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1、“生态工程的基本原理”的教学设计杨佩娟（江苏省通州高级中学江苏通州226300）摘要本教学案例以“生态工程的基本原理”这个核心学问为联结点，采纳案例教学模式，师生同建具有自我生长活力的学问网络系统，以此为基础借助肯定的情境，促进学习的迁移、学问的理解和问题的解决;并通过教学反思，形成“实践理论”。关键词案例教学模式生态工程的基本原理教学反思中国图书分类号：G633.91文献标识码：A1教材分析1.1 教学地位生态工程是必修模块“稳态与环境”学问的延长和应用，“生态工程的基本原理”是本节的一个核心学问。胡锦涛总书记在党的十七大报告中提出，要“建设生态文明，基本形成节约能源资源和爱护生态环境的产业
2、结构、增长方式、消费模式”。建设生态文明是国家将来发展的总趋势，中学生担负着祖国将来建设的重任，驾驭“生态工程的基本原理”等学科基础学问，与早形成生态文明的观念，对祖国将来建设有重要意义。目前，生态工程已在资源管理、环境爱护、生态治理和建设、城市发展等方面得到了广泛的应用，必将在建设生态文明中发挥重要作用。1.2 重点、难点分析生态工程的基本原理与在详细情境中综合运用生态工程原理、分析生态环境问题与提出解决对策是教学的重点；系统学和工程学原理比较抽象，是本节的一个教学难点。2教学目标1.1 学问目标简述生态工程的原理，举例说出各原理的内容1.2 实力目标1）尝试运用生态工程的原理，分析生态环境
3、问题与提出解决对策。2）运用各种媒体收集有关的资料，增加获得新学问和信息处理的实力。1.3 情感目标1）初步形成物质循环利用、物种多样性、协调与平衡、局部与整体相统一的观点，树立可持续发展的观念。2）关注我国人民在生态工程建设方面的成就，增加学生的民族骄傲感。3）在探讨沟通、成果展示、角色扮演等活动中，体验合作学习的欢乐。3教学策略生态工程的基本原理，包括生态学、系统学和工程学的原理。前四个原理的理论基础与必修3模块中生态系统的结构、生态系统的物质循环、能量流淌和信息传递、生态系统的稳定性、种间关系、环境容纳量等内容在案例分析中体会和理解基本原理，然后再用基本原理尝试分析探讨对案例问题的解决。
4、基本过程如下图。在突破“系统学和工程学原理”这个教学难点时，设法找到学生已有的学问与新学问的联系，通过类比，完成由详细事例向抽象理论的转化，实现感性相识向理性相识的飞跃。4教学设计思路4.1资料的收集与整理布置学生预习教材内容，呈现教学目标，依据教学目标确定资料收集的内容，并把任务分解到每一学习小组。A组：秸秆的利用途径。B组：太湖污染的治理。C组：收集特殊相宜西北地区栽种的树木。D组：退耕还林、还湖工作中会遇到的问题与解决的对策。老师为学生供应可选择媒体的建议：包括互联网、电视、报纸、有关杂志等,并提示留意媒体的权威性、数据的有效性等。老师检查学生收集的资料，提出建议，学生进一步筛选、整合，
5、形成课程资源。4.2教学流程基理教学程序本论分析案例揭示原理尝试利用原理解决实际问题原理基础老师活动学生活动老师活动学生活动1）生态工程是1）回忆生态系案例：每年夏利用课前收集人类学习自然统的结构与功收、秋收季节，的资料，总结物生态系统“才能的有关学问。农夫焚烧农作整理得秸秆的质智”的结晶，自2）分析探讨，物的秸秆,不仅“出路”有：循物然生态系统的解决下列问题。奢侈了秸秆中秸秆粉碎还环质结构与功能是1：人类干脆从的能源，同时对田作有机肥，再循我们进行生态这个农业生态周边环境带来秸秆加工作生环工程建设的理系统中获得了严峻的空气污动物饲料，原论依据。什么？废弃的染,出现局部能秸秆收集后利理2）案例
6、：我国物质有哪些？见度低、车祸发用微生物发酵古代“无废弃物2：我们的祖先生率高等现象，生产沼气作为农业”的图示。是怎样处理这更有甚者会出生活能源，3）假如阻断废些废弃物的？现“引火烧身”,秸秆燃烧发弃物还田也就3：废弃物还田给人民的生产、电，秸秆加阻挡了生态系有何重要意生活甚者生命工编织成工艺统的物质循环义？带来了严峻的品等。过程，就会造成3）探讨揭示诞影响。其中充环境污染，并最生态工程建设问题:请你利用分利用了物质终影响生态系要遵循“物质循所学的学问“为循环再生的原统的稳定和发环再生原理二秸秆找一个合理。展。适的出路”。1）案例：图片探讨问题1：为D案例：海洋分析得出：生展示在世界上什么樟子
