生态工程教学构思.doc

“生态工程”教学构思作者：夏静文章来源：转载普通高中生物课程标准的内容标准中，“生态工程”是选修3“现代生物科技专题”中的第5个专题。该专题主要阐述生态工程的基本原理和关注生态工程建设。根据课程标准的要求，本专题的教学构思如下：1专题知识内容及学习目标胡锦涛总书记在党的十七大报告中提出，要“建设生态文明，基本形成节约能源资源和保护生态环境的产业结构、增长方式、消费模式”。生态文明是人类遵循人、自然、社会和谐发展这一客观规律而取得的物质与精神成果的总和，是以人与自然、人与人、人与社会和谐共生为基本宗旨的文化伦理形态。其内涵包括：生态价值观、生产观和消费观等。生态工程正是指在环境与经济协调和可持续发展的思想指导下，运用生态系统中物种共生和物质循环再生的原理，结合系统工程的最优化方法在发展现代农业、防治环境污染、改善城市生态环境以及在整治国土和保护生物多样性等方面设计的分层多级利用资源物质的工程技术。因此，在本专题的教学不仅要使学生了解生态工程的原理，关注我国当代和本地区的生态工程建设，而且要对学生养成社会主义生态文明起到促进作用。课标中对“生态工程”部分的要求下：“关注生态工程的建设”中的“关注”属于反应(认同)水平的情感动词。学生在经历感受的基础上表达自己的感受、态度和价值判断，并做出相应的反应等。为此，这部分专题内容的选择和组织，要适当地兼顾本地实际，并组织好学生的参观和搜集相关资料的学生活动，从而使学生获得有关生态工程的感性知识。“简述生态工程的原理”中的“简述”属于了解水平的知识性目标动词学生应在有关生态工程的感性知识上形成生态工程的概念，了解生态工程建设遵循的基本原理。为此，这部分专题内容应重点阐述“整体、协调、循环、再生”等相关理论，使学生初步获得有关生态工程的必要的理性知识。“举例说出生态工程建设的实例”中的“举例”也属于了解水平的知识性目标动词，这部分专题内容应选择我国生态工程建设中的典型实例，让学生从中体会人们遵循生态工程原理绿化祖国和重整河山的成功和教训，并展望建设社会主义生态文明的祖国未来。本专题提供的教材内容应有助于学生的自主探究性学习，专题教学的组织形式要以学生的自主探究为主，要注重培养学生搜集、处理信息的能力和获取新知识的能力要促使学生了解生态工程的发展趋势和应用前景，拓展视野和增强生态意识。以利于养成社会主义生态文明。根据主题的具体内容标准结合学生的实际，本专题三维教学目标的具体要求如下：11知识目标1)列举本地区生态工程建设的实例以及对当地人民的健康、社会经济和生态环境产生的影响，初步认识生态工程的主要类型和形成生态工程的概念。2)结合典型实例简述生态工程遵循的物质循环再生、物种多样性、协调与平衡、整体性等基本原理，说出生态工程的研究对象和目标，认识生态工程是实施可持续发展的基本途径，是建设生态文明的重要手段之一。3)列举我国当代以生产绿色食品为主要目标的农业生态工程、以治理环境为主要目标的环境生态工程、以城市绿化和园林为主要目标的城市绿地生态工程、以部分恢复自然生态系统为主要目标的大型自然生态工程、以保护生物多样性为主要目标的自然保护区等生态工程建设的实例，分析和展望我国生态工程发展前景。12能力目标1)搜集和整理当地生态工程的建设的资料，作出简单的分析并提出自己的见解从而增强获取新知识和信息处理的能力。2)学会用生态工程的原理，社会、经济和生态环境协调发展的观点，分析现实生活中的生态学问题。13情感目标关注当地生态工程对当地经济与环境的影响，关注我国重大生态工程的发展趋势和应用前景增强生态意识和社会参与意识养成社会主义生态文明。2教学策略和课时安排本专题涉及的生态环境问题社会关注程度高也是高中生应给予必要关注的热点问题。该模块的教学，要注意处理好这部分内容与与必修3模块中相关章节的关系。