生态工程的基本原理
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文档简介
《生态工程的基本原理》的教学设计-
学科：生物
教材名称：普通高中课程标准实验教科书《生物》选修3《现代生物科技专题》
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》 年级：高二 学期：第二学期
教学目标：
知识目标：
1、简述生态工程的概念，关注生态工程的建设。
2、简述生态工程的基本原理，举例说出各原理的内容。
3、尝试运用生态工程原理，分析生态环境问题及解决对策。
能力目标：
1、利用多媒体搜集信息，运用所学的生态工程原理，结合当地的社会发展状况研究当地生态工程的建设方向和途径。
2、培养学生的社会参与意识和全面分析问题的能力。
情感态度与价值观：
1、关注生态工程建设、增强民族自豪感。
2、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。
指导思想：
教材及学情分析：《生态工程的基本原理》是选修三专题五《生态工程》的第一节，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。第一部分是“关注生态工程建设”，指出经济的不当发展对环境的破坏，引导学生关注环境问题。使学生较深入地理解生态工程的必要性和生态建设的重要意义。
第二部分是“生态工程的基本原理”，介绍我国生态建设中遇到的实际问题，从正反两方面进行总结，培养学生全面分析问题的能力。高二的学生已经学完了必修三的生态学基础，且日常生活中听说或经历过生态变化对人们日常生活的影响，所以对生态方面的问题并不是完全陌生的。但从理论角度去分析还是全新的。
教学策略与理论指导：学案导学，自主学习；聚焦讨论，合作学习。依据的理论：1、尝试教学理论与人本主义理论；2、“发现学习”理论等。
教学重点：
生态工程的基本原理。
教学难点：
生态工程的系统学和工程学原理。
教学手段：展示洪水、酸雨、冰灾、干旱、沙尘暴等视频；学案导学、分组讨论辩论引导学生自主探究、分组合作探究等。（6个学习小组）
教学过程：
学习目标：见学案
学习方法：自主学习、合作学习。
教学方法：任务驱动，学案导学；从案例到原理，再利用原理分析讨论对案例问题的解决进行启发引导等。
教学流程预设：
学习过程 设计意图
教学程序 教师活动 学生活动
情 境 导 入 教师：冰灾、酸雨、干旱、沙尘暴等视频启发，引发学习的冲动。 提出问题：为什么会出现这些现象？怎样解决这些问题？你家乡有没有类似的问题？ 学生活动：观看视频，自由探讨。 激发学习的动机 引出生态工程的概念从而导出课题。
学案导学，自主学习 组织学生自主学习，巡视，发现问题以调整教学环节。 阅读教材，自主学习，独立完成学案任务一和任务二。 自主学习
展示答案，互动评价 组织学生组内派代表发言，要求每个学习小组能说出学案中两个任务中的一个问题。师生共同评价。 学习小组内展示和评价后，每个学习小组派代表发言， 组内合作学习和组间合作学习
聚焦讨论，合作学习 任务二中系统整体性原理与整体性的区别是学生争论的焦点，教师组织学生组内交流后，再进行组间角色扮演，辩论答疑，达成共识。 组内交流后，在进行组间角色扮演，辩论 组间合作学习
课堂小结 组织学生总结 学生总结本堂课的内容 检测学生是否能把握本节课的知识重点
拓展延伸 布置课后实践活动： 调查家乡附近沼气工程的实施情况。 思考下列问题并和同学交流： 1、为什么我国要大力发展沼气工程？ 2、目前沼气工程还有哪些急待解决的问题？ 课后完成 深化课题
自 我 反 思
主要特色与创新 本节课采用了引导探究式教学模式，通过教师创设自主合作的学习情景，激发学生的学习积极性，活跃学生的思维。通过师生互动、生生互动，活跃了课堂气氛，从而落实了新课改理念。
存在的问题与不足 讨论的问题较多，时间上可能有点紧，要注意随时调整进度。
附件：《生态工程的基本原理》学案
【学习目标】：
1．理解生态经济、循环经济的含义，认识进行生态工程建设的必要性。
2．理解生态工程的基本原理，能举例说出各原理的内容。
