4.3.1生态工程的基本原理教学设计高二上学期生物人教版选择性必修2

课时教学设计第*课时教学设计设计者***学校填写学校全称年级高一年级课题课时1生态工程的基本原理课型新授课☑章/单元复习课□专题复习课□习题/试卷讲评课□学科实践活动课□其他□教学内容分析“生态工程的基本原理”为人教版选择性必修课程2《生物与环境》第4章第3节。《普通高中生物学课程标准（2017年版2020年修订）》指出，有效的教学情境，能够激发学生的好奇心和求知欲，并点燃学习热情，使其形成良好的求知心理，从而主动参与对所学知识的探索发现和认识过程。教学情境为教师在课堂上组织以探究为特点的主动学习提供了很好的载体，常见的教学情境包括问题情境、实验教学情境、科学史情境、生产生活情境等。其中科学史情境以生物科学史为材料，其中渗透科学本质观、科学研究方法、科学探究精神；而生产生活情境是从学生常见的生活经验经历切入；更容易激发学生的探究激情，是培养学生必备知识和关键能力的最佳素材。学情分析高二学生已掌握生态系统的基本知识，了解生态系统能量流动与物质循环的重要作用；具备了一定的发现问题和解决问题的能力。学习目标确定1.通过“生态工程建设”的科学史，学生自主建构生态工程的概念，形成生物与环境相适应的生命观念。2.通过“桑基鱼塘”的实例，在查阅资料、调查研究的基础上，分析人与自然和谐发展的生活模式，举例说明生态工程原理的由来与内容。3.通过“木兰溪”生态工程的拓展探究，运用所学知识解决生产生活的现实问题，提升解决问题的能力，增强保护生态环境的社会责任感；引导学生关注我国近年来在生态工程方面的成就，树立民族自豪感。学习重难点学习重点：生态工程的基本原理。学习难点：生态工程的基本原理。任务实施过程学习任务教师活动学生活动教学意图情境导入观看有关“木兰溪”的视频，实地调查，收集资料，谈谈对木兰溪两岸可持续发展的建议。展示建议1：可以栽种具有观赏、药用价值的绿色植物，具有良好的经济效益；建议建立合理的生态环境，禁止建立对环境有害的工厂以及填溪造田。针对以上的建议，学生进行现场讨论交流，同时结合社会热点提问：怎样理解绿水青山就是金山银山？通过设置现实的生产生活情境，让学生在课前进行调查研究，同时在智慧学习系统上进行充分交流，能很好地调动学生的学习热情和学习积极性，也使学生在探究式的合作学习中，体会到科学研究的乐趣，形成科学求证的习惯。任务1：追溯生态工程的科学史。资料1：1945年，瑞士的化学家穆勒发明合成了DDT能够有效杀蚊，控制疟疾蔓延,穆勒也因此获1948年诺贝尔生理及医学奖。资料2：上世纪60年代科学家发现DDT在环境中非常难降解，并可在动物脂肪内蓄积，甚至在南极企鹅的血液中也检测出DDT，鸟类体内含DDT会导致产软壳蛋而不能孵化。问题引导：（1）利用生态系统的知识解释DDT对生态系统的危害？（2）修复DDT造成的生态环境的破坏？资料3：1962年，生态学家奥德姆首先提出生态工程的概念，他认为对自然的管理就是生态工程，更好的措施是与自然结成伙伴关系。问题引导：人与自然怎样结成伙伴关系？由此引入我国生态学家马世骏对生态工程的定义；资料4：1984年我国生态学家马世骏先生将生态工程定义为：应用生态系统中物种共生与物质循环再生原理，结构与功能协调原则，结合系统分析的最优化方法，设计的促进分层多级利用物质的生产工艺系统。问题引导：什么是物质循环再生？什么是生态系统的结构与功能？教师小结：基于我国人多地少，资源有限的国情，我们更应该进行生态工程建设。最后水到渠成地出示课文中有关生态工程的定义。各小组根据问题进行讨论、交流，展示，教师据学生的讨论结果进行反馈小结，引导学生认识到生态工程兴起的意义。教师通过希沃白板的方式实时展示学生讨论交流的结果，并由学生在屏幕上修改完善。适当补充生态工程兴起的科学史，设置科学史教学情境，有助于促进学生对生态工程意义与概念的理解，同时也使学生认识生态工程的发展，是一代又一代科学家的不断探索，共同努力的结果。