生态工程的基本原理
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文档简介
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《生态工程的基本原理》的教学设计
学 科：高中生物 教材名称：选修三 教材出版社：人民教育出版社
课题名称：生态工程的基本原理
教学目标
知识目标：简述生态工程兴起的原因；
简述生态工程的概念，关注生态工程的建设；
掌握生态工程的五个原理，并在此基础上分析生态问题及解决策；
能力目标：通过搜集各种媒体的相关信息的分析，培养学生分析问题的能力；
尝试运用生态工程原理，分析生态环境问题及解决对策，培养学生运用知识解决问题的能力；
情感态度与价值观：关注生态工程建设。初步形成物质循环利用、协调与平衡、多样性、局部与整体相统一的观点，树立可持续发展的观念；
肯定我国农民和科技工作者在实践中的创造，理解实践出真知的原理，培养求实、创新及勇于实践的科学精神和科学态度。
指导思想
教材及学情分析：本专题内容包括《科技探索之路──生态工程的兴起》及两节正文：《生态工程的基本原理》和《生态工程的实例和发展前景》。第一节《生态工程的基本原理》包括关注生态工程的建设和生态工程的基本原理两部分内容，生态工程是生态学、系统学和工程学等学科的交叉学科，所以生态工程的基本原理包含内容较多。按照必修课学生学习的生态学基础，编者选择了物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理及两个系统学和工程学原理。本部分的呈现方式是先介绍原理的理论基础，后有相应的实例帮助理解。实例主要选择我国生态工程建设中遇到的实际问题，其中，一些问题已得到了解决，也有一些是失败的教训，这样从正反两个方面进行总结，有助于培养学生全面分析问题的能力，本章内容所涉及的生态环境问题是学生关注的热点问题。在必修模块中学生学习了生态系统的结构；生态系统的物质循环和能量流动的基本规律和应用，本专题的内容都与其有密切的联系，而且在农村生活的学生会有切身的感受和体会，学生能够从身边生活和媒体的介绍中感到环境受损问题的严重，如空气的污染、水的污染等对于这部分内容，学生理解起来并不难。
本节内容后安排了一个实践活动《调查沼气工程的实施情况》。安排此活动的原因之一是沼气工程意义重大，目前我国政府大力提倡沼气工程，把它作为我国农村生态工程综合发展的一个重要环节。另一个原因是让学生通过联系实际，来学习有关的知识。在取得一定的经验后，再通过讨论和交流，加深对实际问题的认识。
教学策略：学案导学，自主学习，聚焦讨论，合作学习等。本节内容需重点掌握生态工程遵循的五项基本原理，应结合课本给出的案例，通过案例理解原理，通过原理分析讨论案例。生态系统的基本原理，包括生态学、系统学和工程学的原理。其中前四个原理可结合必修模块第五章《生态系统及其稳定性》中的内容来学习，而系统学和工程学原理，应计算机网络结构示意图，重在理解“结构决定功能”，“总体功能大于部分之和”
教学重点和难点
1.教学重点：生态工程的基本原理。
2.教学难点：生态工程的系统学和工程学原理
教学思路
用当地生态环境被破坏的图片或新闻导入生态经济的概念进入新课——生态工程，然后对五个原理的学习采用分组从案例分析——得出原理——应用原理再分析案例的程序，而本节难点：系统学和工程学原理可通过小组辨析方式来突破。
教学手段
生态环境的有关视频；通过学案导学，引导学生自主、合作学习；学生搜集相关的文字和图片
主要资源
生态环境的有关视频，学生搜集相关的文字和图片
教学过程预设
环节 教师活动 学生活动 设计意图
情景导入 展示图片和有关新闻录象言语启发，引发学习兴趣 观看图片和录象让学生说出当地生态环境中存在的问题，并提出解决这些问题的方法，再进一步引出生态工程的概念。 激发兴趣
授新课 指导学生阅读教材，思考相关问题组织各组对案例1——3进行分析讨论：分组辨析原理4和5，组织讨论、提问 根据学案完成任务1通过分析讨论得出各案例所遵循的生态学原理、理论依据及意义讨论后得出结论、回答其他组的问题，相互补充，完成学案任务3 了解生态工程的兴起与概念自主、合作学习，培养分析解决问题的能力
