生物實踐活動實例

周娜芳

摘 要 組織學生社會調查實踐活動與實例分析，了解生態(tài)問題，運用案例教學法，引導學生以已有的基礎知識探究生態(tài)工程的基本原理，實現(xiàn)活學活用，知識升華。

關鍵詞 生態(tài)工程的基本原理 社會實踐活動 案例教學法

中圖分類號 G633.91 文獻標識碼 B

1 教材分析

《普通高中生物課程標準》在課程設計思路中指出“選修模塊是為了滿足學生多樣化的需要而設計的，有助于拓展學生的生物科技視野，增進學生對生物科技與社會關系的理解，提高學生的時間和探究能力”。而選修3的專題5生態(tài)工程主要通過學習生態(tài)工程興起的原因、生態(tài)工程的基本原理、應用現(xiàn)狀和前景展望，開闊學生視野，進一步樹立可持續(xù)發(fā)展的觀念。其中第一節(jié)生態(tài)工程的基本原理是本專題的基礎與重點，也是培養(yǎng)學生實踐活動能力很好的載體，貼合課程標準要求，可以開闊學生視野，增強環(huán)其保意識。

本節(jié)內容豐富，有很多內容以“資料分析”的形式呈現(xiàn)，適宜用案例教學法，引導學生討論分析，有助于培養(yǎng)學生綜合分析的能力。

2 學情分析

學生在必修課上已經(jīng)學習了生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性，并且通過日常生活體驗，學生對生態(tài)問題有所了解與感悟。教學中，教師引導學生利用生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性相關內容進行資料分析，既鞏固了基礎知識，又能體驗學以致用的成就感。

3 教學目標

3.1 知識目標

簡述生態(tài)工程的原理。

3.2 能力目標

嘗試運用生態(tài)工程原理，分析生態(tài)環(huán)境問題及提出解決對策；通過資料分析，提高分析思維能力；運用各種手段搜集相關資料，提高獲取信息能力。

3.3 情感目標

樹立可持續(xù)發(fā)展的觀念，增強環(huán)保意識。

4 教學設計思維導圖

教學設計思維導圖如圖1所示。

課前準備：組織學生社會調查生態(tài)問題，了解生態(tài)工程的興起。

5 教學過程與組織

5.1 課前組織學生實踐活動

一周前組織學生實踐活動——調查生態(tài)問題。調查內容是身邊發(fā)生的或者是新聞熱點；調查結果是以PPT或者是WORD文檔的形式做成小論文，要圖文并茂，包括圖片說明、造成生態(tài)問題的原因分析、改善措施建議等；合作方式是個人或小組。這樣的目的是讓學生多了解一些存在的生態(tài)問題，初步嘗試分析問題，解決問題，并了解生態(tài)工程興起的原因。

5.2 導入

匯報部分學生調查結果，顯示優(yōu)秀學生作品，讓學生親自介紹（某學生以北京PM2.5為背景，圖文并茂，分析成因與改善措施。北京霧霾是之前發(fā)生的生態(tài)熱點，該學生以它為調查背景，揭示空氣污染嚴重，頗具時效性，容易引起共鳴）。學生分享調查經(jīng)驗，對生態(tài)問題高度關注，并有切身體會，而且也能初步掌握分析問題的方法，再分析教材的“資料分析”就得心應手了。

5.3 資料分析：傳統(tǒng)經(jīng)濟模式弊端

幻燈片顯示長江流域1998年洪災圖片與相關文字資料，教師引導學生討論分析，并回答問題：① 導致常見洪水泛濫的主要原因是什么？② 洪災反映經(jīng)濟發(fā)展模式存在什么問題？資料中哪些文字可以說明？通過印象深刻的圖片與文字說明，學生已經(jīng)領會洪災對生態(tài)環(huán)境造成的損壞和對人類造成的損失，再討論分析，不難找出答案。教師引導學生分析、說出答案的同時，還要求學生說明如何分析、在資料中如何體現(xiàn)等，借此作為案例提高學生分析能力。教師在資料二問題上做了一些處理：① 什么是石油農業(yè)？② 舉例說明農業(yè)生產(chǎn)對人體健康及環(huán)境造成的危害的實例。這兩個答案都可以在資料中直接找到答案。通過實例分析，學生深入了解到傳統(tǒng)經(jīng)濟模式的弊端，意會到它發(fā)展了經(jīng)濟效益，但破壞了生態(tài)效益。如何改變模式，在經(jīng)濟效益與生態(tài)效益之間取得平衡？生態(tài)經(jīng)濟就應運而生。

5.4 生態(tài)經(jīng)濟及其最重要手段之一——生態(tài)工程

教師通過幻燈片圖示兩種經(jīng)濟模式，使學生對生態(tài)經(jīng)濟與生態(tài)工程建設的目的更加形象，生態(tài)工程概念解剖得悉要運用生態(tài)學與工程學的基本原理，其中要遵循五大基本原理。

5.5 生態(tài)工程的基本原理

（1） 物質循環(huán)再生原理。

教師引導學生資料分析“無廢棄物農業(yè)”，回答問題：① 實現(xiàn)無廢棄物的措施有哪些？② 聯(lián)系“無廢棄物農業(yè)”物質和能量流動圖，寫出該生態(tài)系統(tǒng)的食物網(wǎng)。再根據(jù)物質循環(huán)的特點，在此基礎上完成物質循環(huán)圖解。

學生綜合分析，總結出“無廢棄物農業(yè)”生態(tài)系統(tǒng)體現(xiàn)了生態(tài)系統(tǒng)物質循環(huán)的基礎原理，然而，它是我國最古老的生態(tài)工程，衍生出生態(tài)工程的物質循環(huán)再生原理。