在资料的呈现方式上，以时间为顺序，同时考虑到资料之间的层层递进的逻辑关系。展示马世骏关于“生态工程”定义，使学生认识到我国科学家在生态工程方面的巨大贡献，提升民族认同感与自豪感。任务2：生态工程原理的学习出示“桑基鱼塘”图解，提出探究任务：利用图中生态系统的具体成分分析物质循环与能量流动关系，并用图示的方式呈现。问题引导：这种生产模式是否存在废弃物，为什么？教师出示课文中“无废弃物农业”示意图，予以说明。探究任务：如果你是桑基鱼塘的主人，在保护生态环境的同时，希望从中获得经济效益，从生物学角度而言，需要考虑哪些方面？依据是什么？学生通过小组讨论、展示，教师适时反馈评价，引导学生回顾生态系统结构与功能的知识，师生共同归纳：处于稳态的生态系统，各种成分之间相互作用，各种生物之间形成复杂的种间关系，从而具有一定稳定性，这样即便某个种群消亡，其他种群也能弥补上来，从而体现出生态系统的自生能力（“自生”原理）。引发学生的进一步思考，从“自生”原理推理，顺利得出生态工程的“循环”原理。展示学生方案一：养鱼，需要考虑鱼的习性，比如食性、天敌、生活的环境条件等，通过生生、师生交流引导学生形成生物与环境、生物与生物相适应、协调的观点，学生自主得出“协调”原理的内容；方案二是开发成“农家乐”类型的旅游资源，需要考虑如何整合现有资源，开展各种活动，如水果采摘、钓鱼等，然后引导学生从人与自然和谐发展的角度比较这两个方案的优劣，使学生认识到在进行生态工程建设时，不仅要考虑自然生态系统的规律，更要考虑经济和社会的影响，而这又体现了生态工程的“整体”原理。最后引导学生自主解释“绿水青山就是金山银山”的生物学含义。设置“桑基鱼塘”的教学情境，对接学生的生活经验，降低了学生理解的难度。依据建构主义理论，在学习过程中，逐步搭好“脚手架”，使学生的深度学习得以顺利进行。通过让学生回顾生态系统结构与功能的基础知识，归纳“桑基鱼塘”保持稳态的原因，使学生形成对生态系统“自生”原理的认识；再出示相应的探究任务，进一步推进学生的认知，完成对“协调”与“整体”原理的学习。在层层递进的自主学习过程中，学生能深刻体会生态工程原理的内容，进而理解可持续发展观的涵义，从而增强对“生态文明”国家战略的理解与认同，树立民族自豪感。同时在合作式的探究学习中，学生也能体会到批判性思维、创造性思维的重要性，有助于科学思维习惯的养成。任务3：“木兰溪”生态工程建设的分析有关上世纪木兰溪水患的视频短片，教师说明当时木兰溪水患的直接原因：堤岸坍塌、河床变浅、河水污染。提问：这些原因背后所反映的生产与生活方式的问题是什么？出示“习近平总书记指导木兰溪治理”的视频短片，引导学生分析习总书记的治水理念，使学生更加坚定进行生态工程建设的必要性。在此基础上，提出探究任务：面对木兰溪两岸生态系统的修复与重建,如果你是政府的生态专家，你有什么建议？如何解决生态保护与当地人民经济发展的矛盾？学生根据课前调查的资料分析，得出以下主要原因：工业废料、废水，生活垃圾和污水，违法取沙，沿溪养殖。学生以小组为单位进行讨论，组间展示，相互修正。通过生态工程实例的分析，促进学生对生态工程原理的理解和应用体会达到学以致用的目的；在分析过程，出示“习近平总书记指导木兰溪治理”的视频短片，让学生体会到习近平总书记对人民群众生活的关心和先进的治水理念，从而加深对可持续发展理念的理解，同时激发学生勇于担当与奉献社会的精神。板书设计4.3生态工程的基本原理一、关注生态工程建设二、生态工程所遵循的基本原理①自生②循环③协调④整体特色学习资源分析、技术手段应用说明（结合教学特色和实际撰写，可无）教学反思与改进教师通过创设科学合理的生物情境，能够高效地解决课堂中的诸多问题，同时学生的情感、知识、能力等都能得到有效提升，发生质的变化。在进行生态工程概念的教学时，通过补充史料，设置科学史情境，很好地解决了学生对课文中大段概念理解困难的问题；在进行生态工程原理的教学时