生物的多樣性總結范文
時間:2023-12-16 16:33:24
導語:如何才能寫好一篇生物的多樣性總結,這就需要搜集整理更多的資料和文獻,歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文,供你借鑒。
篇1
(一)教材內容分析
《生物多樣性及其保護》是第二冊第九章《人與生物圈》的第二節內容,是環境教育極其重要的教學內容。本節內容主要包括生物多樣性的基本內容、生物多樣性的價值及我國生物多樣性的概況和保護知識,其涉及范圍廣,知識跨度較大。
(二)學習者特征分析
本節課授課對象是高中二年級學生,高二學生已經全部完成了前面對生物基本理論知識的學習,以生物六大基本特征為主線的知識已經掌握得很熟練,而且已經學習過生態學的基本概念和原理及環境保護的基礎知識。要從豐富的內容中概括出遺傳多樣性、物種多樣性、生態系統多樣性和直接使用價值、間接使用價值等,學生不僅需要擴散思維、概括、綜合能力,而且需要信息獲取、處理和表達能力。
二、教學目標設計
(一)知識與技能
1.能準確說出生物多樣性的概念;解釋生物多樣性的價值及分析我國生物多樣性的概況;闡明生物多樣性的保護。
2.培養學生自主學習、自主探索及總結歸納能力。
(二)過程與方法
通過課件演示、學生交流、師生交流等形式,加深學生對生物多樣性的認識,提高對生物多樣性知識的應用能力及綜合分析能力。
(三)情感與價值觀
1.讓學生在自主解決問題的過程中培養成就感,為今后自主學習打下良好基礎。
2.通過課件演示,培養學生研究探索精神,從而調動學生積極性,激發學生對生物課的興趣。
3.提高學生熱愛自然、熱愛生物、熱愛生活的理念,增強自覺保護生物多樣性的觀念。
三、教學內容設計
(一)教學重點
1.生物多樣性的基本內容及保護生物多樣性的具體要求。
2.生物多樣性的使用價值。
(二)教學難點
1.生物多樣性的保護。
2.我國生物多樣性概況。
四、教學策略分析
(一)教學方法
1.任務驅動法(觀察分析、對比)
讓學生在具體任務驅動下學習,在完成任務的過程中掌握應掌握的知識點。本節課教學中,讓學生觀察有關錄像資料和圖片并通過交流、討論識別五靈脂、蟬蛻等動物藥物標本,當歸、鳳尾草等植物藥物標本。
2.討論交流學習法(討論、講述)
通過對動物標本和植物標本的對比,在此基礎上多播放、些動植物種類,了解生物多樣性,并通過同學之間的討論解釋生物多樣性的價值及分析我國生物多樣性的概況,在此過程中,同學、老師之間加強交流。
(二)教學手段
多媒體網絡教室、相關教學課件。
五、教學過程設計
(一)導入
教師活動:展示幻燈片,黃土高原破壞之前和現在的對比。引出:保護生物資源,生物圈是人類共同的家園。
學生活動:觀看圖片,思考。
設計意圖:展示圖片,設計問題,使其產生急需探求的心理,學生學習動機由潛伏期迅速自然進入活躍狀態。
(二)生物多樣性基本內容
教師活動:1.什么是生物多樣性?2.我們應從幾個層次對它進行保護?引出:生物多樣性及其保護。
學生活動:1.生物多樣性包括遺傳多樣性、物種多樣性和生態系統多樣性。2.保護生物多樣性就是在基因、物種和生態系統三個層次上采取保護戰略和保護措施。
設計意圖:培養學生概括能力。
(三)生物多樣性的價值
教師活動:野生生物資源具有很大使用價值,只有全面認識野生生物資源的價值所在,才能增強并樹立保護野生生物資源的意識,規范人們的行為方式。引出:1.對于人類來說生物多樣性有哪些價值?2.閱讀課文,了解什么是直接使用價值,包括哪些方面?
學生活動:1.對人類來說,生物多樣性具有直接使用價值、間接使用價值和潛在使用價值。2.直接使用價值指人們能夠直接利用的,包括藥用價值、科學研究價值、重要的工業原料、美學價值及文學創作素材。
設計意圖:培養歸納總結和表達能力。
(四)我國生物多樣性概況
教師活動:以上是生物多樣性的使用價值,我國地域差異顯著,自然條件復雜多樣,從而孕育了既豐富多彩又獨具特色的生物物種和生態系統,近年來,我國生態環境面臨嚴峻形勢,為了保護好我們的生存環境,應了解我國生物多樣性的概況。引出:1.誰能說說我國生物多樣性有怎樣特點?2.為什么說我國是世界上物種最豐富的國家之一?
學生活動:1.第一,物種豐富;第二,特有的和古老的物種多;第三,經濟物種豐富;第四,生態系統多樣。2.據統計,我國苔蘚植物、蕨類植物和種子植物共3萬多種,居世界第三位。我國還是世界上裸子植物物種最多的國家,是世界上鳥類種類最多的國家之一。
設計意圖:培養學生探究能力。
(五)生物多樣性的保護
教師活動:我國生物多樣性存在兩方面問題,其中,生存環境的改變和破壞是多數野生生物滅絕或瀕危的主要原因。引出:我們應該怎么做?
學生活動:保護野生生物。生物多樣性的保護包括就地保護、遷地保護及加強教育和法制管理。
設計意圖:強化法律法規。
(六)小結
教師活動:1.結合板書,帶領學生一起回顧本節課知識框架。2.挑選典型習題,學生相互解答,教師點撥。
學生活動:整理知識體系,做習題。
設計意圖:歸納總結,拓展思維,便于記憶。
六、教學反思
本節課的教學設計主要有三個特點:
(一)教學流程設計符合認知規律
采用先導入再引導的順序,使學生盡快進入學習狀態。
(二)鼓勵學生自主學習
學生自主學習,整理知識體系,歸納總結,便于記憶。
篇2
【關鍵詞】應用;生物多樣性;生物教學;有效性
生物多樣性是指地球上所有生物(動物、植物、微生物等)、及它們所包含的基因和由這些生物與環境相互作用所構成的生態系統的多樣化程度。包括遺傳多樣性、物種多樣性和生態系統多樣性三個組成部份。
生物科學是自然科學中的基礎學科之一,是研究生物現象和生命活動規律的一門科學,它與生產、生活實際聯系非常緊密。國家生物課程標準要求生物教學要貼近社會實際和學生的生活經驗;重視發展學生的創新精神和實踐能力。同時,國家生物課程標準提出在進行生物課程教學中,教師應積極開發和利用各種課程資源,改變僅僅依靠教科書開展生物教學的傳統做法。通過調查發現各地生物教育基礎薄弱,實驗設施缺乏,課堂教學往往以教科書為主,與生產、生活聯系較少,生物教材和老師的教學方法還不能滿足學生的學習要求,學生在學習生物課程時,其學習的內在動力首先是學生的興趣和發自內心的尋求問題解決的渴望,同時教師在課堂教學中要改變陳舊的教學方法和模式,提倡教學要聯系生產生活實際,創設教學情境,讓學生通過合作和自主探究,獲取知識。
本人通過承擔的市級“十一五”規劃課題“宿遷地區生物多樣性在生物教學中應用的研究” (課題審批編號為SQ10GR189),認為合理地利用有地方特色的生物多樣性的資源進行生物課程教學是切實可行的,是比較受歡迎的。而且對于提高學生對生物課程的學習興趣、生物科學素養、科學探究、合作學習等能力有著較好的作用,可以顯著提高生物教學的有效性。
那么如何應用地方特色的生物多樣性,提高生物教學的有效性呢?
