阐明生态系统能量流动的过程(输入、传递、转化、散失);概述能量流动的特点(单向流动、逐级递减);解释生态金字塔的类型及意义;举例说明能量流动研究的实践意义;掌握能量传递效率的相关计算。
本课程共设置 6 项学习目标,涵盖知识理解、技能应用与科学探究三个维度。
能说出生态系统中能量输入、传递、转化和散失的具体过程;能指出每一营养级同化量的四个去向(呼吸散失、流入下一营养级、被分解者利用、未被利用)。
知识理解能结合赛达伯格湖数据说明能量流动的单向性和逐级递减性;能解释单向流动和逐级递减的原因。
知识理解能正确计算相邻营养级之间的能量传递效率;能在食物链中进行能量最值分析,选择最短或最长食物链进行计算。
知识理解能区分能量金字塔、数量金字塔和生物量金字塔;能解释能量金字塔一定为正金字塔,而数量金字塔和生物量金字塔可能出现倒置的原因。
知识理解能举例说明间作、套种、轮作、立体农业、秸秆多级利用、合理放牧等措施如何提高能量利用率或调整能量流向。
知识理解能理解任何生态系统都需要持续的能量输入;能解释能量流动与生态系统有序性维持之间的关系。
知识理解从“荒岛求生”问题情境入手,引导学生比较“先吃鸡再吃玉米”与“先吃玉米并用玉米喂鸡”两种策略,激活学生对“食物链越短能量损耗越少”的直觉认识;进而提出问题“为什么能量会逐级递减”,引出用营养级整体研究能量流动的科学方法。
按“研究思路→概念建构→输入过程→传递过程→逐级分析→转化散失→数据分析→特点归纳→效率计算→生态金字塔→实践意义→方法总结”的逻辑推进:先建立能量流动的整体框架,再逐营养级分析能量去向,最后用赛达伯格湖数据归纳特点并联系农业生产。
通过课件中的思考讨论题进行互动式检验:荒岛生存策略、光能是否全部被草吸收、兔子粪便能量归属、能量为何不全部传递、生态金字塔倒置、人口增长对生态系统的影响等,答案均采用点击展开的交互形式,便于先思后看。