1、生态工程的基本原理教学设计课题名称：51 生态工程的基本原理课程模块：选修三教学背景分析1.指导思想根据建构主义理论，学生学习环境包括情境创设-协作- 交流 -意义构建四部分，本节课通过图片、数据和视频等方式提供能够激发学生兴趣并突显问题的情境，让学生以自主学习和小组合作的方式达到获取新的知识技能和情感体验的目的，获得的新的认知立即在新的情境中得以应用，不断地实现“同化-顺应- 平衡”的认知过程。生物课程除了强调真理性和开拓性、开放性，人文性也是生物课程文化的重要组成要素，情感、态度价值观教育是我们新课程改革以来一直强调但是却难以落实的教育目标。而学生确实存在兴趣、需要，才是落实该目标的最好契
2、机，而鲜活生动的案例则是课堂上激发学生学习动机的有效手段，也是本节课的设计要点。学生由案例中领悟道理，又能用此道理来联系新的案例。另外，将本节内容通过问题串的形式化繁为简，把重点、难点各个击破，减轻学生负担。2.教学内容分析生态工程的基本原理是选修三模块的最后一章生态工程的第一节，包括关注生态工程建设和生态工程的基本原理两部分内容。从知识和能力衔接上来看，本节课以必修三的第五章生态系统及其稳定性以及第六章生态环境保护的内容为基础，其侧重于科学向技术的转化以及理论与实践的密切结合，既是对必修课中所学知识的系统地、有针对性地总结，又是对前面所学知识地充分地运用。本节课的特色在于其充分地体现了生物课
3、程的人文性，本节课中学生能够关注生态工程建设，树立可持续发展的观念，这也是我们国家提出的“中国梦”的核心思想。所以能否落实情感、态度价值观的教育十分重要。教材中的实例为进行 STS（科学技术与社会）教育提供了一定的素材，但是有些实例年代地域与学生生活实际距离较远，本节课进行了一定的删减，同时增加了厦门本地的生态工程建设实例，提高学生对生态工程建设的关注度，提升自身维护和改善生态环境的使命感，树立可持续发展的观念。本节实例较多，可分 2 个课时完成。第一课时主要是通过资料分析使学生能够关注生态工程建设，另一个任务是能尝试应用物质循环再生原理和生物多样性原理来分析生态环问题并提出解决策略。3 学生
4、情况分析(1)已有知识与能力和情感具备一定的生态学知识基础，如物质循环和能量流动图的分析以及群落的特征和结构的相关知识。具有资料分析和整合能力，具备上网搜索信息和信息初加工的能力。学生认同全球化的生态环境问题需要全球合作解决，但是对于解决的措施并不明确，这也是本节课要解决的问题。(2)存在困难及问题 大部分学生缺少知识概括的完整性，知识之间的逻辑性，语言表达的准确性(3)学生非智力因素对学习的影响分析学生更关注于身边的生态工程案例，对于开放性的问题学生更倾向于小组讨论，减少自身的压力，同时得到组员的帮助和教师的鼓励会使他们更热衷于参与到学习中来。(4)应对策略情境的创设尽量具有冲击力、说服力、
5、本土化，激发学生学习兴趣，通过自主学习、合作学习和交流，提高学生的语言表达能力，使其更能全面的概括和总结。教师启发式教学，提高学生回答问题的逻辑性。通过大量的实例，是学生将“可持续发展的观念”内化。教学目标1.知识目标（1）简述生态工程的概念（2）简述生态工程的原理，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策略2.能力目标（1）搜索整合信息的能力3.情感态度价值观（1）关注生态工程建设（2）初步形成物质循环利用，生物多样性等观点，树立可持续发展的观念（3）注重理论联系实际教学重点和难点1.重点生态工程的基本原理，其中本节完成物质循环再生原理和生物多样性原理；2.难点
6、（1）物质循环再生原理（本节课）（2）生态工程的系统学和工程学原理（第 2 课时）教学资源、教学手段和主要教学方法（一）教学资源自制幻灯片，通过网络下载相关图片配合文字说明，下载相关视频进行剪辑，突出图片和视频的冲击性，通过超级链接反应出各部分内容之间的逻辑关系，（二）教学手段和策略动机激发，自主学习，合作学习等策略调动学生学习积极性，在情境中完成学习任务。（三）主要教学方法谈话法、讨论法、讲授法、读书指导、观看录像、搜索资料教学过程教学环节教师为主的活动 学生为主的活动 设计意图导入 师：同学们，现代生物科技专题这本书，我们已经学习了四章，前四章我们着眼于微观世界的精细操作基因工程、细胞工程
