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視頻標簽：生態工程實例
所屬欄目：高中生物優質課視頻
視頻課題：人教版高中生物選修三現代生物科技專題專題5.2《生態工程實例和發展前景》廣東省 - 河源
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《生態工程實例和發展前景》教學設計
第一課時
一、教材分析
學生在前面的章節中已經學習了生態工程原理，本章節選用了六個不同的生態工程實例，本節知識既是理論知識的鞏固，又是對所學知識的靈活應用。學習本節內容以前，學生已經掌握了生態工程的相關原理及分析這些原理的一般方法，但對如何把這些原理應用在生態工程的實例中以及使用這些原理去設計一個生態工程項目還需要系統學習。教師結合學生的經驗在課前布置相關的調查任務，讓學生付諸于行動，建立互動型課堂，并在教材中選出適合的生態工程進行講解，學生結合教師的講解和實踐調查，更為深刻地理解知識和運用知識，樹立環保意識。
二、教學目標和核心素養 1、生命觀念
舉例說出生態工程的實例，理解這些實例并說出所運用的主要生態工程原理 2、科學思維
嘗試運用生態工程的原理對身邊的生態污染以及生態工程重新認識，并可以嘗試進行簡單的評價、分析。初步建立起科學分析問題、
評價等方法。 3、科學探究
通過課本實例發現身邊的生態污染，并嘗試調查，提出問題，設計調查步驟，探討方案實施，以及交流結果 4、社會責任
結合本地資源開展科學實踐，參與課堂討論和交流，敢于并清晰表達自己的觀點。提高環保意識，并積極參與環保活動。
三、教學重難點
1、教學重點：舉例說出生態工程的實例，說出這些實例所運用的主要生態工程原理
2、教學難點：生態工程的原理的應用，為能夠初步設計出簡單的生態工程奠定基礎。
四、課前準備
讓同學們自行預習課本。將班里40個同學分為五個小組，每個小組調查一個生態破壞項目，小組合作搜集資料，并嘗試從生態學的角度上提出解決與治理污染的方案。
五、教學過程
1、導入新課—設置問題情景
教師在上課之前播放一段保護地球的視頻，引起同學們的反思，并提
出面對已經造成破壞和污染的生態，我們人類應該如何去修復？引出生態工程的概念。 2、溫故知新
教師提出:生態工程的應用會遵循一些原理，有哪些原理? 學生：回顧、熟悉這些基本原理，生態工程的五個基本原理： ①物質循環再生原理②物種多樣性原理③協調與平衡原理④整體性原理⑤系統學和工程學原理
教師進一步提問:在具體的生態工程中如何體現這些原理的呢？ 3、新課講解、分析實例
因課前已經布置預習任務，本節課時間有限，結合學生的經驗從六個工程實例里面挑選了小流域綜合治理生態工程實例進行講解。
教師以甘肅隴南縣的案例講解”九子登科”模式。展示圖片引導同學們思考根據不同地形如何設計方案。比如在山頂的地勢高，交通不便的地方應該種植什么？山坡和地埂呢？
根據三個不同地形方案設計的啟發讓同學進行拓展，并介紹“九子登科模式”
(1) 山頂戴帽子：山頭實行封禁管理、營造水土保持林， 保護和恢
復植被；
(2) 山腰系帶子：半山陡坡退耕還林還草，發揮林草攔蓄 作用，減
少徑流；
(3) 坡地修臺子：坡耕地以坡改梯田為突破口，建設基本農田，為調
整農業產業結構提供條件；
(4) 地埂鎖邊子：充分利用地埂種植經濟作物，既獲得經濟效益，又
保護地埂；
