《生態(tài)工程的基本原理》(體現(xiàn)垃圾分類的教案)

1、5.1 生態(tài)工程的基本原理教案周航新課標(biāo)要求1簡(jiǎn)述生態(tài)工程的概念，關(guān)注生態(tài)工程的建設(shè)。2簡(jiǎn)述生態(tài)工程的原理，舉例說出各原理的內(nèi)容。3嘗試運(yùn)用生態(tài)工程原理，分析生態(tài)環(huán)境問題及解決對(duì)策。 教學(xué)重點(diǎn)生態(tài)工程的基本原理。教學(xué)難點(diǎn)生態(tài)工程的系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理。教學(xué)過程（一）引入新課 課件 展示專題題圖：（見課本第 105 頁(yè)） 問題 你覺得本專題題圖有什么寓意？ 學(xué)生 干裂的土地， 赤紅的荒山；幼苗的上方是蔚藍(lán)的地球。 地球似乎化作一滴甘露， 滋潤(rùn) 著幼苗和大地； 幼苗又可寓意生態(tài)工程， 雖然柔弱，但卻頑強(qiáng)地支撐著地球；地球和幼苗組 合和諧，象征著希望。通過師生共同分析以引起同學(xué)的思考，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入本專

2、題的學(xué)習(xí)。 閱讀 生態(tài)工程的概念： 人類應(yīng)用生態(tài)學(xué)和系統(tǒng)學(xué)等學(xué)科的基本原理和方法，通過系統(tǒng)設(shè)計(jì)、調(diào)控和技術(shù)組裝， 對(duì)已破壞的生態(tài)環(huán)境進(jìn)行修復(fù)、 重建， 對(duì)造成環(huán)境污染和破壞的傳統(tǒng)生產(chǎn) 方式進(jìn)行改善，并提高生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力，從而促進(jìn)人類社會(huì)和自然環(huán)境和諧發(fā)展。 點(diǎn)撥 （ 1）涉及的學(xué)科包括生態(tài)學(xué)和系統(tǒng)學(xué)；（ 2）運(yùn)用到的技術(shù)手段或方法有系統(tǒng)設(shè)計(jì)、 調(diào)控和技術(shù)組裝；（ 3）最終目的是促進(jìn)人類社會(huì)和自然環(huán)境和諧發(fā)展。 閱讀 科技探索之路生態(tài)工程的興起給學(xué)生呈現(xiàn)了生態(tài)工程的興起過程。 歸納 （1）經(jīng)濟(jì)的不當(dāng)發(fā)展對(duì)環(huán)境的破壞； （2）解決經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境問題的根本原則是循 環(huán)經(jīng)濟(jì)；（ 3）實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的重

3、要手段之一是生態(tài)工程。（二）進(jìn)行新課 閱讀 本節(jié)內(nèi)容。思考并討論以下問題：（1）閱讀課本內(nèi)容，在必修本生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性的學(xué)習(xí)后，你對(duì)生態(tài)工程的應(yīng)用前景肯 定嗎？（2）生態(tài)工程建設(shè)的目的是什么？（3）解決經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境問題的根本原則是什么？（4）生態(tài)工程遵循的基本原理是什么？ 1關(guān)注生態(tài)工程建設(shè) 資料 1 討論 導(dǎo)致 1998 年長(zhǎng)江洪水泛濫的主要原因是什么？ 提示 根本原因： 長(zhǎng)江上游亂砍濫伐森林， 水源涵養(yǎng)和水土保持功能急劇降低， 造成大量泥 沙淤積河道；中游圍湖造田、亂占河道，造成具有蓄洪作用的湖泊面積急劇減少。直接原因：1998 年度的罕見降雨。但這也與全球溫室氣體排放量增加而導(dǎo)致的溫

