高中生物《生態(tài)工程的基本原理》教案1-新選修3

1、5.1 生態(tài)工程的基本原理教案新人教版選修 3新課標要求 1簡述生態(tài)工程的概念,關注生態(tài)工程的建設；2簡述生態(tài)工程的原理,舉例說出各原理的內(nèi)容；3嘗試運用生態(tài)工程原理,分析生態(tài)環(huán)境問題及解決計策；教學重點 生態(tài)工程的基本原理；教學難點 生態(tài)工程的系統(tǒng)學和工程學原理；教學方法 自學法、爭論法、歸納法；教學工具 多媒體教學課件課時支配 2 課時教學過程一引入新課 課件 展現(xiàn)專題題圖： 問題 你覺得本專題題圖有什么寓意？ 同學 干裂的土地,赤紅的荒山；幼苗的上方是蔚藍 的地球；地球好像化作一滴甘露,滋潤著幼苗和大地；幼苗又可寓意生態(tài)工程,雖然脆弱,但卻堅強地支撐 著地球；地球和幼苗組合和諧,象征著期

2、望；通過師 生共同分析以引起同學的摸索,引導同學進入本專題 的學習； 閱讀 生態(tài)工程的概念： 人類應用生態(tài)學和系統(tǒng)學等學科的基本原理和方法,通過系統(tǒng)設計、調(diào)控和技術組裝, 對已破壞的生態(tài)環(huán)境進行修復、重建, 對造成環(huán)境污染和破壞的傳統(tǒng)生產(chǎn) 方式進行改善,并提高生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力,從而促進人類社會和自然環(huán)境和諧進展； 點撥 1涉及的學科包括生態(tài)學和系統(tǒng)學；2運用到的技術手段或方法有系統(tǒng)設計、調(diào)控和技術組裝；3最終目的是促進人類社會和自然環(huán)境和諧進展； 閱讀 科技探究之路 生態(tài)工程的興起給同學出現(xiàn)了生態(tài)工程的興起過程； 歸納 1經(jīng)濟的不當進展對環(huán)境的破壞；2解決經(jīng)濟進展與環(huán)境問題的根本原就是循環(huán)經(jīng)濟

3、； 3實現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟的重要手段之一是生態(tài)工程；專心愛心專心1 二進行新課 閱讀 本節(jié)內(nèi)容；摸索并爭論以下問題：1閱讀課本內(nèi)容,在必修本生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)固性的學習后,你對生態(tài)工程的應用前景肯 定嗎？2生態(tài)工程建設的目的是什么？3解決經(jīng)濟進展與環(huán)境問題的根本原就是什么？4生態(tài)工程遵循的基本原理是什么？1關注生態(tài)工程建設 資料 1 爭論 導致 1998 年長江洪水泛濫的主要緣由是什么？ 提示 根本緣由： 長江上游亂砍濫伐森林,水源修養(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削減；直接緣由： 1998 年度的罕見降雨；但這也與全球溫室氣體排放量增

4、加而導致的溫度 上升、氣候反常有關；解決長江洪水泛濫的措施有：我國政府提出的“ 積極營造長江中上游水源修養(yǎng)林和水土保持 林” 方案, 即以生物措施為主,結(jié)合工程措施,提高森林掩蓋率；“ 退耕仍湖” 和改革不合 理耕作方式等；在進行生態(tài)工程建設時,要考慮到怎樣解決農(nóng)村特別是湖區(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)夫的經(jīng)濟收入； 爭論 洪災的發(fā)生反映出經(jīng)濟進展模式存在什么問題？ 提示 傳統(tǒng)的經(jīng)濟進展模式不注意生態(tài)環(huán)境的愛護,沒有考慮生態(tài)成本,經(jīng)濟的進展以巨大的生態(tài)環(huán)境破壞為代價；資料 2 專心愛心專心2 爭論 你對“ 石油農(nóng)業(yè)” 是如何懂得的？ 提示 “ 石油農(nóng)業(yè)” 大量使用化肥、農(nóng)藥和機

5、械的生產(chǎn)方式,因?qū)κ偷饶茉从懈叨鹊囊蕾囆远妹?它把農(nóng)業(yè)生產(chǎn)這一復雜的生物過程,變成了簡潔的機械過程和化學過程；由于其投入高, 產(chǎn)出也高, 對糧食安全保證和提高人民生活水平起到了巨大的作用,但同時它所產(chǎn)生的廢棄物和有害物質(zhì)的數(shù)量也很巨大,大大減弱了農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)固性和連續(xù)生產(chǎn)力,并造成日益嚴峻的農(nóng)產(chǎn)品污染和環(huán)境污染等問題； 爭論 “ 石油農(nóng)業(yè)” 的生產(chǎn)模式應當怎樣改良？ 提示 在不同的國家有不同的改良措施；例如,在我國, 人多地少, 應當大力進展生態(tài)農(nóng)業(yè)；實施的詳細措施包括：可以依據(jù)田間作物的需要適量施用高效、低毒、低殘留的農(nóng)藥, 多施有機肥,提高作物對水、肥等資源的利用效率,對作物秸稈