(5) 荒地荒溝栽苗子：在荒山、荒溝、荒坡地建設薪炭林； (6) 山腳種果子：山腳發展經濟林果園，促進商品經濟發展； (7) 溝底穿靴子：在干、支、毛溝溝底修建谷坊、攔擋壩，建設溝壩
地，攔蓄泥沙，防止溝壑被水沖蝕而導致其不斷擴張； (8) 見縫插針釘扣子：利用田間地頭、房前屋后栽植林果，發揮零星
作用，提高治理程度；
(9) 秋田蓋罩子：在緩坡耕地改順坡種植為橫坡等高種植、實行地膜
覆蓋等保土耕作措施。 【思考與討論】
分析甘肅省隴南縣的“九子登科”模式，在說明“九子”措施含義的基礎上，談談你對小流域綜合治理生態工程的理解。
組織同學們根據手上的資料進行小組討論，可適當提醒同學們思考的方向。
(1) 小流域的綜合治理，“綜合”表現在哪些方面？
“綜合”表現在不但注重通過還林、還草、筑壩等措施達到蓄水、降低土壤侵蝕的生態效果；還考慮如何提高人們的生活水平的經濟效益。各種措施的結果是建立一個穩定、持久、高效的生態系統。 (2) 為什么要針對不同的地形采取不同的措施？這體現了生態工程的
什么原理？
① 山頂土壤、氣候條件惡劣，不宜蓄水，交通不便，改造成本
高，適宜封山，依靠自然恢復力來恢復植被；
② 山腰、荒地等土壤，雖然水分條件較好，但是仍不適宜種植農作物，對于這樣的地方可自然恢復，也可人為種植適宜的林木、草或果樹等，加快植被恢復速度.這樣既能降低土壤侵蝕，又能創造一定的經濟效益；
③ 對溝底而言，應建設堤壩系統，它可以蓄水和淤積土地，還能夠減少山體的崩塌和滑坡；
④ 對坡地和山腳農田來說，土壤、水分條件良好，交通也較方便，土地生產力高，適宜種植農作物來解決人們的糧食和收入等問題，但是在坡地上要水平梯田種植，以減少水土流失。根據不同的地形采取不同的措施，既要考慮到生態效益，又要考慮到人們的生活和收入問題，這體現了生態工程協調與平衡、整體性原理。 (3) 這一模式在其他小流域能夠照搬嗎？
不能照搬. 要因地制宜地進行生態工程建設，不同氣候帶、不同自然條件和不同經濟發展水平的地區，其生態工程的模式應各具特色。 4、小組合作，討論調查項目
教師講解完課本的生態工程的實例后，讓同學們根據教材其他實例討論本小組的生態調查項目，并對生態破壞提出解決方案，在討論的過程中教師適當進行引導和解答小組疑惑。 (1) 討論本組的調查項目
(2) 討論污染形成的原因、危害。結合生態學原理設計解決方案 (3) 討論完后進行總結，派代表進行發言（每個小組發言在3min左右）
5、小組總結發言
小組發言順序隨機抽取，學生展示相應的調查資料和圖片進行闡述。 (1) 關于農藥污染調查小組
學生主講用PPT展示學習小組中調查項目，闡述污染現象，污染造成的危害。其他組員闡述治理農藥污染的方案。
討論結果由教師板書，教師可適當補充治理方法。如應該注重土壤污染的治理，預防為主、標本兼治，有效控制污染土壤增量多，多運用生物防治技術，生物防治技術有：利用天敵昆蟲、昆蟲性信息素防治害蟲、利用植物源農藥和微生物制劑防治害蟲、利用轉基因技術防治害蟲等。
適當補充農業防治技術，綜合運用栽培、耕作、施肥、品種等農業手段對農田生態環境進行管理，行之有效地控制病蟲草的危害，如合理利用土地、田園衛生、耕作措施、水肥管理、利用抗性品種等。
比如在一些農作物周圍種植薄荷等會散發特殊氣味，吸引益蟲，但是會驅散一些害蟲；比如在稻田里養鴨子和魚，增加物種多樣性和事物鏈，魚和鴨的糞便不僅可以增加肥力，還可以幫忙吃害蟲。（類似桑基魚塘）
最后由同學們一起總結并思考運用了哪些生態學原理。 (2) 關于礦區污染調查小組
