2020版 沪科技版 高中生物学 选择性必修2 生物与环境 《第4章 生态环境的保护》大单元整体教学设计2020课标

版沪科技版高中生物学选择性必修2生物与环境《第4章生态环境的保护》大单元整体教学设计[2020课标]一、内容分析与整合二、《普通高中生物学课程标准（2017年版2020年修订）》分解三、学情分析四、大主题或大概念设计五、大单元目标叙写六、大单元教学重点七、大单元教学难点八、大单元整体教学思路九、学业评价十、大单元实施思路及教学结构图十一、大情境、大任务创设十二、单元学历案十三、学科实践与跨学科学习设计十四、大单元作业设计十五、“教-学-评”一致性课时设计十六、大单元教学反思一、内容分析与整合（一）教学内容分析《生物与环境》是高中生物学选择性必修2中的一个重要章节，它探讨了生物与环境之间的相互作用关系，以及人类活动对生态环境的影响。本章内容不仅涉及生态学的基本概念，如种群、群落、生态系统等，还深入讨论了生物多样性、环境保护、可持续发展等核心议题。通过本章的学习，学生将能够理解生物与环境之间的复杂关系，认识到人类活动对生态环境的影响，并培养起保护环境的责任感和使命感。具体来说，本章包括三个主要部分：人口增长影响生态环境、生物多样性关系到生态系统稳定及人类生存和发展、保护环境实现人类与自然的和谐相处。每一部分都通过具体的探究活动，引导学生深入理解和思考相关议题。人口增长影响生态环境：这部分内容首先介绍了人口增长的历史趋势和现状，然后分析了人口增长对土地、水、能源等自然资源的消耗，以及对环境造成的压力。通过具体的案例和数据，学生将能够直观地感受到人口增长对生态环境的负面影响，并思考如何减缓这些压力。生物多样性关系到生态系统稳定及人类生存和发展：生物多样性是生态系统的基石，对维持生态系统的稳定性和人类的生存发展具有重要意义。这部分内容通过介绍生物多样性的内涵、价值以及保护生物多样性的措施，引导学生认识到保护生物多样性的紧迫性和重要性。保护环境实现人类与自然的和谐相处：面对日益严峻的环境问题，人类必须采取行动保护环境，实现与自然的和谐相处。这部分内容通过介绍可持续发展的概念、原则以及实践案例，引导学生思考如何在日常生活中践行环保理念，为保护地球贡献自己的力量。（二）单元内容分析本章内容以生态学为基础，围绕生物与环境的关系展开，涉及多个核心议题和关键概念。以下是对本章内容的详细分析：核心概念：种群：生活在一定区域内同种生物个体的总和。群落：在一定空间内所有生物种群的集合体。生态系统：生物群落与其无机环境相互作用而形成的统一整体。生物多样性：生物圈内所有的微生物、植物、动物等和它们的基因，以及它们与环境共同组成的各种各样的生态系统。可持续发展：既满足当代人的需求，又不对后代人满足其需求的能力构成危害的发展。关键议题：人口增长对生态环境的影响：包括资源消耗、环境污染、生态破坏等方面。生物多样性的价值与保护：包括直接价值、间接价值、潜在价值以及就地保护、迁地保护等措施。环境保护与可持续发展：包括环保理念、环保行动、可持续发展策略等方面。探究活动：调查身边的环境问题：通过实地观测或调查，了解身边环境问题的类型、产生原因及影响，并提出解决对策。探讨身边的生物多样性保护现状：通过搜集资料、访谈等方式，了解当地生物多样性的变化和保护行动的状况，并提出有效的保护建议。了解身边的人工生态系统：通过参观或调查一个人工生态系统，了解其组成和采用的系统工程方法，探讨其中蕴含的生态学原理和经济学原理。（三）单元内容整合为了使学生更好地理解和掌握本章内容，我们将对单元内容进行整合，形成一个有机的整体。具体来说，我们将从以下几个方面进行整合：知识整合：将本章涉及的核心概念、关键议题和探究活动进行梳理和整合，形成一个完整的知识体系。通过知识整合，学生可以更清晰地了解本章内容的逻辑结构和内在联系。方法整合：将科学探究的方法贯穿于整个教学过程中，引导学生通过观察、实验、调查等方式，主动获取知识和解决问题。通过方法整合，学生可以培养起科学探究的能力和创新思维。情感整合：通过介绍环境问题的严峻性和紧迫性，以及生物多样性的重要性和保护生物多样性的责任感，激发学生的环保意识和保护生物多样性的使命感。通过情感整合，学生可以形成正确的价值观和人生观。二、《普通高中生物学课程标准（2017年版2020年修订）》分解高中生物学学科核心素养根据《普通高中生物学课程标准（2017年版2020年修订）》，高中生物学学科核心素养包括生命观念、科学思维、科学探究和社会责任四个方面。以下是对这四个方面的详细分解：（一）生命观念生命观念是指对观察到的生命现象及相互关系或特性进行解释后的抽象，是人们经过实证后的观点，是能够理解或解释生物学相关事件和现象的意识、观念和思想方法。在《生物与环境》这一章节中，生命观念主要体现在以下几个方面：结构与功能观：通过介绍种群、群落、生态系统的结构和功能，引导学生理解生物体及其组成部分的结构与功能之间的关系。例如，通过探讨生物多样性的内涵和价值，使学生认识到不同生物种类在生态系统中的功能和作用。进化与适应观：通过介绍生物进化的过程和原因，引导学生理解生物体是如何通过自然选择和遗传变异来适应环境的。例如，通过介绍人类活动对生态环境的影响以及生物多样性的保护措施，使学生认识到生物体在适应环境变化过程中的重要性和紧迫性。稳态与平衡观：通过介绍生态系统的自我调节能力和稳态机制，引导学生理解生态系统是如何通过内部调节来保持相对稳定的状态的。例如，通过探讨人类活动对生态系统平衡的影响以及可持续发展的策略，使学生认识到维护生态系统平衡的重要性和必要性。物质与能量观：通过介绍生态系统中物质循环和能量流动的过程和规律，引导学生理解生物体是如何通过获取和利用物质和能量来维持生命活动的。例如，通过探讨人口增长对自然资源消耗的影响以及环保行动的重要性，使学生认识到合理利用资源和保护环境的重要性和紧迫性。（二）科学思维科学思维是指尊重事实和证据，崇尚严谨和务实的求知态度，运用科学的思维方法认识事物、解决实际问题的思维习惯和能力。在《生物与环境》这一章节中，科学思维主要体现在以下几个方面：归纳与概括：通过引导学生对观察到的生命现象进行归纳和概括，形成对生物学相关事件和现象的一般性认识。例如，通过引导学生对身边环境问题的类型、产生原因及影响进行归纳和概括，形成对环境问题的全面认识。演绎与推理：通过引导学生运用已知的科学原理和规律进行演绎和推理，预测和解释生物学相关事件和现象。例如，通过引导学生运用生态学的原理和规律预测人类活动对生态系统的影响以及提出相应的保护措施。模型与建模：通过引导学生建立生物学模型来模拟和解释生物学相关事件和现象，加深对生物学原理和规律的理解。例如，通过引导学生建立生态系统模型来模拟和解释生态系统中物质循环和能量流动的过程和规律。批判性思维：通过引导学生对生物学相关事件和现象进行批判性思考和分析，形成独立的见解和判断。例如，通过引导学生对现有的环保措施和可持续发展策略进行批判性思考和分析，提出改进和完善的建议。（三）科学探究科学探究是指能够发现现实世界中的生物学问题，针对特定的生物学现象进行观察、提问、实验设计、方案实施以及对结果的交流与讨论的能力。在《生物与环境》这一章节中，科学探究主要体现在以下几个方面：问题发现：通过引导学生观察身边的环境问题和生物多样性保护现状，发现其中蕴含的生物学问题。例如，通过引导学生观察身边的水污染问题，发现其中蕴含的生态学问题并提出相应的研究问题。实验设计：通过引导学生设计实验方案来探究生物学相关事件和现象的原因和规律。例如，通过引导学生设计实验方案来探究不同植被覆盖对水土流失的影响并提出相应的实验步骤和方法。数据收集与分析：通过引导学生收集和分析实验数据来验证假设和得出结论。例如，通过引导学生收集和分析不同植被覆盖下水土流失的数据来验证假设并得出结论。结果交流与讨论：通过引导学生对实验结果进行交流和讨论来分享研究心得和提出改进建议。例如，通过引导学生对实验结果进行交流和讨论来分享研究心得并提出改进实验方案和方法的建议。（四）社会责任社会责任是指基于生物学的认识参与个人与社会事务的讨论作出理性解释和判断解决生产生活问题的担当和能力。