6、和畜禽糞便進行再利用,實現(xiàn)物質(zhì)的多級利用, 等等；一方面要不斷提高土地的產(chǎn)出水平；的污染,促進社會的可連續(xù)進展；另一方面要削減農(nóng)業(yè)活動對環(huán)境 師講 傳統(tǒng)經(jīng)濟模式正在毀壞資源,消耗地球贈給我們的自然資本,為了試驗可連續(xù)性進展,經(jīng)濟進展必需符合生態(tài)學規(guī)律,走生態(tài)經(jīng)濟之路； 問題 什么是生態(tài)經(jīng)濟？ 生答 主要是通過實行“ 循環(huán)經(jīng)濟” 原就,使一個系統(tǒng)產(chǎn)生出的污染物,能夠成為本系統(tǒng)或 者另一個系統(tǒng)的生產(chǎn)原料,從而實現(xiàn)廢棄物的資源化,而實現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟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)系統(tǒng)中 , 生

7、物借助能量的不停流淌 , 一 , 另 方面不斷地從自然界攝取物質(zhì)并合成新的物質(zhì) 一方面又隨時分解為原先的簡潔物質(zhì) , 即所謂“ 再 生”, 重新被系統(tǒng)中的生產(chǎn)者植物所吸取利用 , 進 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,進行區(qū)域小循 環(huán)和全球地質(zhì)大循環(huán),循環(huán)往復,分層分級利用,從而到達取之不盡、用之不竭的成效；2物種多樣性原理 資料分析：專心愛心專心3 問題 為什么樟子松林的松毛蟲會肆虐,幾十億株楊樹會毀于一旦？而珊瑚礁區(qū)卻能夠在養(yǎng)分稀有的深海中,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

8、又為其供應了豐富的食物來源,因而會導致了樹林的毀壞；珊瑚礁區(qū)的生物多樣性高,食物鏈復雜, 不同的生物占據(jù)了不同的時間位、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；循環(huán)利用而很少流出系統(tǒng)外；例如, 氮、磷等養(yǎng)分就能夠在該區(qū)生物體間充分地 總結(jié) 生態(tài)系統(tǒng)的成分越單純,養(yǎng)分結(jié)構(gòu)越簡潔,自動調(diào)劑才能就越小,抗擊力就越低；反之,抗擊力就越高；物種多,復雜生態(tài)系統(tǒng)抗擊力穩(wěn)固性高；3和諧和平穩(wěn)原理資料分析： 總結(jié) 生態(tài)系統(tǒng)的生物數(shù)量不能超過環(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？實例： 在進行林業(yè)工程建設時,一方面要號召農(nóng)夫種樹,另一方面要考慮貧困地區(qū)的生活問題,如糧食、燒柴

9、及收入等； 總結(jié) 整體指社會 -經(jīng)濟 - 自然復合而成的巨大系統(tǒng)；是指我們在生態(tài)工程設計和建設時要考慮自然生態(tài)系統(tǒng)的規(guī)律仍需要考慮經(jīng)濟和社會系統(tǒng)的影響只有把生態(tài)與經(jīng)濟和社會有機地結(jié)合起來,才能從根本上到達建設生態(tài)工程的目的；專心愛心專心4 生產(chǎn)消 費經(jīng)濟系統(tǒng)植物動物政策科微生物 非生物的因素 自然系統(tǒng)管學社會系統(tǒng)5系統(tǒng)學和工程學原理 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)打算功能原理：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),通過轉(zhuǎn)變和 優(yōu)化結(jié)構(gòu), 到達改善系統(tǒng)功能的目的,即要通 過改善和優(yōu)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)改善功能；實例：我國南方水網(wǎng)地區(qū)的桑基魚塘；系統(tǒng)整體性原理： 系統(tǒng)各組分間要有適當?shù)?比例關系,使得能量、物質(zhì)、信息等的轉(zhuǎn)換和流通順當完成, 并實現(xiàn)總體功能大于各部分之和的效 果,即“1+12” ；實例：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)工程的建設應遵循以上五個原理,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,到達經(jīng)濟效益和生態(tài)效益同步進展；生態(tài)工程具有少消耗、多效益、可連續(xù)的特點； 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、經(jīng)濟、 自然三方面和諧統(tǒng)一,保障整個系統(tǒng)的穩(wěn)