《生态工程的基本原理》教学设计
许昌高级中学朱巧云
【教材分析】
教材地位《生态工程》是必修模块“稳态与环境”知识的延伸和应用，“生态工程的基本原理”是本节的核心知识。建设生态文明是国家未来发展的总趋势，高中生担负着祖国未来建设的重任，掌握“生态工程的基本原理”等学科基础知识，及早形成生态文明的观念，对祖国未来建设有重要意义。
重点、难点分析生态工程的基本原理及在具体情境中综合运用生态工程原理、分析生态环境问题及提出解决对策是教学的重点；系统学和工程学原理比较抽象，是本节的一个教学难点。
【教学目标】
知识目标简述生态工程的原理，举例说出各原理的内容
能力目标 1）尝试运用生态工程的原理，分析生态环境问题及提出解决对策。
情感目标 1）初步形成物质循环利用、物种多样性、协调与平衡、局部与整体相统一的观点，树立可持续发展的
观念。2）关注我国人民在生态工程建设方面的成就，增强学生的民族自豪感。
【教学策略】
生态工程的基本原理，包括生态学、系统学和工程学的原理。前四个原理的理论基础与必修3模块中生态系统的结构、生态系统的物质循环、能量流动和信息传递、生态系统的稳定性、种间关系、环境容纳量等内容关系密切，学生已具备一定的认知基础，在此基础上充分利用教材提供的图文信息课外收集整合的有关资料，采用案例教学模式，让学生在案例分析中体会和理解基本原理，然后再用基本原理尝试分析讨论对案例问题的解决。在突破“系统学和工程学原理”这个教学难点时，设法找到学生已有的知识与新知识的联系，通过类比，完成由具体事例向抽象理论的转化，实现感性认识向理性认识的飞跃。
【教学流程】
第一阶段：导入新课
同学们，我们许昌位于河南省中部，属于淮河流域沙颍河水系，近几十年来淮河流域的水质不断恶化，有一首民谣是这样说的：“五十年代淘米洗菜，六十年代洗衣灌溉，七十年代水质败坏，八十年代鱼虾绝代，九十年代身心受害。”
这首民谣可以说真实地反映了淮河水质遭受污染的情况。
不仅如此，全球范围内也出现了严重的生态环境问题：温室效应导致的冰川融化、海平面上升；土地荒漠化带来的沙尘天气；各种环境污染导致生物多样性锐减，许多物种正濒临灭绝；同时我们人类的生存也面临着巨大的威胁，对生态环境进行修复和重建已经到了刻不容缓的地步！在这种背景下，一种新的生物工程技术诞生了，这就是生态工程。
第二阶段：学习新课
一、生态工程概念
理论基础：生态学和系统学等学科的基本原理
技术手段：系统设计、调控和技术组装
操作流程：对已被破坏的生态环境进行修复、重建，对造成环境污染和破坏的传统生产方式进行改善，并提高生态系统的生产力。
最终目的：促进人类社会和自然环境的和谐发展。
[过渡]生态工程是一项前景非常广阔的生物技术,那么在设计生态工程时,应该注意哪些问题呢本节课我们重点学习生态系统的基本原理。
二、生态工程的基本原理
随堂练习
结束语：生态工程在我国及其他国家都已经广泛开展，请同学们课下搜集相关资料，如沼气工程、城市环境生态工程等实例，以了解生态工程的最新进展情况。
【教学反思】
本节课运用了案例教学法，新课程倡导教育要回归生活，因而案例的选择要有生活性。每年夏收、秋收季节，学校周围农民焚烧秸秆，学生深受其害，在物质循环再生原理的学习中选择“秸秆的出路”这个案例，来源于学生的生活。同时教学案例，应当能反映生物学的基本原理和规律，具有鲜明的生物学特征，或者与生物学教学要求相符合，具有针对性，为完成教学目标而服务，应具有典型性。
发展学生的民族精神，对国家的兴盛、社会的进步、个人的终身发展都具有重要意义。本节教学中，强调“无废弃物农业”是我国古代传统农业的辉煌成就之一，也是生态工程最早和最生动的一种模式；突出“三北防护林”建设工程是当代我国人民在生态工程建设方面的重要成就；在“桑基
鱼塘模式”分析结束时，设计了这样一段结束语：“自古有‘上有天堂，下有苏杭’之说，苏杭为什么成为人们生活中向往的天堂，是因为当地农民在几百年前就利用自己的聪明才智，建立了高生产力的生态系统，在有限的土地上创造了巨大的财富。”以此让学生体会我国人民的聪明才智，增强学生的民族自豪感。
附：
《生态工程的基本原理》导学案
【学习目标】
简述生态工程的概念，关注生态工程的建设。
简述生态工程的原理，举例说出各原理的内容。
尝试运用生态工程原理，分析生态环境问题及解决对策。
【学习重点】生态工程的基本原理。
【教学难点】生态工程的系统学和工程学原理。
【学习过程】
第一步：自主预习、梳理基础知识
知识点1 生态工程
概念：生态工程是指人类应用______________________等学科的基本原理和方法，通过系统设计、调控和技术组装，对已被破坏的生态环境进行_________________，对造成___________________的传统生产方式进行改善，并提高生态系统的生产力，从而促进_____________________________的和谐发展。
目的：遵循自然界___________________的规律，充分发挥资源的生产潜力，防止_________________,达到
___________________________________的同步发展。
特点：___________________、 __________________ 、___________________的工程体系。
知识点2 生态工程所遵循的基本原理
第二步课内探究，突破重点难点
探究1: 分析讨论我国“无废弃物农业”,解决下列问题。1：这个农业生态系统废弃的物质有哪些
2：我们的祖先是怎样处理这些废弃物的
3：废弃物还田有何重要意义
问题：每年夏收、秋收季节，农民焚烧农作物的秸秆，不仅浪费了秸秆中的能源，同时对周边环境带来严重的空气污染，出现局部能见度低、车祸发生率高等现象，更有甚者会出现“引火烧身”，给人民的生产、生活甚者生命带来了严重的影响。
出谋划策：请你利用所学的知识“为秸秆找一个合适的出路”。
探究2比较三北防护林的单纯林与珊瑚礁区生态系统,解决以下问题:
1：为什么樟子松林的松毛虫会肆虐，几十亿株杨树会毁于一旦
2：为什么珊瑚礁生态系统在深海有限的资源条件下，能长期保持稳定，维持着较高的生产力
出谋划策：从珊瑚礁生态系统的启示,想一想，对松毛虫、天牛毁坏林木的问题，如何用生物学的方法来防治林业害虫
探究3 分析案例:青岛浒苔爆发和西北杨树林.
出谋划策：结合西北地区气候条件，想一想，在我国西北地区进行防护林建设时，应选择哪些特征的树种
探究4:分析案例林区建设中的问题
为什么会出现前面造林，后面砍林的现象
出谋划策：为林区农民谋一条合适的出路.