在《生物与环境》这一章节中，社会责任主要体现在以下几个方面：环保意识：通过介绍环境问题的严峻性和紧迫性以及环保行动的重要性，引导学生树立起环保意识并积极参与环保行动。例如，通过介绍塑料污染对海洋生态系统的影响以及减少塑料使用的措施来引导学生树立起环保意识并积极参与环保行动。健康生活方式：通过介绍健康生活方式的重要性和实践方法，引导学生养成健康的生活方式和良好的生活习惯。例如，通过介绍合理饮食、适量运动、充足睡眠等健康生活方式的重要性和实践方法来引导学生养成健康的生活方式和良好的生活习惯。参与社会决策：通过引导学生参与社会事务的讨论和决策来培养他们的社会责任感和公民意识。例如，通过引导学生参与当地环保政策的讨论和制定来培养他们的社会责任感和公民意识。科学传播：通过引导学生将所学的生物学知识和环保理念传播给更多的人来扩大科学传播的范围和影响力。例如，通过引导学生将所学的生态学知识和环保理念传播给家人、朋友和社区居民来扩大科学传播的范围和影响力。《生物与环境》这一章节的教学设计应紧密围绕高中生物学学科核心素养的四个方面来展开，通过知识整合、方法整合和情感整合来形成一个有机的整体，以培养学生的生物学核心素养和环保责任感。学情分析在进行《普通高中生物学课程标准（2017年版2020年修订）》指导下的《第4章生态环境的保护》大单元教学设计时，学情分析是至关重要的一环。它有助于我们更好地了解学生的学习基础、学习兴趣、学习难点以及潜在的学习障碍，从而制定出更加贴近学生实际的教学策略。以下是针对本章教学内容的学情分析。（一）已知内容分析生物学基础知识：学生已经完成了必修课程的学习，对生物学的基本概念、原理和实验技能有了一定的掌握。例如，在必修模块1《分子与细胞》中，学生学习了细胞的结构与功能、物质与能量代谢等基础知识；在必修模块2《遗传与进化》中，学生了解了遗传的基本规律、生物的变异与进化等核心概念。这些基础知识为本章的学习提供了必要的理论支撑。环境保护意识：随着社会对环境保护的重视，学生在日常生活中已经接触到了大量的环保知识。他们可能知道一些常见的环境问题，如全球气候变暖、水资源短缺、生物多样性丧失等，并对这些问题有一定的关注和思考。学生在物理、化学等其他学科的学习中也可能涉及到与环境保护相关的内容，如能源的利用与节约、污染物的处理与排放等。调查与研究能力：在之前的学习过程中，学生已经参与过一些简单的调查与研究活动，如生物多样性的调查、遗传病的调查等。这些活动培养了学生的观察、记录、分析和总结能力，为本章中的探究活动打下了基础。（二）新知内容分析人口增长与生态环境的关系：学生需要理解人口增长对自然资源的消耗、对环境的压力以及由此引发的全球性环境问题。他们需要学会运用数学模型分析种群数量变化，理解环境容纳量的概念，并探讨人口增长与可持续发展的关系。生物多样性的重要性：学生需要深入了解生物多样性的内涵、层次及其在维持生态系统稳定性、促进人类生存和发展方面的意义。他们需要掌握遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性的基本概念，并学会评估生物多样性的价值。环境保护的实践与措施：学生需要了解当前环境保护的现状、面临的挑战以及可行的解决措施。他们需要学会分析环境问题产生的原因，提出针对性的保护建议或行动计划，并探讨个人、企业和政府在环境保护中的责任和作用。人工生态系统的原理与应用：学生需要了解人工生态系统的构建原理、运行机制及其在经济、社会和生态方面的效益。他们需要学会分析人工生态系统中的物质循环和能量流动过程，探讨其在资源高效利用和环境保护方面的优势。（三）学生学习能力分析认知能力：高中生已经具备了一定的抽象思维和逻辑思维能力，能够理解和分析较为复杂的生物学问题。他们能够通过观察、实验、推理等方式获取新知识，形成自己的见解和观点。合作能力：在小组探究活动中，学生能够与同伴进行有效的沟通和协作，共同完成任务。他们能够通过讨论、分享和交流等方式促进彼此的学习和进步。探究能力：学生已经具备了一定的探究能力和实验技能，能够设计并实施简单的探究实验或调查活动。他们能够通过观察、记录、分析和总结等方式得出实验结论或调查结果。信息技术应用能力：随着信息技术的普及和发展，学生已经掌握了一定的信息技术应用能力。他们能够利用网络资源进行自主学习和探究活动，如查阅文献资料、收集数据信息等。（四）学习障碍突破策略针对人口增长与生态环境关系的理解障碍：策略：通过案例分析和数学建模的方式帮助学生理解人口增长对生态环境的影响。例如，选取某个地区或国家的人口增长与环境变化案例进行深入分析；引导学生运用数学模型模拟种群数量变化过程并探讨其与环境容纳量的关系。资源支持：提供相关的数据资料、图表和模型软件供学生参考和使用。针对生物多样性重要性认识的不足：策略：通过实地考察和专家讲座的方式增强学生的感性认识。例如，组织学生参观自然保护区、动物园或植物园等生物多样性丰富的地区；邀请生物学家或环保专家来校进行讲座和交流。资源支持：提供相关的科普读物、视频资料和在线课程供学生自主学习和探究。针对环境保护实践与措施的理解障碍：策略：通过小组讨论和角色扮演的方式引导学生探讨环境保护的实践与措施。例如，组织学生分组讨论某个具体环境问题的解决方案；让学生扮演政府官员、企业代表或公众人物等角色参与环境保护的决策过程。资源支持：提供相关的政策法规、研究报告和案例分析供学生参考和学习。针对人工生态系统原理与应用的理解障碍：策略：通过模拟实验和案例分析的方式帮助学生理解人工生态系统的原理与应用。例如，引导学生设计并实施一个简单的生态瓶实验来模拟人工生态系统的运行过程；选取某个具体的人工生态系统案例进行深入分析并探讨其在经济、社会和生态方面的效益。资源支持：提供相关的实验材料、设备和案例分析供学生参考和使用。通过对学生已知内容的分析、新知内容的理解、学习能力的评估以及学习障碍的突破策略的制定，我们能够更加全面地了解学生的实际情况和学习需求，从而制定出更加贴近学生实际的教学策略和方法。这将有助于提高学生的学习兴趣和积极性，促进他们的全面发展和终身成长。四、大主题或大概念设计本单元的大主题设计为“人与环境的和谐共生：理解生态环境保护的重要性与实践”。围绕这一主题，通过三个子课题的学习活动，旨在使学生深入理解人口增长对生态环境的影响，生物多样性的重要价值，以及人类如何通过实践活动实现与自然的和谐相处。通过这一系列的学习，学生将能够形成系统的生态环境保护观念，增强社会责任感，并在日常生活中践行环保行动。五、大单元目标叙写高中生物学学科核心素养：（一）生命观念学生能够理解生物多样性对维持生态系统稳定的重要性，认识到生物与环境之间的相互依存关系。学生能够运用生命观念解释人口增长对自然资源的消耗和对环境产生的压力，以及这些变化对生物多样性的影响。学生能够从生态系统平衡的视角，理解人类活动对自然环境的破坏，以及恢复生态平衡的必要性和紧迫性。（二）科学思维学生能够基于事实和证据，运用归纳与概括、演绎与推理等方法，分析人口增长、生物多样性保护与环境问题之间的内在联系。学生能够运用模型与建模的方法，构建生态系统稳定性的模型，模拟人类活动对生态系统的影响，预测可能的生态后果。学生能够批判性地评估不同环保措施的有效性和可行性，提出科学合理的环保建议。（三）科学探究学生能够针对身边的环境问题，设计并实施调查方案，收集、整理和分析数据，得出科学结论。学生能够运用现代科技手段（如环境DNA技术）进行生物多样性的调查和监测，提高科学探究的能力。学生能够参与人工生态系统的构建和管理，通过实验和观察，了解人工生态系统在生态环境保护中的作用。（四）社会责任学生能够关注社会热点中的生物学议题，如全球气候变化、生物多样性保护等，形成参与环境保护的责任感和使命感。学生能够运用所学的生物学知识，参与社区或学校的环保活动，如垃圾分类、节能减排等，为可持续发展贡献自己的力量。学生能够倡导和宣传环保理念，影响周围的人共同参与环境保护行动，形成良好的社会风尚。