1 学情分析

学生在《必修3·稳态与环境》模块中，已经学习过生态系统的基本结构和功能，并且通过制作生态瓶，了解到生态系统成分的完整性、结构的复杂程度以及物质循环、能量流动的基本规律与生态系统稳定性密切相关。生态工程的基本原理就是在此基础上的拓展。如果教师从实例入手，创设情境，学生则很容易理解并总结出生态学原理在生态工程中的应用。但系统学、工程学原理相对比较抽象，学生掌握有一定难度。

2 教学目标

（1）通过设计生态工程，能够体会结构决定功能、生物与环境相适应、系统稳态与平衡等生物学观念。

（2）能依据已知的生态系统稳定性相关知识，分析给定情境中的生态问题的成因并提出合理解决对策。

（3）树立“经济—社会—自然”和谐发展的观点，在生活中践行节能环保的理念，关注国家生态工程发展并能为当地的生态工程建设提出合理建议。

3 教学思路

教师由全球面临的生态问题引出生态工程建设的话题，先通过提问帮助学生回顾生态系统的相关知识和原理，然后创设问题情境，引导学生分析讨论并寻找解决方法，并帮助总结这些方法所依据的生态工程原理，最后安排练习使学生进一步加深对生态工程原理的理解和应用。

4 教学过程设计

4.1 提出问题，导入新课

教师：随着人口急剧增加，人类对资源的需求也激增，经济的快速发展伴随着生态环境的污染和破坏。请大家谈一下自己感受到的环境问题有哪些？

学生：雾霾、空气污染、水污染、土壤污染、自然生态环境的破坏等……

教师：这些环境问题都是人类为了满足自身生活需求和经济发展而导改的，并最终影响人类的生存状况。怎样解决经济发展和生态保护之间的矛盾呢？这需要进行生态工程建设。

教师介绍生态工程的概念，并指出该工程要依据生态学和系统学等学科原理。

4.2 温故知新，作出铺垫

教师：请大家回忆生态系统的结构和功能有哪些？

学生：生态系统的结构包括生态系统的成分和营养结构，其中生态系统成分包括非生物成分和生物成分；生态系统的功能有物质循环、能量流动和信息传递。

教师：怎样维持并提高生态系统的稳定性？

学生1：一个稳定的生态系统，需要持续稳定的能量输入，系统内能够实现物质循环。

学生2：生态系统的结构越复杂，稳定性越高。教师：怎样使生态系统的结构变复杂？

学生：增加生态系统的物种多样性能使营养结构变复杂。

教师引导学生总结的影响生态系统稳定性的因素及其特征（表1）。

表1 高稳定性生态系统的特征

4.3 创设情境，引导建构

教师：有这样一个偏远山村，土地贫瘠，盐碱含量较高，庄稼收成不好。为谋生计，村民们各家各户都养些鸡或者猪，粪便未妥善处理，气味难闻，村里的一个池塘也被动物粪便和生活垃圾所污染。农闲时候，村民上山砍伐树木，倒卖木材，增加收入。村里不通燃气，经常停电，村民只好砍伐灌丛来烧柴做饭。请分析，这个村子存在哪些生态问题？

学生：禽畜粪便和生活垃圾造成的水体污染，烧柴造成大气污染，乱砍滥伐导致生境被破坏。

教师：造成这些生态问题的根本原因是什么？

学生：村子土壤贫瘠，盐碱化，产出少，村民收入低，为满足生活需求和经济发展，造成了对环境的污染和破坏，如图1所示。

图1 该村的生态问题及成因示意

教师：可见，这个小山村也面临着全球的共性问题，即怎样解决发展经济和保护生态之间的矛盾。作为村官，你要怎么解决这些问题？请用一句话表明你治理村庄的理念。

学生：走可持续发展道路，在村民中进行环保宣传，治理环境问题，同时合理利用当地的资源，带领村民科技致富。

教师：非常好，大家注意到了，村子生态问题的产生有其社会经济原因，所以不能单方面治理自然生态系统，还要考虑到经济和社会系统的影响力，这就是我们进行生态工程建设时，首先要遵循的原理——“整体性原理”。生态工程系统是一个“社会—经济—自然”复合系统，只有统一协调各种关系，才能保障系统的稳定和平衡。那么，具体要采取怎样的措施才能实现协调发展呢？