一、應用生物多樣性創新生物教學的課堂模式
傳統的教學模式是填鴨式的,很多課堂是老師滿堂灌學生被動學,不能體現新課程的教學要求。如把生物多樣性融會于生物教學中,可以明顯的提高生物課堂的趣味性和有效性。
(1)融入生物多樣性課前精心編制好導學提綱
導學是體現以教師為主導,以學生為主體,提高興趣和能力的一個基本要素。在課前,根據教材的知識特點、學生的認識水平和生活實際選擇恰當的切人點, 融入適當的生物多樣性,精心編制好導學提綱,在導學提綱中以生物多樣性為載體出示一些能激發學生的學習興趣,促使學生產生強烈求知欲的導學思考題和課外探究活動。
(2)融入生物多樣性打造探究式課堂
①首先結合生物多樣創設情境導入新課。教師根據本節課內容和新課程標準的要求,通過聯系生產與生活實際,以身邊的生物多樣性為載體創設問題情景導入本節課,調動同學們學習積極性。創設良好的課堂教學情景能夠活躍課堂教學的氣氛,有助于激發學生探究新知識愿望。
②結合生物多樣性自主探究、合作學習。該環節一般采取學生先根據導學提綱設計的問題,利用學生的生活經驗和身邊的生物多樣性,讓學生在課外先初步探究,如:高中課本中“調查種群的密度”就可以讓學生到野外或農田中去調查。“用顯微鏡觀察多種多樣的細胞”讓學生從不同水域中取水樣進行觀察,比較環境對生物多樣性的影響,培養學生環保的意識。等等,然后學生在課堂上進一步討論,教師再在課堂上進行引導、總結,進而突破重點和難點。對個人解決不了的問題,鼓勵同學們相互討論,合作交流,共同解決難題。
(3)融入生物多樣性在課堂中進行反饋訓練、鞏固落實
根據學習的相應內容,結合生物多樣性知識,以生物多樣性為背景,編制相應的習題進行鞏固性練習,進行變式訓練,提高學生的解題興趣、能力與應變技巧,使教師的教學更有針對性,提高課堂教學效率。
二、應用生物多樣性開發具有地方特色的校本課程
校本課程是以學校為本位、由學校自己確定的課程,它與國家課程、地方課程相對應。應用生物多樣性,以學生的現行生物學教材為基礎開發具有地方特色的校本教材,特別是生物學教材中適合學生繼續研究學習的內容與有限的課程資源相結合的校本課程,有利于提高學生學習生物學的興趣,加深學生對課堂所學知識的理解和應用,同時也有助于提高學生實踐能力和合作探究能力。如本人在實踐中就組織學生進行了《我在校園種蔬菜》、《鄉土樹種的調查》《走遍宿遷——農特產資源調查》等實踐探究活動,通過這些校本課程的開展,學生既增強了對課本所學的理論知識的理解和應用,同時學生對生物課程的學習興趣、生物科學素養、科學探究、合作學習等能力有了顯著的提高,培養了學生熱愛生活、熱愛自然的情感,極大的提高了生物教學的有效性。
在生物教學中應用好生物多樣性,可以大大提高生物教學的有效性, 有助于生物學課程的實施,提升學生學習生物課程的興趣,有利于學生對于教材內容的理解。讓學生由被動學變主動學,,培養了學生的能力和創新精神,大大提高學生的生物素養.同時培養了學生情感態度與價值觀,促進學生更加了解并熱愛自己的學校和家鄉,創新了課堂教學模式,體現了新課改的精神.因此在生物教學中應用好生物多樣性,提高生物課堂教學的有效性,值得我們共同去探索。
【參考文獻】
[1]《建構主義學習理論在教學中的應用》毛新勇(華東師大).
篇3
面對我們的疑問,射洪縣農業局局長蔡成銀將問題簡化為兩點:一是通過這一項目的實施,提高了人們對生物多樣性的保護意識,形成了射洪縣生物多樣性保護機制,建立了農業生物多樣性的管理、協調、監測機制,促進了射洪農業的可持續發展;二是立足射洪縣農業產業實際,實現把農業生物多樣性項目結合到現有農業項目和新農村建設項目中去,實現項目效益的最大化。
以蟲治蟲
走進金華鎮中坪村,漫山遍野的清見果樹掛滿了累累果實,盡管離成熟上市還有1個多月,但是清淡的柑橘果香已經令人垂涎欲滴。
2003年成立的金華清見桔橙有限公司,自創立之初走的就是循環農業的路子,一方面與高金公司聯辦萬頭生豬養殖場,另一方面承包中坪村等周邊4個村的3000畝地種植清見果樹,實行“豬―沼―果”模式。去年,公司實現產值4000多萬元,有效帶動了當地農民增收。
但公司生產部經理吳治德坦言,果樹防蟲治蟲始終是個難題。紅蜘蛛是清見果樹最大威脅,過去,果園每年要噴施2―3次劇毒農藥,由于噴施范圍不能覆蓋全部害蟲,效果并不理想。同時,化學農藥也大量殺傷天敵,使得害蟲危害加重,嚴重影響果品的產量和品質。蟲害對于這個以生態循環農業為主的果園來說,是最急需解決的問題。
射洪縣植保植檢站站長李萬聰對于清見果園十分熟悉。作為農業生物多樣性項目的具體實施者,她為果園送去了“捕食螨”。“捕食螨”是紅蜘蛛的天敵。每年4月和10月,將“捕食螨”幼蟲掛袋,成蟲破袋而出,捕食紅蜘蛛,效果非常理想。在推廣這一項目時,李萬聰給吳治德詳細算了一筆賬,以每畝掛60袋“捕食螨”計算,一年掛兩次,每袋1元多,每畝的成本150元左右,比過去噴施農藥費用低,同時保證了果品質量,保護了果園生態環境。
經過去年一年的試驗,吳治德統計的數據更為直觀:以蟲治蟲的模式為果園減少農藥施用量750公斤,節約勞動力1500個,防治成本降低9萬元,節約人工費7.5萬元;果園畝產2200公斤,增產200公斤,增收600萬元。今年年初,吳治德主動找到李萬聰,準備大規模引進“捕食螨”。
回歸傳統
提到藥材白芷,有一種說法是“四川白芷在射洪,射洪白芷在柳樹”。柳樹鎮白芷種植面積達4000畝,年產白芷2000噸。作為白芷種植核心區的魏家營村,白芷種植面積達1500畝。
魏家營村村主任馬志良說起白芷總喜歡從上世紀八十年代初談起,盡管魏家營村種植白芷已經有20多年的歷史,并形成了規模效益,但村民從白芷上實現增收卻是一波三折,市場價格波動、品種老化、農藥殘留超標是白芷種植戶無法逾越的“鴻溝”。李萬聰和她的團隊在實施農業生物多樣性項目的探索中,把解決這三個問題作為項目與本地農業產業相結合的切入口,一方面,為種植戶引進了白芷新品種;另一方面,實施白芷套種大蒜的種植模式,既提高了農民的種植收入,又減少了白芷的病蟲害。
走進魏家營村,你會看到村民在白芷地里以人工拔除的方式除草,現代農業的規模化發展與傳統耕種方式形成了巨大的反差。魏家營村在農藥殘留超標上吃過大虧,白芷地里常見的雜草是水馬齒莧,與白芷爭光爭肥,種植戶慣常的做法是噴施除草劑,將水馬齒莧與其他雜草一并剔除,而這一做法的后果是造成白芷農藥殘留嚴重超標,根本無法出口。推行白芷套種大蒜模式后,大大減少了雜草的數量,少量的雜草用人工的方式即可拔除,降低了種植成本,并保證了白芷質量。村民皮素芬家有5畝白芷,還養了6頭豬,她在技術人員的指導下,用沼液做肥料,白芷套種大蒜,形成了初步的循環農業和生態農業模式,皮素芬一年的收入有兩萬多元,比在外打工的丈夫的收入還高。
產業與項目互動