六、大单元教学重点人口增长对生态环境的影响：通过分析人口增长的数据和案例，探讨人口增长对自然资源（如土地、水、能源等）的消耗，以及对环境产生的压力。理解这些变化如何影响生物多样性和生态系统的稳定性。生物多样性的重要价值：阐述生物多样性的内涵（遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性），以及生物多样性对维持生态系统稳定和人类生存发展的重要意义。通过调查身边的生物多样性保护现状，了解生物多样性保护的紧迫性和必要性。人类与自然的和谐相处：介绍人类活动对自然环境的影响，以及如何通过科学合理的环保措施实现与自然的和谐相处。强调可持续发展的理念，倡导绿色生活方式和低碳消费模式。通过实验和观察，了解人工生态系统在生态环境保护中的作用和实践案例。科学探究能力的培养：通过设计并实施身边环境问题的调查方案，提高学生的科学探究能力。包括问题的提出、假设的形成、实验的设计、数据的收集与分析以及结论的得出等过程。引导学生运用现代科技手段进行生物多样性的调查和监测。七、大单元教学难点如何将抽象的生态环境保护理念转化为具体的行动：学生往往能够理解生态环境保护的重要性，但在日常生活中难以将这一理念转化为具体的行动。需要通过实践活动和案例分析，引导学生将所学知识应用于实际生活中，形成环保习惯。如何平衡人口增长与生态环境保护的关系：人口增长是社会发展的必然趋势，但同时也是对生态环境的一大挑战。如何找到人口增长与生态环境保护之间的平衡点，既满足人类发展的需求，又不对环境造成过大的压力，是一个复杂而棘手的问题。需要通过讨论和辩论，引导学生深入思考并提出合理的解决方案。如何评估不同环保措施的有效性和可行性：面对众多的环保措施，学生往往难以判断其有效性和可行性。需要通过案例分析和实验验证，引导学生运用科学思维和方法，对不同环保措施进行评估和比较，提出科学合理的环保建议。如何将科学探究与生态环境保护相结合：科学探究是生物学学习的重要手段，但如何将科学探究与生态环境保护相结合，是一个需要不断探索和实践的问题。需要通过设计具有针对性和实效性的探究活动，引导学生在探究过程中关注生态环境保护问题，提高科学探究的针对性和实效性。教学活动设计示例探究活动4-1：调查身边的环境问题活动目标：通过对身边环境问题的实地调查，了解环境问题的类型、产生的原因以及对人类和自然的影响。培养学生的观察、记录和分析能力，提高科学探究能力。增强学生的环保意识和社会责任感。活动内容：分组设计调查方案：学生以小组为单位，选择一个身边的环境问题（如水体污染、空气污染、垃圾处理等）进行调查。设计调查方案，包括调查目的、方法、步骤和预期结果等。实施调查并收集数据：按照调查方案，学生实施调查并收集相关数据。可以使用观察、访谈、问卷调查等方法获取第一手资料。数据分析与结论得出：对收集到的数据进行整理和分析，运用图表等形式展示结果。基于数据分析得出科学结论，并提出针对性的环保建议。交流与分享：各小组在班级内进行交流和分享，展示调查过程和结果。通过讨论和辩论，进一步完善环保建议并形成共识。活动评价：调查方案的合理性和可行性：评价学生设计的调查方案是否合理、可行，是否能够满足调查需求。数据收集与分析的准确性：评价学生收集的数据是否准确、完整，分析过程是否科学、合理。结论的科学性和实用性：评价学生得出的结论是否科学、合理，提出的环保建议是否具有针对性和实用性。交流与分享的表现：评价学生在交流与分享过程中的表现，包括语言表达、思维逻辑和团队协作等方面。探究活动4-2：探讨身边的生物多样性保护现状活动目标：通过搜集和分析资料，了解身边生物多样性的保护现状。培养学生的信息搜集和处理能力，提高科学思维能力。增强学生的生物多样性保护意识和社会责任感。活动内容：资料搜集与整理：学生通过查阅书籍、报刊、网络等资料，搜集身边生物多样性的保护现状。包括当地生物多样性的种类、数量、分布以及保护措施等。资料分析与讨论：对搜集到的资料进行分析和讨论，了解当地生物多样性的特点和保护措施的有效性。识别存在的问题和挑战，并提出改进建议。案例分析与展示：选择一两个典型的生物多样性保护案例进行深入分析，并制作展示材料（如PPT、海报等）在班级内进行展示和交流。活动评价：资料搜集的完整性和准确性：评价学生搜集的资料是否完整、准确，是否能够全面反映当地生物多样性的保护现状。资料分析的深入性和科学性：评价学生对资料的分析是否深入、科学，是否能够识别存在的问题和挑战并提出改进建议。案例分析与展示的质量：评价学生选择的案例是否具有代表性，分析是否深入透彻，展示材料是否清晰、生动。团队协作与交流能力：评价学生在团队协作过程中的表现，包括分工合作、沟通协调等方面；以及在交流与分享过程中的语言表达能力。探究活动4-3：了解身边的人工生态系统活动目标：通过参观或调查一个人工生态系统，了解其组成和功能。培养学生的观察和实践能力，提高科学探究能力。增强学生的生态意识和环保意识。活动内容：选择人工生态系统：学生选择一个身边的人工生态系统（如生态农场、城市公园、人工湿地等）进行参观或调查。实施参观或调查：按照预定的计划实施参观或调查活动。观察人工生态系统的组成和结构，了解其功能和作用。可以记录观察笔记、拍摄照片或视频等方式留下资料。数据分析与报告撰写：对收集到的数据进行整理和分析，撰写参观或调查报告。报告应包括人工生态系统的组成、功能、存在的问题以及改进建议等内容。交流与分享：在班级内进行交流和分享活动。各小组展示参观或调查报告，并讨论人工生态系统在生态环境保护中的作用和实践案例。活动评价：参观或调查的准备工作：评价学生在参观或调查前的准备工作是否充分，包括计划制定、资料搜集等方面。观察记录和实践操作的能力：评价学生在参观或调查过程中的观察记录和实践操作能力是否熟练、准确。报告撰写的质量：评价学生撰写的报告是否清晰、完整、准确，是否能够全面反映人工生态系统的组成和功能以及存在的问题和改进建议。交流与分享的表现：评价学生在交流与分享过程中的表现，包括语言表达、思维逻辑和团队协作等方面；以及对其他同学报告的反馈和建议的质量。八、大单元整体教学思路一、引言《普通高中生物学课程标准（2017年版2020年修订）》明确指出，生物学课程应以提高学生生物学学科核心素养为宗旨，围绕生命观念、科学思维、科学探究和社会责任四个方面展开教学。本大单元以沪科技版高中生物学选择性必修2《生物与环境》的第4章《生态环境的保护》为教学内容，通过三个探究活动（调查身边的环境问题、探讨身边的生物多样性保护现状、了解身边的人工生态系统），旨在引导学生深入理解人与自然的关系，培养学生的环保意识和社会责任感。二、教学目标设定（一）生命观念生态系统观念：学生能够理解生态系统的组成、结构和功能，认识到生物与环境之间的相互依存关系，形成生态系统的整体观念。稳态与平衡观念：学生能够理解生态系统通过自我调节维持相对稳定的状态，认识到生物多样性和生态平衡对生态系统稳定的重要性。进化与适应观念：学生能够理解生物多样性的形成是生物长期进化的结果，认识到生物对环境的适应性和物种间的相互依赖关系。物质与能量观念：学生能够理解物质循环和能量流动在生态系统中的作用，认识到人类活动对生态系统物质循环和能量流动的影响。（二）科学思维批判性思维：学生能够基于事实和证据，对身边的环境问题和生物多样性保护现状进行批判性思考，提出合理的观点和解决方案。创造性思维：学生能够运用所学生物学知识，创造性地设计调查方案、实验方案和生态保护措施，解决实际问题。模型与建模思维：学生能够运用数学模型、概念模型等科学方法，分析生态系统中的种群数量变化、物质循环和能量流动等问题。逻辑推理思维：学生能够运用归纳与概括、演绎与推理等科学方法，分析环境问题的成因、影响及解决方案，形成系统的科学思维。（三）科学探究问题发现能力：学生能够敏锐地发现问题，提出具有探究价值的生物学问题，如“某区域的水质污染情况如何？”“当地生物多样性的保护现状如何？”等。方案设计能力：学生能够根据探究问题，设计合理的调查方案、实验方案或研究计划，包括确定研究目的、选择研究方法、制定调查步骤等。