融入生態文明教育的高中生物學教學

隨著生態環境問題的日益嚴峻，生態文明教育的重要性愈發凸顯。高中生物學課程教學中，教師要承擔起傳播生態文明理念的重任，發展學生的生態文明意識。在生物與環境課程教學中，教師要引導學生理解生態系統的能量流動、物質循環及生物多樣性，進一步培養學生的科學探究能力和批判性思維，使其更好地認識人與自然的關系。與此同時，生態文明教育的實施除了傳遞知識，還要驅動學生形成良好的生態責任感，幫助學生樹立環境保護的意識，為實現綠色可持續發展打下堅實基礎。

一、案例剖析，探究生態現象

生態系統由生物群體及其周圍的非生物環境構成，其結構與功能十分復雜。森林、草地、濕地和沙漠等不同類型的生態系統都表現出人與環境的互動關系。在高中生物學教學中，教師帶領學生詳細地分析生態系統結構，可以幫助學生更好地認識生命與環境之間相互依賴的關系。生態系統由生產者、消費者、分解者及非生物環境等要素構成，主要以食物網和物質循環為紐帶，構成了有機體。對生態系統結構及構成要素進行分析，可以切實培養學生的科學思維，增強其環保意識，促使其逐漸形成生態文明理念。

教師：同學們，我們今天來分析生態系統的結構。大家先自己查找荒漠生態系統和池塘生態系統的資料，并試著描述它們的成分。

學生1：荒漠生態系統中有沙漠植物、沙蜥蜴和一些昆蟲，而池塘生態系統中有水草、魚類和水生昆蟲。

教師：很好！看來你們已經認識到生態系統包含不同的生物成分。那么，如果我們把生態系統分成幾部分，你們認為可以怎么分呢？

學生2：我認為可以分成植物、動物和非生物成分，如陽光和水。

教師：沒錯！實際上，生態系統的組成主要包括生產者、消費者、分解者以及非生物環境。現在，誰能解釋一下這些成分之間的關系？

學生3：生產者提供食物，消費者吃生產者或其他消費者，而分解者負責把死去的生物分解成營養物質，回到土壤中。

教師：很好，你們理解得很清楚！生產者提供能量來源，消費者獲取能量，而分解者負責將物質循環回生態系統，保持平衡。那有沒有人可以總結一下，生態系統是如何形成一個整體的呢？

學生4：所有成分基于能量流動和物質循環聯系在一起，如果少了任何一個成分，整個生態系統可能就無法正常運轉了。

教師：這位同學說得非常對！其實，每個生態系統都像一個有機整體，不同成分之間相互依存。在荒漠生態系統中，如果缺少水分，許多植物和動物就無法生存。在池塘生態系統中，水質發生變化，也會影響到魚類和植物的生長。在實際分析的過程中，我們了解了生態系統的結構，感受到環境對生物的影響。我想問一下，大家認同我們要保護這些生態系統的觀點嗎？

學生：認同！如果我們破壞了生態系統，許多生物可能就無法生存。

教師：對，這也是生態文明教育的核心！在今天學習生態系統后，我們認識到了保護環境的重要性，增強了社會責任感。在以后的日子里，我希望大家能在日常生活中細心地關注生態環境，做一個有生態責任感的人。

在剖析生態系統的過程中，學生進一步了解了荒漠生態系統、池塘生態系統，逐步掌握了生態系統的組成及各成分間的相互關系。與此同時，在對生態系統的構成及相互關系進行總結的基礎上，學生能對生命與環境之間相互依賴的關系產生深刻印象，增強保護生態環境的意識，真正地將生態文明思想內化于心，逐步形成社會責任感，加強對生態系統整體性的認知和認同。