7、、胚胎工程，在追求科技进步的同时我们提醒自己科技是把双刃剑，要注意其安全性和对社会伦理的冲击，学生阅读课本、回忆已有知识，讨论交流，列举出全球性的生态环境问题。总结前面所学内容，提出本节内容与前面所学内容的不同之处和前后内容的内在联系，并引出本节课的内容，起到承上启下我们要改造自然更要尊重自然规律。今天我们要学习第五个专题，生态工程，看看我们在发展经济的同时，人类对宏观的生态环境有怎样的影响，你能回忆起必修三我们学过的全球性地生态环境问题吗？请大家以小组为单位进行讨论，并选代表发言。 （教师对学生的回答给予适时肯定、引导和总结）师：这些问题都是人类为了发展经济而付出的沉重代价。如何修复和重建遭
8、到破坏的生态系统呢？如何改善这些造成环境污染的传统的生产方式呢？这就涉及到我们今天要讲的手段生态工程。的作用。学生巩固已有知识结构，为学习新知识提供支点。学生曾经关注过全球的生态环境问题，为接下来关注生态工程建设做好了情感上的铺垫。一、生态工程的概念师：请同学们阅读题图右侧的文字和 p107 上面一段的文字，思考“生态工程的操作对象？生态工程的目的？原理？特点？”同学们以小组为单位，进行自主学习和讨论师：为什么我们要进行生态工程建设呢？通过下面两则资料我们先来了解传统经济模式有哪些问题。【资料分析 1】请同学们阅读自主学习课本上的核心概念，对概念进行分解，说出生态工程的对象、目的、原理、特点，
9、并通过小组的交流讨论进行补充。通过一组灾难图片和数据，学生体会传统经济模式背后的隐患。对概念进行分解，加深理解。放弃书上的图文资料，改用一组震撼性更强的图片，列举出 1998 年洪水中的一组具体的受灾数据，使资料PPT 上的图文资料，讨论下面的问题。1.导致 1998 年长江洪水泛滥的主要原因是什么？2.洪灾的发生反映出经济发展模式存在什么问题？ 【资料分析 2】同学们阅读p108，三人一组讨论：1.刚刚提到的经济发展模式可以称之为“石油农业” ，其因何得名？又有什么优缺点？2.该农业中过量的使用化肥，如果化肥进入水体会造成什么危害？过量使用的农药又会有什么危害？3.你对于改进石油农业能提出哪
10、些措施呢？同学们利用我们学过的知识，给出很多建设性地意见，大家都有意或无意地注意到了“可持续发展”小组内交流，由小组代表发言，说出长江洪水泛滥的根本原因和传统经济模式的利与弊。学生仔细阅读资料，小组内讨论，代表发言，说明“石油农业”的内涵和特点。学生运用富营养化和生物富集作用等已有经验说明“石油农业”的危害。学生列举出使用可再生能源，多用有机肥，生物防治，废物回收再利用等措施。学生认真观看录像，体会走“可持续发展”的道路，可以更具说服力。通过创设情境，学生协作，交流，进行意义构建，得出传统经济发展模式弊端，寻求解决措施，激发学生的学习动机。学生把新概念同化到已有的认知结构中。以学生已有知识为支
11、点，为后面学习和有意识地运用生态工程原理做铺垫。通过本地区的生态经济发展模式的成功案例，使学生感觉生态工程建设并非遥不可及，。下面看看我们身边的例子吧。教师播放录像 CCTV7 致富经栏目报道的“从猪粪开始的财富之路” 。 厦门市同安区的郑财陆原本是一个普通的渔民，为降低鱼饲料的成本，养猪用猪粪喂鱼。没想到获得了双丰收，收入几百万，全村人跟他学养猪都发了家，结果过了两年，鱼塘的鱼意外大面积死亡，他还被人告到了镇政府，原来猪粪污染改变了水质，也污染了环境，通过考察学习，郑财陆发现周围有很多有机农作物生产基地，需要有机肥，他就投资一百万买了有机肥生产线，收猪粪加工成有机肥销售，这为他带了上亿元的财