数据收集与分析能力：学生能够运用科学的方法收集数据，如实地观测、实验测量、问卷调查等，并能够运用统计软件或图表对数据进行处理和分析。结果交流与讨论能力：学生能够以口头或书面的形式，清晰地表达自己的探究过程和结果，与他人进行交流和讨论，形成科学共识。（四）社会责任环保意识：学生能够认识到环境保护的重要性，形成珍惜资源、保护环境的意识，积极参与环保活动。可持续发展观念：学生能够理解可持续发展的含义，认识到人类活动对自然环境的影响，倡导绿色生活、低碳出行等可持续生活方式。参与决策能力：学生能够运用生物学知识，参与身边环境问题的讨论和决策，为环境保护贡献自己的力量。宣传教育能力：学生能够向他人宣传环保知识，提高公众的环保意识，促进环保行动的普及和推广。三、教学内容分析本大单元以《生态环境的保护》为主题，分为三个探究活动：探究·活动4-1调查身边的环境问题：引导学生关注身边的环境问题，如固体废弃物处置、水域水质状况、化工厂三废处理、空气质量等，通过实地观测或调查，了解环境问题的类型、成因及影响，提出保护建议或行动计划。探究·活动4-2探讨身边的生物多样性保护现状：引导学生搜集当地生物多样性的保护实例，讨论生物多样性与人类的关系，提出有效的保护行动及人与环境和谐相处的合理化建议。探究·活动4-3了解身边的人工生态系统：引导学生参观或调查一个人工生态系统，如大棚蔬菜生产基地、生态农场、人工森林公园等，了解人工生态系统的组成和采用的系统工程方法和技术，分析其生态学原理和经济效益。四、教学策略与方法情境教学：通过创设真实的问题情境，激发学生的学习兴趣和探究欲望，引导学生主动思考、积极探究。合作学习：组织学生以小组合作的形式进行探究活动，通过分工合作、交流讨论，共同完成任务，培养学生的团队合作精神和沟通能力。探究学习：引导学生通过提出问题、设计方案、收集数据、分析结果等步骤，进行自主探究学习，培养学生的科学探究能力和创新思维。案例教学：通过分析身边的环境问题和生物多样性保护案例，引导学生理解生物学知识在实际生活中的应用，培养学生的社会责任感和实践能力。信息技术应用：运用现代信息技术手段，如多媒体课件、网络教学资源等，丰富教学手段和内容，提高教学效果和学生的学习兴趣。五、教学过程设计（一）导入新课通过展示一组环境污染和生物多样性破坏的图片或视频，引导学生思考环境问题的严重性和紧迫性，激发学生的学习兴趣和探究欲望。（二）探究活动一：调查身边的环境问题提出问题：引导学生关注身边的环境问题，如固体废弃物处置、水域水质状况、化工厂三废处理、空气质量等，提出具有探究价值的生物学问题。设计方案：组织学生以小组合作的形式，设计合理的调查方案，包括确定调查目的、选择调查方法、制定调查步骤等。实地调查：引导学生按照调查方案进行实地观测或调查，收集相关数据和信息。数据分析：指导学生运用统计软件或图表对数据进行处理和分析，得出调查结果。结果交流：组织学生以口头或书面的形式，交流调查结果和探究过程，提出保护建议或行动计划。（三）探究活动二：探讨身边的生物多样性保护现状搜集资料：引导学生通过查阅书籍、报刊、网络等资料，搜集当地生物多样性的保护实例和相关信息。小组讨论：组织学生以小组合作的形式，讨论生物多样性与人类的关系，分析当地生物多样性保护的现状和存在的问题。提出建议：引导学生根据讨论结果，提出有效的保护行动及人与环境和谐相处的合理化建议。成果展示：组织学生以PPT、海报等形式展示探究成果，进行班级交流和分享。（四）探究活动三：了解身边的人工生态系统选择对象：引导学生选择一个人工生态系统作为探究对象，如大棚蔬菜生产基地、生态农场、人工森林公园等。参观调查：组织学生参观或调查所选人工生态系统，了解其组成和采用的系统工程方法和技术。分析原理：引导学生分析人工生态系统的生态学原理和经济效益，探讨其在环境保护和可持续发展中的作用。撰写报告：指导学生撰写参观报告或研究报告，总结探究过程和结果。（五）总结提升通过总结三个探究活动的过程和结果，引导学生深入理解人与自然的关系，培养学生的环保意识和社会责任感。引导学生反思探究过程中的不足和改进措施，为今后的探究活动积累经验。六、学业评价设计过程性评价：通过观察学生在探究活动中的表现，如提问能力、方案设计能力、数据收集与分析能力、结果交流与讨论能力等，对学生进行过程性评价。结果性评价：通过评价学生的探究报告、PPT展示等成果，对学生的探究过程和结果进行综合评价。自我评价与同伴评价：引导学生进行自我评价和同伴评价，反思自己的探究过程和结果，发现不足之处并加以改进。教师评价：教师根据学生的探究过程和结果，给予针对性的评价和建议，帮助学生提高探究能力和科学素养。七、教学反思与改进教学反思：通过总结本次大单元教学的过程和结果，反思教学目标的达成情况、教学策略的有效性以及学生在探究过程中的表现和收获。教学改进：根据教学反思结果，提出针对性的改进措施和建议，如优化教学内容、改进教学策略、加强学业评价等，为今后的教学提供参考和借鉴。通过以上教学思路的设计和实施，旨在引导学生深入理解人与自然的关系，培养学生的环保意识和社会责任感，提高学生的生物学学科核心素养。通过丰富的教学手段和多样化的评价方法，激发学生的学习兴趣和探究欲望，促进学生的全面发展。九、学业评价一、引言在《普通高中生物学课程标准（2017年版2020年修订）》的指导下，2020版沪科技版高中生物学选择性必修2《生物与环境》的第4章《生态环境的保护》旨在通过一系列教学活动，培养学生的生物学学科核心素养，包括生命观念、科学思维、科学探究和社会责任。本章节包含三个主要部分：人口增长对生态环境的影响、生物多样性对生态系统稳定及人类生存和发展的意义、以及保护环境实现人类与自然的和谐相处。针对这三个部分，设计了相应的探究活动，分别是调查身边的环境问题、探讨身边的生物多样性保护现状、以及了解身边的人工生态系统。以下是对这些探究活动的学业评价设计。二、教学目标生命观念：学生能够理解并解释人口增长、生物多样性以及环境保护对生态系统稳定性和人类生存发展的影响，形成结构与功能相适应、物质与能量循环、生物进化与适应等生命观念。学生能够认识到人类活动是生态系统中的一个重要组成部分，其行为对生态环境有着深远的影响。科学思维：学生能够基于生物学事实和证据，运用归纳与概括、演绎与推理、模型与建模等科学方法，分析环境问题、生物多样性保护现状以及人工生态系统的运作原理。学生能够批判性地评价环境保护措施的有效性和可行性，提出改进建议。科学探究：学生能够针对身边的环境问题、生物多样性保护现状以及人工生态系统，设计并实施探究方案，收集和分析数据，得出结论并进行交流。学生能够掌握基本的科学探究方法，如观察、测量、记录、分析数据等。社会责任：学生能够关注并参与环境保护的社会议题，认识到保护生态环境的重要性，形成可持续发展的观念。学生能够采取实际行动，如参与环保活动、宣传环保知识等，为促进人与自然和谐共处贡献力量。三、学习目标第1节人口增长影响生态环境探究·活动4-1调查身边的环境问题生命观念：理解人口增长对水资源、土地资源、能源等自然资源的需求增加，以及由此产生的环境压力。科学思维：分析身边环境问题的成因、影响及可能的解决方案，运用科学思维方法进行评价。科学探究：设计并实施调查方案，收集和分析环境问题的相关数据，撰写调查报告。社会责任：认识到个人行为对环境的影响，提出减少环境负担的建议和行动方案。第2节生物多样性关系到生态系统稳定及人类生存和发展探究·活动4-2探讨身边的生物多样性保护现状生命观念：理解生物多样性对维持生态系统稳定性、促进物质循环和能量流动的重要性。科学思维：分析当地生物多样性保护的现状、成效及存在的问题，提出改进建议。科学探究：通过实地调查、访谈、资料查阅等方式，收集生物多样性保护的相关信息，撰写调查报告。社会责任：积极参与生物多样性保护活动，提高公众对生物多样性保护的意识。第3节保护环境实现人类与自然的和谐相处探究·活动4-3了解身边的人工生态系统生命观念：理解人工生态系统在模仿自然生态系统原理基础上，通过人为调控实现资源高效利用和环境保护的目的。