為了深入理解與靈活應用此原理，教師設計了相關課堂練習：如何進一步改善圖2所示的模式，實現(xiàn)能量多級利用，提高能量利用率？（答案見圖3）例如“家畜、家禽排泄物造成富營養(yǎng)化的問題。不少學生都能提出建立沼氣池，這樣學生都能理解教材中提出的“污染物是放錯地方的資源”這句話。

（2） 物種多樣性原理。

以課堂練習最后一題作為切入點：說到生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性，請分析資料“人工樟子松林”與“珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)”，對比兩者的抵抗力穩(wěn)定性。學生分析比較能得知：珊瑚礁多樣性高，營養(yǎng)結構復雜，自我調節(jié)能力高，所以抵抗力穩(wěn)定性高。這就是在生態(tài)工程建設中所遵循的物種多樣性原理。教師進一步挖掘教材，圖片顯示被破壞死亡的珊瑚礁，全球大約有70%珊瑚礁已遭人類活動破壞，說明自我調節(jié)能力是有限的，當外界干擾的強度超過一定限度，生態(tài)系統(tǒng)的自我調節(jié)能力就會喪失。課后可要求調查“人類哪些活動導致珊瑚礁死亡”進一步增強學生的環(huán)保意識與社會調查能力。

（3） 協(xié)調與平衡原理。

由于我校有河流流經(jīng)，出現(xiàn)水葫蘆泛濫的現(xiàn)象，所以學生所做調查中有很多以此為題材，選擇其中的優(yōu)秀作品作為切入點會有很好的效果。首先，學生自己調查發(fā)現(xiàn)身邊的生態(tài)問題，“身臨其境”體會更加深刻。其次，鑒于學生有了之前的經(jīng)驗，問題分析會更全面、深入，得出結論——生物要與環(huán)境相適應，也就是“協(xié)調”。而水葫蘆只所以泛濫那是因為水體富營養(yǎng)化，缺少天敵，使之大量繁殖，所以還要考慮環(huán)境承載力，那就是數(shù)量上與環(huán)境的“平衡”，從而得出協(xié)調與平衡的原理，并體現(xiàn)“發(fā)現(xiàn)問題——分析問題——得出結論”的過程。學生的作品中還提到化學防治、生物防治等防治方法，教師可以引導學生展開討論，用種群的“S”型增長曲線和種間關系相關知識分析其中利弊，深化本部分知識，也達到靈活運用基礎知識解決生物問題的效果。

（4） 整體性原理。

前三個原理都是利用學生以前所學生態(tài)系統(tǒng)相關基礎知識解決問題，教師學習整體性原理時，要不妨引導學生把“系統(tǒng)”范圍擴大，從生態(tài)系統(tǒng)擴大到“社會—經(jīng)濟—自然”復合的系統(tǒng)中，思考怎樣維持這個大范圍系統(tǒng)的“穩(wěn)態(tài)”。那就要考慮自然生態(tài)系統(tǒng)的同時也要考慮經(jīng)濟系統(tǒng)和社會系統(tǒng)，再舉例說明即可。

（5） 系統(tǒng)學和工程學原理。

學生之前沒有學過相關知識，教師宜用生物學上的“結構決定功能”作為知識遷移，理解生態(tài)工程建設中，系統(tǒng)內不同組分之間的結構決定系統(tǒng)的功能。以“生態(tài)缸的制作”作為切入點，生態(tài)缸這個小生態(tài)系統(tǒng)要維持穩(wěn)態(tài)，在制作時注意合理設計各種成分，使各成分有機地整合在一起，形成相對穩(wěn)定的小生態(tài)系統(tǒng)。再結合教材中桑基魚塘作為例子說明系統(tǒng)的結構決定功能原理。教師還可以設計幾個不同狀況的生態(tài)缸，用幻燈片顯示，其中有些存在某些問題，如消費者過多、沒有光照等，學生分析系統(tǒng)中各組分是否合理，比例是否適當，從而領會各組分之間要有適當?shù)谋壤P系，實現(xiàn)總體功能大于各部分之和的效果，即“1+1>2”系統(tǒng)的整體性原理，再舉例珊瑚礁被破壞的例子與之前相呼應。

5.6 知識小結，作品交流

教師主要對生態(tài)系統(tǒng)基本原理與它們所涉及的原理基礎進行總結。最后組織部分學生上臺展示作品，除了說明現(xiàn)象、分析其中生態(tài)問題以及提出改善措施，還引導學生嘗試分析在提出的措施中應用了哪些生態(tài)工程的基本原理。

6 教學反思

（1） 結合教材內容，適時開展實踐活動。

學生對身邊事物的感知能力強，加上現(xiàn)代網(wǎng)絡、資訊發(fā)達，本節(jié)內容適合開展社會實踐活動，課堂效果證明學生對生態(tài)問題非常關注，有一定的環(huán)保意識，此活動促使學生運用各種途徑收集資料，提高他們獲取信息的能力，切身體驗與收集資料比教材和老師提供的來的更真實與深刻。

（2） 引導學生用已有的基礎知識，自主探究分析，使學生體驗運用理論知識解決現(xiàn)實問題，實現(xiàn)“活學活用”的效果。

（3） 教學設計中注重創(chuàng)設有利于學生思考、分析的情景。如：提供“長江洪災”、珊瑚礁、生態(tài)瓶、“天平模型圖”等圖片和信息，創(chuàng)設學習情景，激發(fā)學生自主學習、分析探究，并提出適當?shù)膯栴}加以引導，使思路更清晰，達到良好的教學效果。