探究5:分析三种计算机网络结构示意图,和桑基鱼塘模式
1.三种结构中哪种结构可靠性高,局部故障不会造成整个网络的瘫痪
2.找一找：桑基鱼塘模式中有几种可带来经济收入的产品
【巩固练习】
一、随堂巩固
分析下列事件用哪种生态工程原理来解释
1、畜牧养殖应注意牲畜量不超过草地承载量
2、使用堆肥和沤肥法实现生态农业
3、广东大量引种木麻黄作为行道树，一年一种叫吹绵介壳虫的害虫使木麻黄遭受严重破坏，后来从国外引进澳洲瓢虫，已持续发挥了控制害虫的作用。
4、在进行林业工程建设时，一方面要号召农民种树，另一方面要考虑贫困地区农民的生活问题，如粮食、烧柴以及收入等问题。
5、互利共生的生物
二、课后巩固
1、我国“三北防护林”，虽然取得了巨大的生态和经济效益，但由于没有完全按照自然生态规律办事，也产生了不少问题。例如，辽宁西部的章古台地区，由于单一种植樟子松树，使松毛虫因为没有天敌而肆虐一时，使很多地方几乎成了不毛之地。这个事实说明了（）A．樟子松树的抗虫能力很差
B．松毛虫的危害性很强，并专一性的侵害樟子松树
C．生物多样性对生态系统的重要性
D．由于植物种类达单一，导致松毛虫只能侵害樟子松树
2、人类设计生态工程的根本目标是（）
A．促进自然界良性循环的前提下，达到生态效益与经济效益的同步发展
B．促进自然界良性循环的前提下，防治环境污染，提高经济效益
C．防治环境污染，达到生态效益与经济效益的同步发展
D．促进自然界良性循环的前提下，充分发挥资源的生产潜力，防治环境污染，达到生态效益与经济效益的同步发展
3、在“人工湿地”生态系统中，对废水净化起主要作用的是（）
A．微生物的分解和转化作用以及相关的物理、化学作用，如沉淀、吸附、过滤等
B．微生物的分解和转化作用
C．相关的物理、化学作用，如沉淀、吸附、过滤等
D．微生物的分解和转化作用以及化学作用，如沉淀、吸附、过滤等
4、下列关于生态工程的叙述中，错误的是（）
A.生态工程是生态学和工程学的结合
B.生态工程追求经济和生态的双赢
C.应用物种多样性原理和物质循环再生原理
D.生态工程是无消耗、多效益的工程
5、生态工程的调控机制是（）
A．人为调控 B．自我调控 C．人为辅助下的自我调节 D．不需要调控
6、下列关于“人工湿地”的说法中，错误的是（）
A．浮水植物、挺水植物可为根际提供氧化的微环境，促进好氧细菌对废水中有机物的分解
B．沉水植物的根际保持厌氧状态，利于厌氧细菌的活动
C.“人工湿地”对污水的净化作用是通过不同类型的水生植物和微生物的共同作用实现的
D．水生植物能吸收、转化污水中的氮、磷、铜等物质
7、在植被的恢复初期，不应选择的植物是（）
A．引进的新树种 B．固氮树种
C．先锋树种 D．适应性强的树种
8、1998年长江下游发生特大洪灾，其中原因之一是（）
A．长江口热带风暴 B．长江上游森林植被破坏严重
C．水库泻洪过快 D．北方风沙使河床变浅
9、黄河是我国的母亲河，但如今黄河已经成为世界罕见的“悬河”。治理黄河最根本的措施是（）
A．加强黄河两岸堤坝的修筑 B．对黄河河床底部的泥沙清淘
C．大力培育水生生物 D．解决黄土高原的水土流失问题
10、人类对生物圈中绿色植物的严重破坏，也是造成大气表层的臭氧层减少的原因，这是因为在绿色植物的光合作用过程中（）
A．吸收C02 B．吸收太阳能 C．产生化学能 D．产生02
11、环境污染已成为人类社会面临的重大威胁，下列名词与环境污染有关的是（）
①酸雨②臭氧空洞③“白色污染”④温室效应⑤赤潮⑥光化学污染⑦噪声
A.①③④⑤
B.①②③④⑥⑦
C. ③④⑤⑥⑦
D.①②③④⑤⑥⑦
12、在我国西部大开发的战略中，“保护天然林”和“退耕还林（草）”是两项重要内容。采取这两项措施的首要目标是（）
A．开展生态旅游 B．发展畜牧业 C．增加木材产量 D．改善生态环境
13、（多选）生态工程是（）等学科交叉而产生的新兴学科。
A．生态学 B．工程学 C．系统学 D．经济学
14、（多选）我们的祖先实施的“无废弃物农业”，使我国的土壤维持了几千年的肥力，其实这种模式就是生态工程最早和最生动的模式，这种模式的诀窍在于( )
A．积极种植能够固氮的豆科植物
B．收集一切可能的有机物
C．采集某种特殊植物，将其根茎叶加水一起捣碎榨汁，作为肥料
D．采用堆肥和沤肥等多种方法，把有机物转变为有机肥料
15、（多选）进行生态工程建设时要考虑到以下哪些问题（）
A．宗教信仰 B．经济和社会的影响力
C．社会习惯和法律制度 D．自然生态系统规律
参考答案： 2. D
5.1 生态工程的基本原理 一、学习目的 1．知识技能目标 本节要能够简述生态工程兴起的原因，掌握生态工程的五个基本原理，并能在此基础上分析生态问题。 2．过程与方法目标 在掌握生态工程所遵循的基本原理的基础上，搜集各种媒体的相关信息并加以分析。 3．情感与价值观目标 关注生态工程建设，初步形成物质循环利用、协调与平衡、多样性、局部与整体相统一的观点，树立可持续发展的观念，重视理论联系实际。 二、教学过程： 三、知识点解析 1．生态工程的五大原理
提醒①生态工程的建设应遵循以上五个原理，但不同的生态系统遵循的原理可以不同。 ②生态工程建设的目的就是遵循自然物质循环的规律，充分发挥资源的生产潜力，防止环境污染，达到经济效益和生态效益同步发展。 ③生态工程具有少消耗、多效益、可持续的特点。 2．整体性原理和系统整体性原理的比较 整体性原理指社会、经济、自然三方面协调统一，保障整个系统的稳定与平衡。如林业建设中自然系统、社会与经济系统的关系问题，即种树的同时考虑经济收入、粮食、燃料等问题。 系统整体性原理指整体大于部分之和，目的是保持系统有很高的生产力，具体的说指互利共生的生物体现系统整体性原理，如藻类和珊瑚虫、大豆和根瘤菌、地衣植物中藻类和 真菌等。
四、例题分析 例1．请仔细读图，然后指出该生态农业的优点： (1)生态农业设计的基本原理是①________________________________，②_______________________________________。 (2)生态农业的优越性表现在_____________________________________。 (3)在“农作物→猪→农户”这条食物链中，若农作物通过光合作用产出300摩尔氧气，则农作物同时产出摩尔葡萄糖， 农户从猪中获取的能量最多相当于_____________摩尔的葡萄糖。 解析本题考查农村综合发展型生态工程建设遵循的原理和优势，以及应用能力、理解分析能力等。生态农业是运用生态学原理，在环境与经济协调发展的思想指导下，应用现代科学技术建立起来的多层次、多功能的综合农业体系。生态系统中能量多级利用和物质循环再生是生态学的基本理论，食物链是能量流动和物质循环的主渠道。