二、情境創設，喚起環保意識

在高中生物學教學中，生態系統的能量流動是理解生態學的關鍵概念之一。能量流動是指以太陽為起點，沿食物鏈依次向下傳播的、由高到低的過程。在分析第一、第二營養級能量流動后，學生能進一步了解生態系統能源的單向與遞減特性。在教學過程中，教師創設情境，使學生進入現實或模擬的生態情境中，使其更直接地感受能量流動在生態系統中的作用。以賽達伯格湖的能量流動為例，運用生態金字塔呈現能量流動的規律，使學生在學習過程中逐漸形成珍惜和保護自然資源的意識，從而培養其對生態文明的責任感。

教師：今天我們來學習生態系統的能量流動。我想問一下，大家知道在生態系統中能量是如何流動的嗎？

生1：能量從植物開始，再傳遞給吃植物的動物，然后到捕食它們的動物。

教師：非常好！這就是我們說的能量在食物鏈中的傳遞過程。那么，大家能不能想象一下，如果我們處在一個資源有限的環境中，如何利用能量才能讓我們生存得更久？

學生2：我想可能要選擇一些可以自己生長的植物來獲得能量。

教師：是的，能量來源非常重要！下面，讓我們來看一個情境——假設我們被困在荒島上，如果只能選擇吃植物、捕獵動物，或者依賴海洋資源，你們認為哪種策略能維持得更久一些呢？

學生3：選擇植物，植物可以直接利用陽光生長，能量轉換損失得最小！

教師：很好，這是能量流動的一個重要特點——能量逐級遞減。每當傳遞到一個營養級，能量就會損失一部分。正如在賽達伯格湖中，從生產者到一級消費者，再到二級消費者，能量逐級減少，這其實就是逐級遞減的規律。

生4：那為什么能量會逐級減少呢？

教師：每個營養級在消耗能量時都會有損耗，如呼吸作用、熱量散失等，所以，進入下一個營養級的能量就會減少，大概只剩下10%～20%。我們可以用生態金字塔來表示這種逐級遞減的特點，看一看頂層的生物數量通常少于底層生物，大家認同嗎？

學生：認同，頂層的能量少，生物數量就會少。

教師：很好！這種現象其實揭示了生態系統中能量的稀缺性和單向性。其實，這也提醒我們，人類在利用自然資源時要格外小心，避免過度消耗生態系統中的生產者。我想知道，如果能量在生態系統中的流動是單向且有限的，保護資源、合理利用是不是就很重要呢？

學生：是的，如果資源用完了，整個生態系統可能都會崩潰。

教師：這就是生態文明教育的核心所在！在理解能量流動知識后，我們可以更深刻地意識到保護環境和節約資源的重要性。希望大家能在日常生活中關注節能環保，為生態文明建設貢獻自己的力量。

在本次教學中，以荒島生存問題導入情境，學生對能量流動、單向、遞減等概念有了直觀認知。在分析賽達伯格湖的能量流動示例和構建生態金字塔模型基礎上，學生能更直觀地感受到生態系統中各營養級的能量變化及其對生態平衡的影響。創設情境，有助于加深學生對相關知識的理解，從而激發學生的環保意識，促使學生樹立生態文明理念，增強學生的社會責任感，讓其切實掌握科學知識，為后續的可持續發展做貢獻。

三、實驗探究，深化生態理解

水循環、碳循環、氮循環是生態系統中物質循環的典型代表。在教學過程中，教師構建物質循環的概念模型，能讓學生直觀理解碳元素如何通過光合作用、呼吸作用等過程在生產者、消費者和分解者之間流動，是理解生態系統穩定性的基礎。與單向的能量流動不同，生態系統內部的物質能被回收，從而保證生態系統的可持續發展。在研究土壤微生物分解過程的基礎上，學生還可以更深刻地了解分解者在其中所扮演的重要角色，切實提升自身的科學思維能力，并增強循環利用資源和保護生態的責任感。