4、度升高、氣候異常有關(guān)。解決長(zhǎng)江洪水泛濫的措施有：我國(guó)政府提出的“積極營(yíng)造長(zhǎng)江中上游水源涵養(yǎng)林和水土保持林”計(jì)劃， 即以生物措施為主， 結(jié)合工程措施，提高森林覆蓋率； “退耕還湖”和改革不合 理耕作方式等。在進(jìn)行生態(tài)工程建設(shè)時(shí)， 要考慮到怎樣解決農(nóng)村 （尤其是湖區(qū)或山區(qū)的遷出人員） 的能源來 源問題以及如何提高農(nóng)民的經(jīng)濟(jì)收入。 討論 洪災(zāi)的發(fā)生反映出經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式存在什么問題？ 提示 傳統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式不注重生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，沒有考慮生態(tài)成本， 經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以巨大的生態(tài)環(huán)境破壞為代價(jià)。資料 2 討論 你對(duì)“石油農(nóng)業(yè)”是如何理解的？ 提示 “石油農(nóng)業(yè)”大量使用化肥、農(nóng)藥和機(jī)械的生產(chǎn)方式，因?qū)κ偷饶茉从?/p>

5、高度的依 賴性而得名。 它把農(nóng)業(yè)生產(chǎn)這一復(fù)雜的生物過程， 變成了簡(jiǎn)單的機(jī)械過程和化學(xué)過程。 由于 其投入高， 產(chǎn)出也高， 對(duì)糧食安全保障和提高人民生活水平起到了巨大的作用， 但同時(shí)它所 產(chǎn)生的廢棄物和有害物質(zhì)的數(shù)量也很龐大，大大削弱了農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和持續(xù)生產(chǎn) 力，并造成日益嚴(yán)重的農(nóng)產(chǎn)品污染和環(huán)境污染等問題。 討論 “石油農(nóng)業(yè)”的生產(chǎn)模式應(yīng)當(dāng)怎樣改進(jìn)？ 提示 在不同的國(guó)家有不同的改進(jìn)措施。 例如，在我國(guó)， 人多地少， 應(yīng)該大力發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)。 實(shí)施的具體措施包括：可以根據(jù)田間作物的需要適量施用高效、低毒、 低殘留的農(nóng)藥， 多施 有機(jī)肥，提高作物對(duì)水、 肥等資源的利用效率，對(duì)作物秸稈和畜禽糞便

6、進(jìn)行再利用，實(shí)現(xiàn)物 質(zhì)的多級(jí)利用， 等等。 一方面要不斷提高土地的產(chǎn)出水平； 另一方面要減少農(nóng)業(yè)活動(dòng)對(duì)環(huán)境 的污染，促進(jìn)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。 師講 傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)模式正在毀壞資源， 消耗地球贈(zèng)給我們的自然資本， 為了實(shí)驗(yàn)可持續(xù)性發(fā)展， 經(jīng)濟(jì)發(fā)展必須符合生態(tài)學(xué)規(guī)律，走生態(tài)經(jīng)濟(jì)之路。 問題 什么是生態(tài)經(jīng)濟(jì)？ 生答 主要是通過實(shí)行“循環(huán)經(jīng)濟(jì)”原則， 使一個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)生出的污染物， 能夠成為本系統(tǒng)或 者另一個(gè)系統(tǒng)的生產(chǎn)原料， 從而實(shí)現(xiàn)廢棄物的資源化， 而實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)最重要的手段之一是 生態(tài)工程。2生態(tài)工程所遵循的基本原理（1）物質(zhì)循環(huán)再生原理 實(shí)例 無廢棄物農(nóng)業(yè) 問題 物質(zhì)循環(huán)再生原理的含義是什么？ 生答 生態(tài)系

7、統(tǒng)中 , 生物借助能量的不停流動(dòng) , 一 方面不斷地從自然界攝取物質(zhì)并合成新的物質(zhì) , 另 一方面又隨時(shí)分解為原來的簡(jiǎn)單物質(zhì) , 即所謂“再 生” , 重新被系統(tǒng)中的生產(chǎn)者植物所吸收利用 , 進(jìn) 行著不停頓的物質(zhì)循環(huán)。 總結(jié) 物質(zhì)能夠在各類生態(tài)系統(tǒng)中，進(jìn)行區(qū)域小循 環(huán)和全球地質(zhì)大循環(huán)，循環(huán)往復(fù)，分層分級(jí)利用，從而達(dá)到取之不盡、用之不竭的效果。結(jié) 合廣州本地情況， 我們應(yīng)該積極推進(jìn)垃圾分類的學(xué)習(xí)和實(shí)踐， 將我們?nèi)粘Ｉ町a(chǎn)生的垃圾正 確進(jìn)行分類，增加循環(huán)再用，減少浪費(fèi)，節(jié)約資源。（2）物種多樣性原理資料分析： 問題 為什么樟子松林的松毛蟲會(huì)肆虐， 幾十億株楊樹會(huì)毀于一旦？而珊瑚礁區(qū)卻能夠在養(yǎng) 分稀

