DSE 生物｜生態系能量流動備課指引（導師用）｜能量金字塔、10% 定律、淨生產量計算

2026-11-01

學生識畫能量金字塔，但一問「上一層得幾多能量、為什麼跌得咁快」就只答「被吃了」。這一堂要他們把每一層的能量收支寫成算式。

本堂目標　學生能夠：① 用 GPP − 呼吸 = NPP 算出淨生產量並寫單位；② 用 10% 定律由生產者能量推算任一消費者階層；③ 講出能量散失的三個去向（呼吸熱能、未被食用部分、排泄物）。

01　先備知識（開課前 3 分鐘快檢）

以下任何一項未過關，本堂就會卡住，先補該項：

技能	快檢題	過關標準
百分數	61,600 佔 88,000 的百分之幾	70%
單位	kJ m⁻² yr⁻¹ 代表什麼	每平方米每年的能量
減法	80,000 − 22,000	58,000

02　課堂流程（60 分鐘）

時間	環節	導師做什麼	學生做什麼
0–5 分鐘	開場快問	問「一棵樹的能量，最後去到鷹身上有幾多」，叫學生先寫一個百分比	寫下自己的估計
5–15 分鐘	先備快檢	三條快檢，逐條叫學生讀出單位	作答並圈出單位
15–35 分鐘	三幕講解	照腳本講能量收支、10% 定律、散失去向	每幕後複述一句
35–45 分鐘	題型示範	示範 GPP→NPP 與金字塔推算各一題	跟抄算式與單位
45–55 分鐘	獨立練習	巡行，只問「你由邊一層開始乘」	做三題並自對答案
55–60 分鐘	離場檢查	收答案並即場統計錯題	書面作答

03　講解腳本（照著說就可以）

第一幕：第一幕：能量收支表

「生態系入面，植物先入帳：光合作用固定落嚟嘅全部能量叫總生產量，GPP。但植物自己要呼吸，用咗一部分，剩返嘅才可以用嚟生長，叫淨生產量，NPP。所以 NPP = GPP − 呼吸。例如 GPP 88,000 kJ m⁻² yr⁻¹，呼吸 26,400 kJ，淨得 61,600 kJ，即係 70%。呢 70% 才係下一層真正拿得到嘅上限。」

「NPP 那條式怎麼寫？為什麼要減呼吸？」

第二幕：第二幕：10% 定律

「能量過一層，大約只剩十分一。120,000 kJ 的生產者，初級消費者得 12,000，次級 1,200，三級只有 120。為什麼跌得咁急？三筆開支：一部分根本無被食；食了的有一部分消化唔到，隨排泄物走；剩下的用嚟呼吸，大部分變熱散失。所以能量金字塔永遠係正立，唔會倒。」

「三筆能量開支分別是什麼？」

第三幕：第三幕：金字塔為什麼有兩種

「能量金字塔一定正立，因為能量只會愈來愈少。但數量金字塔可以倒：一棵大樹上萬隻蚜蟲，個體數下層少上層多。生物量金字塔亦可能短暫倒轉，例如浮游植物繁殖快、被食得快，standing crop 細但產量高。答題時先問題目畫的是能量、數量還是生物量，再決定可不可以倒。」

「哪一種金字塔不可以倒？為什麼？」

04　必教題型與步驟

題型	例子	步驟	答案
GPP → NPP	GPP 88,000 kJ m⁻² yr⁻¹，呼吸 26,400 kJ m⁻² yr⁻¹，求 NPP 及百分比。	① 減法 88,000 − 26,400；② 寫單位 kJ m⁻² yr⁻¹；③ 除以 GPP 乘 100。	61,600 kJ m⁻² yr⁻¹，70%
金字塔推算（向下乘）	生產者 120,000 kJ，求三級消費者可用能量（10% 定律）。	① 每層 ×0.1；② 數清層數（三層＝乘三次）；③ 寫單位。	120 kJ
金字塔推算（向上除）	三級消費者需要 80 kJ，生產者最少要固定多少？	① 每上一層 ÷0.1；② 三層＝÷0.001；③ 80 ÷ 0.001。	80,000 kJ
散失去向說明題	問「為什麼能量傳遞效率只有約 10%」。	① 未被食用；② 排泄物未消化；③ 呼吸以熱能散失。	三點齊，每點要寫出「哪一部分能量」

合理性檢查（一定要教）：合理性檢查：NPP 一定要細過 GPP；百分比一定在 0 至 100 之間；120,000 ÷ 1000 才等於 120（三層＝兩次除 10 再除一次，共三次）；若你算出的上層能量大過下層，就一定乘錯了方向。

05　獨立練習三題

題目	答案	想觀察什麼
GPP 50,000 kJ，呼吸 18,000 kJ，求 NPP 與百分比。	32,000 kJ，64%	有沒有先減後除；百分比有沒有寫 %
生產者固定 250,000 kJ，次級消費者最多可得多少？	2,500 kJ	是否數對「兩層」而不是三層
四級消費者需要 80 kJ，生產者要固定多少？	80,000 kJ	除 0.001 時有沒有把 0 數錯

06　學生常見錯誤與糾正句

錯誤	學生通常這樣寫	導師這樣說
把 GPP 當 NPP	直接用 GPP 乘 0.1	「下一層拿到的係淨生產量，你要先減呼吸。」
層數數錯	把次級消費者當第三層乘三次	「生產者係第一層，初級消費者第二，數清楚先乘。」
單位漏掉 m⁻² yr⁻¹	只寫 kJ	「能量密度要連面積同時間一齊寫，唔係單寫 kJ。」
以為能量可以循環	答「能量在食物鏈循環再用」	「物質會循環，能量只會散：入一次，最後全部變熱。」

07　家課建議（直接指到練習卷題號）

中學生物章節索引（細胞、遺傳、生態與人體生理）　全科章節，先做生態一章
中學備課指引總覽　全科索引

08　離場檢查（最後 5 分鐘）

題目	答案	判定
GPP 64,000 kJ、呼吸 16,000 kJ，淨生產量與百分比？	48,000 kJ，75%	錯＝重講第一幕算式
生產者 500,000 kJ，次級消費者最多多少？	5,000 kJ	錯＝重練層數
次級消費者得 300 kJ，初級消費者最少要有多少？	3,000 kJ	錯兩題以上＝回到第二幕 10% 定律

09　導師常問

這一章適合哪個年級？

中六 DSE 生物選修／必修生態部分都用得上，中五下學期亦可先用。

10% 定律要背實數嗎？

不用，記「約十分一」並會用乘 0.1 推算就夠，題目給的數字優先。

有無配套練習？

家課欄連到生物章節索引，可配站內生態與遺傳章節一起排。

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本頁為 TutorZone 導師備課指引，內容由 TutorZone 團隊編寫；題目與流程為原創，並非任何學校或出版社的教材。