这样，各种农产品的生产互相协调，互惠互利，实现了能量和物质的多级利用；人们可以利用生物种群之间的关系，对生物种群进行人为调节；用天敌减轻生物危害，用生产农产品的废弃物做饲料和肥料，减轻农药和化肥对环境的污染。能量和物质在食物链中传递按10％～20％逐级递减。 答案(1)①生态系统中能量多级利用和物质循环再生②环境与经济协调发展(2)各种农产品的生产互相协调，互惠互利，实现了能量和物质的多级利用(3)50 2 例2．下列不属于生态工程建设目的的是（） A．对造成环境污染和破坏的传统生产方式进行改善B．防止环境污染 C．单纯追求粮食产量D．促进人类社会和自然环境的和谐发展 【解析】根据生态工程的概念可知，防止环境污染，对造成环境污染和破坏的传统生产方式进行改善，促进人类社会和自然环境的和谐发展都是生态工程建设的目的。只有C 项不正确，单纯追求粮食产量有可能影响整个生态系统的和谐发展。【答案】C 例3．我国在20世纪80年代兴起桑基鱼塘生产模式，实现了“原料——产品——原料一一产品”的循环生产模式，它不属于 （）C A．生态经济B．循环经济C．生态工程D．生态农业 【解析】本题原理是生态系统中物质循环再生产下产生的生态农业中物质的多级利用，本题强调的是生产模式，生态工程与该模式有一定关系，但不属于同一概念范畴。【答案】C 例4．如图是“无废弃物农业”物质和能量流动图，该图所体现的主要生态工程原理是（）
专题5 生态工程 5.1 生态工程的基本原理 『课标解读』 1、知识方面 简述生态工程的概念，关注生态工程的建设。 简述生态工程的原理，举例说出各原理的内容。 2、情感态度与价值观方面 关注生态工程建设。初步形成物质循环利用、协调与平衡、多样性、局部与整体相统一的观点，树立可持续发展的观念。 3、能力方面 尝试运用生态工程原理，分析生态环境问题及解决对策。 『网络构建』 生态工程建设目的：遵循自然界的规律，充分发挥资源的生产潜力，防止，达到和的同步发展。（少消耗、多效益、） 生态经济：主要是通过实行“”原则，使一个系统产生出的污染物，能够成为本系统或者另一个系统的，从而实现废弃物的资源化，而实现循环经济最重要的手段之一是。 1）原理：物质能在生态系统中循环往复， 2）原理：物种繁多复杂的生态系统具有较高的 生态工程原理 3）原理：生态系统的生物数量不能超过（环境容纳量）的限度 4）原理：生态系统建设要考虑自然、、的整体影响 5）原理系统的结构决定原理：要通过改善和优化系统结构改善功能 系统整体性原理：系统各组分间要有适当的，使得能量、 物质、信息等的转换和流通顺利完成，并实现总 体功能大于各部分的效果，即“1+1>2”答案： 物质循环环境污染经济效益生态效益可持续循环经济生产原料生态工程物质循环再生分层分级利用物种多样性抵抗力稳定性协调与平衡环境承载力整体性经济社会系统学和工程学功能比例关系之和『重难点归纳』 一、分析桑基鱼塘的物质和能量流动途径。 桑基鱼塘系统中物质和能量的流动是相互联系的，能量的流动包含在物质的循环利用过程中，随着食物链的延伸逐级递减。能量的多级利用和物质的循环利用：桑叶喂蚕，蚕产蚕丝；桑树的凋落物和蚕粪落到鱼塘中，作为鱼饲 料，经过鱼塘内的食物链过程，可促进鱼生 长；甘蔗可榨糖，糖渣喂猪，猪的排泄物进 入鱼塘；鱼的排泄物及其他未被利用的有机 物和底泥经微生物的分解，又可作为桑和甘 蔗的有机肥料。桑基鱼塘巧妙地利用了很难 利用的大片低湿地，发展了多种经营，为农 民创造了多种收入的门路，完全符合“无废 弃农业”的要求。
第1节生态工程及其原理 编制：王曼 审核：张统省 校对：王曼 【学习目标】 1．说出生态工程的概念 2．概述生态工程依据的原理 【自学质疑】 一、生态工程 生态工程是指人类应用_______________等学科的基本原理，通过系统设计、调控和技术组装，对已被破坏的生 态环境进行__________，对造成________________的传统生产方式进行改善，并提高生态系 统的生产力， 从而促进____________________的和谐发展。 生态工程建设的特点：_____________________ 的工程体系。 生态工程建设目的：遵循自然界 的规律，充分发挥资源的生产潜力，防止 ，达到 和 的同步发展。 生态经济：主要是通过实行“ ”原则，使一个系统产生出的污染物，能够成为本系统或者另一个系统 的 ，从而实现废弃物的资源化，而实现循环经济最重要的手段之一是 。 1） 原理：物质能在生态系统中循环往复， 2） 原理：物种繁多复杂的生态系统具有较高的 生态工程原理 3） 原理：生态系统的生物数量不能超过 （环境容纳量）的限度 4） 原理：生态系统建设要考虑自然、 、 的整体影响 5） 原理 系统的结构决定 原理：通过改善和优化系统结构改善功能 系统整体性原理：系统各组分间要有适当的 ，使得能量、物质、信息等的转换和流通顺利完成，并实现总体功能大于各部分 的效果，即“1+1>2” 生态工程的五大原理：特别提醒： 生态工程的建设应遵循以上五个原理，但不同的生态系效益 少消耗、多效益、可持续 循环经济 生产原料 生态工程 物质循环再生 分层分级利用 物种多样性 抵抗力稳定性 协调与平衡 环境承载力 整体性 经济 社会 系统学和工程学 功能 比例关系 之和 探究反思： 1.生态工程产生的时代背景及理论基础和技术保障是什么？ 2.当人为向生态系统中加入新物种，增加物种的数量，生态系统的稳定性一定会提高吗？ 3. 解决城市环境污染的主要措施是什么？ 4. 传统经济与生态经济是怎么回事？ 5.你对“石油农业”是如何理解的？ 【矫正反馈】 １.碳在无机环境与生物群落之间循环的形式是（ ） A.二氧化碳 B.碳酸盐 C.有机碳 D.碳元素 2.实现可持续发展，需要下列哪项措施（ ） A.从现在起，严禁砍伐森林 B.大量开采矿产资源，发展工业生产，提高综合国力 C.保护与人类共存的各种生物 D.各国独立处理酸雨、气候变暖等环境问题 3. 生态系统内即使某个物种由于某种原因而死亡，也会很快有其他物种占据它原来的生态位置，从而避免了系统结构或功能的失衡。这体现了生态工程的什么原理 A ．协调与平衡原理 B ．物种多样性原理 C ．物质循环再生原理 D ．整体性原理 4.豆科植物和固氮菌互利共生，当把它们分开时，两者的生长都要受到损害，这体现了生态工程的什么原理 A ．系统结构功能的原理 B ．整体性原理：社会-经济-自然复合体 C ．系统整体性原理：1+1>2 D ．协调与平衡原理 5. 某草原牧区，在进行草场建设时，既注重不同牧草种类的搭配种植，又对单位面积内的放牧量做了一定控制。这种做法体现了 ( ) A ．实行“循环经济”的原则 B ．低消耗，多效益原则 C ．遵循物种多样性和协调与平衡原理 D ．建立自然——社会——经济复合系统 6.小流域治理模式应用了生态工程的多种生态工程原理，下面哪项不包括其中（ ） A.整体性原理 B.协调与平衡原理 C.工程学原理 D.物质循环再生原理 7. 某些地区出现“前面造林，后面砍林”的现象，是因为发展中哪一原理失调造成的（ ） A.协调与平衡原理 B.整体性原理 C.系统结构决定功能原理 D.系统整体性原理 8.我国西北土地沙化和盐渍化非常严重，原因有多种，其中一个主要原因是超载放牧导致草地退化。试分析上述事实主要违背了生态工程的什么原理 （ ） A ．系统整体性原理 B ．协调与平衡原理 C ．物种多样性原理 D ．整体性原理 9. 如图是“无废弃物农业”物质和能量流动图，该图所体现的主要生态工程原理是（ ） A ．物种多样性原理 B ．整体性原理 C ．物质循环再生原理 D ．协调与平衡原理 10．“1+1>2”是生态工程基本原理中的哪一个 （ ）D A ．物种多样性原理 B ．整体性原理 C ．协调与平衡原理 D ．系统学与工程学原理 11．下列结构示意图能体现系统学和工程学原理的是 （ ）D
