《生態(tài)工程的基本原理》設(shè)計(jì) 省賽一等獎(jiǎng)

《生態(tài)工程的基本原理》教學(xué)設(shè)計(jì)課題名稱：5．1生態(tài)工程的基本原理課程模塊：選修三教學(xué)背景分析1.指導(dǎo)思想根據(jù)建構(gòu)主義理論，學(xué)生學(xué)習(xí)環(huán)境包括情境創(chuàng)設(shè)-協(xié)作-交流-意義構(gòu)建四部分，本節(jié)課通過圖片、數(shù)據(jù)和視頻等方式提供能夠激發(fā)學(xué)生興趣并突顯問題的情境，讓學(xué)生以自主學(xué)習(xí)和小組合作的方式達(dá)到獲取新的知識(shí)技能和情感體驗(yàn)的目的，獲得的新的認(rèn)知立即在新的情境中得以應(yīng)用，不斷地實(shí)現(xiàn)“同化-順應(yīng)-平衡”的認(rèn)知過程。生物課程除了強(qiáng)調(diào)真理性和開拓性、開放性，人文性也是生物課程文化的重要組成要素，情感、態(tài)度價(jià)值觀教育是我們新課程改革以來一直強(qiáng)調(diào)但是卻難以落實(shí)的教育目標(biāo)。而學(xué)生確實(shí)存在興趣、需要，才是落實(shí)該目標(biāo)的最好契機(jī)，而鮮活生動(dòng)的案例則是課堂上激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)的有效手段，也是本節(jié)課的設(shè)計(jì)要點(diǎn)。學(xué)生由案例中領(lǐng)悟道理，又能用此道理來聯(lián)系新的案例。另外，將本節(jié)內(nèi)容通過問題串的形式化繁為簡，把重點(diǎn)、難點(diǎn)各個(gè)擊破，減輕學(xué)生負(fù)擔(dān)。2.教學(xué)內(nèi)容分析《生態(tài)工程的基本原理》是選修三模塊的最后一章《生態(tài)工程》的第一節(jié)，包括關(guān)注生態(tài)工程建設(shè)和生態(tài)工程的基本原理兩部分內(nèi)容。從知識(shí)和能力銜接上來看，本節(jié)課以必修三的第五章《生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性》以及第六章《生態(tài)環(huán)境保護(hù)》的內(nèi)容為基礎(chǔ)，其側(cè)重于科學(xué)向技術(shù)的轉(zhuǎn)化以及理論與實(shí)踐的密切結(jié)合，既是對(duì)必修課中所學(xué)知識(shí)的系統(tǒng)地、有針對(duì)性地總結(jié)，又是對(duì)前面所學(xué)知識(shí)地充分地運(yùn)用。本節(jié)課的特色在于其充分地體現(xiàn)了生物課程的人文性，本節(jié)課中學(xué)生能夠關(guān)注生態(tài)工程建設(shè)，樹立可持續(xù)發(fā)展的觀念，這也是我們國家提出的“中國夢(mèng)”的核心思想。所以能否落實(shí)情感、態(tài)度價(jià)值觀的教育十分重要。教材中的實(shí)例為進(jìn)行STS（科學(xué)技術(shù)與社會(huì)）教育提供了一定的素材，但是有些實(shí)例年代地域與學(xué)生生活實(shí)際距離較遠(yuǎn)，本節(jié)課進(jìn)行了一定的刪減，同時(shí)增加了廈門本地的生態(tài)工程建設(shè)實(shí)例，提高學(xué)生對(duì)生態(tài)工程建設(shè)的關(guān)注度，提升自身維護(hù)和改善生態(tài)環(huán)境的使命感，樹立可持續(xù)發(fā)展的觀念。本節(jié)實(shí)例較多，可分2個(gè)課時(shí)完成。第一課時(shí)主要是通過資料分析使學(xué)生能夠關(guān)注生態(tài)工程建設(shè)，另一個(gè)任務(wù)是能嘗試應(yīng)用物質(zhì)循環(huán)再生原理和生物多樣性原理來分析生態(tài)環(huán)問題并提出解決策略。3.學(xué)生情況分析(1)已有知識(shí)與能力和情感具備一定的生態(tài)學(xué)知識(shí)基礎(chǔ)，如物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)圖的分析以及群落的特征和結(jié)構(gòu)的相關(guān)知識(shí)。具有資料分析和整合能力，具備上網(wǎng)搜索信息和信息初加工的能力。學(xué)生認(rèn)同全球化的生態(tài)環(huán)境問題需要全球合作解決，但是對(duì)于解決的措施并不明確，這也是本節(jié)課要解決的問題。(2)存在困難及問題大部分學(xué)生缺少知識(shí)概括的完整性，知識(shí)之間的邏輯性，語言表達(dá)的準(zhǔn)確性(3)學(xué)生非智力因素對(duì)學(xué)習(xí)的影響分析學(xué)生更關(guān)注于身邊的生態(tài)工程案例，對(duì)于開放性的問題學(xué)生更傾向于小組討論，減少自身的壓力，同時(shí)得到組員的幫助和教師的鼓勵(lì)會(huì)使他們更熱衷于參與到學(xué)習(xí)中來。