生物的多样性总结范文

时间:2023-12-16 16:33:24

导语:如何才能写好一篇生物的多样性总结,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。

生物的多样性总结

篇1

(一)教材内容分析

生物多样性及其保护》是第二册第九章《人与生物圈》的第二节内容,是环境教育极其重要的教学内容。本节内容主要包括生物多样性的基本内容、生物多样性的价值及我国生物多样性的概况和保护知识,其涉及范围广,知识跨度较大。

(二)学习者特征分析

本节课授课对象是高中二年级学生,高二学生已经全部完成了前面对生物基本理论知识的学习,以生物六大基本特征为主线的知识已经掌握得很熟练,而且已经学习过生态学的基本概念和原理及环境保护的基础知识。要从丰富的内容中概括出遗传多样性、物种多样性、生态系统多样性和直接使用价值、间接使用价值等,学生不仅需要扩散思维、概括、综合能力,而且需要信息获取、处理和表达能力。

二、教学目标设计

(一)知识与技能

1.能准确说出生物多样性的概念;解释生物多样性的价值及分析我国生物多样性的概况;阐明生物多样性的保护。

2.培养学生自主学习、自主探索及总结归纳能力。

(二)过程与方法

通过课件演示、学生交流、师生交流等形式,加深学生对生物多样性的认识,提高对生物多样性知识的应用能力及综合分析能力。

(三)情感与价值观

1.让学生在自主解决问题的过程中培养成就感,为今后自主学习打下良好基础。

2.通过课件演示,培养学生研究探索精神,从而调动学生积极性,激发学生对生物课的兴趣。

3.提高学生热爱自然、热爱生物、热爱生活的理念,增强自觉保护生物多样性的观念。

三、教学内容设计

(一)教学重点

1.生物多样性的基本内容及保护生物多样性的具体要求。

2.生物多样性的使用价值。

(二)教学难点

1.生物多样性的保护。

2.我国生物多样性概况。

四、教学策略分析

(一)教学方法

1.任务驱动法(观察分析、对比)

让学生在具体任务驱动下学习,在完成任务的过程中掌握应掌握的知识点。本节课教学中,让学生观察有关录像资料和图片并通过交流、讨论识别五灵脂、蝉蜕等动物药物标本,当归、凤尾草等植物药物标本。

2.讨论交流学习法(讨论、讲述)

通过对动物标本和植物标本的对比,在此基础上多播放、些动植物种类,了解生物多样性,并通过同学之间的讨论解释生物多样性的价值及分析我国生物多样性的概况,在此过程中,同学、老师之间加强交流。

(二)教学手段

多媒体网络教室、相关教学课件。

五、教学过程设计

(一)导入

教师活动:展示幻灯片,黄土高原破坏之前和现在的对比。引出:保护生物资源,生物圈是人类共同的家园。

学生活动:观看图片,思考。

设计意图:展示图片,设计问题,使其产生急需探求的心理,学生学习动机由潜伏期迅速自然进入活跃状态。

(二)生物多样性基本内容

教师活动:1.什么是生物多样性?2.我们应从几个层次对它进行保护?引出:生物多样性及其保护。

学生活动:1.生物多样性包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性。2.保护生物多样性就是在基因、物种和生态系统三个层次上采取保护战略和保护措施。

设计意图:培养学生概括能力。

(三)生物多样性的价值

教师活动:野生生物资源具有很大使用价值,只有全面认识野生生物资源的价值所在,才能增强并树立保护野生生物资源的意识,规范人们的行为方式。引出:1.对于人类来说生物多样性有哪些价值?2.阅读课文,了解什么是直接使用价值,包括哪些方面?

学生活动:1.对人类来说,生物多样性具有直接使用价值、间接使用价值和潜在使用价值。2.直接使用价值指人们能够直接利用的,包括药用价值、科学研究价值、重要的工业原料、美学价值及文学创作素材。

设计意图:培养归纳总结和表达能力。

(四)我国生物多样性概况

教师活动:以上是生物多样性的使用价值,我国地域差异显著,自然条件复杂多样,从而孕育了既丰富多彩又独具特色的生物物种和生态系统,近年来,我国生态环境面临严峻形势,为了保护好我们的生存环境,应了解我国生物多样性的概况。引出:1.谁能说说我国生物多样性有怎样特点?2.为什么说我国是世界上物种最丰富的国家之一?

学生活动:1.第一,物种丰富;第二,特有的和古老的物种多;第三,经济物种丰富;第四,生态系统多样。2.据统计,我国苔藓植物、蕨类植物和种子植物共3万多种,居世界第三位。我国还是世界上裸子植物物种最多的国家,是世界上鸟类种类最多的国家之一。

设计意图:培养学生探究能力。

(五)生物多样性的保护

教师活动:我国生物多样性存在两方面问题,其中,生存环境的改变和破坏是多数野生生物灭绝或濒危的主要原因。引出:我们应该怎么做?