柳樹鎮農業服務中心的技術員梁尚華在參加了縣里的統一培訓后,成為魏家營村和竹林村農業生物多樣性項目的輔導員。她既要為農民灌輸生物多樣性保護意識,又要為農民解答農業技術疑問,同時,也不斷接受著新的挑戰。在組織村民采集生物樣本的過程中,一些過去她從未留意過的生物及植物病害,都讓她不得不請教更專業的學者。
2008年6月,歐盟―中國農業生物多樣性項目正式啟動。射洪縣項目辦以5個鄉鎮為單位,對40個社區的1000名農民開展了一系列理論知識和實用技術培訓。在40個社區里優選了5個理念先行、設施完善、特色鮮明、效益顯著、帶動力強的社區作為重點打造的示范社區,魏家營村就是其中之一。通過對農民的培訓,共采集物種4800個,制作了各類標本4500個,制作生境資料收集匯總表40張等。
魏家營村村民黃茂是最先加入到項目中來的農民。在他看來,項目的推行增加農民收入只是一個方面,更為重要的是農民環保意識的增強和農村環境的改善。過去,村民對雜草是“除之而后快”,而現在,通過對植物樣本的采集與辨認后,能識別出有害草和無害草。村民在人工除草時就會進行篩選,既除掉了有害雜草,又通過對無害草的保留而實現了保土保肥的目標。
李萬聰在項目推進過程中,感覺最為困難的是沒有現成的模式可以借鑒。盡管在國外農業生物多樣性項目的覆蓋面非常廣,但在中國還是一個全新的課題。李萬聰和她的團隊只能在嘗試中不斷創新總結,一個階段一個階段地探索。她現在思考得更多的是項目結束后,如何將農業生物多樣性的理念延伸與推廣下去。但不管怎么說,射洪縣并不是孤立地推動項目,而是在以農業產業帶動項目實施上取得了寶貴的經驗,通過項目的實施,使農民種出的糧食和蔬菜更加安全,施用的農藥更少,促進人與自然協調發展。
延伸閱讀
“國際生物多樣性年”活動啟動
1月11日,聯合國“國際生物多樣性年”活動在德國柏林正式啟動,全球生物多樣性面臨威脅的嚴峻形勢開始進入公眾的視野。
據專家估計,由于人類的活動和日益加劇的氣候變化,目前地球上的生物種類正在以相當于正常水平1000倍的速度消失,全世界目前約有3.4萬種植物和5200多種動物瀕臨滅絕。
世界自然保護聯盟2009年更新的瀕危物種“紅名單”顯示,全球有1147種淡水魚面臨滅絕危險,約占該組織當年所監測的淡水魚種類的三分之一。此外,世界上6000多種兩棲類動物中有三分之一面臨滅絕危險。
保持物種多樣性和生態環境健康具有重要的經濟意義。聯合國的一項研究顯示,全球每年因毀林和森林退化導致的損失達兩萬億至4.5萬億美元。反之,如果每年向自然保護區投入450億美元用于改善生態系統,由此帶來的收益可高達5萬億美元。
篇4
【關鍵詞】水生生物,多樣性,不利影響,工程建設,優化措施
水利水電工程的建設在發電、防洪、航運各個領域發揮著重要的作用,是促進我國經濟的增長以及人民生活水平提升的關鍵手段。然而,其建設也對生態環境的可持續發展產生了許多不利影響,其中水生態系統和水生生物的多樣性性受到嚴重危害,為了實現水利水電建設事業和生態環境可持續發展之間的相互協調,本文通過分析論述了水利水電工程對于水生生物多樣性的不利影響,并突出了相應的保護措施,旨在二者的協調發展提供可參考建議。
一、 水利水電工程對水生生物群落的影響
(一) 對群落結構的影響
水利水電工程建設對于不同區域的水生生物群落有著不同的影響,本文主要對庫區、壩下水生生物群落受到的影響進行論述:
河流生態環境會受到水利水電工程的影響,而水生態系統中的浮游植物由于又會受到河流生態環境變化的影響,逐漸由底棲附著異養型演變為浮游生物自養型,水庫蓄水與否,其水流、透明度、水體營養是不同的,蓄水后的水庫有利于浮游植物的生長,在適宜的光照和溫度條件下,局部水域甚至會爆發水華,據環保局生態環境監測數據顯示,自2003年三峽水庫蓄水之后,許多局部水域多次爆發大規模、多種類水華。水利水電工程通過影響水庫餌料生物等因素進而影響魚類的群落結構,據監測數據顯示,三峽水庫蓄水后,適應水庫生態環境的魚類數量增加,而適應流水生態環境的魚類數量則大幅削減。
大壩建設對不僅會對魚類的沿河遷徙行為產生阻礙,而且會對河流生態系統的水流量、溫度以及泥沙量產生影響,下游河段的魚類群落結構進而發生變化。據相關研究發現,葛洲壩江段下游生態環境發生變化,其優勢物種因關鍵棲息地的環境質量下降進行遷徙行為,該河段的原有魚類數量顯著下降,魚類群落的空間分布發生了重大變化。
(二) 對遺傳多樣性的影響
諸如大壩建設之類的水利水電工程會對水生生物的棲息環境產生破壞,這就使得水生生物被分隔為較小的異質種群,種群之間相對孤立,在基因交流方面存在障礙,水生生物的遺傳多樣性進而受到影響。據相關研究發現,我國長江不同江段的胭脂魚物種存在明顯的遺傳分化;烏江流域的泉水魚遺傳多樣性十分豐富,然而由于水電站的阻隔,一個位點顯示無效等位基因,且遺傳偏離指數較高;日本白斑紅點鮭由于種群隔離現象,正常生存受到威脅;鱖類在通江湖泊領域遺傳分化十分嚴重;以上研究均反映出,水利水電工程的建設通過對河流生態系統環境產生破壞進而影響水生生物的遺傳多樣性,甚至影響水生生物的正常生存。
(三) 對重要物種的影響
水利水電工程的建設通過種群阻隔對洄游性魚類的數量和正常生存產生嚴重影響。幼魚再通過水輪機等水流速度快,水壓高的河段時容易受到撞擊,傷亡率極高;發生高壩溢流現象時,流水中會卷入大量的氮氣,魚類患氣泡病的概率增加;溫度、流速以及阻隔效應對水生生物的正常繁殖產生嚴重的阻礙作用。水利水電工程類別不同,對于重要物種的影響程度也存在差異,例如,徑流式電站中的水輪機并不會對水生態系統造成破壞,但是卻嚴重危害著水生生物的正常生存;葛洲壩工程的種群阻隔對國家一級保護動物中華鱘的正常繁殖產生危害,三峽工程導致水溫下降,從而阻礙中華鱘性腺發育,從而造成其繁殖的延遲;金沙江電站工程占據了圓口銅魚的棲息場所,其阻隔效應造成圓口銅魚產卵場消失,圓口銅魚數量急劇下降;三峽工程荊江段蓄水后,水溫下降,四大家魚產卵推遲,其種群阻隔效應也阻礙了四大家魚的正常繁殖,該物種數量大幅度減少。
二、 生物多樣性的保護措施
(一) 加大水利水電工程運行管理力度
在進行工程運行時,管理人員應該通過水量調度等措施控制下泄水量,從而保證下游生態環境不受破壞。例如,羅阿諾克河大壩建設工程通過控制下泄水量的方式刺激鱸魚產卵,改善其數量大幅度降低的問題;丹江口水庫通過加大下泄流量的方式,對水質進行改善,從而緩解水華爆發問題帶來的負面影響;三峽水庫通過連續加大下泄水量的途徑刺激四大家魚產卵。除此之外,在施工期間應該嚴格控制對生態環境造成破壞的行為。
(二) 對水利水電工程進行結構改造
進行工程設計時,應該充分考慮項目的施工和運行對生態環境產生的影響,當不利影響范圍廣、危害大時,應該及時進行設計結構改造,例如放棄部分工程結構和功能,進行河岸生態改造等。河岸生態改造是生態補償機制中的關鍵途徑,它能夠增加微生物多樣性,避免生態環境迅速破壞,例如,以自然化的石護岸代替混凝土護岸,以自然蜿蜒的河道代替直線河道,即讓生態環境維持自然狀態;在進行工程設計時,盡量避免引水式結構的應用,降低高流速、高水壓對水生生物造成危害的可能性,對于效益不佳或者以達到使用期限的水利水電工程進行拆除或改造,從而恢復生態環境,保護水生生物的多樣性。