生态系统的稳定性教学设 计 Final revision on November 26, 2020
《生态系统的稳定性》教学设计 一、教材内容分析 本节是人教出版社高中生物必修3第五章生态系统及其稳定性第5节《生态系统的稳定性》的内容，任何一个生态系统，都具有一种维持和恢复自身结构和功能相对稳定的能力，生态系统的稳定性实质是一种适应能力，生态系统的结构是生态系统的自我调节能力的载体。在生态系统的自我调节能力的内容中包含重要概念——负反馈调节。本节内容既涉及前面所学的生态系统相关部分的知识，又是对教材始终贯穿的精神——人与自然和谐发展的终结诠释。目的在于培养人们尊重自然发展规律，寻求人与自然和谐发展的途径。二、学情分析 1．学生是农村中学高二的学生，知识技能水平、合作学习能力、自主学习能力等普遍较差，全班学生的理解能力、基础知识差异极大。 2．学生在学习本节之前已学习了人体内环境与稳态，生态系统的结构以及物质、能量的运行规律，信息的传递等内容，对生态系统、稳定性有一定的认识，本节深入地从生态系统方面来认识其稳定性。 3．高二学生以形象思维为主，认识问题、解决问题的能力还要进一步提高。 4．部分学生具有思维活跃、善于观察、敢于提问等特点，对现实生活中的自然现象较为了解。 三、教学目标 知识与技能 1．识记生态系统稳定性的概念。 2．了解生态系统的自我调节能力。 3．举例说明抵抗力稳定性和恢复力稳定性。 4．简述提高生态系统稳定性的措施。 过程与方法 1．通过图片、照片、课件使学生形象地了解生态系统的稳定性。 2．通过构建模型，清晰地理解负反馈调节和自我调节能力。
5.1《生态工程的基本原理》教案 周航 ★新课标要求 1．简述生态工程的概念，关注生态工程的建设。 2．简述生态工程的原理，举例说出各原理的内容。 3．尝试运用生态工程原理，分析生态环境问题及解决对策。 ★教学重点 生态工程的基本原理。 ★教学难点 生态工程的系统学和工程学原理。。 ★教学过程 （一）引入新课 [课件]展示专题题图：（见课本第105页） [问题]你觉得本专题题图有什么寓意？ [学生]干裂的土地，赤红的荒山；幼苗的上方是蔚蓝的地球。地球似乎化作一滴甘露，滋润着幼苗和大地；幼苗又可寓意生态工程，虽然柔弱，但却顽强地支撑着地球；地球和幼苗组合和谐，象征着希望。通过师生共同分析以引起同学的思考，引导学生进入本专题的学习。[阅读]生态工程的概念：人类应用生态学和系统学等学科的基本原理和方法，通过系统设计、调控和技术组装，对已破坏的生态环境进行修复、重建，对造成环境污染和破坏的传统生产方式进行改善，并提高生态系统的生产力，从而促进人类社会和自然环境和谐发展。 [点拨]（1）涉及的学科包括生态学和系统学；（2）运用到的技术手段或方法有系统设计、调控和技术组装；（3）最终目的是促进人类社会和自然环境和谐发展。 [阅读]《科技探索之路──生态工程的兴起》给学生呈现了生态工程的兴起过程。 [归纳]（1）经济的不当发展对环境的破坏；（2）解决经济发展与环境问题的根本原则是循环经济；（3）实现循环经济的重要手段之一是生态工程。 （二）进行新课 [阅读]本节内容。思考并讨论以下问题： （1）阅读课本内容，在必修本生态系统及其稳定性的学习后，你对生态工程的应用前景肯定吗？ （2）生态工程建设的目的是什么？
2021人教版高中生物选修三《生态工程的实例和发展 前景》word教案 教学建议 教材选择的六个生态工程各有特色,教师能够依照学生的体会、区域的特点进行选择,“搭配”出适于学生学习的内容。 1.小流域综合治理生态工程的教学能够通过资料分析进行。假如学生的家乡有这类问题,教师就应从社会调查入手开展教学活动,使学生对有我国特色的生态工程有一定的了解。 2.大区域生态系统复原工程的教学,师生能够通过搜集资料了解我国沙漠化现状和“三北”防护林建设的背景、进展前景及存在的问题。 3.湿地生态复原工程的教学,可适当加入湿地的生态功能、我国湿地面临的问题,以及生物多样性的爱护等内容,在教学中注意整体性原理的应用。 4.关于矿区废弃地生态复原工程的教学,假如学生没有这方面的体会,除教材中的实例外,教师可查阅相关资料,如向学生介绍德国的矿区废弃地生态复原工程(德国在这方面的工作专门有特点)。 5.都市环境生态工程的教学,一种方式是对环境问题进行调查,组织学生进行研究性学习,如将学生分成不同的课题小组,分专题研究都市生态系统的要紧问题,调查都市生态工程的现状,以小专题(如校园或小区绿化)的形式设计都市生态工程,撰写调查报告和开答辩会等。另一种方式是能够带领学生调查都市生态系统存在的问题,讨论目前所采纳方法的利与弊。 6.关于“生物圈2号”内容的教学,尽管“生物圈2号”在初中和高中必修模块中都有介绍,但作为人工模拟自然生态系统的工程,在本专题中还有必要进行认确实分析。对这部分内容的讲授,一方面是从科学实验的角度学习,如教师提出实验方案,与学生讨论其设计思路,最要紧的是总结分析其失败缘故和带来的启发。另一方面,能够以当年进入“生物圈2号”的科学家的口气描述实验的过程,反思其失败的缘故。 7.关于我国生态工程前景的分析与展望的教学,应在总结中西方生态工程区别的基础上,突出我国生态工程的特点,还能够让学生搜集古代哲学家的思想对生态工程和环境爱护阻碍的名句。同时,应让学生明白得建立生态工程是人们不得已而为之的,存在一定的局限性,而爱护环境、建立循环经济是最全然的。 参考资料 沼气发酵的研究进展 沼气发酵是一个极其复杂的生物化学过程,包括各种不同类型微生物所完成的各种代谢途径。这些微生物及其所进行的代谢都不是在孤立的环境中单独进行的,而是在一个混杂的环境中相互阻碍。它们之间的相互作用包括:不产甲烷细菌与产甲烷细菌之间的作用;不产甲烷细菌之间的作用和产甲烷细菌之间的作用。 在沼气发酵过程中,不产甲烷细菌与产甲烷细菌之间,相互依靠,互为对方制造和坚持生命活动所需要的良好环境条件,但它们之间又互相制约,在发酵过程中处于平稳状态。它们之间的要紧关系表现在下列几方面:①不产甲烷细菌为产甲烷细菌提供生长所需要的基质; ②不产甲烷细菌为产甲烷细菌制造了适宜的氧化还原条件;③不产甲烷细菌为产甲烷细菌清除了有害物质;④产甲烷细菌又为不产甲烷细菌的生化反应解除了反馈抑制;⑤不产甲烷细菌和产甲烷细菌共同坚持环境中适宜的pH。 沼气发酵的整个过程分为三个时期,即液化时期、产酸时期、产甲烷时期。有机物分解
