生物选修3《现代生物科技专题》生态工程的实例和发展前景第1课时教学设计

这是一份生物选修3《现代生物科技专题》生态工程的实例和发展前景第1课时教学设计，共7页。教案主要包含了教材分析，教学目标等内容，欢迎下载使用。
本节课为人教版《高中生物新课标选修3·现代生物科技专题》专题5《生态工程》第二节 “生态工程的实例和生态工程的发展前景” 第一课时内容。教材内容呈现的方式是首先指出面临的问题，然后，提出解决的对策，最后通过案例介绍了生态工程的实际应用。便于学生对生态工程基本原理的理解，并对于学生树立生态学的观点，培养理论联系实际的学风，具有较好的作用。
【教学目标】
知识与技能
举例说出生态工程的实例，说出这些实例所运用的主要生态工程原理。
过程与方法
（1）尝试运用生态工程的原理对身边的生态工程重新认识。
（2）尝试进行简单的评价、分析。
情感、态度与价值观
（1）初步建立起科学分析问题、评价等方法。
（2）参与课堂讨论和交流，敢于并清晰表达自己的观点。
（3）提高环保意识，并积极参与环保事业。
1.2教学重点和难点
教学重点：生态工程的实例分析
教学难点：分析生态工程的实例所应用生态工程的原理
2.学情分析
本节课的内容与必修3《生态系统及其稳定性》有密切的联系，学生在初中生物课中接触过生态学知识，能够从身边生活和媒体的介绍中了解了一些有影响的生态工程，刚刚学习了《生态工程的基本原理》，因此，学生利用已经学过的知识来分析生态工程实例中涉及到的生态工程原理是很好的实践。
3.教学策略
这节课内容比较简单，分析三个生态工程实例：农村综合发展型生态工程、小流域综合治理生态工程、大区域生态系统恢复工程，如果仅仅只是了解，对于学生能力的提高作用不大，在处理教材时，我把教材作为资料，引导学生利用已经学过的知识和原理来分析问题，解决问题，以培养学生搜集、处理信息以及获取新知识的能力。
4.学法指导
通过课前准备培养学生搜集、处理信息以及获取新知识的能力；
通过对三个生态工程实例的分析，培养学生分析问题、解决问题的能力。
5.教学过程
导课：从今天开始，我们将用三节课的时间来学习――
【板书】5.2生态工程的实例和发展前景
20世纪70年代以来，我国生态工程的理论和实践都取得长足进展。在某些研究领域已处于国际领先地位，在实践上已应用于农业生产、环境保护、城镇建设等许多方面，取得了举世瞩目的成就
【提问】生态工程的基本原理有哪些？
生：物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理、系统学和工程学原理
一、生态工程的实例
课本上介绍了六个生态工程的实例：农村综合发展型生态工程、小流域综合治理生态工程、大区域生态系统恢复工程、湿地生态恢复工程、矿区废弃地的生态恢复工程和城市环境生态工程。
我们在学习时，要注意用生态工程的基本原理来分析。
1、农村综合发展型生态工程
学生阅读课文回答：
（1）解决的问题：物质的多级利用、资源有限较多产出
（2）对策：进行综合发展型生态工程
（3）实例：北京郊区窦店村综合发展生态工程
（展示窦店村综合发展生态工程示意图，引导分析）
“三料”问题：饲料、燃料、肥料
（4）应用原理：物质循环再生原理、整体性原理、物种多样性原理等
讨论：①在这一案例中，主要运用了哪些生态工程的基本原理？
物质循环再生原理、整体性原理、物种多样性原理等。
②这一生态系统的结构和功能有哪些特点？有哪些值得借鉴的做法？
这个案例以沼气工程为核心，农林牧副渔各业全面发展，增加了劳动力就业机会，促进了经济发展；同时又降低了环境污染，促进了农村的可持续发展。
2、小流域综合治理生态工程
小流域：河流各级支流的集水区域
学生阅读课文回答：
（1）解决的问题：小流域的水土流失
（2）对策：综合治理。目标是建立稳定、持久、高效的复合系统，获得最大的生态和经济效益。
（3）实例：甘肃陇南地区的“九子登科”的治理模式
简要讲解：
山顶戴帽子：山头实行封禁管理、营造水土保持林，保护和恢复植被；
山腰系带子：半山陡坡退耕还林还草，发挥林草拦蓄作用，减少径流；
坡地修台子：坡耕地以坡改梯田为突破口，建设基本农田，为调整农业产业结构提供条件；
地埂锁边子：充分利用地埂种植经济作物，既获得经济效益，又保护地埂；
荒地荒沟栽苗子：在荒山、荒沟、荒坡地建设薪炭林；
山脚种果子：山脚发展经济林果园，促进商品经济发展；
沟底穿靴子：在干、支、毛沟沟底修建谷坊、拦挡坝，建设沟坝地，拦蓄泥沙，防止沟壑被水冲蚀而导致其不断扩张；
见缝插针钉扣子：利用田间地头、房前屋后栽植林果，发挥零星作用，提高治理程度；
秋田盖罩子：在缓坡耕地改顺坡种植为横坡等高种植、实行地膜覆盖等保土耕作措施。
（展示图片，让学生分析）
通过学生讨论，分析原理
①小流域的综合治理，“综合”表现在哪些方面？
一改以前的单纯造林和蓄水、减沙等工程模式，同时考虑到了生态效益和经济效益：不但注重通过还林、还草、筑坝等措施达到蓄水、降低土壤侵蚀的生态效果；还考虑如何提高人们的生活水平。例如，不但种植农作物，还同时种植经济作物来提高人们的收入；考虑到了种植薪柴林解决人们的燃料来源问题。各种措施的结果是建立一个稳定、持久、高效的生态系统。