科学思维：分析人工生态系统的组成、结构、功能及其与自然环境的关系，评价其生态效益和经济效益。科学探究：参观或调查一个人工生态系统，记录其运作过程，分析存在的问题并提出改进建议。社会责任：倡导和推广环保理念，鼓励人们采用环保的生活方式和生产方式。四、评价目标设定（一）生命观念评价指标：学生能否准确解释人口增长、生物多样性和环境保护对生态系统稳定性和人类生存发展的影响。学生能否运用生命观念分析身边环境问题的成因、影响及解决方案。学生能否理解并阐述人工生态系统的运作原理及其与自然环境的关系。评价方式：通过课堂讨论、小组汇报等形式，考察学生对生命观念的理解和应用能力。通过作业、测试等方式，评估学生对生命观念相关知识的掌握程度。（二）科学思维评价指标：学生能否基于生物学事实和证据，运用科学思维方法分析环境问题、生物多样性保护现状以及人工生态系统的运作原理。学生能否批判性地评价环境保护措施的有效性和可行性，提出改进建议。学生能否运用模型与建模等科学方法，模拟和分析环境问题的解决方案。评价方式：通过探究活动的方案设计、实施过程及结果分析，考察学生的科学思维能力。通过课堂讨论、小组辩论等形式，培养学生的批判性思维和创新能力。（三）科学探究评价指标：学生能否针对身边的环境问题、生物多样性保护现状以及人工生态系统，设计并实施探究方案。学生能否收集和分析相关数据，得出结论并进行交流。学生能否掌握基本的科学探究方法，如观察、测量、记录、分析数据等。评价方式：通过探究活动的实施过程及结果展示，考察学生的科学探究能力。通过实验报告、调查报告等形式，评估学生的科学探究过程和结果。（四）社会责任评价指标：学生能否关注并参与环境保护的社会议题，认识到保护生态环境的重要性。学生能否采取实际行动，如参与环保活动、宣传环保知识等，为促进人与自然和谐共处贡献力量。学生能否将所学的生物学知识应用于解决身边的环境问题，提高公众对环境保护的意识。评价方式：通过学生参与环保活动的记录和反馈，考察其社会责任感和实践能力。通过课堂讨论、小组汇报等形式，评估学生对环境保护议题的关注度和参与度。五、具体评价方案（一）课堂表现评价观察记录：在课堂讨论、小组汇报等环节中，观察并记录学生的参与情况、发言质量及合作态度。根据学生的表现给予及时的反馈和指导，鼓励其积极参与课堂讨论和活动。小组评价：在小组活动中，鼓励成员之间相互评价，提出改进建议。教师根据小组的整体表现和成员之间的合作情况给予综合评价。（二）作业与测试评价作业评价：布置与探究活动相关的作业，如调查报告、实验报告等，要求学生在规定时间内完成并提交。根据作业的完成质量、内容创新性和逻辑清晰性等方面给予评分和反馈。测试评价：设计与探究活动相关的测试题目，考察学生对生物学知识的掌握程度和应用能力。根据测试成绩给予评分和反馈，针对存在的问题进行针对性的指导和辅导。（三）探究活动评价方案设计评价：在探究活动开始前，要求学生提交方案设计报告，包括探究目的、方法、步骤及预期结果等。根据方案设计的合理性、创新性和可行性等方面给予评分和反馈。实施过程评价：在探究活动实施过程中，观察并记录学生的操作过程、数据收集和分析情况等。根据实施过程的规范性和有效性等方面给予评分和反馈。结果展示评价：在探究活动结束后，要求学生以口头汇报或书面报告的形式展示探究结果。根据结果展示的清晰度、逻辑性和创新性等方面给予评分和反馈。六、总结与反思通过本次探究活动的学业评价设计，旨在全面考察学生的生物学学科核心素养发展情况，包括生命观念、科学思维、科学探究和社会责任等方面。评价过程中注重过程性评价与终结性评价相结合，课堂表现评价、作业与测试评价以及探究活动评价相互补充，共同构成完整的评价体系。评价过程中注重培养学生的自主学习能力和创新能力，鼓励其积极参与课堂讨论和活动，提高其实践能力和社会责任感。在未来的教学实践中，我们将继续完善学业评价体系，不断优化教学方法和手段，为学生的全面发展提供有力支持。十、大单元实施思路及教学结构图一、大单元实施思路针对2020版沪科技版高中生物学选择性必修2《生物与环境》第4章《生态环境的保护》的教学内容，本大单元的实施思路旨在通过一系列丰富多样的教学活动，引导学生深入理解人口增长对生态环境的影响，认识生物多样性的重要性，以及探索保护环境、实现人与自然和谐相处的途径。具体实施思路如下：情境创设与问题引入：通过展示地球资源有限性、人口增长趋势以及全球性环境问题的图片、数据或视频，创设情境，引发学生对生态环境保护的思考。提出引导性问题，如“人口增长如何影响我们的生态环境？”“生物多样性对人类意味着什么？”“我们能做些什么来保护环境？”等，激发学生的探究兴趣。理论知识学习：引导学生学习人口增长对环境压力的理论知识，包括资源消耗、环境污染、生态破坏等方面。讲解生物多样性的内涵、层次及其对生态系统稳定性和人类生存发展的重要性。介绍可持续发展理念，以及环境保护的具体措施和技术。探究活动实施：组织学生开展探究活动4-1“调查身边的环境问题”，通过实地观测、问卷调查、数据收集等方式，了解当地环境问题的类型、产生原因及影响。实施探究活动4-2“探讨身边的生物多样性保护现状”，搜集当地生物多样性保护实例，讨论生物多样性与人类的关系，提出保护行动建议。进行探究活动4-3“了解身边的人工生态系统”，参观或调查一个人工生态系统，了解其组成、功能及生态学原理。小组合作与交流：鼓励学生以小组为单位进行合作探究，分工合作完成调查、收集资料、分析数据等任务。组织小组间的交流分享会，展示探究成果，讨论不同观点，促进思维的碰撞与融合。反思与总结：引导学生对探究活动进行反思，总结所学知识和技能，提升生物学学科核心素养。鼓励学生将所学知识应用于实际生活中，提出具体的环保行动方案，培养社会责任感和环保意识。评价与反馈：采用多元评价方式，包括学生自评、互评和教师评价，关注学生在探究活动中的表现、合作能力、创新思维等方面。及时给予学生反馈，肯定其优点，指出不足之处，提出改进建议，促进其持续发展。二、教学目标设定（一）生命观念理解生态系统的结构与功能：学生能够阐述生态系统的组成成分（生产者、消费者、分解者及非生物环境）及其相互关系。理解物质循环和能量流动在生态系统中的重要作用，认识生态系统的稳定性和自我调节能力。认识生物多样性的价值：学生能够解释遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性的内涵及其相互关系。理解生物多样性对维持生态系统稳定和人类生存发展的重要意义。树立人与自然和谐共处的观念：学生能够认识到人类活动对生态环境的影响，理解可持续发展理念。树立尊重自然、顺应自然、保护自然的生命观念，形成人与自然和谐共处的意识。（二）科学思维运用科学思维方法解决问题：学生能够基于事实和证据，运用归纳与概括、演绎与推理、模型与建模等科学思维方法，探讨和解释生态环境保护中的科学问题。学会运用批判性思维审视和论证环境保护的相关议题，提出合理的解决方案。培养创新思维和探究能力：鼓励学生在探究活动中发挥创新思维，提出新颖的观点和解决方案。通过实验设计、数据收集和分析等过程，培养学生的科学探究能力和解决问题的能力。（三）科学探究掌握科学探究的基本方法：学生能够熟练运用观察、提问、假设、实验设计、数据收集和分析等科学探究的基本方法。学会运用科学仪器和设备进行实验操作，提高实验技能和数据处理能力。开展合作探究活动：学生能够以小组为单位进行合作探究活动，分工合作完成调查、收集资料、分析数据等任务。在合作过程中学会沟通与交流，培养团队合作精神和协调能力。提出并实施环保行动方案：鼓励学生基于探究活动结果提出具体的环保行动方案，并尝试实施和推广。通过实践活动加深对环境保护的理解和认识，提高环保意识和行动力。（四）社会责任关注社会热点问题：学生能够关注生态环境保护相关的社会热点问题，了解国内外环保政策和动态。积极参与环保宣传和实践活动，提高社会责任感和公民意识。参与环保决策与行动：鼓励学生参与学校和社区的环保决策过程，提出合理的建议和意见。通过实际行动为环境保护做出贡献，如参与植树造林、垃圾分类、节能减排等活动。