专题5 生态工程 5．1 生态工程的基本原理 理一理 判一判 1.实现循环经济的基本原理是物质循环再生原理。(√) 2．在建设高新农业时，沼气池的建立遵循了物质循环再生原理。(√)
3．某湖中水体富营养化，引起大面积水华，违反的是物种多样性原理。(×) 4．与石油农业相比，“无废弃物农业”最大的优点是遵循了物质循环再生的原理。(√) 5．整体性原理是考虑自然系统的规律，所有的人类活动必须完全以生态系统为核心。(×) 6．系统整体性原理是指系统各组分之间要有适当的比例关系。(√) 7．以单一种群获得经济效益的最大化违背生态工程中物种多样性原理。(√) 8．我国南方地区的桑基鱼塘模式体现了系统的结构决定功能的原理。(√) 悟一悟 1.判断生态工程原理的方法 (1)如果强调充分利用废弃物，则为物质循环再生原理。 (2)如果强调生态系统稳定性，则为物种多样性原理。 (3)如果强调各成分之间关系，则为协调与平衡原理。 (4)如果强调社会、经济和自然协调统一，则为整体性原理。 (5)如果强调整体的功能大于部分之和的效果，则为系统整体性原理。 以上所述只是一般规律，如果遇到特殊情况，还要具体分析，一个生态工程也可能涉及多个原理。 2．整体性原理≠系统整体性原理 (1)整体性原理是指社会、经济、自然三方面协调统一，保障整个系统的稳定与平衡，例如林业建设中自然系统、社会系统与经济系统的关系问题，即种树的同时考虑经济收入、粮食、燃料等问题，如图所示：
(2)系统整体性原理属于系统学和工程学原理之一，强调整体功能大于各部分之和的效果，即“1＋1>2”，目的是保持系统有很高的生产力，互利共生的生物能体现系统整体性原理，如藻类和珊瑚虫、大豆和根瘤菌等。系统整体性是指系统各组分之间要有适当的比例关系，只有这样才能顺利完成能量、物质和信息等的转换和流通，并且实现总体功能大于各部分之和的效果。 感悟体会： 练一练 1.[2019·黑龙江双鸭山一中高二期中]下列不属于生态工程建设目的的是( ) A．对造成环境污染和破坏的传统生产方式进行改善 B．防止环境污染 C．单纯追求粮食产量 D．促进人类社会和自然环境的和谐发展 解析：生态工程建设的目的就是遵循自然界物质循环规律，充分发挥资源的生产潜力，防止环境污染，达到经济效益和生态效益的同步发展，提高生态系统的生产力，促进人类社会和自然环境的和谐发展，根据分析可知，A、B、D都是生态工程建设
生态工程的基本原理 『课标解读』 1、知识方面 简述生态工程的概念，关注生态工程的建设。 简述生态工程的原理，举例说出各原理的内容。 2、情感态度与价值观方面 关注生态工程建设。初步形成物质循环利用、协调与平衡、多样性、局部与整体相统一的观点，树立可持续发展的观念。 3、能力方面 尝试运用生态工程原理，分析生态环境问题及解决对策。 『网络构建』 生态工程建设目的：遵循自然界的规律，充分发挥资源的生产潜力，防止，达 到和的同步发展。 （少消耗、多效益、）生态经济：主要是通过实行“”原则，使一个系统产生出的污染物，能够成为本系统或者另一个 系统的，从而实现废弃物的资源化，而实现循环经济最重要的手段之一是。 1）原理：物质能在生态系统中循环往复， 2）原理：物种繁多复杂的生态系统具有较高的生态工程原理 3）原理：生态系统的生物数量不能超过（环境容纳量）的限度 4）原理：生态系统建设要考虑自然、、的整体影响 5）原理系统的结构决定原理：要通过改善和优化系统结构改善功能 系统整体性原理：系统各组分间要有适当的，使得能量、 物质、信息等的转换和流通顺利完成，并实现总 体功能大于各部分的效果，即“1+1>2” 答案： 物质循环环境污染经济效益生态效益可持续循环经济生产原料生态工程物质循环再生分层分级利用物种多样性抵抗力稳定性协调与平衡环境承载力整体性经济社会系统学和工程学功能比例关系之和 『重难点归纳』 一、分析桑基鱼塘的物质和能量流动途径。
桑基鱼塘系统中物质和能量的流动是相互联系的，能量的流动包含在物质的循环利用过程中，随着食物链的延伸逐级递 减。能量的多级利用和物质的循环利 用：桑叶喂蚕，蚕产蚕丝；桑树的凋 落物和蚕粪落到鱼塘中，作为鱼饲料， 经过鱼塘内的食物链过程，可促进鱼 生长；甘蔗可榨糖，糖渣喂猪，猪的 排泄物进入鱼塘；鱼的排泄物及其他 未被利用的有机物和底泥经微生物的 分解，又可作为桑和甘蔗的有机肥料。 桑基鱼塘巧妙地利用了很难利用的大 片低湿地，发展了多种经营，为农民 创造了多种收入的门路，完全符合“无废弃农业”的要求。 二、导致1998年长江洪水泛滥的主要原因是什么？ 根本原因：长江上游乱砍滥伐森林，水源涵养和水土保持功能急剧降低，造成大量泥沙淤积河道；中游围湖造田、乱占河道，造成具有蓄洪作用的湖泊面积急剧减少。直接原因：1998年度的罕见降雨。但这也与全球温室气体排放量增加而导致的温度升高、气候异常有关。解决长江洪水泛滥的措施有：我国政府提出的“积极营造长江中上游水源涵养林和水土保持林”计划，即以生物措施为主，结合工程措施，提高森林覆盖率；“退耕还湖”和改革不合理耕作方式等。在进行生态工程建设时，要考虑到怎样解决农村（尤其是湖区或山区的迁出人员）的能源来源问题以及如何提高农民的经济收入。 三、何谓“石油农业”？“石油农业”的生产模式应当怎样改进？ “石油农业”大量使用化肥、农药和机械的生产方式，因对石油等能源有高度的依赖性而得名。它把农业生产这一复杂的生物过程，变成了简单的机械过程和化学过程。由于其投入高，产出也高，对粮食安全保障和提高人民生活水平起到了巨大的作用，但同时它所产生的废弃物和有害物质的数量也很庞大，大大削弱了农业生态系统的稳定性和持续生产力，并造成日益严重的农产品污染和环境污染等问题。“石油农业”的生产模式在不同的国家有不同的改进措施。例如，在我国，人多地少，应该大力发展生态农业。实施的具体措施包括：可以根据田间作物的需要适量施用高效、低毒、低残留的农药，多施有机肥，提高作物对水、肥等资源的利用效率，对作物秸秆和畜禽粪便进行再利用，实现物质的多级利用，等等。一方面要不断提高土地的产出水平；另一方面要减少农业活动对环境的污染，促进社会的可持续发展。 四、如何理解“污染物是放错地方的资源”？ 对环境造成危害的污染物，采用一定的措施和技术，就能够进行回收和循环利用，这样不但能够减少环境污染，而且提高了资源的利用效率，减少了资源的浪费。例