拓展 指导学生阅读学案任务4 创新设计让学生说出当地生态环境中存在的问题，并提出解决这些问题的方法 阅读、思考、讨论、得出结论学生说出当地生态环境中存在的问题，并提出解决这些问题的方法 运用知识解决问题
课后调查 分组，交代注意事项和安全问题 调查当地沼气工程的实施情况，撰写调查报告 实践、
自我反思
本节课采用自主、合作、讨论的教学模式，激发学生的学习积极性，培养他们的合作意识和分析问题解决问题的能力，从实际生活中学知识又能把知识运用到生活中，也提高了学生的环保意识，但本节课在衔接上做的不太好。
《生态工程的基本原理》学案
学习目标
了解生态工程兴起的原因；
了解生态工程的概念，关注生态工程的建设；
掌握生态工程的五个原理，并在此基础上分析生态问题及解决策；
学习重点
生态工程的基本原理
学习过程
1、阅读教材P105——108，了解生态工程的概念、生态工程的兴起、及生态经济并完成以下内容：
生态工程建设目的：
遵循自然界 的规律，充分发挥资源的生产潜力，防止 ，达到 和 的同步发展。与传统的工程相比，生态工程是一类 的工程体系。
关于生态经济
主要是通过实行“ ”原则，使一个系统产生出的污染物，能够成为本系统或者另一个系统的 ，从而实现废弃物的资源化，而实现循环经济最重要的手段之一是 。
2、分析、讨论相关资料，完成以下内容
物质循环再生原理：理论基础：
意义：
物种多样性原理：理论基础：
意义：
协调与平衡原理：理论基础：
意义：
整体性原理：生态系统建设要考虑自然、 、 的整体影响
系统学和工程学原理：系统的结构决定 原理：要通过改善和优化系统结构改善功能。
系统整体性原理：系统各组分间要有适当的 ，使得能量、物质、信息等的转换和流通顺利完成，并实现总体功能大于各部分 的效果，即“1+1>2”
3、分析下列事件用哪种生态工程原理来解释：
畜牧养殖应注意牲畜量不超过草地承载量：
使用堆肥和沤肥法实现生态农业：
广东大量引种木麻黄作为行道树，一年一种叫吹绵介壳虫的害虫使木麻黄遭受严重破坏，后来从国外引进澳洲瓢虫，已持续发挥了控制害虫的作用：
4、创新设计：
阅读以下资料，回答下列问题：
A、 自2000年10月开展“南京莫愁湖物理生态示范实验研究”开始，相继引种了浮水植物、沉水植物共计10余种，在围隔区内已经形成了以沉水植物为优势的水生植物群落。试验区内营养盐的浓度得到有效控制，如试验区内氨氮和总氮仅分别为试验区外的1/13和1/5，有效地改善了水质。
（1）此项生态工程依据的生态学原理有___________________、____________________、_____________________、_____________________和__________________________。
（2）生态工程的调控机制是_____________________，主要利用的能源是____________。
（3）一些发达国家的生态工程建设主要依据生态系统的_______________________，达到了以________________为主，________________为辅的程度。而在我国的生态工程建设中，______________仍起着较大作用，强调按预期目标，因地制宜地调整复合生态系统的结构和功能。
（4）生态工程的主要目的在于_____________________________________________。
B、近年来，世界范围内农田生态系统有两个突出的问题引起了人们的高度关注，其一是蛙类数量的大量减少；其二是鼠害泛滥，虫害频繁，请据所学知识分析回答下列问题：
(1）该类现象体现了生态工程_______________原理的作用，告诫人类要善待自然。
(2)臭氧层的破坏对蛙个体发育的影响是_____________________________________。
(3）蛙数量减少的人为因素主要是__________________________________________。
(4)有人尝试“引蛇灭鼠”，取得了较好的效果，此法的突出优点是__________________。