传播环保理念：学生能够向家人、朋友和社区居民传播环保理念，倡导绿色生活方式和可持续发展理念。通过社交媒体、宣传栏等渠道扩大环保宣传的影响力，提高公众的环保意识和参与度。三、教学结构图生态环境保护大单元|+++|||人口增长影响生态环境生物多样性保护人与自然和谐相处|||+++++++++||||||探究活动4-1理论知识学习探究活动4-2理论知识学习探究活动4-3|||||||调查身边环境问题|生物多样性内涵|探讨生物多样性保护现状|数据收集与分析|生态系统稳定性|了解人工生态系统|||||++++++|教学实施与评价|+++||小组合作与交流反思与总结||评价反馈提出环保行动方案|社会实践与推广四、具体教学实施步骤（一）人口增长影响生态环境（探究活动4-1）情境创设与问题引入：展示人口增长趋势图、地球资源有限性图片或视频，创设情境。提出引导性问题：“人口增长如何影响我们的生态环境？”引发学生思考。理论知识学习：讲解人口增长对环境压力的理论知识，包括资源消耗、环境污染、生态破坏等方面。引导学生分析人口增长与资源消耗、环境污染之间的关系，理解其对生态系统的影响。探究活动实施：任务分配：将学生分为若干小组，每组选择一个主题进行调查（如固体废弃物处置、水域水质状况、化工厂三废处理等）。实地观测与数据收集：组织学生到实地进行观测和数据收集，记录环境问题现状及其产生原因。数据分析与讨论：各小组对收集到的数据进行分析整理，讨论环境问题对人类和自然的影响，提出缓解或解决的对策。小组合作与交流：组织小组间的交流分享会，展示探究成果和讨论结果。鼓励学生提出不同观点和解决方案，促进思维的碰撞与融合。评价与反馈：采用学生自评、互评和教师评价相结合的方式，对学生在探究活动中的表现进行评价。及时给予学生反馈，肯定其优点，指出不足之处，提出改进建议。（二）生物多样性保护（探究活动4-2）情境创设与问题引入：展示生物多样性图片或视频，创设情境。提出引导性问题：“生物多样性对人类意味着什么？”引发学生思考。理论知识学习：讲解生物多样性的内涵、层次及其对生态系统稳定性和人类生存发展的重要性。引导学生分析生物多样性丧失的原因及其对人类和生态系统的影响。探究活动实施：任务分配：将学生分为若干小组，每组选择一个区域进行生物多样性保护现状的调查。资料搜集与整理：组织学生搜集当地生物多样性保护实例、珍稀物种现状、保护行动及效果等方面的资料。讨论与分析：各小组对搜集到的资料进行分析整理，讨论生物多样性保护的措施及其效果，提出改进建议。小组合作与交流：组织小组间的交流分享会，展示调查成果和讨论结果。鼓励学生提出新的保护行动建议，促进生物多样性保护意识的提升。评价与反馈：采用学生自评、互评和教师评价相结合的方式，对学生在探究活动中的表现进行评价。及时给予学生反馈，肯定其优点，指出不足之处，提出改进建议。（三）人与自然和谐相处（探究活动4-3）情境创设与问题引入：展示人工生态系统图片或视频，创设情境。提出引导性问题：“我们能做些什么来保护环境，实现人与自然和谐相处？”引发学生思考。理论知识学习：介绍可持续发展理念以及环境保护的具体措施和技术。引导学生分析人工生态系统的组成、功能及生态学原理，理解其在环境保护中的作用。探究活动实施：任务分配：将学生分为若干小组，每组选择一个人工生态系统进行参观或调查（如大棚蔬菜生产基地、生态农场等）。实地参观与记录：组织学生到实地进行参观和记录，了解人工生态系统的组成、功能及生态学原理。分析与讨论：各小组对参观记录进行分析整理，讨论人工生态系统在环境保护中的作用及其局限性，提出改进建议。小组合作与交流：组织小组间的交流分享会，展示参观成果和讨论结果。鼓励学生提出新的环保行动方案，促进人与自然和谐相处意识的提升。评价与反馈：采用学生自评、互评和教师评价相结合的方式，对学生在探究活动中的表现进行评价。及时给予学生反馈，肯定其优点，指出不足之处，提出改进建议。社会实践与推广：鼓励学生将所学知识和技能应用于实际生活中，提出具体的环保行动方案并实施推广。组织学生参与学校和社区的环保实践活动，如植树造林、垃圾分类、节能减排等，提高环保意识和行动力。通过以上教学实施步骤，学生将深入理解人口增长对生态环境的影响、生物多样性的重要性以及保护环境、实现人与自然和谐相处的途径。学生的生物学学科核心素养将得到全面提升，包括生命观念、科学思维、科学探究和社会责任等方面。十一、大情境、大任务创设一、教学目标设定（一）生命观念结构与功能观：学生能够理解生态系统是由生产者、消费者、分解者及非生物环境等组成，这些成分之间相互联系、相互依赖，共同维持着生态系统的稳定与平衡。进化与适应观：学生能够认识到生物多样性是生物长期进化的结果，是生物适应不同环境条件的体现。理解生物多样性对维持生态系统稳定性及人类生存和发展的重要意义。稳态与平衡观：学生能够理解生态系统通过自我调节机制维持其内部环境的相对稳定，以及人类活动对生态系统平衡的影响。认识到保护生态环境、实现人与自然和谐共处的重要性。物质与能量观：学生能够理解物质循环和能量流动在生态系统中的重要作用，以及人类活动如何干扰这些过程，进而影响生态系统的稳定性和可持续性。（二）科学思维归纳与概括：学生能够基于实地观测和调查数据，归纳出身边环境问题的类型、产生原因及其对人类和自然的影响。演绎与推理：学生能够通过分析生态系统中的物质循环和能量流动过程，推理出人类活动对生态系统平衡的可能影响，并提出相应的保护措施。模型与建模：学生能够运用生态系统模型，模拟不同情境下生态系统的变化，预测人类活动对生态系统可能产生的影响。批判性思维：学生能够审视和论证环境保护的相关议题，对不同的环保观点和方法进行批判性思考，提出合理的解决方案。创造性思维：学生能够发挥创新思维，提出新颖的环境保护方法和措施，为环境保护实践提供新的思路。（三）科学探究问题发现：学生能够敏锐地发现身边的环境问题，提出具有探究价值的科学问题。实验设计与实施：学生能够设计并实施科学合理的调查方案，收集和分析数据，验证假设。数据收集与分析：学生能够熟练运用各种方法和工具收集数据，并运用统计软件或图表形式对数据进行整理和分析。结果交流与讨论：学生能够清晰地表达探究过程和结果，与他人进行有效的交流和讨论，提出改进建议。合作与分享：学生能够积极参与小组合作探究活动，分工合作完成调查任务，共同分享探究成果。（四）社会责任环保意识：学生能够形成强烈的环保意识，认识到环境保护的紧迫性和重要性。参与环保实践：学生能够积极参与学校和社区的环保实践活动，如植树造林、垃圾分类、节能减排等。传播环保理念：学生能够向家人、朋友和社区居民传播环保理念，倡导绿色生活方式和可持续发展理念。社会决策参与：学生能够关注环境保护相关的社会热点问题，参与环保决策过程，提出合理的建议和意见。全球视野：学生能够理解全球环境问题对全人类的影响，具有全球视野和国际合作精神，为解决全球环境问题贡献力量。二、大情境、大任务创设（一）大情境设计在全球化和城市化的背景下，随着人口的不断增长和经济的快速发展，人类活动对自然环境的影响日益加剧。生态系统面临着前所未有的压力，生物多样性丧失、环境污染、气候变化等全球性环境问题日益突出。为了保护我们赖以生存的地球家园，实现人与自然的和谐共处，我们需要深入了解生态环境保护的重要性和紧迫性，积极探究身边的环境问题，提出并实施有效的环保措施。基于此，我们设计了以下大情境：“生态之城：共筑绿色家园”。在这个大情境下，学生将扮演环保小卫士的角色，通过实地调查、数据分析、方案设计等实践活动，深入了解身边的环境问题，提出并实施环保措施，为保护生态环境贡献自己的力量。（二）大任务设计1.任务一：调查身边的环境问题（对应探究活动4-1）任务描述：学生将分为若干小组，每组选择一个具体的环境问题（如固体废弃物处置、水域水质状况、化工厂三废处理等）进行调查。通过实地观测、问卷调查、数据收集等方式，了解该环境问题的类型、产生原因及其对人类和自然的影响。子任务：子任务1：确定调查主题：各组根据兴趣和专业背景，选择一个具体的环境问题作为调查主题。子任务2：设计调查方案：制定详细的调查计划，包括调查目的、方法、步骤、预期结果等。