3．尝试运用生态工程原理，分析生态环境问题及解决对策，即设计生态工程。
【学习重点】：生态工程的基本原理
【学习过程】：
任务一：阅读教材p107-108资料1和资料2完成下列问题（学习目标1）
1.导致1998年长江洪水泛滥的主要原因是什么？
根本原因：长江上游乱砍滥伐森林，________________________急剧降低，造成大量
泥沙淤积河道；中游围湖造田、乱占河道，造成____________________急剧减少。
直接原因：1998年度的罕见降雨。但这也与____________________增加而导致温度升
高、气候异常有关。
2.洪灾的发生反映出经济发展模式存在什么问题？
传统的经济发展模式不注重____________________的保护，没有考虑生态成本，经济
的发展以____________________为代价。
3．你对“石油农业”是如何理解的？
“石油农业”是指大量使用 的生产方式，因对石油等能源有高度的依赖性而得名。它把农业生产这一复杂的生物过程，变成了简单的机械过程和化学过程。由于其投入高，产出也高，对粮食安全保障和提高人民生活水平起到了巨大的作用，但同时它所产生的 很庞大，大大削弱了农业生态系统的稳定性和持续生产力，并造成日益严重的 等问题。
4.如何理解“污染物是放错地方的资源”这句话？
对环境造成危害的污染物， ，就能够进行回收和循环利用，这样不但能够减少环境污染，而且提高了 浪费。
5.石油农业的生产模式应当怎样改进？
在不同的国家有不同的改进措施。例如，在我国，人多地少，应该大力发展 。实施的具体措施包括：可以根据田间作物的需要适量施用 的农药，多施有机肥，提高作物对水、肥等资源的利用效率，对作物秸秆和畜禽粪便进行再利用，实现 ，等等。一方面要不断提高土地的产出水平；另一方面要减少农业活动对环境的污染，促进社会的可持续发展。
6．生态经济：
任务二：阅读教材p108-113完成下列问题（学习目标2、3）
1、物质循环再生原理
物质能够在各类生态系统中，进行 大循环，循环往复，分层分级利用，从而达到 的效果。
如“无废弃物农业”
阅读图5-1“无废弃物农业”物质和能量流动图。
要求：①构建食物链；②构建能量流动图。
2、物种多样性原理
物种繁多而复杂的生态系统具有 。
阅读资料：分析
①为什么樟子松林的松毛虫会肆虐，几十亿株杨树会毁于一旦？而珊瑚礁区却能够在养分稀少的深海中，保持着很高的生物多样性？
纯樟子松林、杨树林的生物多样性 ，食物链短而单调，缺少 的天敌，而成片单一的林木又为其提供了 来源，因而会导致了树林的毁坏。
珊瑚礁区的生物多样性 ，食物链复杂，不同的生物占据了
，因而充分利用了珊瑚礁生态系统的环境。例如，氮、磷等养分就能够在该区生物体间充分地循环利用而很少流出系统外。
②从上面正面和反面的实例，你能得出怎样的结论？你认为生物多样性的破坏有人为因素吗？
只有保持生态系统 ，才能保证生态系统的稳定和平衡。生物多样性的破坏有人为因素，而且往往作用巨大。
3、协调与平衡原理
处理好生物与环境的协调与平衡需要考虑 。
资料分析：阅读、讨论。
“西部大开发”是国家为振兴西部而提出的宏观决策，其中很重要的一项内容就是生态工程建设。从协调与平衡原理出发，想一想，在我国西北地区进行防护林建设时，应选择哪些树种？
如果在该地区发展畜牧养殖业，你认为应该注意什么问题？
西北畜牧养殖应该注意牲畜数量不能超过_________________。针对公共草地的过度放牧问题，应该实行______________，调动个人的确管理积极性，减少过度放牧现象；另外，可以在有条件的地方，人工__________，增加牧草产量。
4、整体性原理
自然生态系统是通过____________________________________之间的协同进化而形成的一个不可分割的有机整体。人类也处在一个_______________________________复合而成的巨大系统中。
阅读图5-3 ，思考：整体性原理达到什么目的？
5、系统学和工程学原理
①系统的结构决定功能的原理：
②系统性整体性原理：系统各组分之间要有 ，只有这样才能顺利完成能量、物质、信息等的转换和流通，并且实现总体功能大于各部分之和的效果。
思考：