生态工程及其原理 1?下列生态工程案例与最主要运用的基本原理对应正确的是（） A.“无废弃物农业”——物质循环再生原理 B.“前面造林，后面砍林”一一整体性原理 C.“桑基鱼塘”一一物种多样性原理 D.“太湖富营养化”一一协调与平衡原理 【答案】A 【解析】 试题分析：无废弃物农业使物质能在生态系统中循环往复，分层分级利用，遵循了物质 循环再生原理，A正确；“前面造林，后面砍林”是没有利用整体性原理的后果，B错误; 桑基鱼塘生态系统体现了系统的结构决定功能原理，C错误；”太湖富营养化”是违反 了协调与平衡原理的结果，D错误。 考点：本题主要考查生态工程依据的生态学原理相关知识，意在考查考生能理解所学知 识的要点，把握知识间的内在联系的能力。 2?根据系统学和工程学原理，下列结构示意图表示的系统工作最可靠的是 【答案】D 【解析】 试题分析：据图分析，系统工作最可靠的是最复杂的，所以D正确。 考点：本题考查生态工程的内容，意在考查考生对所学知识的理解并把握知识间的内在联系。 3.下列关于湿地生态恢复工程的叙述，不正确的是（） A.该工程采用工程和生物措施相结合的方法 B.要建立缓冲带，以尽量减少人类的干扰 C.对湿地的恢复，注意退耕还湿地或建立自然保护区就能奏效 D.湿地的恢复除利用生物工程手段外，还要依靠自然演替机制恢复其生态功能 【答案】C 【解析】 试题分析：湿地生态恢复工程就是采用工程和生物措施相结合的方法，如退耕还湿地、建立自然保护区，废水处理、点源和非点源污染控制、土地处理工程，以及植物物种的引进种植等，使受到干扰的湿地得以恢复。在湿地的周围，还应建立缓冲带，以尽量减少人类的干扰，使湿地依靠自然演替等机制恢复其生态功能。故选Co 考点：本题考查生态工程的实例等相关知识，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力。 4.在帮助农民发展经济的同时，一定要注意一些实际问题，如“香蕉不宜在北方地区 栽种”、“苹果树不宜在热带地区栽种”，这主要体现了生态工程的什么原理 A.整体性原理 B.协调与平衡原理 C.物种多样性原理 D.物质循环再生原理 【答案】B 【解析】 试题分析：“香蕉不宜在北方地区栽种”、“苹果树不宜在热带地区栽种”，说明这些生物不适应当地生态环境，这主要体现了生态工程中生物与环境之间要遵循协调与平衡原理，选B。 考点：生态工程的原理
生态环境保护教案 一、教学目标 1.关注全球性生态环境问题。 2.概述生物多样性保护的意义和措施。 3.形成环境保护需要从我做起的意识。 4.进行资料搜集，了解我国利用生物技术保护生物多样性的进展。 二、教学重点和难点 概述生物多样性保护的意义和措施。 三、教学方法 探究法，讲述法 四、课时安排 1课时 五、教学过程 〖引入〗以“问题探讨”引入，学生思考回答，老师提示。 〖提示〗1.气象学家的预言是有科学根据的。例如，英国《自然》杂志和《观察家报》于2004年披露了美国国防部专家组的一份报告。该报告预测：气候变化可能演变成全球公害；未来20年气候变化将成为全球性灾难，如英国将会像西伯利亚那样寒冷，美国等主要粮食生产国将因遭遇严重干旱而出现粮食大幅减产。又如，我国科学家2004年预言：未来大气的增温值将是20世纪的2至10倍；我国华北等地仍将保持继续变干旱的趋势；气候变暖严重影响全球的自然生态系统，农业可能是对气候变化最为敏感和脆弱的部门之一。 〖板书〗一、保护植被，防止水土流失和荒漠化 全球性生态环境问题主要包括： 1.全球气候变化 2.水资源短缺 3.臭氧层破坏 4.酸雨 5.土地荒漠化 6.海洋污染 7.生物多样性等 二、保护生物多样性 1、保护生物多样性：生物圈内所有的植物、动物和微生物，他们所拥有的全部基因以及各种各样的生态系统，共同构成了生物多样性。 〖讲述〗生物多样性包含了遗传的多样性，物种的多样性和生态系统的多样性。我们说的保护生物的多样性就是指基因、物种和生态系统三个层次上的保护。
主题每层次相关的内容 基因基因携带着遗传信息，基因控制性状，基因突变和染色体变异等是遗传多样性之源 物种种群是进化的单位，突变、基因重组和自然选择使种群的基因库在代代相传过程中保持和发展，物种多样性是生物进化的结果 生态系统生态系统的结构、成分的多样性，由物种的多样性组成。保护生态系统是对生物多样性最有效的保护 〖思考与讨论〗学生思考讨论回答，老师提示。 〖提示〗1.红树林的消失，使得潮间带多种鱼类、甲壳类、贝类以及多种水鸟因生态环境改变而无法存活和繁衍，并且影响附近多种生态系统的稳定性，最终使大量的物种无法生存和发展。红树林能维持滨海湿地生态系统的稳定性，具有防风、抗海潮侵蚀海岸的作用。因此，红树林的消失还将直接影响附近的农田、养殖场、森林和城市等多种生态系统的稳定性，这对于人们的生活和生产都会产生很大的影响。 2.可以通过现代生物技术，检测并获取水稻、小麦等栽培作物野生种细胞中人类所需要的某些优良基因（如抗旱基因、抗病基因等），然后利用基因工程技术，将这些优良基因导入到相应的栽培种的细胞中并使之表达。袁隆平曾利用在海南岛发现的一株花粉败育的普通野生水稻（含有使花粉不育的基因），利用杂交技术成功地培育出高产的杂交水稻，从而掀起了水稻生产的“第二次绿色革命”。后来，经过分子检测技术得知，野生水稻细胞中至少含有两个增产基因：其中的一个增产基因就能增产18%，两个增产基因则能增产36%。 3.这两例能够说明生物多样性具有潜在价值（红树、野生水稻等生物很可能还有目前人类尚不清楚的重要功能）、间接价值（红树林对海岸的防护作用）和直接价值（潮间带的鱼类、贝类、甲壳类等可供食用、药用和用做工业原料等）。 生物的种类繁多，人类对它们已经做过比较充分研究的只是极少数，大量野生生物的价值──生物多样性的潜在价值目前还不清楚；森林生态系统同农田生态系统相比，具有更加丰富的生物多样性，对自身的调节功能更强大，因而具有更好的稳定性，这属于生物多样性的间接价值；芦苇是一种重要的造纸原料，从金鸡纳树中可以提取治疗疟疾的药物──奎宁，这些都属于生物多样性的直接价值。 〖板书〗（一）生物多样性的价值 1.潜在价值：目前尚不知道 2. 间接价值：对生态系统其调节功能 3. 直接价值（潮间带的鱼类、贝类、甲壳类等可供食用、药用和用做工业原料等）。（二）保护生物多样性 （1）就地保护（自然保护区） 就地保护是以建立国家或地方自然保护区的方式，对有价值的生态环境（如江河源头、滨海、滩涂、湿地、荒漠等自然生态系统的保护）、特殊自然景观（如森林、灌丛、草