(三) 進行生態工程建設
對于群落阻隔效應嚴重的工程設置過魚設施,根據工程自身特點和對水生態系統的影響情況,通過升魚機、魚道等設備的安裝實現魚類等水生生物的上行;通過物理柵欄等設施的安裝避免魚類等水生生物受到高流速、高水壓的危害。對于水溫變化顯著地工程設置下泄水溫調節裝置,通過豎井式等設施的安裝提高下泄水溫,對下游生態環境進行積極保護。在進行生態工程建設時,進行生態調動配合設施的建設工作,通過設置溢流壩結構防止泄洪后出現的氮氣過飽和現象,避免"氣泡病"的出現,通過設置生態放水孔結構避免脫水河段的出現,從而保證生態調度的工作的有效落實。
總結:水域是生態系統中的關鍵部分,保證水利水電工程建設和生物多樣性保護工作的協調一致,需要我們對整個生態系統和工程建設體系進行科學合理地統籌規劃,國家相關部門應該借鑒國外先進的管理經驗,及時進行生態工程建設、水利水電工程建設、生態環境保護的統籌規劃工作,進而保證水生生物的多樣性。
參考文獻:
篇5
【關鍵詞】高速公路;邊坡綠化;生態環境
【 abstract 】 this paper from the viewpoint of ecology in China was summarized, the highway slope greening technology problems, and puts forward the slope greening should be followed by the ecology theory, which introduces some of the ecology of the application of the theory in the slope greening.
【 key words 】 highways; and Slope greening; Ecological environment
中圖分類號: U412.36+6 文獻標識碼:A文章編號:
1.引言
作為環境保護重要組成部分的高速公路邊坡綠化越來越受到重視,成為公路建設不可缺少的一個組成部分。受傳統硬質結構工程防護的長期影響以及我國高等級公路的特殊性,使得高等級公路的邊坡綠化研究發展很慢,且無規范可言。現階段在一些高等級公路(含高速公路)的景觀與綠化設計中過分追求形式美,沒有考慮以恢復自然景觀為主,選用的植物品種單調,不能形成生物群落,使得植被的防御能力弱,以致沿線的生態環境質量下降。在環境污染日益嚴重的今天,公路綠化應當按照生態學的原則進行設計,貫徹生態理念。作者結合高等級公路綠化設計建設的科研和實踐,擬從生態學的相關理論出發,為高等級公路邊坡綠化提供建議。
2.坡綠化應遵循的生態學理論
生態學是研究生物與環境之間相互關系的科學,它所概括的原理普遍適合所有生命形式,包括人在內。路坡、山體邊坡及類似裸地的綠化工程,實質上是一種生態工程,是應用生態系統中物質共生與物質再生原理,結構與功能協調原則,并利用分析、調整、決策、規劃、模擬、預測、設計實施、管理和評價等系統工程技術,對生態系統進行設計和管理的技術。眾所周知,生態系統的大小可以根據研究目的的不同而加以確定,大至生物圈,小到一個細胞都可稱為生態系統。因此,由不同植物構成的路坡或邊坡綠地系統也必然構成一個生態系統,故邊坡綠化應當遵循一些基本的生態學原理。在公路綠化設計中,適用的生態學原理主要有以下幾點。
2.1適宜性
每個物種的生長、繁衍都是需要一定的適宜的環境因子的,這些因子在量上或質上的不足或過量,都會使該物種的生存、生長和繁衍受到影響,嚴重時還會導致該物種在當地生態系統的消失。也就是說每個物種在生理上對環境因子的需求都有一個最大值和最小值,兩個值之間的幅度為該物種的生存限度,即生態幅。而某一物種的生存受多因子的共同作用,物種對多因子的生態幅即為生存域,邊坡植物的選擇必須考慮當地的環境因子是否在備選物種的生存域內,要考慮物種對當地的適宜性。
2.2生物多樣性
生物多樣性包括遺傳多樣性、物袍多樣性、生態多樣性和景觀多樣性,定義為“生物中的多樣性和變異性以及物種環境、群落及生態過程的多樣性。生物多樣性程度越高,其生物組成種類繁多而均衡,食物網縱橫交織,其中某一種群偶爾增加與減少,其他種群就可能及時抑制和補償,從而保證系統具有很強的組織功能,生態平衡也就越穩定。
2.3 群落
自然界任何一個物種都不可能離開其他物種而單獨生存,物種是在相生相克中生存的,以此產生群落。生物群落是指一定時間內,居住在一定區域或生境內的各種生物種群相互聯系、相互影響的有規律的一種結構單元。植物群落是指某一地段上全部植物的總和,它具有一定的種類組成和種間比例,一定的結構和外貌,一定的生境條件,執行著一定的功能,是綠地的基本單位。植物群落存在著演替,當達到頂極群落時是演替的最高階段,表現為高度的復雜性和穩定性,這是恢復生態系統追求的目標。理想的植物群落是混交林,其綠量最高,其次是喬灌草多層結合,最次為單一地被植物。
3.態學原理在邊坡綠化中的應用
3.1遵循物種適宜性原理選擇邊坡綠化植物
從生物適應規律方面來說,各種生物都有一定的適宜生存、生長、繁衍的外在環境,當生物與環境相互適應,就會相互促進,形成良性循環,表現出最佳的生態生產力,達到最好的生態效應。中國地域廣,氣候、地形復雜,而且公路是一種長距離的結構,各區域地段內立地條件不同,相差很大,進行綠化設計時,必須先認真調查各段立地條件,做到綠化品種與環境的相適應。
3.2遵循生態位原理
研究備選物種在相應自然條件下的生態學特點,確定其在環境中的表現和生態位,根據各個物種的相互關系,實現植物種群的有效和最佳匹配。在進行物種搭配時,一方面要充分考慮種間的相互影響,盡量避免相克的物種混播,防止種間的相互抑制作用,鼓勵互利物種的搭配。另一方面,還要考慮物種的生態位的重疊程度,一個生態系統中生態位的重疊程度越大,種間對環境資源的競爭就越激烈,生態位完全相同的種是不會在同一生境的群落中長期存在的,因此在進行物種搭配時,要避免同樣生態位的物種共存。
3.3遵循生物多樣性原則
植物多樣性是公路綠地自然化的基礎,是提高綠地生態系統功能的前提,也是生態系統穩定的前提。一個物種往往不能滿足各方面的要求,如狗牙根是一理想的護坡草種,但綠色期短;白三葉覆蓋好,能自養,但苗期生長坦,護坡效果不理想。如果一個生態系統包括的物種、生物成分和功能多樣性豐富的話,那么在理論上它遭到破壞后就比較容易恢復,如果物種在它們的特性上有差異,那么生物多樣性更豐富的系統將更穩定或更具有抵御外界的干擾,另外多樣性的物種共存于同一生態系統中,也有利于更好地利用生態系統中不同生態位中的可利用資源,強化了生態系統功能和過程的穩定性一。
4.結語