(4)應(yīng)對(duì)策略情境的創(chuàng)設(shè)盡量具有沖擊力、說服力、本土化，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，通過自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)和交流，提高學(xué)生的語言表達(dá)能力，使其更能全面的概括和總結(jié)。教師啟發(fā)式教學(xué)，提高學(xué)生回答問題的邏輯性。通過大量的實(shí)例，是學(xué)生將“可持續(xù)發(fā)展的觀念”內(nèi)化。教學(xué)目標(biāo)1.知識(shí)與技能（1）簡述生態(tài)工程的概念（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(yùn)用生態(tài)工程原理分析生態(tài)環(huán)境問題及解決策略2.過程與方法搜索整合信息的能力3.情感態(tài)度價(jià)值觀（1）關(guān)注生態(tài)工程建設(shè)（2）初步形成物質(zhì)循環(huán)利用，生物多樣性等觀點(diǎn)，樹立可持續(xù)發(fā)展的觀念（3）注重理論聯(lián)系實(shí)際教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)1.重點(diǎn)生態(tài)工程的基本原理，其中本節(jié)完成物質(zhì)循環(huán)再生原理和生物多樣性原理；2.難點(diǎn)（1）物質(zhì)循環(huán)再生原理（本節(jié)課）（2）生態(tài)工程的系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理（第2課時(shí)）教學(xué)資源、教學(xué)手段和主要教學(xué)方法（一）教學(xué)資源自制幻燈片，通過網(wǎng)絡(luò)下載相關(guān)圖片配合文字說明，下載相關(guān)視頻進(jìn)行剪輯，突出圖片和視頻的沖擊性，通過超級(jí)鏈接反應(yīng)出各部分內(nèi)容之間的邏輯關(guān)系，（二）教學(xué)手段和策略動(dòng)機(jī)激發(fā)，自主學(xué)習(xí)，合作學(xué)習(xí)等策略調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，在情境中完成學(xué)習(xí)任務(wù)。（三）主要教學(xué)方法談話法、討論法、講授法、讀書指導(dǎo)、觀看錄像、搜索資料教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)教師為主的活動(dòng)學(xué)生為主的活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖導(dǎo)入師：同學(xué)們，現(xiàn)代生物科技專題這本書，我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了四章，前四章我們著眼于微觀世界的精細(xì)操作——基因工程、細(xì)胞工程、胚胎工程，在追求科技進(jìn)步的同時(shí)我們提醒自己科技是把雙刃劍，要注意其安全性和對(duì)社會(huì)倫理的沖擊，我們要改造自然更要尊重自然規(guī)律。今天我們要學(xué)習(xí)第五個(gè)專題，生態(tài)工程，看看我們?cè)诎l(fā)展經(jīng)濟(jì)的同時(shí)，人類對(duì)宏觀的生態(tài)環(huán)境有怎樣的影響，你能回憶起必修三我們學(xué)過的全球性地生態(tài)環(huán)境問題嗎？請(qǐng)大家以小組為單位進(jìn)行討論，并選代表發(fā)言。（教師對(duì)學(xué)生的回答給予適時(shí)肯定、引導(dǎo)和總結(jié)）師：這些問題都是人類為了發(fā)展經(jīng)濟(jì)而付出的沉重代價(jià)。如何修復(fù)和重建遭到破壞的生態(tài)系統(tǒng)呢？如何改善這些造成環(huán)境污染的傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式呢？這就涉及到我們今天要講的手段——生態(tài)工程。學(xué)生閱讀課本、回憶已有知識(shí)，討論交流，列舉出全球性的生態(tài)環(huán)境問題?？偨Y(jié)前面所學(xué)內(nèi)容，提出本節(jié)內(nèi)容與前面所學(xué)內(nèi)容的不同之處和前后內(nèi)容的內(nèi)在聯(lián)系，并引出本節(jié)課的內(nèi)容，起到承上啟下的作用。學(xué)生鞏固已有知識(shí)結(jié)構(gòu)，為學(xué)習(xí)新知識(shí)提供支點(diǎn)。學(xué)生曾經(jīng)關(guān)注過全球的生態(tài)環(huán)境問題，為接下來關(guān)注生態(tài)工程建設(shè)做好了情感上的鋪墊。一、生態(tài)工程的概念師：請(qǐng)同學(xué)們閱讀題圖右側(cè)的文字和p107上面一段的文字，思考“生態(tài)工程的操作對(duì)象？生態(tài)工程的目的？原理？