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視頻標簽：科技探索之路,生態工程
所屬欄目：高中生物優質課視頻
視頻課題：人教版高中生物選修三現代生物科技專題專題5《科技探索之路——生態工程的興起》福建
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《科技探索之路——生態工程的興起》教學設計
一、使用教材版本
本節是人民教育出版社（2003版)選修3《現代生物科技專題》中的專題5 生態工程：《科技探索之路——生態工程的興起》。
二、教材分析
本節內容為選修三專題五生態工程的開篇，對本專題的學習起到導學作用。本內容很直觀地說明了人類經濟快速發展，在改善生活質量的同時，引起的生態環境問題。其中更為重要的是，解決問題的思維方式不是“割裂式思維”，而是對“發展”要有全新的理解，從而順理成章地提出“可持續發展”的觀念。同時，也自然而然讓學生產生出了問題：怎樣用可持續發展的思維方式解決生態環境問題？由此激發學生的社會責任感。
三、學情分析
對于高二的學生而言，已學過必修三生態系統的相關知識，對于生態系統的結構、功能以及穩定性有一定的理解，也初步形成了系統與穩態的生命觀念，而正是理解“可持續發展”觀念的基礎。
高二學生的其成長過程中，對于身邊的生態環境污染問題，有直觀的體驗，甚至感同身受，對于怎樣解決身邊的生態環境問題，也有自己的觀點。
四、教學目標
1、通過資料分析、小組合作討論，能歸納出DDT對生態系統的危害，認識生態工程誕生的意義，概述生態工程的概念，從中體會科學探究的思維和方法。 2、通過桑基魚塘的圖解分析，學會從物質與能量的觀點來理解生命現象。 3、通過小組合作討論，從生態學角度，對木蘭溪兩岸生態治理的提出建議，激發社會責任感。
4、關注我國近年來在生態工程方面的成就，樹立民族自豪感，建立可持續發展的價值觀。
五、教學重難點
闡明生態工程興起的原因，嘗試運用生態工程的觀點和原理，分析生態環境問題及提出解決對策
六、課時安排 1課時 七、教學策略
依據建構主義的情境教學法、探究式教學法、
八、教具準備
多媒體課件、智慧教學平臺、希沃教學助手
九、教學過程
教學環節
教師的組織和引導
學生活動 教學意圖
（一）
課前探究導入
課前探究：課前通過學校的智慧教學系統發布研討任
務：觀看視頻，收集資料，談談對木蘭溪兩岸可持續發展的建議。
課件展示：課前學生通過學校智慧教學系統進行研討的
網頁截圖，并從中選取兩位同學的建議進行現場討論。
引入：生態工程的學習內容
學生登錄智慧教學系統進行研討，并
收集相關資料
通過課前探究，調動學生的學習積極性，自然引入本
節課學習
（二）
生態工程的意義與興起的原
因
探究一： 追溯生態
工程的相關科學史
課件展示：習近平總書記的名言：“綠水青山就是金山銀山”。
提問學生怎樣理解這句話，引導學生利用所學的有關生態系統與環境保護的知識以及進行回答。
小結：生態工程是生態文明建設的一部分
出示資料1：1945年,瑞士的化學家穆勒發明合成了DDT能夠有效地殺除蚊，控制瘧疾蔓延,穆勒也因此獲1948年諾貝爾生理及醫學獎。
出示資料2：
上世紀60年代科學家發現DDT在環境中非常難降解，并可在動物脂肪內蓄積，甚至在南極企鵝的血液中也檢測出DDT，鳥類體內含DDT會導致產軟
殼蛋而不能孵化。 提問：
（1）利用必修三的知識解釋DDT對生態系統的危害？ （2）怎樣修復DDT造成的生態環境的破壞？
學生充分調動所學知識對“綠水青山就是金山銀山”這句話的生物含義進行討論、交流。
學生根據教師提出的問題進行討論、交流
學生直觀認識到學習本節課的現實意義
學生體會到科學
技術的兩面性，也
體驗到科學思維
的重要性
小結：由于人類在發展經濟與科技的過程中，忽視了對環境的保護，不可避免對生態系統造成了破壞，在此背景下，一門新的學科應運而生。
出示資料3：1962年,生態學家奧德姆首先提出生態工程的概念，他認為對自然的管理就是生態工程，更好的措施是與自然結成伙伴關系。
提問：人與自然怎樣結成伙伴關系？
并由此引入我國生態學家馬世駿對生態工程的定義， 出示資料4：1984年我國生態學家馬世駿先生將生態工程定義為：應用生態系統中物種共生與物質循環再生原理，結構與功能協調原則，結合系統分析的最優化方法，設計的促進分層多級利用物質的生產工藝系統。