12、富。如今，他又投资建了猪-沼气-有机蔬菜- 农业观光一体化的农场。通过观看刚才的录像，请同学们思考下面的问题1.从这个例子中，郑财陆的经营模式有什么变化吗？教师总结：“污染物就是放错位置的资源” ，郑财陆变废为宝的经济模式就是我们今天要讲的“生态经济” ，其主要通过“循环经济”使一个系统的污染物成为本系统或另一个系统的生产原料，而实现循环经济的重要手段之一就是我们所真正实现“个人致富”和“生态环境保护”的双赢，学生更加关注生态工程建设。学生各抒己见，在教师引导下，学生说出在该案例中从“石油经济”到“生态经济”的转变。学生获得新概念，并将“生态经济”与前面所学“生态工程”的概念建立联系，前后呼应
13、。并非只是政府行为，每个人都可以参与，并利用其给自己带来财富，学生对生态工程建设的关注度由此提升。关注生态工程建设这部分内容主要是通过学生对资料的分析整合，学生之间的合作交流和师生互动的方式，学生能够理解“生态工程”这一核心概念，通过正反面的例子，学生自觉地选择以“生态经济”取代“石油经济” ，自觉地关注生态工程建设。讲的生态工程。二、生态工程的基本原理郑财陆的例子也反映了生态工程的重要原理物质循环再生原理，请大家阅读 p109，思考什么是物质循环再生原理。播放沼气工程的录像师：通过刚才的录像，我们已经深刻体会到了“循环”的重要性，下面我们来归纳一下物质循环再生原理的概念。师：如果物质循环不畅
14、就会导致污染。如温室效应、富营养化等。其实早在提出“生态工程”的概念之前，我们的祖先就已经运用物质循环再生的原理进行着无废弃物的农业生产，请大家结合示意图说说我们祖先抓住了循环中的哪个重要环节？师：我们学了物质循环再生的原理，你知道物质循环的主渠道是什么吗？如果食物链过于单一，很可能会使渠道不畅。请大家看 p110 的学生自主学习教材，获取概念。学生观看录像，分析整合信息。学生说明物质循环再生的范围，特点。在教师引导下，学生说出“分解者”在物质循环中扮演的重要作用。学生回顾已有知识，说出食物链和食物网是物质循环的主渠道。通过生动鲜活的案例，学生体会到理论联系实际所带来的巨大经济效益和生态效益。
15、学生理解重要概念。学生将已有知识加以运用，同时将新概念内化。同时该案例也增强了学生的民族自豪感。承上启下，引出生物多样性原理，同时体现各原理之间的内在联系。资料 4，思考下面的问题。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？师生共同总结：物种越丰富，生态系统的自我调节能力越强，生态系统的抵抗力稳定性越强。因此，我们生态工程建设的第二个原理物种多样性原理。请看录像厦门红树林 ，思考保护红树林的生物多样性，会给我们带来怎样的环境效益和经济效益？总结：同学们说得很对，我们在进行生态工程建设时应该遵循物种多样性原理，但是如何选
16、择物种，是不是随意的增加新物种呢？另外，我们能不能为了保护环境，而不顾及农民的收入？我们如何合理地设计生态系统才能全面解决这些问题呢？我们下节课接着讨论。学生自主学习教材，小组讨论，代表发言，分析生物多样性对于生态系统稳定性的主要作用。学生通过观看录像，获取信息，对其进行加工整理。学生从直接价值、间接价值、潜在价值等方面予以分析。运用已有知识解决新问题，将新知识纳入已有知识体系。营造学生熟悉的情境，学生自觉树立了保护生物多样性的责任感和维护生态环境的使命感。学生接受新的任务，为下节课的学习做铺垫。小结 1.生态工程的概念？2.生态经济是什么？它与生态工程的关系是什么？3.生态工程遵循的原理本节
17、我们学习了几个？每组由一名学生发言，其他学生补充。学习内容回顾，强化记忆，梳理知识脉络。作业 给出厦门五缘湾、龙舟池等多 学生接受新任处“水葫芦泛滥”的图片，调动学生兴趣，布置任务，以小组为单位上网查找“厦门水葫芦来历、危害以及目前有哪些治理措施？” ，并写小的综述。务，水葫芦治理的案例即可运用本节所学的原理，又作为下节课协调平衡原理的切入点，同时学生通过网络搜索，资料整理的过程得到了科学研究方法的锻炼，从情感上也学生也更加关注生态工程建设，树立可持续发展的观念。板书设计第五章 第一节 生态工程的基本原理一、生态工程的概念对象、目的、特点二、关注生态工程建设生态经济三、生态工程的基本原理1.物质循环再生原理2.生物多样性原理（其他原理为下界内容）
