人教版高中生物选修三5.2《生态工程的实例和发展前景》word教案

【优化设计】-高中生物 5.2生态工程的实例和发展前景教案新人

教版选修3

教学建议

教材选择的六个生态工程各有特色,教师可以根据学生的经验、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可以通过资料分析进行。如果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.大区域生态系统恢复工程的教学,师生可以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、发展前景及存在的问题。

3.湿地生态恢复工程的教学,可适当加入湿地的生态功能、我国湿地面临的问题,以及生物多样性的保护等内容,在教学中注意整体性原理的应用。

4.关于矿区废弃地生态恢复工程的教学,如果学生没有这方面的经验,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恢复工程(德国在这方面的工作很有特点)。

5.城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,分专题研究城市生态系统的主要问题,调查城市生态工程的现状,以小专题(如校园或小区绿化)的形式设计城市生态工程,撰写调查报告和开答辩会等。另一种方式是可以带领学生调查城市生态系统存在的问题,讨论目前所采用办法的利与弊。

6.关于“生物圈2号”内容的教学,虽然“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真的分析。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,最主要的是总结分析其失败原因和带来的启示。另一方面,可以以当年进入“生物圈2号”的科学家的口气描述实验的过程,反思其失败的原因。

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,还可以让学生搜集古代哲学家的思想对生态工程和环境保护影响的名句。同时,应让学生理解建立生态工程是人们不得已而为之的,存在一定的局限性,而保护环境、建立循环经济是最根本的。

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影响。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,相互依赖,互为对方创造和维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衡状态。它们之间的主要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创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维持环境中适宜的pH。

沼气发酵的整个过程分为三个阶段,即液化阶段、产酸阶段、产甲烷阶段。有机物分解

可分为两个阶段:第一阶段,复杂的高分子有机物转化为低分子有机物,例如乙酸、丙酸、丁酸等;第二阶段,将第一阶段的产物转化为甲烷和二氧化碳。其中乙酸转化为甲烷有两条途径:①乙酸的甲基化形成甲烷;②乙酸转化为CO2和H2,再形成甲烷。

总体来看,目前我国关于沼气的科研较薄弱,沼气发生的一些基本原理目前仍在探索之中。

精确农业

精确农业,或称精细农业、精准农业,是大约20年前在美国明尼苏达大学的土壤学者倡导下开始探索的环境保护型农业的通称。作为基于信息高科技的集约农业,精确农业将遥感、地理信息系统、全球定位系统等技术与作物生长模型、作物—土壤养分动态等农学技术,以及传感技术、电脑控制喷洒施肥装置等农业机械技术结合起来,实现在农业生产全过程中对农作物、土地、土壤从宏观到微观的实时监测,进行因地(土地空间分布)制宜地精确施肥和用药,做到增产、节肥(药)、节水和减少农业化学品对环境的污染,同时实现生产率的提高和可持续发展。