8、少的深海中，保持著很高的生物多樣性？ 提示 純樟子松林、 楊樹林的生物多樣性低， 食物鏈短而單調(diào)， 缺少松毛蟲、 天牛的天敵， 而成片單一的林木又為其提供了豐富的食物來源，因而會(huì)導(dǎo)致了樹林的毀壞。 珊瑚礁區(qū)的生物多樣性高， 食物鏈復(fù)雜， 不同的生物占據(jù)了不同的時(shí)間位、 空間位和資源位， 因而充分利用了珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)的環(huán)境。 例如， 氮、磷等養(yǎng)分就能夠在該區(qū)生物體間充分地 循環(huán)利用而很少流出系統(tǒng)外。 總結(jié) 生態(tài)系統(tǒng)的成分越單純， 營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)越簡(jiǎn)單， 自動(dòng)調(diào)節(jié)能力就越小，抵抗力就越低；反 之，抵抗力就越高。物種多，復(fù)雜生態(tài)系統(tǒng)抵抗力穩(wěn)定性高。（3）協(xié)調(diào)和平衡原理 資料分析： 總結(jié) 生態(tài)系統(tǒng)的生物數(shù)量

9、不能超過環(huán)境承載力的限度。（4）整體性原理 問題 整體性原理和含義是什么？實(shí)例： 在進(jìn)行林業(yè)工程建設(shè)時(shí)， 一方面要號(hào)召農(nóng)民種樹， 另一方面要考慮貧困地區(qū)的生活問 題，如糧食、燒柴及收入等?？偨Y(jié) 整體指社會(huì) -經(jīng)濟(jì) - 自然復(fù)合而成的巨大系統(tǒng)。 是指我們?cè)谏鷳B(tài)工程設(shè)計(jì)和建設(shè)時(shí)要考 慮自然生態(tài)系統(tǒng)的規(guī)律還需要考慮經(jīng)濟(jì)和社會(huì)系統(tǒng)的影響 只有把生態(tài)與經(jīng)濟(jì)和社會(huì)有機(jī)地 結(jié)合起來，才能從根本上達(dá)到建設(shè)生態(tài)工程的目的。生產(chǎn)5）系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理非生然物系的統(tǒng)因素系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)決定功能原理：經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)生態(tài)工程需要考慮系統(tǒng)內(nèi)部不同組分之間的結(jié)構(gòu)， 通過改變和優(yōu)化結(jié)構(gòu)， 達(dá)到改善系統(tǒng)功能的目的， 即要通過改善和優(yōu)化系統(tǒng)

10、結(jié)構(gòu)改善功能。實(shí)例：我國(guó)南方水網(wǎng)地區(qū)的?；~塘。系統(tǒng)整體性原理： 系統(tǒng)各組分間要有適當(dāng)?shù)谋壤P(guān)系，使得能量、物質(zhì)、信息等的轉(zhuǎn)換和流通順利完成， 并實(shí)現(xiàn)總體功能大于各部分之消費(fèi)學(xué)和的效果，即“ 1+1>2”。實(shí)例：能保持高系統(tǒng)生產(chǎn)力的珊瑚礁。 小結(jié) （ 1）生態(tài)工程的基本原理（見右表） 提示 生態(tài)工程的建設(shè)應(yīng)遵循以上五個(gè)原理，但不同的生態(tài)系統(tǒng)遵循的原理可以不同。生態(tài)工程建設(shè)的目的就是遵循自然物質(zhì)循環(huán)的規(guī)律，充分發(fā)揮資源的生產(chǎn)潛力，防止環(huán)境污染，達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益同步發(fā)展。生態(tài)工程具有少消耗、多效益、可持續(xù)的特點(diǎn)。 類比 整體性原理和系統(tǒng)整體性原理的比較整體性原理指社會(huì)、 經(jīng)濟(jì)、 自然三方面