學生主講用PPT展示學習小組中調查項目，礦區污染造成了水、空氣、土壤的污染。其他組員闡述從治理礦區污染的方案。
教師提問:對礦區污染如何實現生態恢復?最關鍵的是什么？又使用了哪些生態工程的原理？
學生討論并總結，生態恢復中最關鍵的是生物群落的恢復，尤其是植被的恢復更為重要，以此為前提形成合理、高效的食物鏈，栽種一些抗逆性強的植物，著重選擇鄉土植物。通過這種恢復可以促進當地經濟的發展。以及利用土壤動物的分解作用降低污染。
學生自然可以總結出相關的原理:協調平衡原理、物種多樣性原理和整體性原理等。
(3) 關于人工桉樹林的調查小組
學生主講用PPT展示學習小組的調查項目，闡述人工按桉樹林對當地的生態帶來的危害，其他組員闡述治理生態的方案。
教師提問：人工桉樹林對當地生態會帶來很多危害，能夠一刀切么？在設計解決方案中應該遵循哪些原理？
學生討論得出不能一刀切，可以建立適當的人工混交林模式進行科學的植被管理。但是立地與樹種、品種相匹配。因人工林群落結構簡單，樹種單一，其植被管理更顯得重要。通過植被管理，可以改變人工林周圍的環境，改變群落結構，增加生物多樣性。涉及到的原理有協調與平衡原理、物種多樣性原理等。 (4) 關于城市水污染調查小組
學生以龍川縣的東江河為調查對象，主講用ppt展示城市水污染的調查。其他組員對治理方案進行補充。
教師提問：我們可以從哪些方面考慮城市的綜合治理？
學生往往會單從生態方面出發提出一些治理的方案，教師可以引導同學們可以從生態、經濟兩者綜合考慮并提出一些建議。并在教師的引導中發現是運用了物種多樣性原理和整體性原理。 (5) 關于農村水污染調查小組
學生主講從自己家鄉取材，用ppt展示農村水污染現狀，并由組員闡述治理方案。
教師提問：農村的水污染不僅有農藥化肥及包裝物污染、畜禽養殖污染、也有農村生活污染。參照書本實例農村綜合發展型生態工程對此次生態治理對策有什么啟發？運用哪些原理？
學生在討論與總結中意識到，應將著重源頭控制治理，如農藥化肥污染源頭控制，畜禽養殖污染源頭控制，農村生活污染源頭控制強化鄉鎮企業污染治理等，書本的實例讓學生思考不僅在源頭治理方面需要加大力度，且可以將污染物變廢為寶，如沼氣池的設計，遵循了物質循環再生原理。 6、教師總結發言
通過調查我們發現了身邊存在很多生態破壞問題，我知道金山銀山固然重要，但是更重要的是綠水青山。希望同學們意識到，我們需要的不僅僅是保護環境這一句口號，更重要的是從我們做起。在愛護環境上引起共鳴，從而提高同學們的環保意識，培養同學們的核心素養。
7、布置課后作業
每個小組通過總結后交上一份精簡的調查報告，并完成相應的練習。
六、教學反思
提前兩周布置了調查任務，分好組后，讓學生結合書本和自身的經驗選擇調查項目并自行查找資料。因為課堂時間有限，所以大部分時間交給同學們小組討論。整節課的課堂氛圍良好，從同學們搜集的資料上看確實用心，且在小組合作當中也有比較明確的分工。同學們的自主思考和合作探究，也讓自身真正的參與到課堂中來，但是在小組展示的過程當中，小組成員闡述的內容不夠精簡，教師在補充知識的時候也顯得匆忙。在討論的過程中希望同學們用所學的知識發散思維去設計方案，在實際的課堂中發現，同學們知識的深度與廣度有限，對給同學們的思考和討論也產生了一定的阻礙。教師也比較難把控時間，這需要教師在以后的課堂中積累經驗并加以改善。總的來說，以小組調查與合作學習的模式，呈現出積極互動的課堂，學生也更有效地掌握了知識點。
視頻來源：優質課網 www.m.fsyixinda.com