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《生态工程的基本原理》的教学设计
学 科：高中生物 教材名称：选修三 教材出版社：人民教育出版社
课题名称：生态工程的基本原理
教学目标
知识目标：简述生态工程兴起的原因；
简述生态工程的概念，关注生态工程的建设；
掌握生态工程的五个原理，并在此基础上分析生态问题及解决策；
能力目标：通过搜集各种媒体的相关信息的分析，培养学生分析问题的能力；
尝试运用生态工程原理，分析生态环境问题及解决对策，培养学生运用知识解决问题的能力；
情感态度与价值观：关注生态工程建设。初步形成物质循环利用、协调与平衡、多样性、局部与整体相统一的观点，树立可持续发展的观念；
肯定我国农民和科技工作者在实践中的创造，理解实践出真知的原理，培养求实、创新及勇于实践的科学精神和科学态度。
指导思想
教材及学情分析：本专题内容包括《科技探索之路──生态工程的兴起》及两节正文：《生态工程的基本原理》和《生态工程的实例和发展前景》。第一节《生态工程的基本原理》包括关注生态工程的建设和生态工程的基本原理两部分内容，生态工程是生态学、系统学和工程学等学科的交叉学科，所以生态工程的基本原理包含内容较多。按照必修课学生学习的生态学基础，编者选择了物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理及两个系统学和工程学原理。本部分的呈现方式是先介绍原理的理论基础，后有相应的实例帮助理解。实例主要选择我国生态工程建设中遇到的实际问题，其中，一些问题已得到了解决，也有一些是失败的教训，这样从正反两个方面进行总结，有助于培养学生全面分析问题的能力，本章内容所涉及的生态环境问题是学生关注的热点问题。在必修模块中学生学习了生态系统的结构；生态系统的物质循环和能量流动的基本规律和应用，本专题的内容都与其有密切的联系，而且在农村生活的学生会有切身的感受和体会，学生能够从身边生活和媒体的介绍中感到环境受损问题的严重，如空气的污染、水的污染等对于这部分内容，学生理解起来并不难。
本节内容后安排了一个实践活动《调查沼气工程的实施情况》。安排此活动的原因之一是沼气工程意义重大，目前我国政府大力提倡沼气工程，把它作为我国农村生态工程综合发展的一个重要环节。另一个原因是让学生通过联系实际，来学习有关的知识。在取得一定的经验后，再通过讨论和交流，加深对实际问题的认识。
教学策略：学案导学，自主学习，聚焦讨论，合作学习等。本节内容需重点掌握生态工程遵循的五项基本原理，应结合课本给出的案例，通过案例理解原理，通过原理分析讨论案例。生态系统的基本原理，包括生态学、系统学和工程学的原理。其中前四个原理可结合必修模块第五章《生态系统及其稳定性》中的内容来学习，而系统学和工程学原理，应计算机网络结构示意图，重在理解“结构决定功能”，“总体功能大于部分之和”
教学重点和难点
1.教学重点：生态工程的基本原理。
2.教学难点：生态工程的系统学和工程学原理
教学思路
用当地生态环境被破坏的图片或新闻导入生态经济的概念进入新课——生态工程，然后对五个原理的学习采用分组从案例分析——得出原理——应用原理再分析案例的程序，而本节难点：系统学和工程学原理可通过小组辨析方式来突破。
教学手段
生态环境的有关视频；通过学案导学，引导学生自主、合作学习；学生搜集相关的文字和图片
主要资源
生态环境的有关视频，学生搜集相关的文字和图片
教学过程预设
环节 教师活动 学生活动 设计意图
情景导入 展示图片和有关新闻录象言语启发，引发学习兴趣 观看图片和录象让学生说出当地生态环境中存在的问题，并提出解决这些问题的方法，再进一步引出生态工程的概念。 激发兴趣
授新课 指导学生阅读教材，思考相关问题组织各组对案例1——3进行分析讨论：分组辨析原理4和5，组织讨论、提问 根据学案完成任务1通过分析讨论得出各案例所遵循的生态学原理、理论依据及意义讨论后得出结论、回答其他组的问题，相互补充，完成学案任务3 了解生态工程的兴起与概念自主、合作学习，培养分析解决问题的能力