必修3中生态系统的结构、生态系统的物质循环、能量流动和信息交流等知识是组织本模块教学的认知基础，本专题要注重合理运用教材所提供的图文信息以及诸多实例并配合学生掌握的信息资源在教学组织给学生以广阔的思维空间。鼓励学生进行实践活动、资料分析、讨论等探究性学习，充分调动学生的积极性。本专题包括“生态工程的概念和类型”、“生态工程的基本原理”和“生态工程建设的实例和发展前景”3部分内容。在“生态工程的概念和类型”中提出本专题将要探讨的问题生态工程。也可以看作是本专题的引言。教学过程中建议从学生身边的具体实例出发，分析总结生态工程的概念及意义，注意激发学生对本专题内容的兴趣。“生态工程的基本原理”是需要达成的重要知识目标。本节内容素材来源广泛，建议鼓励学生自主分析具体事例教师引导归纳总结上升到一定的理论高度，顺利达成本节的知识目标、情感目标和能力目标。“生态工程建设的实例和发展前景”部分可采取“运用生态工程的基本原理一分析不同生态工程的案例_+指出当前所面l临的问题一提出可能的解决方案”的呈现方式组织教学。通过分组协作的学习方式，有效提升学生的自主探究能力和合作交流能力，让学生真正的积极参与到教学中去，充分发挥其学习的主动性，在探讨交流中，树立正确的生态学观点。本专题的教学时间约5课时，具体安排如下：3教学建议本专题是必修模块“稳态与环境”知识的延伸和应用，既有抽象的概念，又有与实际结合的丰富的资料。根据生物标准的要求以及本专题与必修3模块相应章节的联系，结合教材的编写安排，笔者建议采取如下教学设计。31“生态工程的概念及类型”的教学学生课下搜集“2008年南方雪灾”、“1998年长江洪水”等与全球气候变化有关资料，讨论分析：引发这些自然灾害的主要原因是什么?灾害的发生反映出当前经济发展模式存在哪些问题。通过对这一实例的分析和讨论使学生深入的理解生态工程的必要性。从而引出可持续发展的概念。结合北京及周边地区特点组织并引导学生通过发现分析不同生态环境中存在的问题，讨论提出解决问题的可能性方案，在组织学生探究的过程中引出生态工程的概念，并通过分析不同生态工程的特点总结生态工程的主要类型。32“生态工程的基本原理”的教学在本节课的教学过程中建议用案例分析来体会和理解基本原理，然后再用基本原理尝试解决案例问题。案例：“无废弃农业”模式图。结合必修模块中学生学习的生态学基础，学生自主分析此模式图，思考讨论：我们的祖先究竟靠什么维持了土壤肥力几千年此模式图中种植豆科植物有何好处?植物如何利用土壤中的营养物质等。通过讨论分析回答，巩固必修模块物质循环和能量流动的知识，同时总结生态工程的基本原理之一物质循环再生的原理。引导学生体会我国人民的聪明才智，增强学生的民族自豪感。然后利用该原理，学生讨论分析桑基鱼塘模式图，通过分析桑基鱼塘的物质循环和能量流动途径，体会此模式中的物质循环利用，能量的多级利用，很好地遵循了物质循环再生的原理，符合“无废弃农业“的要求。按照此思路和方法，学生分组讨论分析植树造林珊瑚礁等资料，从而深刻理解物种多样性原理、协调与平衡原理和整体性原理。研究性学习：调查沼气工程的实施情况参观北京郊区的窦店村。将学生分成不同的课题小组，对窦店村的沼气工程进行调查各组成员通过调查了解沼气工程的基本原理，生产方法，工艺流程等。最后画出沼气工程的能量流动图，理解我国推广沼气工程的目的和意义，并且根据所学知识提出可行的建议。通过研究性学习，培养学生的科学探究能力，以及学生的社会参与意识，增强学生分析问题的能力。33“生态工程建设的实例”的教学本部分内容的呈现方式是首先指出面临的问题，提出解决的对策，然后通过案例介绍生态工程的实际应用。教学重点是分析生态工程建设的实例。教师可根据学生经验，区域特点选择不同特色的生态工程，“搭配”出适于学生学习的内容。