邊坡綠化生態工程是高等級公路建設的一個重要環節。在邊坡綠化中,我們必須要尊重生態學原則,樹立正確的理性觀念,作好施工前的考察工作,充分了解當地氣候、土壤概況、邊坡結構和原生植被狀況,針對性地對物種進行篩選,充分考慮喬、灌、藤、草的結合配比,加強建植后的養護管理,使之形成具有良好生態效益和社會效益的植物群落景觀。
參 考 文 獻
[1]李旭光,毛文碧,徐福有.日本的公路邊坡綠化[J].公路交通科技,2005,12(2):59
篇6
關鍵詞:生態型渠道 渠道規劃 渠道構建 環境因素 生態因素
1.引言
近年來,由于渠道化建設引起農田渠道中生境條件惡化、生物多樣性下降、農業面源污染嚴重、水體自凈能力下降等問題日益突出,混凝土襯砌的方法的弊端也日益凸顯出來。在總結國內外在生態型渠道構建方面的研究成果基礎上,從降低渠道對農業生態環境的影響及發揮渠道的生態功能的角度出發,探討生態型渠道建設的方案。
2.生態型渠道構建方案探討
2.1 利于保護動植物生境及生物多樣性的渠道構建
溝渠形態的多樣性是渠道內生物多樣性的基礎,在渠道的建設過程中,通過在渠道內構建多樣化的動植物生境來提高生物群落的多樣性。渠道在平面上的蜿蜒性,橫向斷面上的多樣變化,縱向上的深、淺渠底的交替出現,造成水流的急緩變化,均為生物創造了多樣的棲息環境,適宜不同的生物生存,增加了生物群落的多樣性。為實現渠道的保持生物多樣性的生態功能,在建設渠道的過程中,應把握以下幾點:
(1)因地制宜,增加渠道蜿蜒性。渠道的蜿蜒性為渠道生態的生物多樣性提供了條件,與直線渠道相比,彎曲渠道擁有更復雜的動植物群落。同時也應該注意到,渠道的蜿蜒性會增加渠道輸水的時間和降低輸水時間,因此在增加渠道的蜿蜒性建設時,不能一概而論,應該具體問題具體分析,因地制宜,不可不切實際,隨意增加蜿蜒性。
(2)形式多樣,渠道斷面多樣化。渠道斷面形狀主要有:U形斷面、梯形斷面、矩形斷面、復式斷面等。U形斷面主要為自然渠道斷面,它是多由水流常年沖刷而自然形成的,為非規則斷面,具有一定的多樣性特點。梯形和矩形是灌區人工開挖常見的規則斷面形式,結構比較單一,是渠道采用最多的斷面形式,該斷面形式難以滿足景觀生態效應。復式斷面綜合考慮高低水位的過流要求,在主干渠,以及支、斗、農、毛溝渠段,運用不同的斷面形式,同時滿足了高水位和低水位的景觀生態效應,是灌區較為理想的斷面形式。溝渠斷面形式多樣化,利于形成多樣化的生境,供水生植物、兩棲動物的生長和棲息。
(3)適當設置多級落差。對于地勢比降較大的溝渠可沿渠道人工設置若干級落差,一方面可以通過跌水增強水體的復氧能力,另一方面也利于水流的多樣化,多變的水流利于保持生物的多樣性。
2.2 利于截留凈化農業面源污染物的渠道構建
農業面源污染物在渠道遷移過程中,可以利用渠道的自然凈化功能降低農業面源污染進入地表水體的負荷,截留凈化過程包括:底泥吸附、植物吸收、微生物降解等一系列的物理、化學和生物的轉化作用。通過對渠道自凈機理的研究,可以人為地創造適宜的條件,來強化渠道的自然凈化過程,增強渠道的自凈能力,從而改善水體水質,起到保護生態環境的作用。
(1)構建水生植被型渠道
渠道內良好的水生植被有利于形成“水生植物-微生物”系統,此系統可以對污染物進行吸收和降解,凈化機理主要包括:①水生植物對氮、磷營養物質的吸收作用;②微生物對有機物的降解作用和硝化反硝化作用;③根莖葉系統的吸附過濾作用;④促進沉降和抑制溶出作用。水生植被型渠道的構建主要通過改善植物生長條件及人工移植栽培凈化效果較好植物,來建立渠底部沉水植物、沿岸挺水植物的植被體系,起到較好的凈化污染物效果。同時,水生植物死亡后沉積水底會腐爛,釋放有機物質和氮、磷元素,會造成水體的二次污染,因此應注意對溝渠的水生植物定期收割。
(2)渠道內生物填料技術的應用。天然材料(如卵石、礫石及天然渠底等)或人工合成接觸材料(如塑料、纖維等)具有較大比表面,生物容易聚集生長而形成粘液狀的生物膜,可以吸附降解水體污染物質。因此可以在不影響渠道正常功能的前提下,將這些材料作為填料或者面料合理布置于溝渠中,創造適宜生物膜生長的介質來強化水體的自凈能力,如礫間接觸氧化技術、薄層流凈化技術和仿生植物填料技術。
2.3 植生型防滲渠道構建
在水資源稀少的干旱地區渠道防滲是十分重要的任務,這也是導致長期以來渠道“三面光”襯砌的形成。渠道防滲節水可以提高水資源的利用率,緩解農業用水供需矛盾,節約的水可擴大灌溉面積,對水資源緊缺地區具有現實意義。隨著生態建設的需要,對干旱性和半干旱性地區渠道,一方面要考慮防止下滲引起的水資源損失,必須要對渠道進行不透水性全襯砌;另一方面也要創造適宜的水生生物生長環境,維持渠道內的生態系統完整性,保持一定的自凈能力。王超,王沛芳等研制的植生型防滲砌塊技術可以較好地解決這一矛盾。它由不透水的混凝土塊體和供水生植物生長的“井”形無砂混凝土框格組成(。在對河道進行防滲襯砌時,砌塊之問通過凸塊和凹槽的聯結緊密地排列于河床底部,可以有效地防止滲漏;“井”形無砂混凝土框格中填土,種植適宜的水生植物,水生植物的生長又為其他微型生物提供了生長環境,構成的水生生物系統還可以吸收降解水體中污染物質,提供水體的自凈能力。
3.結語
目前對農業灌溉排水渠道引起的生態環境問題的研究還處于起步階段,對自然土渠的生態功能的作用尚未形成完整的理論體系,水泥襯砌渠道對農業生態環境的影響的機理還沒有完全認識清楚。渠道的生態構建技術在借鑒河流的治理經驗的基礎上逐步形成,推進生態渠道的建設還需要克服理念上的阻礙。只有根據當地的實際情況,具體問題具體分析,積極丌展試點,并不斷完善,才能使生態型渠道的建設理論和實踐有較快發展。
參考文獻:
篇7
1.顯著增大土壤中的酶活性
西北半干旱區小麥秸稈還田與秸稈不還田相比,秸稈還田可顯著增大過氧化氫酶、土壤蔗糖酶、堿性磷酸酶和脲酶的活性。秸稈還田與覆膜相結合,可改善單純秸稈還田低溫時土壤的酶活性;秸稈還田與灌溉處理結合,可顯著改善還田土壤深度10厘米和20厘米處的4種酶活性。在西北半干旱地區進行小麥秸稈還田,采用覆膜+灌溉處理+秸稈還田,可顯著改善土壤中脲酶、土壤蔗糖酶、堿性磷酸酶和過氧化氫酶活性。
2.糧食作物研究多,經濟作物研究少
農業發達國家均重視土地的生態農業和用養結合,美國秸稈還田量占生產量的68%,英國占73%。日本推進秸稈分解菌技術制作秸稈肥料促進秸稈有效還田,已在20多個國家應用。我國秸稈還田歷史悠久,但還田率仍較低。我國研究主要集中于北方小麥、玉米,南方主要集中于水稻、小麥,干旱半干旱區域多,濕潤半濕潤區域少,如華北平原,黃土高原的干旱、半干旱區域秸稈還田技術研究較多,糧食作物研究多,經濟作物研究少,如玉米、小麥、水稻等秸稈還田研究較多。
3.還田方式
秸稈還田方式不當,可影響播種質量,如出苗、苗齊、苗壯不良,還可導致秸稈成為病害的來源。有的將秸稈直接還田,利用土壤微生物、添加腐熟劑實現養分還田,有的通過秸稈田外堆肥漚肥、食用菌菌渣還田、畜禽過腹還田等,不同的經濟因素、生態條件和農林牧業情況決定秸稈還田方式。
