生物学科生态文明教育专题·教学设计（二）——《生态工程的基本原理1》

专题五5.1 生态工程的基本原理 教学设计

生物 选修三 教案 （潘延远）

一、教材分析

《生态工程的基本原理》是人教版选修3专题五《生态工程》的第一节，是模块“稳态与环境”知识的延伸和应用，也是《生态工程》的核心内容。包括关注生态工程的建设和生态工程的基本原理两部分内容。

二、教学目标

1、 生命观念

（1）简述生态工程的概念，。

（2）简述生态工程的原理，举例说出各原理的内容。

2 、科学探究、科学思维

尝试运用生态工程原理，分析生态环境问题及解决对策。

3 、社会责任

（1）树立可持续发展的观念。

（2）关注我国在生态工程建设方面的成就。

三、教学重点和难点

1、教学重点

生态工程的基本原理。

2、教学难点

生态工程的系统学和工程学原理。

四、学情分析

必修模块中生态系统方面的知识为生态工程的基本原理的学习奠定了一定的理论基础，但是系统学和工程学原理比较抽象，需要设法找到已有知识和新知识的关系，通过类比完成由具体事例向抽象理论的转化。

五、教学方法

教学中应结合多媒体教学手段，采用案例分析、小组探究等方法，让学生完成知识的自主构建，并激发他们的分析解决问题的意识。

六、课前准备

1、学生的学习准备：预习《生态工程的基本原理》，了解相关案例的应对策略。。  

2、教师的教学准备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案。

七、课时安排：2课时 

八、教学过程

（一）预习检查、总结疑惑

检查学生落实预习的情况并了解学生的疑惑，使教学具有针对性。

（二）情境导入、展示目标

说出当地生态环境中存在的问题，并尝试提出解决问题的方法。

（三）合作探究、精讲点拨

学生每三至四人为一组，结合教材，思考并回答学案上的问题。

探点一、关注生态工程建设

1、生态工程的概念 。

人类应用自然生态系统、系统学等学科的基本原理和方法，通过系统设计和调控技术组装，对已被破坏的生态环境进行修复、重建，对造成环境污染和破坏的传统生产方式进行改善，并提高生态系统的生产力，追求生态、经济、社会效益的统一。

2、生态工程的兴起：经济的不当发展对环境的破坏（环境污染和资源匮乏）；解决经济发展与环境污染的战略思想是坚持可持续发展；解决环境与经济发展协调的新学科是生态工程。

3、生态工程建设的目的

遵循自然界物质循环的规律，充分发挥资源的生产潜力，防止环境污染，达到经济效益和生态效益的同步发展。

4、生态工程的特点

少消耗、多效益、可持续的工程体系。

5、生态经济

通过实行“循环经济”的原则，使一个系统产出的污染物，能够成为本系统或者另一个系统的生产原料，从而实现废弃物的资源化，而实现循环经济最重要的手段之一就是生态工程。

探点二、生态工程所遵循的基本原理

1、物质循环再生原理

（1）物质能够在各类生态系统中，进行区域小循环和全球地质大循环，循环往复，分层分级利用，从而达到取之不尽、用之不竭的效果。

（2）案例：我国古代传统“无废弃物农业”。实现物质循环再生，避免资源浪费和环境污染，有利于系统的稳定和发展。

2、物种多样性原理

（1）资料分析：我国“三北”防护林和珊瑚礁。

（2）生态系统的成分越单纯，营养结构越简单，自动调节能力就越小，抵抗力稳定性就越低；反之，抵抗力稳定性就越高。物种繁多而复杂的生态系统具有较高的抵抗力稳定性。

3、协调与平衡原理

（1）资料分析：水体富营养化和西北防护林。

（2）环境承载力（又称环境容纳量）是指某种环境所能养活的生物种群的最大数量。生态系统的生物数量超过环境承载力的限度就会引起系统的失衡和破坏。

4、整体性原理

（1）人类处在一个社会——经济——自然复合而成的巨大系统中，进行生态工程建设时，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会等系统的影响力。

（2）社会习惯、法律制度等也都对生态工程建设有着重要影响，建立在对系统成分的性质及相互关系了解基础之上的整体理论，是解决生态环境问题的必要基础。

5、系统学和工程学原理

（1）系统的结构决定功能原理

a、考虑系统内部不同组分之间的结构，通过改变和优化结构，达到改善系统功能的目的。

b、实例：我国南方水网地区的桑基鱼塘模式。

（2）系统整体性原理

a、系统各组分间要有恰当的比例关系，才能使得能量、物质、信息等的转换和流通顺利完成，并实现总体功能大于各部分之和的效果。

b、实例：能保持很高系统生产力的珊瑚礁。

（四）反思总结、巩固提高

教师组织学生反思总结本节课的主要内容。

（五）发导学案、布置预习

我们已经学习了《生态工程的基本原理》，课下大家完成本节课的课后练习。下一节课，我们将学习《生态工程的实例和发展前景》，大家做好课前预习。