结合新课标理念，本部分的教学建议主要采用探究性学习的方法，通过研究性学习，调查，实地考察等形式，引导学生主动参与探究过程，逐步培养学生搜集和处理科学信息的能力，分析和解决问题的能力，以及交流与合作的能力。本文重点设计以下几个案例：1)农村综合发展型生态工程(生态农业)。结合上一节教学中组织的研究性学习调查沼气工程的实施情况，各小组学生汇报调查结果，教师提出相应问题在该案例中，主要运用了哪些生态工程的基本原理传统的农业生产模式是怎样的?它与传统的生产模式相比有何优点?这一生态系统的结构和功能有何特点?你认为该农村在发展上还存在哪些问题有哪些做法可以更好的提高能量利用率?通过学生的分析，讨论，总结农村综合发展型生态工程的特点。并且客观分析我国沼气工程还存在的问题，引导学生以发展的观点看待问题。实际的教学中，如果不能够全体学生去郊区了解农村生产和生活的现状也可以以“研究性学习小组”的形式，与农村中学的同学结成对子共同制定研究课题，相互提供研究成果。比如，位于海淀区的十一学校就曾和位于大兴的安定二中，有学生通过电话联络组织了“家庭做饭使用燃料的比较调查”，并约好时间互访，取得了良好的效果。最近，刚刚结束的北京市第28届青少年科技创新大赛上，京郊留名营中学的学生所做的“留名营村沼气使用现状”的研究成果，引发城区中学的学生极大兴趣，他们提供的素材也成了教师将来组织生态工程教学的最新素材。2)湿地生态恢复工程(生态恢复)。在本部分的教学过程中，笔者建议结合本地特点，组织学生活动，通过实地考察，资料分析等方式，对北京麋鹿苑湿地进行分析研究，让学生了解什么是湿地，麋鹿苑湿地生态系统有哪些特点，有哪些功能，当前面临哪些问题等知识。分析当前“用再生水资源恢复麋鹿苑湿地”的措施。学生讨论措施中所运用的生态工程原理，用再生水资源恢复麋鹿生态系统的优点及存在的可能的问题等。从而使学生重视湿地生态系统的保护，关注湿地生态系统恢复工程的建设。然后学生分析江西鄱阳湖湿地生态恢复工程，教师提出问题：当初人们为什么要围湖造田?为什么说“退耕还湖”是一项巨大的系统工程?实施这一工程面临的主要困难有哪些?上游湖区的人们对湿地恢复生态工程负什么责任等，引导学生分析现象，并提出可行性的改善措施。3)城市环境生态工程(治污生态工程)。目前城市生态系统面临着垃圾、大气、噪音等污染问题。近几年，一般采用城市绿化、污水净化、废弃物处理等综合治理措施来实施城市环境生态工程。在本部分的教学过程中，主要采用研究性学习的形式，将学生分成不同的课题小组，分专题研究调查城市生态系统的主要问题。如：通过组织学生参观位于京北的清河污水处理厂，研究循环利用的中水能否引入圆明园水系，缓解城市园林水位下降带来和经济压力，避免单纯使用人工铺设湖底防渗化学材料所产生的种种生态问题：通过调查和参观北京市奥运村了解设计和城市生态系统的现状，讨论城市生态系统其他区域所存在的问题。并且分析讨论目前所采用办法的利与弊。这些活动，使学生在解决实际问题中深入理解生物学的核心概念，同时能运用生物学的原理和方法解决一定的问题，提高学生的环保意识。34“生态工程的发展前景”的教学本部分的教学难点是应用生态工程的原理，设计简单的生态工程。在教学过程中，建议以高中必修模块中提到的“生物圈号”作为切人点，从实验的角度，按照“提出问题一设计实验一分析实验结果一总结失败原因”的实验思路引导学生讨论并尝试设计一个小型人工模拟自然生态系统，并且通过总结实验失败原因，对实验的过程和思路进行反思和修改。在我国生态工程前景的分析与展望的教学中，建议学生通过搜集资料，自主分析比较中西方生态工程的不同特点。结合前面课时学生对某些生态工程的调查结果以及实地考察的结果(有条件的学校)，从学生感兴趣的问题人手，教师引领学生分析当前我国生态工程面临的问题，使学生理解生态工程的恢复作用是有限的而自然