【优化设计】2018-2019学年高中生物 5.1生态工程的基本原理课时演练·促提升 A.生态工程是生态学与系统工程学的结合 B.生态工程追求经济与生态的双赢 C.生态工程是无消耗、多效益的工程 D.生态工程促进人类社会和自然环境的和谐发展 解析:生态工程遵循自然界物质循环的规律,充分发挥资源的生产潜力,消除环境污染,达到经济效益和生态效益同步发展,与传统的工程相比,生态工程是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系。 答案:C 2.下列关于生态工程的说法,正确的是() A.系统学和工程学是生态学的一个分支 B.生态工程主要运用了系统学中的系统结构决定功能的原理 C.生态工程的整体性原理主要指生物与环境之间是不可分割的 D.物种多样性原理要求引种的生物种类越多越好 解析:系统学和工程学不是生态学的分支,而是独立的一门科学;生态工程的整体性原理是指自然生态系统是通过生物与环境、生物与生物之间的协同进化而形成的一个不可分割的有机整体;外来物种可能导致当地生态平衡遭到破坏。 答案:B 3.下列有关生产或经济的叙述,不正确的是() A.为了实现可持续发展,经济发展必须符合生态学规律,改变“人类能征服自然”的错误观念,走生态经济之路 B.“无废弃物农业”所采用的肥料一般是采用人畜粪便、枯枝落叶、残羹剩饭、河泥等通过堆肥和沤肥等方式转变成的有机肥,也可适量地使用化肥 C.众多的生物通过食物链关系相互依存,就可以在有限的资源条件下,产生或容纳更多的生物量,提高系统生产力 D.珊瑚礁之所以能够保持很高的系统生产力,得益于珊瑚虫和藻类组成的高效的植物—动物营养循环
解析:“无废弃物农业”不包括使用化肥。 答案:B 4.实现循环经济的最重要手段之一是() A.大力发展“石油农业” B.消除污染物 C.禁止产出污染物 D.生态工程 解析:石油农业会产生大量的污染物,禁止产出或者消除污染物是不会实现循环经济的,只有实施生态工程把污染物作为另一个系统的原料再被利用,才会实现循环经济。 答案:D 5.下列哪一项措施最可能与人类的可持续发展原则不相符?() A.森林的采伐量小于生长量 B.人工鱼塘生产者的能量小于消费者的能量 C.农田从收获中输出的氮素多于补充的氮素 D.农田施用的无机氮多于生物固定的氮素 解析:森林的采伐量小于生长量,是人们合理利用森林资源的一个基本要求,不影响森林生态系统的生存及稳定。农田施用化肥,人工鱼塘喂养鱼饲料属于正常现象。农田输出的氮素多于补充的氮素会影响农田的土壤肥力,导致土壤缺氮,影响再生产与可持续发展。 答案:C 6.下列有关生态工程的原理和实例中,错误的是() 选 项有关实例 相关的生态工程原 理 A无废弃物农业遵循物质循环再生原理 B 在人工林中增加植被的 层次 遵循物种多样性原 理 C 水体富营养化引起大面 积水华 违反协调与平衡原 理 D前面造林,后面砍林违反系统学和工程
《生态工程的基本原理》教学设计 【教材分析】 1.1 教材地位《生态工程》是必修模块“稳态与环境”知识的延伸和应用，“生态工程的基本原理”是本节的核心知识。建设生态文明是国家未来发展的总趋势，高中生担负着祖国未来建设的重任，掌握“生态工程的基本原理”等学科基础知识，及早形成生态文明的观念，对祖国未来建设有重要意义。 1.2 重点、难点分析生态工程的基本原理及在具体情境中综合运用生态工程原理、分析生态环境问题及提出解决对策是教学的重点；系统学和工程学原理比较抽象，是本节的一个教学难点。 【教学目标】 1.1 知识目标简述生态工程的原理，举例说出各原理的内容 1.2 能力目标1）尝试运用生态工程的原理，分析生态环境问题及提出解决对策。 1.3 情感目标1）初步形成物质循环利用、物种多样性、协调与平衡、局部与整体相统一的观点，树立可持续发展的观念。2）关注我国人民在生态工程建设方面的成就，增强学生的民族自豪感。 【教学策略】 生态工程的基本原理，包括生态学、系统学和工程学的原理。前四个原理的理论基础与必修3模块中生态系统的结构、生态系统的物质循环、能量流动和信息传递、生态系统的稳定性、种间关系、环境容纳量等内容关系密切，学生已
具备一定的认知基础，在此基础上充分利用教材提供的图文信息课外收集整合的有关资料，采用案例教学模式，让学生在案例分析中体会和理解基本原理，然后再用基本原理尝试分析讨论对案例问题的解决。在突破“系统学和工程学原理”这个教学难点时，设法找到学生已有的知识与新知识的联系，通过类比，完成由具体事例向抽象理论的转化，实现感性认识向理性认识的飞跃。 【教学流程】 第一阶段：导入新课 同学们，我们许昌位于河南省中部，属于淮河流域沙颍河水系，近几十年来淮河流域的水质不断恶化，有一首民谣是这样说的：“五十年代淘米洗菜，六十年代洗衣灌溉，七十年代水质败坏，八十年代鱼虾绝代，九十年代身心受害。”这首民谣可以说真实地反映了淮河水质遭受污染的情况。 不仅如此，全球范围内也出现了严重的生态环境问题：温室效应导致的冰川融化、海平面上升；土地荒漠化带来的沙尘天气；各种环境污染导致生物多样性锐减，许多物种正濒临灭绝；同时我们人类的生存也面临着巨大的威胁，对生态环境进行修复和重建已经到了刻不容缓的地步！在这种背景下，一种新的生物工程技术诞生了，这就是生态工程。 第二阶段：学习新课 一、生态工程概念 理论基础：生态学和系统学等学科的基本原理 技术手段：系统设计、调控和技术组装 操作流程：对已被破坏的生态环境进行修复、重建，对造成环境污染和破坏的传统生产方式进行改善，并提高生态系统的生产力。 最终目的：促进人类社会和自然环境的和谐发展。 [过渡]生态工程是一项前景非常广阔的生物技术,那么在
《生态工程的基本原理》教学设计 高级中学朱巧云 【教材分析】 1.1 教材地位《生态工程》是必修模块“稳态与环境”知识的延伸和应用，“生态工程的基本原理”是本节的核心知识。建设生态文明是国家未来发展的总趋势，高中生担负着祖国未来建设的重任，掌握“生态工程的基本原理”等学科基础知识，及早形成生态文明的观念，对祖国未来建设有重要意义。 1.2 重点、难点分析生态工程的基本原理及在具体情境中综合运用生态工程原理、分析生态环境问题及提出解决对策是教学的重点；系统学和工程学原理比较抽象，是本节的一个教学难点。 【教学目标】 1.1 知识目标简述生态工程的原理，举例说出各原理的容 1.2 能力目标 1）尝试运用生态工程的原理，分析生态环境问题及提出解决对策。 1.3 情感目标 1）初步形成物质循环利用、物种多样性、协调与平衡、局部与整体相统一的观点，树立可持续发展的观念。2）关注我国人民在生态工程建设方面的成就，增强学生的民族自豪感。 【教学策略】 生态工程的基本原理，包括生态学、系统学和工程学的原理。前四个原理的理论基础与必修3模块中生态系统的结构、生态系统的物质循环、能量流动和信息传递、生态系统的稳定性、种间关系、环境容纳量等容关系密切，学生已具备一定的认知基础，在此基础上充分利用教材提供的图文信息课外收集整合的有关资料，采用案例教学模式，让学生在案例分析中体会和理解基本原理，然后再用基本原理尝试分析讨论对案例问题的解决。在突破“系统学和工程学原理”这个教学难点时，设法找到学生已有的知识与新知识的联
