“人與生物圈”單元的整體教學設計
1 教材編排意圖、地位及特點
教材將本單元內(nèi)容編排在必修課最后一部分講述，既是“生物與環(huán)境”一章知識的自然延伸和提高，也是綜合應用“代謝、生殖、發(fā)育、遺傳”等知識理解和解決實際問題的充分體現(xiàn)，同時還是比較集中地闡述人的自然屬性、人與自然必須協(xié)調(diào)發(fā)展的思想的一章。
教材內(nèi)容的特點：
�、僦R學習方面：突出基礎性、發(fā)展性和時代性，如對生物圈和全球性環(huán)境問題的認識，對生物多樣性地位的認識等都充分體現(xiàn)了這一點。
�、谀芰ε囵B(yǎng)方面：突出了實踐能力、利用多種媒體搜集生物學信息的能力和科學探究能力的培養(yǎng)。如安排了調(diào)查環(huán)境污染對生物的影響、搜集有關生態(tài)農(nóng)業(yè)的信息，根據(jù)當?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)情況設計農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)、觀察SO2對植物的影響等研究性課題及實驗。
③態(tài)度觀念方面：突出了人文素質(zhì)教育，強調(diào)了可持續(xù)發(fā)展的思想。如教材內(nèi)容各知識點始終貫穿了人與自然之間必須和諧統(tǒng)一、協(xié)調(diào)發(fā)展的思想，要保護生物的多樣性，走可持續(xù)發(fā)展之路。
2 與其他各章聯(lián)系
“遺傳的物質(zhì)基礎”是理解物種及基因多樣性的基礎，“生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動、生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性”等知識是理解生物圈穩(wěn)態(tài)的基礎，“代謝、生殖、發(fā)育、遺傳”等知識是理解環(huán)境污染危害的基礎。
3 重點和難點
3.1 教學重點 ①生物圈的概念；②酸雨等全球性環(huán)境問題；③生物多樣性及其保護。
3.2 教學難點 ①生物圈穩(wěn)態(tài)能夠自我維持的原因；②生物多樣性與生物圈穩(wěn)態(tài)的關系；③設計農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)
4 教學設計和主要教學策略
根據(jù)本單元知識之間的內(nèi)在聯(lián)系，建議將本單元知識劃分成3個主題來講述，主題1：生物圈的穩(wěn)態(tài)；主題2：生物圈的保護；主題3人類社會的可持續(xù)發(fā)展。
主題1：生物圈的穩(wěn)態(tài)，可以從地理相關知識入手引入教材，然后依次講授：生物圈的概念；生物圈穩(wěn)態(tài)的自我維持兩個知識點。
關于生物圈的概念的講授：由于學生在學習地理學科知識時已有這方面的知識積累，因此采用學案教學比較適宜，教師可以發(fā)給學生學習提綱（如：①生物圈的組成；②生物圈的形成過程；③舉例說明生物的進化與生物圈的演變之間的直接聯(lián)系；④人在生物圈中的地位），布置學生預習、復習，并聯(lián)系實際編制好講課稿，課堂上選l～2位代表講述。這樣教學，學生自主參與性和學習積極性會很高。
生物圈穩(wěn)態(tài)的自我維持是一個難點，需要熟悉生態(tài)系統(tǒng)的結構、生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動關系等基礎知識，教師如采用先復習相關知識后講解，可能造成“知之”的學生早已“知之”，“不知”的學生照樣“不知”的局面，造成學生的厭倦心理。為了最大限度調(diào)動學生的參與度，建議采用探究教學法，教師為學生提供直接相關的圖解和資料（如生物圈的物質(zhì)循環(huán)示意圖、森林生態(tài)系統(tǒng)圖片等），由學生自己進行討論研究，解決教師預先設計的問題，最后得出結論�？稍O計如下問題：①生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動各有什么特點？②舉例說明生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性的含義。③生物圈維持自身穩(wěn)態(tài)的'能量基礎和物質(zhì)基礎分別是什么？④生態(tài)系統(tǒng)自動調(diào)節(jié)能力的大小與生物圈的穩(wěn)態(tài)之間有何關系？
為了幫助學生進一步加深理解，教師還可以設計針對性的習題。如提供閱讀材料：美國的“生物圈Ⅱ號”實驗，讓學生閱讀回答問題。
美國的“生物圈Ⅱ號”實驗（材料：略）。
根據(jù)閱讀材料回答問題：①“生物圈Ⅰ號”應該是什么？②試比較美國的“生物圈Ⅱ號”內(nèi)的生態(tài)系統(tǒng)與地球上的農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的不同。③試設想科學家們?nèi)绾尉S持“生物圈Ⅱ號”的穩(wěn)定？④導致這場實驗失敗的原因是什么？⑤試述美國的“生物圈Ⅱ號”實驗的意義。
主題2：生物圈的保護，可以從“生物圈Ⅱ號”實驗的失敗直接引入：生物圈自我維持穩(wěn)態(tài)的能力有一定的限度，人類的活動造成的破壞超過這個限度會對生物圈的穩(wěn)態(tài)造成威脅，“生物圈Ⅱ號” 實驗的失敗也告誡人們在現(xiàn)有技術條件下，在生物圈之外建立一個適合人類長期生活的生態(tài)系統(tǒng)是很困難的。所以必須對生物圈進行保護。引入第 2個主題：生物圈的保護。
生物多樣性是生物圈自動調(diào)節(jié)能力的基礎，所以保護生物圈首先要保護生物的多樣性而環(huán)境污染是破環(huán)生物圈穩(wěn)態(tài)、威脅生物多樣性的重要原因，因此保護生物圈還要防治環(huán)境污染。所以分兩部分講授：1）保護生物多樣性；2）環(huán)境污染的防治。