提問：什么是生態系統的結構與功能？
小結：基于我國人多地少，資源有限的國情，我們更應該進行生態工程建設
思考、討論、分析、探究。借助問題，思維逐步深入。
學會從國情出發，理解生態工程建設的意義
。 。
認同一項科學技術的發展，需要依靠許多科學家的不斷探索
（三）
生態工程的內容
課件展示：
出示任務：圖解分析桑基魚塘是否存在廢棄物？原因？
組內討論、交流，組間展示，相互補充，形成新知
檢測學生預習和課堂學習成果，培養語言表達能力，通過教學軟件輔助學習，改變學習方式，提高學習主體地位，并達到與信息技術深度融合的目的。
探究二： 生態工程的內容——原理
提問：這種無廢棄物的生產方式體現了生態工程中“物質循環再生的原理”
。大家從這種模式還能分析出哪些原理？ 教師充分調動學生的學習經驗，根據建構主義理論為教學指導思想，適時地給學生提供“支架”，引導學生步步深入，層層遞進進行探究。相關設計如下： （1）對于學生較易分析出的原理——物種多樣性原理與協調平衡原理，充分放手讓學生回答
（2）對于學生難以理解的原理——系統學與工程的原理，教師為桑基魚塘為基礎，進行適當拓展。例如，可
將桑基魚塘的模式，在桑樹林的基礎上，增加甘蔗、果樹等組成成分，從而將學生引導到如何合理安排這些組成成分，發揮出“1+1〉2”的效果上，使學生對該原理有一個直觀的理解。
（3）對于學生易搞錯的原理——整體性原理，通過學生展示，相互質疑，教師修正的方式進行學習。 小結：生態工程的概念 在討論中質疑，在質疑中有所收獲，
體驗到合作學習的樂趣
培養學生關注細節，體驗科學思維
學會知識生成
（四）
生態工程實例學習
視頻1展示：有關木蘭溪水患的視頻短片。
教師出示木蘭溪水患的直接原因： 堤岸坍塌、河床變淺、河道變窄、河水污染
提問：這些原因背后的所反映的生產與生活方式的問題是什么？
小結：1、工業廢料、廢水
2、生活垃圾、污水 3、違法取沙 4、沿溪養殖
組內討論、交流
引發學生的社會責任感，推進教學進程
視頻2展示：習近平總書記指導木蘭溪治理
提問：關于木蘭溪治理，你最大的感受是什么？
小結：這個治水理念就是可持續發展的理念。
體會到習近平總書記對人民群眾生活的關心和先進的治水理念，從而加深對可持續發展理念的理解
激發學生勇于擔當與奉獻的精神
（五）
探究三： 情境教學——為木蘭溪生態治理提建議
展示任務：面對木蘭溪兩岸生態系統的修復與重建,如果你是政府的生態專家，你有什么建議？如何解決生態保護與當地人民經濟發展的矛盾？
教師適時引導學生從生產方式與生活方式兩個方面進行建議。（控制好討論的時間與導向）
學生以小組為單位進行討論，組間展示，相互修正
培養理性思維和科學探究能力。
（六） 課 后 作 業
1、作為一名生態學專家，根據所學內容，進行調查，
完成有關木蘭溪兩岸生態進一步治理的可行性建議。
2、在智慧平臺上對“綠水青山就是金山銀山”進行研討
深度學習不
僅體現在課堂，也體現在課后探究。
十、板書設計
十一、教學反思
1、課前反思
本節內容作為專題5生態工程的“引入篇”，在課程安排上具有導學的作用，但是在教學中容易被忽略，這主要是與“科技探索之路——生態工程的興起”的內容設置偏“科普化”，“趣味化”有關，尤其是兩幅漫畫的出現，無疑又讓老師生起了忽視之心。然而，通過深入分析，我發現本節內容意義重大，尤其是在當下倡導生態文明的環境下，作為一名生物老師，有責任與義務，讓學生明白生態工程的“前世今生”，更重要的是，讓學生體會到基于我國國情，進行生態工程建設的重大意義。正是基于以上原因，所以我選了這節內容。
在備課與教學設計，面對相對“空洞”的教材內容，我查閱了大量文獻資料，從都江堰、木蘭溪到塞罕壩、庫布其，從白色污染到DDT，從中大量取舍，凝練達成學科素養的教學目標，并以達成可持續發展理念的最終效果為主線，將相關內容串聯起來。其間多易其稿，幾欲放棄，耗時幾個月，在指導老師的幫助下，終于堅持下來成篇。雖有不足，余已無悔矣！ 2、課后反思
做到了以教學目標確定教學內容，在教學過程設置合適的教學情境，通過層層遞進的問題驅動學生理性分析、合作探究，生生交流，相互修正，總結師生共同總結的教學模式，來達成教學目標。在此過程 中，將課堂與信息技術融合，從而實現核心素養的有效滲透，并體現了科學史在教與學中的價值。不足之處在于對學生的探究學習的導向與時間還要進一步研究與優化。
視頻來源：優質課網 www.jixiangsibao.com