特點(diǎn)？”同學(xué)們以小組為單位，進(jìn)行自主學(xué)習(xí)和討論師：為什么我們要進(jìn)行生態(tài)工程建設(shè)呢？通過下面兩則資料我們先來了解傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)模式有哪些問題?！举Y料分析1】請(qǐng)同學(xué)們閱讀PPT上的圖文資料，討論下面的問題。1.導(dǎo)致1998年長江洪水泛濫的主要原因是什么？2.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？【資料分析2】同學(xué)們閱讀p108，三人一組討論：1.剛剛提到的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式可以稱之為“石油農(nóng)業(yè)”，其因何得名？又有什么優(yōu)缺點(diǎn)？2.該農(nóng)業(yè)中過量的使用化肥，如果化肥進(jìn)入水體會(huì)造成什么危害？過量使用的農(nóng)藥又會(huì)有什么危害？3.你對(duì)于改進(jìn)石油農(nóng)業(yè)能提出哪些措施呢？同學(xué)們利用我們學(xué)過的知識(shí)，給出很多建設(shè)性地意見，大家都有意或無意地注意到了“可持續(xù)發(fā)展”。下面看看我們身邊的例子吧。教師播放錄像CCTV7致富經(jīng)欄目報(bào)道的“從豬糞開始的財(cái)富之路”。廈門市同安區(qū)的鄭財(cái)陸原本是一個(gè)普通的漁民，為降低魚飼料的成本，養(yǎng)豬用豬糞喂魚。沒想到獲得了雙豐收，收入幾百萬，全村人跟他學(xué)養(yǎng)豬都發(fā)了家，結(jié)果過了兩年，魚塘的魚意外大面積死亡，他還被人告到了鎮(zhèn)政府，原來豬糞污染改變了水質(zhì)，也污染了環(huán)境，通過考察學(xué)習(xí)，鄭財(cái)陸發(fā)現(xiàn)周圍有很多有機(jī)農(nóng)作物生產(chǎn)基地，需要有機(jī)肥，他就投資一百萬買了有機(jī)肥生產(chǎn)線，收豬糞加工成有機(jī)肥銷售，這為他帶了上億元的財(cái)富。如今，他又投資建了豬-沼氣-有機(jī)蔬菜-農(nóng)業(yè)觀光一體化的農(nóng)場。通過觀看剛才的錄像，請(qǐng)同學(xué)們思考下面的問題1.從這個(gè)例子中，鄭財(cái)陸的經(jīng)營模式有什么變化嗎？教師總結(jié)：“污染物就是放錯(cuò)位置的資源”，鄭財(cái)陸變廢為寶的經(jīng)濟(jì)模式就是我們今天要講的“生態(tài)經(jīng)濟(jì)”，其主要通過“循環(huán)經(jīng)濟(jì)”使一個(gè)系統(tǒng)的污染物成為本系統(tǒng)或另一個(gè)系統(tǒng)的生產(chǎn)原料，而實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的重要手段之一就是我們所講的生態(tài)工程。自主學(xué)習(xí)課本上的核心概念，對(duì)概念進(jìn)行分解，說出生態(tài)工程的對(duì)象、目的、原理、特點(diǎn)，并通過小組的交流討論進(jìn)行補(bǔ)充。通過一組災(zāi)難圖片和數(shù)據(jù)，學(xué)生體會(huì)傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)模式背后的隱患。小組內(nèi)交流，由小組代表發(fā)言，說出長江洪水泛濫的根本原因和傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)模式的利與弊。學(xué)生仔細(xì)閱讀資料，小組內(nèi)討論，代表發(fā)言，說明“石油農(nóng)業(yè)”的內(nèi)涵和特點(diǎn)。學(xué)生運(yùn)用富營養(yǎng)化和生物富集作用等已有經(jīng)驗(yàn)說明“石油農(nóng)業(yè)”的危害。學(xué)生列舉出使用可再生能源，多用有機(jī)肥，生物防治，廢物回收再利用等措施。學(xué)生認(rèn)真觀看錄像，體會(huì)走“可持續(xù)發(fā)展”的道路，可以真正實(shí)現(xiàn)“個(gè)人致富”和“生態(tài)環(huán)境保護(hù)”的雙贏，學(xué)生更加關(guān)注生態(tài)工程建設(shè)。學(xué)生各抒己見，在教師引導(dǎo)下，學(xué)生說出在該案例中從“石油經(jīng)濟(jì)”到“生態(tài)經(jīng)濟(jì)”的轉(zhuǎn)變。學(xué)生獲得新概念，并將“生態(tài)經(jīng)濟(jì)”與前面所學(xué)“生態(tài)工程”的概念建立聯(lián)系，前后呼應(yīng)。對(duì)概念進(jìn)行分解，加深理解。放棄書上的圖文資料，改用一組震撼性更強(qiáng)的圖片，列舉出1998年洪水中的一組具體的受災(zāi)數(shù)據(jù)，使資料更具說服力。