保護生物多樣性可以講3點：①生物多樣性的含義；②生物多樣性的價值及與生物圈穩(wěn)態(tài)的關系；③我國生物多樣性的現(xiàn)狀及保護。由于各方面資料來源較多，比較適宜采用研究性學習的方式進行教學，讓學生進行分組研究，利用報刊、雜志、互聯(lián)網(wǎng)、廣播電視等手段收集資料，對各種信息進行匯編整理，寫成研究報告，用2節(jié)課時間進行交流匯報，并把學生的研究成果包括各種圖片資料進行展示。通過研究性學習的過程，使具體的實例和數(shù)據(jù)深深映入學生的腦海，讓學生實實在在感受到生物多樣性的價值，對我國生物多樣性面臨的威脅及環(huán)境污染自發(fā)產(chǎn)生強烈的憂患意識。
在此基礎上，教師再補充介紹生態(tài)系統(tǒng)的多樣性，進一步突出生物多樣性對維持生物圈穩(wěn)態(tài)的影響，可從生態(tài)系統(tǒng)的“特點、作用、面臨問題、合理開發(fā)”等方面通過列表比較的方式集中講述森林、草原、海洋、農(nóng)業(yè)和城市生態(tài)系統(tǒng)的知識。森林生態(tài)系統(tǒng)是生物圈物質(zhì)循環(huán)和能量流動的主體，可重點講述，農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)可在指導學生設計農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的課題時重點講述。
環(huán)境污染的防治可講授以下幾個知識點：環(huán)境污染的危害及防治；酸雨等全球性環(huán)境問題；研究性課題：調(diào)查環(huán)境污染對生物的影響；實驗：觀察SO2對植物的影響。
教師可通過展示和播放大量的圖片、錄像和列舉直觀的事例讓學生總結環(huán)境污染的類型，設計探究性問題讓學生探究環(huán)境污染的危害及防治措施，在此基礎上要重點講授酸雨等全球性環(huán)境問題，教師可緊密結合研究性課題：調(diào)查環(huán)境污染對生物的影響和實驗：觀察SO2對植物的影響來組織教學，在學生中廣泛開展研究性學習。讓學生通過理論研究、調(diào)查走訪、實驗
驗證等過程，總結環(huán)境污染特別是酸雨的成因、危害及防治，撰寫出論文報告。
以酸雨的成因、危害及防治為例：學生實踐研究過程主要分5步： ①通過分組行動，上網(wǎng)查找資料；查閱相關報刊、雜志資料；走訪市環(huán)保局或環(huán)境監(jiān)測站；調(diào)查工業(yè)密集區(qū)如無錫市焦化廠等附近植物的生長狀況等方式收集信息，進行整理研究，并初步整理出下面的內(nèi)容：酸雨的形成，酸雨形成與硫循環(huán)的關系，酸雨的危害。
分組調(diào)查的學生通過對商店、餐館密集區(qū)的調(diào)查，對河流、湖泊的污染情況等的調(diào)查，另外寫出調(diào)查報告：無錫市城郊結合區(qū)環(huán)境污染對生物的影響狀況報告。
�、趯嶒烌炞C：觀察 SO2對植物的影響�！岸牉樘摚垡姙閷崱�，上述信息很多是間接得來的，學生感性認只不深，需親自實驗來驗證，設計實驗方案（包括研究目的、材料儀器、操作過程、實驗結果分析并得出結論）。
�、坌〗M討論，提出合理化防治建議。
④撰寫論文。
⑤課題延伸。
從對生物多樣性現(xiàn)狀的研究，對環(huán)境污染的研究學習，學生深切感受到人類的活動──向生物圈索取資源的數(shù)量和速度，向環(huán)境排放廢物的量，已經(jīng)威脅到生物圈的穩(wěn)定，人類的生存和發(fā)展不可能脫離生物圈。地球和生物圈的危機就是人類的危機從而引入第3個主題：要尊重自然、善待自然，實現(xiàn)人類社會的可持續(xù)發(fā)展。
要充分利用教材資源進行講述維持生物圈穩(wěn)態(tài)主要措施：
l）能量方面：節(jié)約能源，實現(xiàn)能源的清潔生產(chǎn)；開發(fā)新能源。
2）物質(zhì)生產(chǎn)方面：建立無廢料生產(chǎn)體系（原料→產(chǎn)品→原料→產(chǎn)品），實現(xiàn)生態(tài)農(nóng)業(yè)、生態(tài)工業(yè)。
3）合理利用和保護野生生物資源，建立自然保護區(qū)等。
講述過程中，諸如“野生動物肉可食、皮可穿、骨頭可以泡酒”等片面強調(diào)野生動物的直接價值、不利于生物多樣性保護的思想要進行重點分析、引導。
教師要重點指導學生設計農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)，這是一個難點。
學生缺乏感性認識：對常見農(nóng)作物種類、生長環(huán)境、影響因素、肥料的施用等知之甚少，組織學生進行一次實地考察非常必要，即使看不到完整的生態(tài)農(nóng)業(yè)示范區(qū)，但通過實地考察，學生有了實際的感受：感受到農(nóng)民秸桿回田，感受到食用菌的栽培環(huán)境等，然后教師再提供典型的實例幫助學生分析，然后布置學生進行分組討論和設計，分以下幾步完成：
調(diào)查我市農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的現(xiàn)狀時查閱農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)建設的資料→設計初步方案→分析討論修改方案→交流。
實踐證明：上述教學過程的實施，盡管大大增加了教師組織教學的困難和工作量，但對學生多種能力的培養(yǎng)是任何單純的課堂教學所無法達到的，而且學生學得輕松，投入主動，饒有趣味，情感教育潛移默化，達到寓教于樂的良好效果。
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