7、松林深处的珊瑚礁物多样性高，被誉为“中国的的松毛虫会肆生态系统食物链困难，生物态绿色长城”的我虐，几十亿株杨海洋中的“热带不同的生物占种系国“三北防护林树会毁于一雨林”录像。据了不同的时多统系统”。介绍三旦？问题:为什么珊间位、空间位样的十年来已经取问题2：“针对三瑚礁生态系统和资源位，产性稳得的重大成就，北防护林生态在深海有限的生或容纳更多原定但由于没有完建设中局部出资源条件下,维的生物量，提理性全根据自然生现松毛虫、天牛持着较高的生高生态系统的态规律办事，也毁坏林木的问产力？生产力。出现了不少问题，利用所学的2）老师总结：题（阅读课本学问，提出整改一般而言,物种PllO资料分的看法J（营造
8、繁多而困难的析）。不同形式的混生态系统具有2）总结：整改交林；招引啄木较高的反抗力方案中利用了鸟、灰喜鹊等，稳定性。“物种多样性爱护和利用天原理”，也是生敌，应用害虫的态工程建设所寄生菌等生物遵循的原理。手段进行防治。）1）案例1：漂亮1）千百年来太D“西部大开1）展示制作生的太湖风光伴湖中水下红发”是国家为振的，并对几种物随着美丽的太菱、水边芦兴西部而提出西北地区特殊协与湖美旋律，渐苇、水底鱼虾等的宏观决策,其相宜树种作介调环渐被太湖疯长相互作用形成中很重要的一绍。并探讨回与境的蓝藻和水葫了一种动态的项内容就是生答相关问题。平的芦的画面所取平衡，但这种平态工程建设。问衡协代。衡被疯长的蓝题1
9、：从协调与2）课前收集的原调2）案例2：西北藻和水葫芦破平衡原理动身，资料总结得：理与地区的本地树坏了，对水生生想一想,在我国限制污染的源平种与杨树的比态系统带来了西北地区进行头、调水引流、衡照图。极大的危害，有防护林建设时，疏浚清淤、打3）揭示生态工时会危与人民应选择哪些树捞蓝藻和水葫程建设时要考的生命。请分析种？假如在该芦（作动物的虑生物与环境缘由。地区发展畜牧饲料、发酵产的协调与平衡，2）探讨：西北养殖业,你认为沼气）等。即“协调与平衡有些地方的“绿应当留意什么原理二色长城”为什问题？么变成了“灰色2）怎样还太湖长城”？风景如画的漂亮景色？整体性原理社会、经济、自然复合系统D案例：“前面
10、造林，后面砍林”现象。2）展示课本Pl12“自然一社会一经济复合系统”图。3）揭示“整体性原理二1）探讨得：出现这种现象是由于生态工程建设中没有综合考虑生态建设和农夫生计之间的关系。2）探讨分析得：生态工程建设时不但要考虑到自然生态系统的规律，更重要的是，还要考虑到经济和社1）案例：1998年特大洪水后，长江上说开展了大规模的封山育林、退耕还林、退期还草生态爱护工程建设;下游两湖地1ISSJ三湖尊工隹,使得长江的蕤体防洪实力有了大幅度的提鬲。思索1：假如你是当地的农夫，你会遇到哪些现实问题？思索2：假如你是政麻决策者，你施发行怎样的措施为农夫解决实际问题？2）总结：通过农夫挚友和政府决策者的对
11、话,班重视生态的爱护,也解决了民生问题,做到社会一经济一自耕同发展,遵裙了生态工程建设的整体性蔗理。两组同学分别模拟农夫、政府决策者角色进行对话，协调解决相关问题。粮食问题对策：建立基本口粮田、国家适当补贴、科学种田提高单位面积产量潘居住问题对蓊：推动生态移民、规划周住区、把居隹区与林区分巷赢问题对策：沼气代柴、发展生态卷电、以电代裔问题对策：调整农会等的影响力。、：游s业旅结济殖态业经产展展展。村发发发等系统教学程序学和工程学原理老师活动学生活动D展示下列三个结构图。系统乙兔ic4SIl-极质鹿牛北旅驯麝原物苔植沼气池（含微生物）.可”菌渣等食用菌丙家禽、家畜1I12)演示：甲、乙、丙三图变
12、换呈现形式（相互之间的关系不变）以后的图（如下图，其中丙1只画出丙图中的部分关系）。菸菇丙1集中式环式分布式EB5-4三利计算机网络结构示意图吃虫的鸟草一It猫头鹰鼠北极兔旅鼠猪驯鹿麝牛苔原植物沼气池，窜土农作物总结：在系统的组分相同的状况下，可以通过变更1）分析甲、乙、丙三个结构图，得出丙图实现了物质和能量的多级利用，提高了能量的利用率。2）把甲1、乙1、丙1三图与“三种计算机网络结构示意图”类比，知道甲1、和优化系统的结构,从而达到改善系统功能的目的。乙1、丙1三揭示“系统的结构确定功能原理二个结构图分3）展示课本“水陆交换系统一一桑（蔗、蕉）基鱼别类似于系塘模式”图。统工程中的集中式、环