4.增加土壤碳庫的輸入
秸稈作為有機物料,施入土壤后通過微生物分解增加土壤碳庫的輸入,8%~35%的有機碳以有機質形式輸入土壤碳庫。學者預測施氮肥、秸稈還田、免耕措施等3種方法的土壤固碳潛力,結果顯示秸稈還田的固碳潛力最佳。采用秸稈含氮量和政府問氣候變化專門委員會推薦的方法和參數估算,歐洲每年還田秸稈1.32×108噸,土壤固碳潛力提升6.5TgC/年。在總結我國大量試驗結果的基礎上,估算隨秸稈還田的持續應用,我國土壤碳庫水平可從9.76Tg提升到34.4Tg。目前,很多學者利用土壤碳庫管理指數研究秸稈還田對土壤有機碳的影響,大量研究結果趨于一致,認為秸稈還田可顯著提高土壤碳庫管理指數。
5.增加鹽堿地土壤細菌多樣性和物種豐度
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關鍵詞:生態;水利工程;河道治理;護坡;原理
中圖分類號:TV85 文獻標識號:A 文章編號:2306-1499(2013)06-(頁碼)-頁數
近年來,氣候異常現象不再偶然,全球性的洪水災害,持續干旱頻繁發生,海嘯和地震以及地震引起的洪水泛濫等災害不斷威脅著人們的生命和財產安全。人類為了避免此類災害引起的人身傷亡和經濟損失,利用水利工程進行防護,起到了較好的效果。然后,在進行水利工程建設過程中,難免會對環境造成不同程度的破壞,而環境的破壞又會加劇這種惡劣氣候的進程,因此,在進行水利工程設計時,有必要將生態保護融入其中,減少一些不必要的經濟投入,從側面又響應了國家低碳的號召。進行生態水利工程的設計,可以在減輕洪水災害、持續性干旱災害等產生的破壞性外,還能夠用于發電、供水、形成巷口和水上交通通道,促進民生事業的發展和經濟的發展。因此,設計水利工程時務必要統籌兼顧環境、社會、經濟等因素,保持水利工程建設與生態環境的平衡,以可持續發展觀為導向,引進生態水利工程概念,探究生態水利工程設計原則,促進人與自然和諧共處[1]。
1.生態水利工程、生態河道、生態護坡的含義
傳統水利工程主要以水文學、水力學、巖石力學、結構力學為主的工程力學體系。生態水利工程更加注重人與自然的和諧發展,更加關注人工工程對水體的影響, 吸收了部分生態學的理論與環境工程學的技術方法,成為一個跨領域的工程體系,具有極強的綜合性[2]。在水利工程中,往往需要對河道進行護坡、現澆砼護堤等進行工程設計與維護。因此,生態水利工程中包含生態河道治理和生態護坡的內容。生態河道治理是在利用生態修復技術,將河床和護岸等進行修復,恢復其生態的豐富多樣性和可循環性。生態護坡則是在保證河道護坡的基本功能的基礎上,利用生物的生長特性,形成水-土-生物之間的物質、能量和停息的良性循環體系[3],
2.河道治理中生態技術利用的基本原理
2.1經濟安全性原則
生態水利工程特別是中小型河道進行治理時,必須堅持經濟性和安全性的基本設計原則。中小型河道的生態治理,是要將生態學原理引入其中,工程設計時要考慮河道的最大承受能力,河岸及護坡等的使用壽命,增加其安全耐用性。在進行河道的生態治理時,還要從經濟學角度加以分析,生態河道治理時,也要將工程項目的風險性的影響因素考慮進去,如本河道常年的水流情況,兩岸的生態系統情況,河道應急能力,護坡等的抗沖刷能力等進行監測和評估,將工程項目的風險性降至最低,實現經濟實用性。另外,在生態河道治理時還要實現經濟利益最大化,在保證其基本防洪通水能力外,還要能夠為日后的其它功能開發提供便利,如開發旅游、水利工程二次利用等。因此,生態水利工程設計時特別是進行生態河道治理時,要遵循經濟安全性的基本原則。
2.2充分發揮河流及護坡的生態自我修復能力
進行生態水利工程修建、維護時,特別是進行生態護坡設計時,都要遵循生態系統的自我恢復能力的原則。進行生態護坡設計時,設計人員必須對治理的河道現場進行調查,掌握第一手的現場資料,將邊坡原有的生物種群、土壤特性和常年的氣候條件等進行全面的了解,按照生物的生活習性,因地制宜,選配適應治理河道的生物,修復河道邊坡的生物多樣性,建立喬、灌、草三位一體的多層次的復雜結構,強調以灌木為主,中長期效果為主[4],協調植物之間的關系,提高生物群體的生態恢復性,實現河道及護坡的自我恢復能力。通過生態護坡工程,利用植被對地表及地下水文進行滲透與反滲透,起到生態調解作用,實現河道生態治理后的自我恢復。因此,在生態水利工程設計時,要遵循自我恢復能力原則。
2.3遵循生態水域的生態系統性原理
河流不僅有其自身的生態和水文特性,還與周邊的森林、田地、鄉村等構成了一個生態系統,河流發揮著為生物提供生存空間的作用。水域生態是一個大的系統,廣義的水文系統不僅包括從發源地到河口的地下水與地表水系統,還包括河流串聯起來的湖泊、濕地、水塘、和洪澤區。水文系統與生物系統交織在一起,形成整個河流生態系統。如果河道受到影響,就會破壞它所聯系的整個河流的生態系統。在進行生態水利工程設計時,不能只僅僅考慮河道的水文問題,要充分考慮河流生態系統內各個要素之間的相互作用,及整個河流生態系統的修復問題。
2.4保護河流的生態多樣性
河道經過長時間的沖刷,無論植被還是地上、地下的水文都會發生惡性變化,影響河道的基本功能。因此,在進行生態水利工程設計時,尤其是河道治理中,必須保護河流的生態多樣性。河道生態治理工程設計時要考慮河道的寬度、河流的連續性、水位、流速、水溫等。河流的生態特點主要是:水-陸兩相和水-氣兩相的聯系緊密性;上中下游的生境異質性;河流縱向的蜿蜒性;河流橫斷面形狀的多樣性;河床材料的透水性等。水—陸兩相和水—氣兩相的緊密關系,形成了較為開放的生境條件;上中下游的生境異質性,造就了豐富的流域生境多樣化;河流縱向的蜿蜒性,形成了急流與緩流相間;河流橫斷面形狀的多樣性,表現為深潭與淺灘交錯;河床材料的透水性為生物提供了棲息所。所以生態河道治理工程在設計中要充分保護生物的多樣性,保護和恢復原先所有多樣性的生物棲息環境,為生物的多樣性提供生存環境,設計最合理的生態治理型式,避免由于工程的建設減少生物群落的多樣性,引起生態系統的退化[5]。
2.5生態河道的再次開發適用性
在進行生態河道治理工程設計時,要考慮到日后河道工程的二次開發,如旅游開發,發電供水開發等。因此,在保證河道生態系統性和防洪順水功能外,還要保證美觀的工程外形,和諧的生態系統,以及河道在供水發電等方面是否具有開發潛力。增加生態水利工程的經濟利益。
3.總結
生態水利工程是利國利民的民生工程,需要遵循經濟性、安全性、自我恢復性、保護河流多樣性、維護水域的生態系統性和二次開發的美觀適用性等基本原理,才能在保證生態水利工程基本功能外,兼顧生態的良性循環,改善人們的生存環境。尤其是在小河道治理工程中,更要需要融入生態系統理論,實現生態養河、生態治河。
參考文獻
[1]杜佐勝.生態水利工程的概念及設計原則[J].科技致富向導,2012,(35).