通過創(chuàng)設(shè)情境，學(xué)生協(xié)作，交流，進(jìn)行意義構(gòu)建，得出傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式弊端，尋求解決措施，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。學(xué)生把新概念同化到已有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)中。以學(xué)生已有知識(shí)為支點(diǎn)，為后面學(xué)習(xí)和有意識(shí)地運(yùn)用生態(tài)工程原理做鋪墊。通過本地區(qū)的生態(tài)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式的成功案例，使學(xué)生感覺生態(tài)工程建設(shè)并非遙不可及，并非只是政府行為，每個(gè)人都可以參與，并利用其給自己帶來財(cái)富，學(xué)生對(duì)生態(tài)工程建設(shè)的關(guān)注度由此提升。關(guān)注生態(tài)工程建設(shè)這部分內(nèi)容主要是通過學(xué)生對(duì)資料的分析整合，學(xué)生之間的合作交流和師生互動(dòng)的方式，學(xué)生能夠理解“生態(tài)工程”這一核心概念，通過正反面的例子，學(xué)生自覺地選擇以“生態(tài)經(jīng)濟(jì)”取代“石油經(jīng)濟(jì)”，自覺地關(guān)注生態(tài)工程建設(shè)。二、生態(tài)工程的基本原理鄭財(cái)陸的例子也反映了生態(tài)工程的重要原理——物質(zhì)循環(huán)再生原理，請(qǐng)大家閱讀p109，思考什么是物質(zhì)循環(huán)再生原理。播放《沼氣工程》的錄像師：通過剛才的錄像，我們已經(jīng)深刻體會(huì)到了“循環(huán)”的重要性，下面我們來歸納一下物質(zhì)循環(huán)再生原理的概念。師：如果物質(zhì)循環(huán)不暢就會(huì)導(dǎo)致污染。如溫室效應(yīng)、富營養(yǎng)化等。其實(shí)早在提出“生態(tài)工程”的概念之前，我們的祖先就已經(jīng)運(yùn)用物質(zhì)循環(huán)再生的原理進(jìn)行著無廢棄物的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，請(qǐng)大家結(jié)合示意圖說說我們祖先抓住了循環(huán)中的哪個(gè)重要環(huán)節(jié)？師：我們學(xué)了物質(zhì)循環(huán)再生的原理，你知道物質(zhì)循環(huán)的主渠道是什么嗎？如果食物鏈過于單一，很可能會(huì)使渠道不暢。請(qǐng)大家看p110的資料4，思考下面的問題。1.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)分稀少的深海中，保持著很高的生物多樣性？師生共同總結(jié)：物種越豐富，生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力越強(qiáng)，生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性越強(qiáng)。因此，我們生態(tài)工程建設(shè)的第二個(gè)原理——物種多樣性原理。請(qǐng)看錄像《廈門紅樹林》，思考保護(hù)紅樹林的生物多樣性，會(huì)給我們帶來怎樣的環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益？總結(jié)：同學(xué)們說得很對(duì)，我們?cè)谶M(jìn)行生態(tài)工程建設(shè)時(shí)應(yīng)該遵循物種多樣性原理，但是如何選擇物種，是不是隨意的增加新物種呢？另外，我們能不能為了保護(hù)環(huán)境，而不顧及農(nóng)民的收入？我們?nèi)绾魏侠淼卦O(shè)計(jì)生態(tài)系統(tǒng)才能全面解決這些問題呢？我們下節(jié)課接著討論。學(xué)生自主學(xué)習(xí)教材，獲取概念。學(xué)生觀看錄像，分析整合信息。學(xué)生說明物質(zhì)循環(huán)再生的范圍，特點(diǎn)。在教師引導(dǎo)下，學(xué)生說出“分解者”在物質(zhì)循環(huán)中扮演的重要作用。學(xué)生回顧已有知識(shí)，說出食物鏈和食物網(wǎng)是物質(zhì)循環(huán)的主渠道。學(xué)生自主學(xué)習(xí)教材，小組討論，代表發(fā)言，分析生物多樣性對(duì)于生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的主要作用。學(xué)生通過觀看錄像，獲取信息，對(duì)其進(jìn)行加工整理。學(xué)生從直接價(jià)值、間接價(jià)值、潛在價(jià)值等方面予以分析。通過生動(dòng)鮮活的案例，學(xué)生體會(huì)到理論聯(lián)系實(shí)際所帶來的巨大經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益。學(xué)生理解重要概念。學(xué)生將已有知識(shí)加以