教師：現在，誰能說一說，碳元素在生態系統中是如何循環的呢？

學生2：碳元素會基于植物的光合作用從大氣中進入生物體，再被其他生物以食物鏈傳遞下去。

教師：說得很好！光合作用確實是碳循環的一個關鍵環節。植物基于光合作用固定二氧化碳，生產有機物，這些有機物會被動物攝取，碳元素向消費者和更高營養級流動。接下來，我們要做一個實驗，看一看土壤中的微生物是如何參與到碳循環中的。

學生3：土壤微生物有什么作用呢？

教師：土壤微生物可以分解動植物遺體，釋放出二氧化碳和其他無機物，使碳元素重新進入環境中。這一過程實則就體現了分解的作用。在這個實驗中，我們可以更直觀地理解分解者在物質循環中扮演的角色。下面，我將做一個小實驗，準備一些土壤樣本，觀察微生物的分解作用。

學生4：老師，我有個問題，物質在生態系統中循環，那能量也會循環嗎？

教師：這是個很好的問題！物質可以在生態系統中循環，但能量卻只能單向流動。實質上，能量從太陽進入生態系統，被生產者固定后，再以食物鏈的方式逐級傳遞，每一級都伴隨部分能量的散失。所以，物質和能量的流動方式是不同的！

學生4：我明白了，能量流動是單向的，但物質可以不斷循環利用。

教師：完全正確！所以，理解物質循環的過程對于我們科學地利用自然資源非常重要。如合理使用土地和減少污染物排放，就可以保護土壤質量，支持生態系統的正常物質循環。大家還記得生物富集嗎？這個現象會影響到物質循環。

學生：記得！生物富集會讓有毒物質在食物鏈中逐級累積。

教師：對，像重金屬和農藥等難以分解的物質，會在生態系統中富集，最終影響到人類的健康。其實，這也是我們在進行農業生產和工業活動時需要謹慎使用化學物質的原因。

學生2：為了保護生態系統的循環，我們需要合理利用資源！

教師：正是如此！

在一系列生態系統物質循環實驗探究中，學生能深入地了解碳循環和氮循環的基本原理，直觀體會到分解者在其中所扮演的角色。與此同時，在分析生物富集現象后，學生認識到污染物在生態系統中的危害性，從而增強社會責任感，為未來的環保行動貢獻一份力量。

四、學科融合，拓寬生態視野

在世界范圍內，人類活動持續增加，生態環境面臨著日益嚴峻的壓力。在生物學教學中，教師將生物學科與地理、社會和經濟等學科知識相結合，可以使學生更加深刻地認識到人類活動對生態環境的影響。如教師整合生物學中的生態學概念，將其與地理領域分配和利用資源的知識整合起來，并融合社會學對人口成長和消費規律進行研究，可以為學生提供多維的研究視角。以“茶卡鹽湖”為例，學生能意識到由于開采而造成的生態環境破壞。在此基礎上，學生對人口增長、消費結構、個體行為等因素進行分析，即可切實地認識到現代全球生態環境問題的原因，并對個體生存模式和生態環境之間的聯系進行思考，進而增強保護生態的責任感。

教師：同學們，下面我們要來討論人類活動對生態環境的影響！請大家自主搜集一下茶卡鹽湖的資料，你們認為湖泊周邊的自然環境為什么會受到影響呢？

學生1：我認為旅游開發太過度了，游客太多了，造成了環境污染。

教師：沒錯，旅游活動增加了生態負擔，破壞了湖泊的生態平衡。其實，不只是茶卡鹽湖，全球范圍內許多自然景點都面臨著同樣的情況。我們再來看另一個概念，大家聽說過“生態足跡”嗎？

學生2：聽過一些，好像是指我們使用的資源量。

教師：對，生態足跡簡單來說就是我們每個人對自然資源的使用量和對環境的影響。如果一個人消耗的資源過多、造成的污染過大，那么他的生態足跡就很大。我想問一下大家，你們認為人口增長會對生態環境產生什么影響呢？

