课程总体目标

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。

具体学习目标

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。

1
阐明能量流动的过程

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
2
解释能量流动的特点

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
3
掌握能量传递效率的计算

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
4
理解生态金字塔的类型与意义

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
5
认识能量流动的实践意义

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
6
建立生态系统的整体能量观

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

学习路径时间线

  • 1
    认知阶段

    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。

  • 2
    巩固阶段

    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。

  • 3
    练习阶段

    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。

完成后你将掌握

能准确描述生态系统中能量流动的过程(输入、传递、转化、散失),并指出每一营养级同化量的四个去向。
能计算相邻营养级之间的能量传递效率,并解释能量流动单向、逐级递减的原因。
能运用能量流动原理分析农业生产中的间作、套种、轮作、秸秆利用、合理养殖等实际问题。