行的海洋生态综合调查数据,应用Ecopath with Ecosim软件构建了南海北部生态系统的生态通道模型,并通过模型分析了南海北部海洋生态系统的食物网结构、能量流动和系统的总体特征,并简要总结过度捕捞生态系统的基本特征。结果表明,南海北部海洋生态系统以捕食食物链为主要能流通道,初级生产者是系统能量的主要来源。各功能群的营养级范围为13.99,哺乳动物占据了最高的营养层,平均渔获物营养级为2.93。利用生态网络分析,系统的能量流动主要有6级,来自初级生产者的能流效率为12.6%,来自碎屑的转换效率为10.4%,平均能量转换效率为11.5%。系统连接指数(Connectance Index,CI)和系统杂食指数(System Omnivory Index,SOI)分别为0.290和0.239;Finn’s循环指数(Finn’scy cling index,FCI)和系统平均路径长度(Finn’s mean path length,MPL)分别为4.380和2.476;总初级生产力/总呼吸为2.596,综合研究表明当前南海北部海洋生态系统处于不成熟阶段。     

“细胞的增殖”(第1课时)的教学设计

针对浙科版"细胞的增殖"教学中染色体、DNA等知识点多且抽象难懂,在教学中采用视频动画、图片展示、构建模型和小组合作等形式,体现以学定教的教学理念,发挥教师的主导作用,促进学生的自主学习。