子任务3：实施调查：按照调查方案进行实地观测和数据收集，记录环境问题现状及其产生原因。子任务4：数据分析与讨论：运用统计软件或图表形式对收集到的数据进行分析整理，讨论环境问题对人类和自然的影响。子任务5：提出解决方案：基于调查结果和分析讨论，提出缓解或解决环境问题的对策和建议。成果展示：各组制作PPT或海报，展示调查成果和解决方案。在班级或全校范围内进行交流分享，促进思维的碰撞与融合。2.任务二：探讨身边的生物多样性保护现状（对应探究活动4-2）任务描述：学生将分为若干小组，每组选择一个区域进行生物多样性保护现状的调查。通过查阅书籍、报刊、网络等资料，访问林业、农业和环保的管理单位，以及对当地居民进行访谈等方式，搜集当地生物多样性保护的实例和成效。子任务：子任务1：确定调查区域：各组根据地理位置和兴趣选择一个具体的调查区域。子任务2：搜集保护实例：通过查阅资料和实地访问等方式，搜集当地生物多样性保护的实例和成效。子任务3：分析保护效果：对搜集到的资料进行分析整理，评估当地生物多样性保护的效果和存在的问题。子任务4：提出改进建议：基于评估结果，提出改进生物多样性保护工作的建议和措施。子任务5：参与保护行动：鼓励学生积极参与当地的生物多样性保护活动，如植树造林、野生动植物保护等。成果展示：各组制作PPT或视频，展示调查成果和改进建议。在班级或全校范围内进行交流分享，促进生物多样性保护意识的提升。3.任务三：了解身边的人工生态系统（对应探究活动4-3）任务描述：学生将分为若干小组，每组选择一个人工生态系统进行参观或调查（如大棚蔬菜生产基地、生态农场等）。通过实地参观和记录，了解人工生态系统的组成、功能及生态学原理，探讨其在环境保护中的作用和局限性。子任务：子任务1：确定调查对象：各组根据兴趣和可行性选择一个人工生态系统作为调查对象。子任务2：制定参观计划：制定详细的参观计划，包括参观目的、方法、步骤、预期收获等。子任务3：实地参观与记录：按照参观计划进行实地参观和记录，了解人工生态系统的组成、功能及生态学原理。子任务4：分析与讨论：对参观记录进行分析整理，讨论人工生态系统在环境保护中的作用及其局限性。子任务5：提出改进建议：基于分析结果，提出改进人工生态系统设计和管理的建议和措施。成果展示：各组制作PPT或视频，展示参观成果和改进建议。在班级或全校范围内进行交流分享，促进对人工生态系统的深入理解和认识。三、大情境、大任务与核心素养的关联（一）生命观念通过大情境和大任务的实施，学生能够深入理解生态系统的结构和功能，认识到生物多样性对维持生态系统稳定性及人类生存和发展的重要意义。学生能够形成结构与功能观、进化与适应观、稳态与平衡观和物质与能量观等生命观念，为后续的生物学学习和环境保护实践奠定坚实的基础。（二）科学思维在大情境和大任务的实施过程中，学生需要运用归纳与概括、演绎与推理、模型与建模等科学思维方法，对身边的环境问题进行深入探究和分析。通过实地调查、数据分析、方案设计等实践活动，学生能够培养科学思维习惯和能力，提高解决复杂环境问题的能力。（三）科学探究大情境和大任务为学生提供了丰富的科学探究机会。通过设计并实施科学合理的调查方案、收集和分析数据、提出并验证假设等实践活动，学生能够掌握科学探究的基本方法和技能。通过小组合作和交流分享等方式，学生能够培养团队合作精神和沟通协调能力。（四）社会责任通过大情境和大任务的实施，学生能够深刻认识到环境保护的重要性和紧迫性。在参与环保实践、传播环保理念、参与社会决策等过程中，学生能够形成强烈的环保意识和社会责任感。通过了解全球环境问题对全人类的影响，学生能够培养全球视野和国际合作精神，为解决全球环境问题贡献力量。四、总结与展望“生态之城：共筑绿色家园”大情境和大任务的创设，旨在通过一系列丰富多样的实践活动，引导学生深入了解生态环境保护的重要性和紧迫性，积极探究身边的环境问题，提出并实施有效的环保措施。通过实施这些大情境和大任务，学生不仅能够掌握生物学知识和技能，还能够培养生命观念、科学思维、科学探究和社会责任等核心素养。我们将继续优化和完善大情境和大任务的设计与实施，为培养德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人贡献更多的力量。十二、单元学历案（一）单元主题与课时单元主题：生态环境的保护课时设计：第1课时：人口增长影响生态环境（探究活动4-1调查身边的环境问题）第2课时：生物多样性关系到生态系统稳定及人类生存和发展（探究活动4-2探讨身边的生物多样性保护现状）第3课时：保护环境实现人类与自然的和谐相处（探究活动4-3了解身边的人工生态系统）（二）学习目标（教学目标、学习目标设定包括以下几个方面：高中生物学学科核心素养：（一）生命观念（二）科学思维（三）科学探究（四）社会责任）（一）生命观念理解生态系统的结构与功能：学生能够阐述生态系统的组成成分（生产者、消费者、分解者及非生物环境）及其相互关系。理解物质循环和能量流动在生态系统中的重要作用，认识生态系统的稳定性和自我调节能力。认识到人类活动对生态系统的影响，理解可持续发展理念。认识生物多样性的价值：学生能够解释遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性的内涵及其相互关系。理解生物多样性对维持生态系统稳定和人类生存发展的重要意义。树立人与自然和谐共处的观念：学生能够认识到人类活动对生态环境的影响，理解可持续发展理念。树立尊重自然、顺应自然、保护自然的生命观念，形成人与自然和谐共处的意识。（二）科学思维运用科学思维方法解决问题：学生能够基于事实和证据，运用归纳与概括、演绎与推理、模型与建模等科学思维方法，探讨和解释生态环境保护中的科学问题。学会运用批判性思维审视和论证环境保护的相关议题，提出合理的解决方案。培养创新思维和探究能力：鼓励学生在探究活动中发挥创新思维，提出新颖的观点和解决方案。通过实验设计、数据收集和分析等过程，培养学生的科学探究能力和解决问题的能力。（三）科学探究掌握科学探究的基本方法：学生能够熟练运用观察、提问、假设、实验设计、数据收集和分析等科学探究的基本方法。学会运用科学仪器和设备进行实验操作，提高实验技能和数据处理能力。开展合作探究活动：学生能够以小组为单位进行合作探究活动，分工合作完成调查、收集资料、分析数据等任务。在合作过程中学会沟通与交流，培养团队合作精神和协调能力。提出并实施环保行动方案：鼓励学生基于探究活动结果提出具体的环保行动方案，并尝试实施和推广。通过实践活动加深对环境保护的理解和认识，提高环保意识和行动力。（四）社会责任关注社会热点问题：学生能够关注生态环境保护相关的社会热点问题，了解国内外环保政策和动态。积极参与环保宣传和实践活动，提高社会责任感和公民意识。参与环保决策与行动：鼓励学生参与学校和社区的环保决策过程，提出合理的建议和意见。通过实际行动为环境保护做出贡献，如参与植树造林、垃圾分类、节能减排等活动。传播环保理念：学生能够向家人、朋友和社区居民传播环保理念，倡导绿色生活方式和可持续发展理念。通过社交媒体、宣传栏等渠道扩大环保宣传的影响力，提高公众的环保意识和参与度。（三）评价任务探究活动4-1评价任务：小组调查成果展示：评价各小组对身边环境问题的调查成果，包括调查方案的合理性、数据收集的准确性、问题分析的深入性以及提出的解决方案的可行性。个人反思报告：要求每位学生撰写个人反思报告，总结在调查过程中的收获与不足，提出改进建议。探究活动4-2评价任务：生物多样性保护现状报告：评价各小组对当地生物多样性保护现状的调查报告，包括资料的完整性、分析的深度、提出的保护建议的合理性。班级交流讨论：组织班级交流讨论会，评价学生在讨论中的参与度、观点表达的清晰性以及对他人观点的回应能力。探究活动4-3评价任务：人工生态系统参观报告：评价各小组对人工生态系统的参观报告，包括记录的详细程度、对系统工程方法和生态学原理的理解程度、提出的改进建议的可行性。实践方案设计：要求学生基于参观结果设计一个实践方案，评价方案的创新性、实用性和可行性。