②为什么要针对不同的地形采取不同的措施？这体现了生态工程的什么原理？
山顶土壤条件、气候条件恶劣，不宜蓄水，交通不便，改造成本高，适宜封山，依靠自然恢复力来恢复植被；山腰、荒地等土壤，虽然水分条件较好，但是仍不适宜种植农作物，对于这样的地方可以自然恢复，也可以人为种植适宜的林木、草或果树等，加快植被恢复速度，这样既能降低土壤侵蚀，又能创造一定的经济效益；对沟底而言，应建设堤坝系统，它可以蓄水和淤积土地，还能够减少山体的崩塌和滑坡，保证人民的生命财产安全；对坡地和山脚农田来说，土壤、水分条件良好，交通也较方便，土地生产力高，适宜种植农作物来解决人们的粮食和收入等问题，但是在坡地上要水平梯田种植，以减少水土流失。
根据不同的地形采取不同的措施，既要考虑到生态效益，又要考虑到人们的生活和收入问题，这体现了生态工程协调与平衡、因地制宜的原理和思想。
③从这一案例看，当地是怎么做到经济效益与生态效益相统一的？这一模式在其他小流域能够照搬吗？
这种模式在其他小流域不能照搬，还是要因地制宜地进行生态工程建设，不同气候带、不同自然条件和不同经济发展水平的地区，其生态工程的模式应各具特色。
（4）应用原理：整体性、协调与平衡、工程学原理
3、大区域生态系统恢复工程
（1）解决的问题：土地的荒漠化
（2）对策：植树造林、退耕还林还草。取得的成就有减轻了风沙、干热风、寒露风、昆虫等农作物的危害，改善了农业生产条件，加快了地方经济发展和人们脱贫致富本小康的步伐
（3）实例：退耕还林还草生态工程、水土保持生态工程、“三北”防护林生态工程
图片展示：“三北”防护林
学术讨论回答：
①国家为什么投入巨大的人力和物力兴建三北防护林工程？这一工程为什么需要如此漫长的时间？
三北防护林跨越中国13个省、直辖市、自治区，对我国具有重要的意义：生态环境的质量关系到这一地区人民的生产和生活问题，对维护社会稳定具有重要意义；更重要的是，这一地区的生态环境关系到下游地区人民的生产、生活和经济发展，如黄河上游的水土流失容易导致下游地区的洪水泛滥，而危害巨大的沙尘暴的发生也与这一地区的土地沙漠化关系密切；同时这里自然矿产资源丰富，对我国的经济发展和国家安全具有重要战略意义。
这一地区区域广阔，气候、自然条件复杂，总体经济发展水平较低等情况也决定了这个工程需要较长的时间，非一朝一夕之功。
②这一工程横跨多个省区，根据协调与平衡原理和生物多样性原理，不同地区在造林设计上应当注意什么问题？
首先应考虑树种的生态适应性问题，种植适宜品种，宜林则林，宜灌则灌，宜草则草；其次要考虑树种的多样性，保证防护林体系的稳定性；不同地区应根据当地情况采取不同的策略，如条件恶劣的地区应该结合自然恢复力，而农区的防护林中农田防护林网可能占较大比重。
通过讨论，总结——
（4）应用原理：整体性、协调与平衡原理
课堂练习：
1.农村地区常出现“三料”的缺乏，下列不属于“三料”的是（ ）
A.饲料 B.燃料 C.石料 D.肥料
2.根植于“天人合一”的古典哲学思想的我国农业生态工程建设遵循了“_______、_______、__________________”的基本原理，显示了强大的生命力。
3.经过十年努力，我国西北防护林已经初步建立，建立了新的生态平衡，其重要意义是（ ）
A.解决了环境污染问题
B.使生态系统朝着更有益于人类的方向发展
C.建立了畜牧业的生产基地
D.建立了自然保护区
4.“小流域综合治理”的综合体现在（ ）
A.改变单纯造林、减水、减沙等工程模式，同时注重生态效益和经济效益
B.采用多种植物进行生态工程恢复
C.运用了多种生物措施
D.运用了生态工程的整体性原理
5.下图为某农业生态系统的结构模式图，据图回答：
（1）食用菌在该生态系统中属于______________（成分）。
（2）图示的生态系统能充分利用废弃物中的能量，形成“无废弃物农业”，这主要遵循了生态工程的_____________________原理。
（3）在充分利用能量，减少环境污染的同时，通过饲养家禽、家畜，栽培食用菌，提高农民经济收入，使保护环境和发展经济相互协调，体现了生态工程_____________________原理。
答案：
1.A 2.整体性、协调与平衡、物质循环再生 3.B 4.A
5.（1）分解者 （2）物质循环再生 （3）整体性
作业：1、预习生态工程的另外3个实例
2、查找有关湿地生态恢复工程、城市环境生态工程相关资料
板书设计：
5.2生态工程的实例和发展前景
一、生态工程的实例
教学反思：
通过本节内容的学习，能运用生态工程原理分析生态工程案例，较好地达成了教学目标，对比较明显的原理学生很快可以分析出来，对不太明显的通过提示也可以找出答案，教学互动效果较好，测评练习起到了检测的目的。不足之处：学生自主讨论由于时间问题进行的偏少。解决的问题
对策
应用原理
农村综合发展型生态工程
物质的多级利用、资源有限较多产出
建立农村综合发展型生态工程
物质循环再生
整体性
物种多样性
小流域综合治理生态工程
小流域水土流失问题
采取多种措施进行综合治理
整体性
协调与平衡
工程学
大区域生态系统恢复工程
我国土地荒漠化问题
植树造林
退耕还林还草
物种多样性
整体性
协调与平衡