①你能举出系统整体功能大于部分之和的例子吗？
②整体性原理和系统整体性原理有什么区别？
学科：生物
教材名称：普通高中课程标准实验教科书《生物》选修3《现代生物科技专题》
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》 年级：高二 学期：第二学期
教学目标：
知识目标：
1、简述生态工程的概念，关注生态工程的建设。
2、简述生态工程的基本原理，举例说出各原理的内容。
3、尝试运用生态工程原理，分析生态环境问题及解决对策。
能力目标：
1、利用多媒体搜集信息，运用所学的生态工程原理，结合当地的社会发展状况研究当地生态工程的建设方向和途径。
2、培养学生的社会参与意识和全面分析问题的能力。
情感态度与价值观：
1、关注生态工程建设、增强民族自豪感。
2、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。
指导思想：
教材及学情分析：《生态工程的基本原理》是选修三专题五《生态工程》的第一节，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。第一部分是“关注生态工程建设”，指出经济的不当发展对环境的破坏，引导学生关注环境问题。使学生较深入地理解生态工程的必要性和生态建设的重要意义。
第二部分是“生态工程的基本原理”，介绍我国生态建设中遇到的实际问题，从正反两方面进行总结，培养学生全面分析问题的能力。高二的学生已经学完了必修三的生态学基础，且日常生活中听说或经历过生态变化对人们日常生活的影响，所以对生态方面的问题并不是完全陌生的。但从理论角度去分析还是全新的。
教学策略与理论指导：学案导学，自主学习；聚焦讨论，合作学习。依据的理论：1、尝试教学理论与人本主义理论；2、“发现学习”理论等。
教学重点：
生态工程的基本原理。
教学难点：
生态工程的系统学和工程学原理。
教学手段：展示洪水、酸雨、冰灾、干旱、沙尘暴等视频；学案导学、分组讨论辩论引导学生自主探究、分组合作探究等。（6个学习小组）
教学过程：
学习目标：见学案
学习方法：自主学习、合作学习。
教学方法：任务驱动，学案导学；从案例到原理，再利用原理分析讨论对案例问题的解决进行启发引导等。
教学流程预设：
学习过程 设计意图
教学程序 教师活动 学生活动
情 境 导 入 教师：冰灾、酸雨、干旱、沙尘暴等视频启发，引发学习的冲动。 提出问题：为什么会出现这些现象？怎样解决这些问题？你家乡有没有类似的问题？ 学生活动：观看视频，自由探讨。 激发学习的动机 引出生态工程的概念从而导出课题。
学案导学，自主学习 组织学生自主学习，巡视，发现问题以调整教学环节。 阅读教材，自主学习，独立完成学案任务一和任务二。 自主学习
展示答案，互动评价 组织学生组内派代表发言，要求每个学习小组能说出学案中两个任务中的一个问题。师生共同评价。 学习小组内展示和评价后，每个学习小组派代表发言， 组内合作学习和组间合作学习
聚焦讨论，合作学习 任务二中系统整体性原理与整体性的区别是学生争论的焦点，教师组织学生组内交流后，再进行组间角色扮演，辩论答疑，达成共识。 组内交流后，在进行组间角色扮演，辩论 组间合作学习
课堂小结 组织学生总结 学生总结本堂课的内容 检测学生是否能把握本节课的知识重点
拓展延伸 布置课后实践活动： 调查家乡附近沼气工程的实施情况。 思考下列问题并和同学交流： 1、为什么我国要大力发展沼气工程？ 2、目前沼气工程还有哪些急待解决的问题？ 课后完成 深化课题
自 我 反 思
主要特色与创新 本节课采用了引导探究式教学模式，通过教师创设自主合作的学习情景，激发学生的学习积极性，活跃学生的思维。通过师生互动、生生互动，活跃了课堂气氛，从而落实了新课改理念。
存在的问题与不足 讨论的问题较多，时间上可能有点紧，要注意随时调整进度。
附件：《生态工程的基本原理》学案
【学习目标】：
1．理解生态经济、循环经济的含义，认识进行生态工程建设的必要性。
2．理解生态工程的基本原理，能举例说出各原理的内容。
3．尝试运用生态工程原理，分析生态环境问题及解决对策，即设计生态工程。
【学习重点】：生态工程的基本原理
【学习过程】：