系，通过类比，完成由具体事例向抽象理论的转化，实现感性认识向理性认识的飞跃。 【教学流程】 第一阶段：导入新课 同学们，我们位于省中部，属于淮河流域沙颍河水系，近几十年来淮河流域的水质不断恶化，有一首民谣是这样说的：“五十年代淘米洗菜，六十年代洗衣灌溉，七十年代水质败坏，八十年代鱼虾绝代，九十年代身心受害。”这首民谣可以说真实地反映了淮河水质遭受污染的情况。 不仅如此，全球围也出现了严重的生态环境问题：温室效应导致的冰川融化、海平面上升；土地荒漠化带来的沙尘天气；各种环境污染导致生物多样性锐减，许多物种正濒临灭绝；同时我们人类的生存也面临着巨大的威胁，对生态环境进行修复和重建已经到了刻不容缓的地步！在这种背景下，一种新的生物工程技术诞生了，这就是生态工程。 第二阶段：学习新课 一、生态工程概念 理论基础：生态学和系统学等学科的基本原理 技术手段：系统设计、调控和技术组装 操作流程：对已被破坏的生态环境进行修复、重建，对造成环境污染和破坏的传统生产方式进行改善，并提高生态系统的生产力。 最终目的：促进人类社会和自然环境的和谐发展。 [过渡]生态工程是一项前景非常广阔的生物技术,那么在设计生态工程时,应该注意哪些问题呢?本节课我们重点学习生态系统的基本原理。
NO.16生态工程及其原理（二） 编写：张莉审核：王路平 班级姓名 【学习目标】1、理解并识记生态工程原理的理论基础、内容、意义及事例； 2、学会分析具体事例中的生态工程原理。（重难点）。 【使用说明】认真阅读学案自主学习部分并记忆，有疑问的用红笔画出，各小组对有疑问的内容进行讨论； 【自主学习】 一、
【课堂检测】 1．单一的人工林比天然混合林的稳定性低，容易遭受害虫危害，这体现了生态工程的什么原理（） A．物质循环再生原理 B．协调与平衡原理 C．物种多样性原理 D．系统整理性原理 2．城市生活垃圾要做到分类、回收、利用，实现废物资源化利用。与该做法关系最密切的生态工程原理是（） A．物种多样性原理 B．整体性原理 C．物质循环再生原理 D．系统学原理 3．协调与平衡原理主要指（） A．生物与环境的适应及环境对生物的承载力B．系统各组分之间要有适当的比例关系 C．自然系统、经济系统、社会系统协调统一 D．物质循环和能量流动协调统一 4．我国西北土地沙化和盐渍化非常严重，原因有多种，其中一个主要原因是超载放牧，导致草地退化。 试分析上述事实主要违背了生态工程的什么原理（） A．系统整体性原理 B．协调与平衡原理 C．物种多样性原理 D．整体性原理 5．在进行林业工程建设时，一方面要号召农民种树，另一方面要考虑贫困地区农民的生活问题，如粮食、烧柴以及收入等问题。以上做法依据的生态工程原理是（） A．系统整体性原理 B．整体性原理 C．系统结构决定功能原理 D．以上都不是
【课后作业】 6．南京古泉生态农场是生态农业的典范。该农场将养猪、养鱼、沼气 工程、养鸭、种植农作物、养蘑菇、种桑养蚕、种植果树等多个生产 过程合理地有机结合起来，成为一种高效良性的循环，生态效益达到 了良性发展。请就此生态农场的特点，完成下列问题： （1）该生态农场充分体现了生态工程基本原理中 的、和原理。 （2）该系统工程的核心之一是沼气池，沼气的制作如图所示。在 图中标出箭头，表示生产过程中的物质循环。 （3）如果将图中“无机物——农田”这一环节去掉，对生态农业系统有何影响？ 。 （4）在该生态农场中存在如图所示的物质循环过程，据图分析不符合生态工程原理的叙述是。 A、物质经过多级利用，实现了良性循环 B、每一级生产环节都获得产品，提高了生态经济效益 C、由于食物链延长，能量逐级损耗，系统总能量利用率降低 D、由于各级产物都可以利用，减少了废物和污染 （5）据生态工程中的物种多样性这一原理，有人认为生态农业建设中，应使食物链和营养级越长越多越好。请你结合所学有关生态工程原理，分析该结论是否正确，为什么？。
1.简述生态工程的概念，关注生态工程的建设。 2.简述生态工程的原理，举例说出各原理的内容。 3.尝试运用生态工程原理，分析生态环境问题及解决对策。 二、教学重点和难点 1.教学重点 生态工程的基本原理。 2.教学难点 生态工程的系统学和工程学原理。 三、教学策略 新课的引入可采取三种方法。一种方法是：充分地利用题图进行课堂讨论，思考这个电脑合成作品的寓意。认真阅读引言，分析“地球需要我们细心的呵护”的含义，从而引出主题。另一种方法是：教师利用自己收集的资料或课本中提供的信息，如利用第二节的“思考与探究”第 1 题的资料分析内容，讨论如何使受损环境修复，从而引出生态工程这一主题。第三种方法是：让学生说出当地生态环境中存在的问题，并提出解决这些问题的方法，再进一步引出生态工程的概念。 《科技探索之路一生态工程的兴起》，从人们的认识发展变化的角度写出了在可持续发展背景下提出的生态工程的含义。建议布置学生课外阅读，并搜集有关可持续发展观提出的背景资料，布置展板，进行学习交流。在课堂教学时，教师可利用查阅的资料，从可持续发展提出的背景入手，组织学生讨论教材中的漫画。还可以模拟历史上的关于“增长极限”的讨论，在课堂上举行小型辩论会。让学生自己归纳出为什么提出可持续发展和生态工程。可持续发展的最初定义来自《我们共同的未来》一书，中文翻译可能有些拗口，学生可以和原文对比学习，理解这一定义。此外，教师应该给学生推荐一些课外参考书。 《关注生态工程的建设》的教学，建议从资料分析中总结出建设生态工程的意义。可以用教材提供的两则资料分析讨论问题。一则是1998 年长江发生的特大洪水灾害问题，首先，通过分析图“被洪水淹没的大地”，让学生感受环境问题的紧迫性，再通过搜集长江沿岸湖泊面积减少的资料和有关长江成为悬河的资料（最好是图片），引入对问题的分析讨论。课前（或课后）可布置学生搜集资料，了解最近几年来，我国采取了哪些治理措施防治洪灾，从而提出生态工程是恢复被破坏的生态环境的重要途径。另一则是分析目前我国农业上存在的一些环境污染的问题，对这一问题，可采取与上述同样的方法进行教学。通过对这两则资料的分析、讨论，让学生理解进行生态工程建设的必要性，理解通过生态工程实现“生态经济”和“循环经济”这一思路。另一种教学方式是教师或学生可搜集本地区的资料，从本地区发生的事件或其他热点实例入手，认识进行生态工程建设的必要性。 这部分教材着力阐述了可持续发展的实践中必须推行“生态经济”和“循环经济”这一思想，但没有给这两个词一个严格的定义，主要是因为学生从媒体中可以接触到这些词，从字面上也能够理解其含义。.布朗的一段话，寓意深刻，希望教师能阅读一些有关的参考书，与学生共同交流对这段话的理解和认识。