學生3：人口增加意味著更多的資源需求，如水、土地、能源等，這些都會增加環境負擔。

教師：非常正確。全球人口增長加劇了對資源的消耗，加上現代人高消費的生活方式導致許多生態環境問題。你們知道當前有哪些全球性生態環境問題嗎？

學生4：我知道，有氣候變暖、空氣污染、亂砍濫伐等。

教師：很好！這些問題確實都在威脅著生態環境和人類的生存。如氣候變暖帶來極端天氣，空氣污染影響呼吸健康，砍伐森林破壞了生物多樣性……這些全球性問題與我們每個人的生活習慣息息相關。大家認為，日常生活中哪些行為可能會加重這些問題？

學生2：開車太多會增加碳排放，吃太多肉類也需要消耗大量的資源。

教師：說得非常好！綠色出行、多吃植物性食物、減少肉類消費、節約用水，這些都是縮小生態足跡的方法。其實，每個人的一個小小改變都會對環境產生積極的影響。同學們，今天的討論可不只是生物知識，還涉及了地理、社會和經濟等學科。我希望大家在思考這些問題時不要被課本局限，還要關注自己生活中的小細節。所以，你們認為還能做什么來保護我們的環境呢？

學生：少用塑料，節能減排，保護自然資源。

教師：非常好！希望大家都能把這些方法落實到生活中，共同為保護環境貢獻力量。

五、行動倡導，踐行綠色生活

在生態文明教育中，學生除了學習理論知識，還需要將所學應用到日常生活中。在行動倡導的基礎上，教師鼓勵學生在生活中踐行綠色生活方式，如節約能源、減少廢棄物和選擇低碳出行等，即可切實地培養學生的生態責任感，確保學生形成環保意識和良好的環保習慣，將生態文明理念內化為個人的生活態度。

教師：同學們，大家認為我們在日常生活中可以如何踐行綠色生活呢？

學生1：少用塑料袋，改用環保袋。

教師：非常好！減少塑料的使用可以有效降低環境污染。還有其他方法嗎？

學生2：少開車，多騎自行車或者步行。

教師：對。大家可以想一想，除了這些，還有什么綠色生活方式是在家里或者學校可以做到的？

學生3：我們可以在家里進行垃圾分類，把可回收物和不可回收物分開，這樣有助于資源的再利用。

教師：非常棒！垃圾分類是非常重要的，它不僅能減少垃圾的堆積，還能促進資源的循環利用，減輕環境的負擔。

學生4：還可以節約用水，如洗手時不要浪費水，刷牙時也要關水龍頭。

教師：完全正確！節約水資源是每個家庭都能做到的事情。水是生命的源泉，保護水資源就是保護我們自己。希望大家都能時刻注意節水，養成好習慣。

學生5：購買節能的家電，如LED燈泡或者低能耗的電器，這樣可以減少電力的浪費。

教師：非常好！使用節能產品，不僅能減少能量消耗，還有助于減少碳足跡。每一個選擇都是我們對地球的責任。你們的這些想法都很棒，我相信如果每個人都能從小事做起，逐步改變自己的生活方式，我們一定能夠創造一個更綠色、更美好的世界。

在教學實踐中，教師積極地倡導綠色生活方式，能切實激發學生將生態文明理念付諸行動的意識。與此同時，學生在討論中意識到每個人的生活方式都會影響生態環境，綠色行動除了關乎環境保護，還體現了公民的社會責任。

在生態文明教育的實施過程中，生物學教學不僅是知識的傳遞，更是價值觀的塑造。通過深入剖析生態系統的結構與功能，探索能量流動和物質循環的規律，以及分析人類活動對生態環境的影響，學生的科學探究能力和環保意識得以形成。更重要的是，通過情境創設和行動倡導，學生在實際生活中開始踐行綠色生活方式，逐步內化生態文明理念，形成環境保護的責任感。

（作者單位：蘭州市第三十三中學）

編輯：趙飛飛