任务一：阅读教材p107-108资料1和资料2完成下列问题（学习目标1）
1.导致1998年长江洪水泛滥的主要原因是什么？
根本原因：长江上游乱砍滥伐森林，________________________急剧降低，造成大量
泥沙淤积河道；中游围湖造田、乱占河道，造成____________________急剧减少。
直接原因：1998年度的罕见降雨。但这也与____________________增加而导致温度升
高、气候异常有关。
2.洪灾的发生反映出经济发展模式存在什么问题？
传统的经济发展模式不注重____________________的保护，没有考虑生态成本，经济
的发展以____________________为代价。
3．你对“石油农业”是如何理解的？
“石油农业”是指大量使用 的生产方式，因对石油等能源有高度的依赖性而得名。它把农业生产这一复杂的生物过程，变成了简单的机械过程和化学过程。由于其投入高，产出也高，对粮食安全保障和提高人民生活水平起到了巨大的作用，但同时它所产生的 很庞大，大大削弱了农业生态系统的稳定性和持续生产力，并造成日益严重的 等问题。
4.如何理解“污染物是放错地方的资源”这句话？
对环境造成危害的污染物， ，就能够进行回收和循环利用，这样不但能够减少环境污染，而且提高了 浪费。
5.石油农业的生产模式应当怎样改进？
在不同的国家有不同的改进措施。例如，在我国，人多地少，应该大力发展 。实施的具体措施包括：可以根据田间作物的需要适量施用 的农药，多施有机肥，提高作物对水、肥等资源的利用效率，对作物秸秆和畜禽粪便进行再利用，实现 ，等等。一方面要不断提高土地的产出水平；另一方面要减少农业活动对环境的污染，促进社会的可持续发展。
6．生态经济：
任务二：阅读教材p108-113完成下列问题（学习目标2、3）
1、物质循环再生原理
物质能够在各类生态系统中，进行 大循环，循环往复，分层分级利用，从而达到 的效果。
如“无废弃物农业”
阅读图5-1“无废弃物农业”物质和能量流动图。
要求：①构建食物链；②构建能量流动图。
2、物种多样性原理
物种繁多而复杂的生态系统具有 。
阅读资料：分析
①为什么樟子松林的松毛虫会肆虐，几十亿株杨树会毁于一旦？而珊瑚礁区却能够在养分稀少的深海中，保持着很高的生物多样性？
纯樟子松林、杨树林的生物多样性 ，食物链短而单调，缺少 的天敌，而成片单一的林木又为其提供了 来源，因而会导致了树林的毁坏。
珊瑚礁区的生物多样性 ，食物链复杂，不同的生物占据了
，因而充分利用了珊瑚礁生态系统的环境。例如，氮、磷等养分就能够在该区生物体间充分地循环利用而很少流出系统外。
②从上面正面和反面的实例，你能得出怎样的结论？你认为生物多样性的破坏有人为因素吗？
只有保持生态系统 ，才能保证生态系统的稳定和平衡。生物多样性的破坏有人为因素，而且往往作用巨大。
3、协调与平衡原理
处理好生物与环境的协调与平衡需要考虑 。
资料分析：阅读、讨论。
“西部大开发”是国家为振兴西部而提出的宏观决策，其中很重要的一项内容就是生态工程建设。从协调与平衡原理出发，想一想，在我国西北地区进行防护林建设时，应选择哪些树种？
如果在该地区发展畜牧养殖业，你认为应该注意什么问题？
西北畜牧养殖应该注意牲畜数量不能超过_________________。针对公共草地的过度放牧问题，应该实行______________，调动个人的确管理积极性，减少过度放牧现象；另外，可以在有条件的地方，人工__________，增加牧草产量。
4、整体性原理
自然生态系统是通过____________________________________之间的协同进化而形成的一个不可分割的有机整体。人类也处在一个_______________________________复合而成的巨大系统中。
阅读图5-3 ，思考：整体性原理达到什么目的？
5、系统学和工程学原理
①系统的结构决定功能的原理：
②系统性整体性原理：系统各组分之间要有 ，只有这样才能顺利完成能量、物质、信息等的转换和流通，并且实现总体功能大于各部分之和的效果。
思考：
①你能举出系统整体功能大于部分之和的例子吗？
②整体性原理和系统整体性原理有什么区别？