拓展 指导学生阅读学案任务4 创新设计让学生说出当地生态环境中存在的问题，并提出解决这些问题的方法 阅读、思考、讨论、得出结论学生说出当地生态环境中存在的问题，并提出解决这些问题的方法 运用知识解决问题
课后调查 分组，交代注意事项和安全问题 调查当地沼气工程的实施情况，撰写调查报告 实践、
自我反思
本节课采用自主、合作、讨论的教学模式，激发学生的学习积极性，培养他们的合作意识和分析问题解决问题的能力，从实际生活中学知识又能把知识运用到生活中，也提高了学生的环保意识，但本节课在衔接上做的不太好。
《生态工程的基本原理》学案
学习目标
了解生态工程兴起的原因；
了解生态工程的概念，关注生态工程的建设；
掌握生态工程的五个原理，并在此基础上分析生态问题及解决策；
学习重点
生态工程的基本原理
学习过程
1、阅读教材P105——108，了解生态工程的概念、生态工程的兴起、及生态经济并完成以下内容：
生态工程建设目的：
遵循自然界 的规律，充分发挥资源的生产潜力，防止 ，达到 和 的同步发展。与传统的工程相比，生态工程是一类 的工程体系。
关于生态经济
主要是通过实行“ ”原则，使一个系统产生出的污染物，能够成为本系统或者另一个系统的 ，从而实现废弃物的资源化，而实现循环经济最重要的手段之一是 。
2、分析、讨论相关资料，完成以下内容
物质循环再生原理：理论基础：
意义：
物种多样性原理：理论基础：
意义：
协调与平衡原理：理论基础：
意义：
整体性原理：生态系统建设要考虑自然、 、 的整体影响
系统学和工程学原理：系统的结构决定 原理：要通过改善和优化系统结构改善功能。
系统整体性原理：系统各组分间要有适当的 ，使得能量、物质、信息等的转换和流通顺利完成，并实现总体功能大于各部分 的效果，即“1+1>2”
3、分析下列事件用哪种生态工程原理来解释：
畜牧养殖应注意牲畜量不超过草地承载量：
使用堆肥和沤肥法实现生态农业：
广东大量引种木麻黄作为行道树，一年一种叫吹绵介壳虫的害虫使木麻黄遭受严重破坏，后来从国外引进澳洲瓢虫，已持续发挥了控制害虫的作用：
4、创新设计：
阅读以下资料，回答下列问题：
A、 自2000年10月开展“南京莫愁湖物理生态示范实验研究”开始，相继引种了浮水植物、沉水植物共计10余种，在围隔区内已经形成了以沉水植物为优势的水生植物群落。试验区内营养盐的浓度得到有效控制，如试验区内氨氮和总氮仅分别为试验区外的1/13和1/5，有效地改善了水质。
（1）此项生态工程依据的生态学原理有___________________、____________________、_____________________、_____________________和__________________________。
（2）生态工程的调控机制是_____________________，主要利用的能源是____________。
（3）一些发达国家的生态工程建设主要依据生态系统的_______________________，达到了以________________为主，________________为辅的程度。而在我国的生态工程建设中，______________仍起着较大作用，强调按预期目标，因地制宜地调整复合生态系统的结构和功能。
（4）生态工程的主要目的在于_____________________________________________。
B、近年来，世界范围内农田生态系统有两个突出的问题引起了人们的高度关注，其一是蛙类数量的大量减少；其二是鼠害泛滥，虫害频繁，请据所学知识分析回答下列问题：
(1）该类现象体现了生态工程_______________原理的作用，告诫人类要善待自然。
(2)臭氧层的破坏对蛙个体发育的影响是_____________________________________。
(3）蛙数量减少的人为因素主要是__________________________________________。
(4)有人尝试“引蛇灭鼠”，取得了较好的效果，此法的突出优点是__________________。
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