13、式、分布式三种类型，其中分布式结构一般不会由于局部的故障而导致整个系统的瘫痪。3）分析得：“桑（蔗、蕉）基鱼塘模式”把很多个单个生态系统通过优化组合，有机整合在一起，成为一个新的高效生态系统，大大提高了生态系统的生产力。1）展示问题：下列属于个体特征的是（），下D选择，分列属于种群特征的是（）。析探讨得：种A:大小B:诞生率和死亡率C:迁入率和迁群具备个体出率所不具备的整D:年龄E:年龄组成F:性别G:性别比例特征系体2）类比、探2）展示：I体种群统功二,）组成.讨得：整体不HPW.3el的能3）揭示：整体功能大于部分之和。是部分简洁整大4）系统各组分之间维持适当的比例对于系统整体功的叠加，而
14、是体于能的体现有特别重要的意义，假如系统组分中比例会出现新的性部失调，将造成生态系统的崩溃。展示珊瑚礁的“白属性。原分化”录像。3）阅读课本理之P113第58和行。4）分析缘由加深对系统整体性原理的理解。展示：甘肃陇南县山区小流域综合治理与开发的生学生分析探态工程一一“九子登科”模式。讨其中应用总结：生态工程是在环境与经济协调和可持续发展的生态工程教学的思想指导下，遵循自然界物质循环的规律，结合的基本原理，总结系统工程的最优化方法,充分发挥资源的生产潜力，加深学生对防止环境污染，达到经济效益和生态效益的同步发原理的理解。展。5教学反思5.1 合理定位师生角色新课程提倡一种课程共建的文化，老师角
15、色也转变为与专家与学生等共同建构新课程的合作者，在合作过程中促进师生自能发展同构共生。在本节教学中，学生是学习的主体，案例中用到的很多资料都是学生主动收集到的，老师只是对学生收集整理的资料再进行重组、筛选或者拓展，在案例探讨过程中老师是“引导者”，并且是探讨结果的评价者，真正体现了教学的民主。在师生共建课程文化的同时，学生也充分体会到生生合作学习的欢乐。在选择“相宜西北地区栽种的植物”时，小组同学在收集资料以后，由一位电脑技术比较好的同学设计制作了精致的幻灯片，另一位语言表达实力较强的同学上课作精彩的讲解，展示成果，这样充分利用各自的优势领域，做到取长补短，实现整体的优化；在角色扮演中，同角色
16、的同学在前期的打算和课堂对话过程中，主动协作，相互补充，培育了学生的合作意识，集体意识，同时在对话中帮助学生相识行为之间的因果关系，促进学生身心的发展。学生在高度参加教学的活动中，展示了自己的才华，获得了胜利的体验，真正成为学习的主子。5.2 细心选择教学案例新课程提倡教化要回来生活，因而案例的选择要有生活性。每年夏收、秋收季节，学校四周农夫焚烧秸秆，学生深受其害，在物质循环再生原理的学习中选择“秸秆的出路”这个案例，来源于学生的生活。同时教学案例，应当能反映生物学的基本原理和规律，具有显明的生物学特征，或者与生物学教学要求相符合，具有针对性，为完成教学目标而服务，应具有典型性。1998年的大
17、洪水，直到现在人们还是记忆犹新，洪水退后，国家宏观政策的调整，是在遵循生态系统自身的规律前提下，综合考虑社会一经济一自然三者之间的关系，与教学内容相符合，具有较强的典型性。5.3淋漓彰显民族精神发展学生的民族精神，对国家的兴盛、社会的进步、个人的终身发展都具有重要意义。本节教学中，强调“无废弃物农业”是我国古代传统农业的辉煌成就之一，也是生态工程最早和最生动的一种模式；突出“三北防护林”建设工程是当代我国人民在生态工程建设方面的重要成就；在“桑（蔗、蕉）基鱼塘模式”分析结束时，设计了这样一段结束语：“自古有上有天堂，下有苏杭之说，苏杭为什么成为人们生活中憧憬的天堂,是因为当地农夫在几百年前就利用自己的聪慧才智，建立了高生产力的生态系统，在有限的土地上创建了巨大的财宝J以此让学生体会我国人民的聪慧才智，增加学生的民族骄傲感。主要参考文献1顾明远,孟繁华,国际教化新理念,海口：海南出版社，200Llo2郑金洲.教学方法应用指导.上海：华东师范高校出版社，2006.11