[2]禹博.論生態水利工程的基本設計原則[J].河南水利與南水北調,2012,(18)
[3]趙鋒,胡可可.河道生態治理中的生態護坡應用[J].浙江水利科技,2010,(06).
[4]譚繼忠,金光云.雞東縣穆棱河提防生態護坡工程初探[J].黑龍江水利科技,2009,37(03).
篇9
初中生物課新課程最本質的特征是:面向全體學生,以學生發展為主體,改變學生的學習方式,培養生物科學素養。課堂教學應是生機勃勃的學生活動的廣闊天地;是浮想聯翩、精神煥發和創意生成的智慧沃土。因此,首先要讓學生在學習過程中充分發揮主動性,要能體現出學生的首創精神;其次要讓學生有多種機會在不同的情境下,去應用他們所學的知識;第三要讓學生能根據自身行動的反饋信息來形成對客觀事物的認識和解決實際問題的方案。這才是一節好生物課的標準。下面,筆者就如何上好一節初中生物課,淺談自己的一些看法:
1 明確教學目標
課前,備好課、備好學生,做好導學案,讓學生明確本節課的教學目標、教學的重點與難點,讓學生清楚自己這一節課到底要干什么,即學生要完成怎樣的學習任務,讓學生帶著問題和任務去預習課文、布置學生去收集相關的資料。教學目標一般分為知識目標、能力目標和情感態度與價值觀目標三部分。這三部分目標具體到每一節課中,其側重點肯定是不一樣的。如“細胞核是遺傳信息庫”這一節,知識目標是重點,居第一位,能力目標次之;“環境對生物的影響(探究鼠婦)”能力目標居第一位,情感目標次之,知識目標居第三位;“人類對環境的破壞”情感目標又上升為第一位,能力目標次之。在這三個目標的側重點的區分上,教師必須認真解讀生物課程標準,對新課程的內涵精神要做到心領神會,再結合教材內容的呈現方式,靈活把握。
2 創設情境,引入新課
教師要掌控好學生,讓學生嚴格遵守課堂紀律,有著飽滿的精神等待上課。并且還要努力做到:一開始就能把學生的注意力吸引到自己身上,打開學生的戒心,拉近師生間的距離,讓學生的思維跟著老師走,要做到這一點,就要有非常巧妙的引入。
引入可以利用實驗,或精美的視頻、優美的音樂,或簡潔、幽默的話語或者生動的故事或生物魔術等方式引入新課,既給學生以美的享受,又極大地調動了學生學習的積極性,激發了學生探求新知識的熱情。如在講八年級上冊第三節《真菌》時,本節課可以通過講述一個故事來引入:在20世紀70年代,我國某山區的農民干一天活只掙幾角錢。一個頭腦靈活的老鄉到山里采了點蘑菇拿到城里去賣,賺了點兒錢,結果被發現了。在當時,這可是大逆不道的事,就被當成 “資本主義尾巴”給 “割”了,在全國曝光并拍成電影。歷史進入到20世紀80年代,采蘑菇賣點兒錢是正大光明的事情。現在,就讓我們伴隨著 《采蘑菇的小姑娘》這首美麗的歌曲 (大屏幕播放)走進蘑菇世界。
3 設疑引趣,自主探究,讓快樂合作走進課堂
在上課的過程中,教師著眼于學生潛能的開掘,立足于學生的生活和需要,突出“自主、合作、探究”,在溝通與合作中進行知識共享、心靈碰撞,形成學習共同體,使教學過程成為師生共同成長的過程。
例如八年級上冊第三章《保護生物的多樣性》,在講生物多樣性面臨的威脅及其原因時:“請看視頻《我是黃河》。你知道黃河的變化嗎?”一學生一躍而起:“我認為,黃河是我們的母親河,過去山清水秀,由于過去人們的亂砍濫伐,導致黃河成為世界上的一大懸河。”他說得非常激動,“看看這些珍稀動物為什么會瀕臨滅絕?”另一學生說:“這是由于人口的急劇增加和人類對資源的不合理開發,加之環境污染等原因,使這些生物賴以生存的生活條件遭到破壞所致。”“有關生物多樣性面臨的威脅及其原因、生態平衡被破壞的事例,你們通過收集資料還了解到哪些?請拿出來大家互相交流。”這下可沸騰了,學生們紛紛拿出按事先布置收集到的資料,躍躍欲試,爭先恐后地搶著回答。又一學生:“我從網上下載的資料里得知……”(關于水污染)還有一學生:“我在電視《人與自然》里看到……海洋污染導致赤潮頻繁發生,漁業損失慘重。……”再還有一個學生站起來:“就說發生在我們身邊的那場2008年的5.12地震吧,不也是生物多樣性遭到破壞、生態平衡受到破壞的結果嗎?”(課件展現天昏地暗、地動山搖、樓房坍塌、斷壁殘垣等場面,加之伴著恐怖的音樂,學生受到強烈震撼。)“同學們,太可怕了,觸目驚心啊,自然災害是不留情的!”接下來屏幕展示白色污染、森林銳減、土地沙漠化,捕獵的槍聲,云南滇池水葫蘆瘋長……隨著屏幕轉換,學生們的心情變得沉重起來。老師用沉重而激昂的語氣說:“同學們,你們的發言是對破壞生物多樣性、破壞生態環境的現象血淚控訴,是對他們的宣戰。目前大自然已從方方面面向我們亮出了黃牌。(屏幕以 “地球在哭泣”為題,顯示各種污染,各種人為破壞生態,配有畫面,字跡醒目,觸目驚心。)警鐘為誰而鳴?為你,為我,為他,為我們大家而鳴!不要凡事隨心所欲。世界上所有生命都有它存在的價值。你不但要了解,還要尊重所有的生物,這對大家都好。你們同意這個觀點嗎?”又一學生:“我同意”。只有每個人都關愛生物、保護生物多樣性,我們才能活得更好。通過以上的教學在達到教學目標的同時,也達到了對學生情感、態度和價值觀的教育。同時也非常自然的過度下一個內容,起到承上取下的效果。
4 及時地講解和輔導學生復習
講解完新課不代表學生就掌握了知識點,還要及時做練習,趁熱打鐵。很多學生都排斥練習,覺得練習非常枯燥無味,其實生物的練習題都會和一些科研事實相關,可以通過給學生講科研實例引入練習,讓他們參與其中去思考。課后可以用晚自習時間有針對性的輔導學生,讓他們進一步加強對知識的掌握。
5 結語
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1.1本節課在高中生物學教學中的地位