（四）学习过程第1课时：人口增长影响生态环境（探究活动4-1调查身边的环境问题）情境创设与问题引入：展示人口增长趋势图、地球资源有限性图片或视频，创设情境。提出引导性问题：“人口增长如何影响我们的生态环境？”引发学生思考。理论知识学习：讲解人口增长对环境压力的理论知识，包括资源消耗、环境污染、生态破坏等方面。引导学生分析人口增长与资源消耗、环境污染之间的关系，理解其对生态系统的影响。探究活动实施：任务分配：将学生分为若干小组，每组选择一个主题进行调查（如固体废弃物处置、水域水质状况、化工厂三废处理等）。实地观测与数据收集：组织学生到实地进行观测和数据收集，记录环境问题现状及其产生原因。数据分析与讨论：各小组对收集到的数据进行分析整理，讨论环境问题对人类和自然的影响，提出缓解或解决的对策。小组合作与交流：组织小组间的交流分享会，展示探究成果和讨论结果。鼓励学生提出不同观点和解决方案，促进思维的碰撞与融合。评价与反馈：采用学生自评、互评和教师评价相结合的方式，对学生在探究活动中的表现进行评价。及时给予学生反馈，肯定其优点，指出不足之处，提出改进建议。第2课时：生物多样性关系到生态系统稳定及人类生存和发展（探究活动4-2探讨身边的生物多样性保护现状）情境创设与问题引入：展示生物多样性图片或视频，创设情境。提出引导性问题：“生物多样性对人类意味着什么？”引发学生思考。理论知识学习：讲解生物多样性的内涵、层次及其对生态系统稳定性和人类生存发展的重要性。引导学生分析生物多样性丧失的原因及其对人类和生态系统的影响。探究活动实施：任务分配：将学生分为若干小组，每组选择一个区域进行生物多样性保护现状的调查。资料搜集与整理：组织学生搜集当地生物多样性保护实例、珍稀物种现状、保护行动及效果等方面的资料。讨论与分析：各小组对搜集到的资料进行分析整理，讨论生物多样性保护的措施及其效果，提出改进建议。小组合作与交流：组织小组间的交流分享会，展示调查成果和讨论结果。鼓励学生提出新的保护行动建议，促进生物多样性保护意识的提升。评价与反馈：采用学生自评、互评和教师评价相结合的方式，对学生在探究活动中的表现进行评价。及时给予学生反馈，肯定其优点，指出不足之处，提出改进建议。第3课时：保护环境实现人类与自然的和谐相处（探究活动4-3了解身边的人工生态系统）情境创设与问题引入：展示人工生态系统图片或视频，创设情境。提出引导性问题：“我们能做些什么来保护环境，实现人与自然和谐相处？”引发学生思考。理论知识学习：介绍可持续发展理念以及环境保护的具体措施和技术。引导学生分析人工生态系统的组成、功能及生态学原理，理解其在环境保护中的作用。探究活动实施：任务分配：将学生分为若干小组，每组选择一个人工生态系统进行参观或调查（如大棚蔬菜生产基地、生态农场等）。实地参观与记录：组织学生到实地进行参观和记录，了解人工生态系统的组成、功能及生态学原理。分析与讨论：各小组对参观记录进行分析整理，讨论人工生态系统在环境保护中的作用及其局限性，提出改进建议。小组合作与交流：组织小组间的交流分享会，展示参观成果和讨论结果。鼓励学生提出新的环保行动方案，促进人与自然和谐相处意识的提升。社会实践与推广：鼓励学生将所学知识和技能应用于实际生活中，提出具体的环保行动方案并实施推广。组织学生参与学校和社区的环保实践活动，如植树造林、垃圾分类、节能减排等，提高环保意识和行动力。评价与反馈：采用学生自评、互评和教师评价相结合的方式，对学生在探究活动中的表现进行评价。及时给予学生反馈，肯定其优点，指出不足之处，提出改进建议。（五）作业与检测第1课时作业与检测作业：设计一份针对所选环境问题的调查问卷，并尝试在周边社区或学校进行小范围调查。撰写一份关于人口增长对环境影响的短文，要求结合实例进行分析。检测：课堂小测验：测试学生对人口增长对环境压力理论知识的理解程度。小组作业汇报：评价各小组的调查问卷设计合理性和调查结果的准确性。第2课时作业与检测作业：搜集当地生物多样性保护的相关法律法规和政策文件，分析其实施效果。设计一份针对当地生物多样性保护的宣传海报，要求内容简洁明了，具有吸引力。检测：课堂讨论：组织学生讨论生物多样性保护的重要性和紧迫性。小组作业汇报：评价各小组的宣传海报设计创意和宣传效果。第3课时作业与检测作业：设计一份针对所选人工生态系统的优化方案，要求结合生态学原理和工程学方法。撰写一份关于人工生态系统在环境保护中作用的短文，要求结合实例进行分析。检测：课堂小测验：测试学生对人工生态系统组成和功能的理解程度。小组作业汇报：评价各小组的优化方案合理性和实用性。（六）学后反思学生反思：要求每位学生撰写一份学后反思报告，总结本单元学习的收获与不足。反思自己在探究活动中的表现，提出改进建议。思考如何将所学知识应用于实际生活中，为环境保护贡献自己的力量。教师反思：教师需对本单元的教学过程进行全面反思，总结成功经验和不足之处。反思教学目标的达成情况，评价教学方法和策略的有效性。针对学生在探究活动中出现的问题和困难，提出改进措施和建议。思考如何进一步优化教学设计，提高教学效果和学生的学习兴趣。通过本单元的学习，学生将深入理解人口增长对生态环境的影响、生物多样性的重要性以及保护环境、实现人与自然和谐相处的途径。学生的生物学学科核心素养将得到全面提升，包括生命观念、科学思维、科学探究和社会责任等方面。十三、学科实践与跨学科学习设计一、引言随着2017年版《普通高中生物学课程标准（2020年修订）》的发布，高中生物学教学更加注重对学生核心素养的培养，包括生命观念、科学思维、科学探究和社会责任四个方面。在本章《生态环境的保护》的教学中，我们将通过学科实践与跨学科学习设计，不仅加深学生对生物学知识的理解，还培养他们的综合素养，促进其全面发展。二、教学目标设定（一）生命观念理解生态系统的结构与功能：学生能够阐述生态系统的组成成分（生产者、消费者、分解者及非生物环境）及其相互关系，理解物质循环和能量流动在生态系统中的重要作用，认识生态系统的稳定性和自我调节能力。认识生物多样性的价值：学生能够解释遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性的内涵及其相互关系，理解生物多样性对维持生态系统稳定和人类生存发展的重要意义。树立人与自然和谐共处的观念：学生能够认识到人类活动对生态环境的影响，理解可持续发展理念，树立尊重自然、顺应自然、保护自然的生命观念，形成人与自然和谐共处的意识。（二）科学思维运用科学思维方法解决问题：学生能够基于事实和证据，运用归纳与概括、演绎与推理、模型与建模等科学思维方法，探讨和解释生态环境保护中的科学问题。学会运用批判性思维审视和论证环境保护的相关议题，提出合理的解决方案。培养创新思维和探究能力：鼓励学生在探究活动中发挥创新思维，提出新颖的观点和解决方案。通过实验设计、数据收集和分析等过程，培养学生的科学探究能力和解决问题的能力。（三）科学探究掌握科学探究的基本方法：学生能够熟练运用观察、提问、假设、实验设计、数据收集和分析等科学探究的基本方法。学会运用科学仪器和设备进行实验操作，提高实验技能和数据处理能力。开展合作探究活动：学生能够以小组为单位进行合作探究活动，分工合作完成调查、收集资料、分析数据等任务。在合作过程中学会沟通与交流，培养团队合作精神和协调能力。提出并实施环保行动方案：鼓励学生基于探究活动结果提出具体的环保行动方案，并尝试实施和推广。通过实践活动加深对环境保护的理解和认识，提高环保意识和行动力。（四）社会责任关注社会热点问题：学生能够关注生态环境保护相关的社会热点问题，了解国内外环保政策和动态。积极参与环保宣传和实践活动，提高社会责任感和公民意识。参与环保决策与行动：鼓励学生参与学校和社区的环保决策过程，提出合理的建议和意见。通过实际行动为环境保护做出贡献，如参与植树造林、垃圾分类、节能减排等活动。传播环保理念：学生能够向家人、朋友和社区居民传播环保理念，倡导绿色生活方式和可持续发展理念。通过社交媒体、宣传栏等渠道扩大环保宣传的影响力，提高公众的环保意识和参与度。三、学