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工程的基本原理，實現活學活用，知識升華。

關鍵詞 生態工程的基本原理 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生態工程主要通過學習生態工程興起的原因、生態工程的基本原理、應用現狀和前景展望，開闊學生視野，進一步樹立可持續發展的觀念。其中第一節生態工程的基本原理是本專題的基礎與重點，也是培養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，增強環其保意識。

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

2 學情分析

學生在必修課上已經學習了生態系統及其穩定性，并且通過日常生活體驗，學生對生態問題有所了解與感悟。教學中，教師引導學生利用生態系統及其穩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

簡述生態工程的原理。

3.2 能力目標

嘗試運用生態工程原理，分析生態環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

樹立可持續發展的觀念，增強環保意識。

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問題，了解生態工程的興起。

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——調查生態問題。調查內容是身邊發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問題，初步嘗試分析問題，解決問題，并了解生態工程興起的原因。

5.2 導入

匯報部分學生調查結果，顯示優秀學生作品，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。北京霧霾是之前發生的生態熱點，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）。學生分享調查經驗，對生態問題高度關注，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：傳統經濟模式弊端

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 洪災反映經濟發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，學生已經領會洪災對生態環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？② 舉例說明農業生產對人體健康及環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經濟模式的弊端，意會到它發展了經濟效益，但破壞了生態效益。如何改變模式，在經濟效益與生態效益之間取得平衡？生態經濟就應運而生。

5.4 生態經濟及其最重要手段之一——生態工程

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

5.5 生態工程的基本原理

（1） 物質循環再生原理。

教師引導學生資料分析“無廢棄物農業”，回答問題：① 實現無廢棄物的措施有哪些？② 聯系“無廢棄物農業”物質和能量流動圖，寫出該生態系統的食物網。再根據物質循環的特點，在此基礎上完成物質循環圖解。

學生綜合分析，總結出“無廢棄物農業”生態系統體現了生態系統物質循環的基礎原理，然而，它是我國最古老的生態工程，衍生出生態工程的物質循環再生原理。

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：說到生態系統的抵抗力穩定性，請分析資料“人工樟子松林”與“珊瑚礁生態系統”，對比兩者的抵抗力穩定性。學生分析比較能得知：珊瑚礁多樣性高，營養結構復雜，自我調節能力高，所以抵抗力穩定性高。這就是在生態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，說明自我調節能力是有限的，當外界干擾的強度超過一定限度，生態系統的自我調節能力就會喪失。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保意識與社會調查能力。

（3） 協調與平衡原理。

由于我校有河流流經，出現水葫蘆泛濫的現象，所以學生所做調查中有很多以此為題材，選擇其中的優秀作品作為切入點會有很好的效果。首先，學生自己調查發現身邊的生態問題，“身臨其境”體會更加深刻。其次，鑒于學生有了之前的經驗，問題分析會更全面、深入，得出結論——生物要與環境相適應，也就是“協調”。而水葫蘆只所以泛濫那是因為水體富營養化，缺少天敵，使之大量繁殖，所以還要考慮環境承載力，那就是數量上與環境的“平衡”，從而得出協調與平衡的原理，并體現“發現問題——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系統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”范圍擴大，從生態系統擴大到“社會—經濟—自然”復合的系統中，思考怎樣維持這個大范圍系統的“穩態”。那就要考慮自然生態系統的同時也要考慮經濟系統和社會系統，再舉例說明即可。

（5） 系統學和工程學原理。

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，理解生態工程建設中，系統內不同組分之間的結構決定系統的功能。以“生態缸的制作”作為切入點，生態缸這個小生態系統要維持穩態，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，形成相對穩定的小生態系統。再結合教材中桑基魚塘作為例子說明系統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的比例關系，實現總體功能大于各部分之和的效果，即“1+1>2”系統的整體性原理，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

教師主要對生態系統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，除了說明現象、分析其中生態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，加上現代網絡、資訊發達，本節內容適合開展社會實踐活動，課堂效果證明學生對生態問題非常關注，有一定的環保意識，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實問題，實現“活學活用”的效果。

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