“生命活動的主要承擔者―蛋白質”一節是人教版高中生物必修一《分子與細胞》第二章第2節的內容。內容抽象,難點較多,其中的相關知識涉及高中生物學全部教材。如必修一中酶的知識涉及蛋白質的催化功能,載體蛋白、血紅蛋白等涉及蛋白質的運輸功能;必修二中染色體的相關知識將遺傳信息的攜帶者與生命活動的承擔者聯系起來;必修三和調節有關的物質如激素、抗體等又涉及蛋白質的信息傳遞及免疫功能。可見本節內容是學習高中生物各模塊的基礎,學好這節課對學生從分子水平理解蛋白質承擔生命活動的功能有重要意義。
1.2教學目標設定
新課標與本節課內容對應的條目為“概述蛋白質的結構和功能”。通過課堂教學實現該目標,必須在課堂知識講授時以結構和功能相適應的生物學觀點作為主線,以此引導學生說出蛋白質的重要功能。根據對教材的理解和教學要求,將本節中的知識目標界定為:概述氨基酸的結構特點及氨基酸脫水縮合形成蛋白質的過程;概述蛋白質的功能和結構;認同蛋白質是生命活動的承擔者。能力教學目標界定為:通過對氨基酸結構通式的推導,培養學生分析問題、歸納總結能力;通過學生活動的實施讓學生領悟蛋白質多樣性的原因,初步形成生物體的功能與結構、整體與局部相互統一的觀點,培養學生解決問題的能力。情感教學目標界定為:通過介紹我國科學家人工合成牛胰島素的科學史,培養學生的愛國熱情及民族自豪感;通過小組活動讓學生體驗合作學習的快樂,培養學生樂于學習、敢于質疑和求實創新的科學精神。
1.3教學重點、難點分析
教學重點:氨基酸的結構特點及氨基酸脫水縮合的過程;蛋白質的結構和功能。
教學難點:氨基酸脫水縮合形成蛋白質的過程;蛋白質結構多樣性的原因。
2.教學過程的設計方案
2.1具體的教學內容
2.1.1蛋白質的重要性。蛋白質是構成細胞及生物體的重要物質,具有生物催化、運輸載體及信息傳遞和免疫等作用與功能,一切有生命的物體都離不開蛋白質,因此蛋白質是生命的主要承擔者。蛋白質主要的組成元素包括:C、H、O、N,同時還含有S、P、Fe、Cu、I及Mn和Zn等;在通常情況下,蛋白質分子質量都比較大,基本構成單位是氨基酸。
2.1.2氨基酸特點及種類。人類和生物活動必需的氨基酸有8種,非必需的氨基酸有12種。實踐中可以看到,每個氨基酸分子至少有一個氨基和一個羧基構成,而且均有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子之上。
2.1.3蛋白質的結構。《生命活動的主要承擔者―蛋白質》一節教學過程中,主要內容有二肽形成、蛋白質形成過程。蛋白質具有多樣性的特點,其主要原因有氨基酸種類繁多,構成蛋白質的氨基酸數目存在差異,氨基酸排列方式多樣,以及多肽盤曲折疊與所形成的空間結構差別非常大。
2.2教師的活動
本節課的教學要注重聯系學生的生活實際,充分利用教材圖解、多媒體輔助等方式增強學生對客觀事物的感性認識。
2.2.1創設情境,激發學生的學習熱情。多媒體展示一些生活中富含蛋白質的食品,讓學生認同蛋白質與生命的緊密關聯,然后再通過對教材科學史話《世界上第一個人工合成蛋白質的誕生》的閱讀,極大地激發學生的探究欲望和學習熱情,自然而然地過渡到對蛋白質相關內容的學習。“組成活細胞的物質中,哪種有機化合物占細胞干重最多?每天攝入的蛋白質,在我們的生命活動過程中起到什么作用?氨基酸與蛋白質有何關系,為什么有些食品中藥添加氨基酸?蛋白質的重要功能與其自身的結構密切相關,到底是怎樣一種結構呢?”
2.2.2引導探究,突破重難點,培養學生的合作精神。氨基酸及其種類這部分內容相對簡單,可采用學生自學探究,教師引導、點撥的方式處理。在給學生講明氨基、羧基等幾個必要基團的基礎上,利用教材中的“思考與討論”讓學生觀察這些氨基酸的共性,讓學生分析氨基酸的基本結構并嘗試寫出氨基酸的結構通式及相應特點。然后再利用學案中設定的習題對這部分內容加以強化,逐步突破重點。
氨基酸脫水縮合形成二肽的過程既是本節的重點又是難點。為化解這一難點,教學中宜采用小組合作的方式展開。先給學生觀看氨基酸脫水縮合最終形成二肽的視頻。看完后開始小組合作,各小組(共8個人)找7名學生代表7種不同的氨基酸進行角色表演,讓學生以氨基酸的身份切身體會并展示多肽形成過程、蛋白質多樣性的原因等。在整個過程中將學生閱讀課文、多媒體動畫展示、小組角色演練等手段相結合,通過模型構建,深入淺出,明確脫水縮合過程,加深對氨基酸形成蛋白質過程的理解。
2.3學生的活動
對于課堂教學中老師提出的問題,學生應當積極地進行思考,同時展示自己收集到的食物、營養保健說明書等,采取小組合作的方式討論蛋白質的作用。在討論后,由學生代表進行總結性的發言。學生在仔細看圖后,思考并發言;對比觀察和分析幾種氨基酸結構,并在此基礎上總結出氨基酸的結構特點,寫出氨基酸結構通式。學生的活動應當跟上老師的教學進度,每提出一個問題,都要積極思考,積極回答老師提出的問題,師生之間相互配合,最后在老師的指導下完成課堂任務。在老師講課時,學生要學會傾聽,并且積極參與討論和交流,讀圖后回答老師提出的問題,比如蛋白質空間結構是怎樣的,多肽有無空間結構等。
3.課后總結和反思
《生命活動的主要承擔者―蛋白質》一節教學設計,力求貼近生活,應當以學生的興趣和愛好為出發點,讓學生在體驗中感悟式學習;以學生收集到的相關資料和信息數據對蛋白質的作用進行討論,引入本節課的教學主題,讓學生在活動中學會合作學習,探究學習,從而激發學生的學習興趣和積極性。在課堂教學過程中,應當注意培養學生的觀察、分析和解決問題的能力,比如采用分組討論法學習蛋白質結構及其與氨基酸的數量關系。同時,鼓勵學生踴躍參與教學,積極回答課堂上提出的問題,以此訓練學生的語言組織和表達能力;通過引導觀察課本插圖的方式,訓練學生的識圖能力;講解蛋白質的結構時,要與功能相聯系,使學生形成結構和功能相適應的生物學觀點。
參考文獻:
[1]普通高中生物課程標準(實驗).人民教育出版社,2003.