学生活动:保护野生生物。生物多样性的保护包括就地保护、迁地保护及加强教育和法制管理。

设计意图:强化法律法规。

(六)小结

教师活动:1.结合板书,带领学生一起回顾本节课知识框架。2.挑选典型习题,学生相互解答,教师点拨。

学生活动:整理知识体系,做习题。

设计意图:归纳总结,拓展思维,便于记忆。

六、教学反思

本节课的教学设计主要有三个特点:

(一)教学流程设计符合认知规律

采用先导入再引导的顺序,使学生尽快进入学习状态。

(二)鼓励学生自主学习

学生自主学习,整理知识体系,归纳总结,便于记忆。

篇2

【关键词】应用;生物多样性;生物教学;有效性

生物多样性是指地球上所有生物(动物、植物、微生物等)、及它们所包含的基因和由这些生物与环境相互作用所构成的生态系统的多样化程度。包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性三个组成部份。

生物科学是自然科学中的基础学科之一,是研究生物现象和生命活动规律的一门科学,它与生产、生活实际联系非常紧密。国家生物课程标准要求生物教学要贴近社会实际和学生的生活经验;重视发展学生的创新精神和实践能力。同时,国家生物课程标准提出在进行生物课程教学中,教师应积极开发和利用各种课程资源,改变仅仅依靠教科书开展生物教学的传统做法。通过调查发现各地生物教育基础薄弱,实验设施缺乏,课堂教学往往以教科书为主,与生产、生活联系较少,生物教材和老师的教学方法还不能满足学生的学习要求,学生在学习生物课程时,其学习的内在动力首先是学生的兴趣和发自内心的寻求问题解决的渴望,同时教师在课堂教学中要改变陈旧的教学方法和模式,提倡教学要联系生产生活实际,创设教学情境,让学生通过合作和自主探究,获取知识。

本人通过承担的市级“十一五”规划课题“宿迁地区生物多样性在生物教学中应用的研究” (课题审批编号为SQ10GR189),认为合理地利用有地方特色的生物多样性的资源进行生物课程教学是切实可行的,是比较受欢迎的。而且对于提高学生对生物课程的学习兴趣、生物科学素养、科学探究、合作学习等能力有着较好的作用,可以显著提高生物教学的有效性。

那么如何应用地方特色的生物多样性,提高生物教学的有效性呢?

一、应用生物多样性创新生物教学的课堂模式

传统的教学模式是填鸭式的,很多课堂是老师满堂灌学生被动学,不能体现新课程的教学要求。如把生物多样性融会于生物教学中,可以明显的提高生物课堂的趣味性和有效性。

(1)融入生物多样性课前精心编制好导学提纲

导学是体现以教师为主导,以学生为主体,提高兴趣和能力的一个基本要素。在课前,根据教材的知识特点、学生的认识水平和生活实际选择恰当的切人点, 融入适当的生物多样性,精心编制好导学提纲,在导学提纲中以生物多样性为载体出示一些能激发学生的学习兴趣,促使学生产生强烈求知欲的导学思考题和课外探究活动。

(2)融入生物多样性打造探究式课堂

①首先结合生物多样创设情境导入新课。教师根据本节课内容和新课程标准的要求,通过联系生产与生活实际,以身边的生物多样性为载体创设问题情景导入本节课,调动同学们学习积极性。创设良好的课堂教学情景能够活跃课堂教学的气氛,有助于激发学生探究新知识愿望。

②结合生物多样性自主探究、合作学习。该环节一般采取学生先根据导学提纲设计的问题,利用学生的生活经验和身边的生物多样性,让学生在课外先初步探究,如:高中课本中“调查种群的密度”就可以让学生到野外或农田中去调查。“用显微镜观察多种多样的细胞”让学生从不同水域中取水样进行观察,比较环境对生物多样性的影响,培养学生环保的意识。等等,然后学生在课堂上进一步讨论,教师再在课堂上进行引导、总结,进而突破重点和难点。对个人解决不了的问题,鼓励同学们相互讨论,合作交流,共同解决难题。

(3)融入生物多样性在课堂中进行反馈训练、巩固落实

根据学习的相应内容,结合生物多样性知识,以生物多样性为背景,编制相应的习题进行巩固性练习,进行变式训练,提高学生的解题兴趣、能力与应变技巧,使教师的教学更有针对性,提高课堂教学效率。

二、应用生物多样性开发具有地方特色的校本课程

校本课程是以学校为本位、由学校自己确定的课程,它与国家课程、地方课程相对应。应用生物多样性,以学生的现行生物学教材为基础开发具有地方特色的校本教材,特别是生物学教材中适合学生继续研究学习的内容与有限的课程资源相结合的校本课程,有利于提高学生学习生物学的兴趣,加深学生对课堂所学知识的理解和应用,同时也有助于提高学生实践能力和合作探究能力。如本人在实践中就组织学生进行了《我在校园种蔬菜》、《乡土树种的调查》《走遍宿迁——农特产资源调查》等实践探究活动,通过这些校本课程的开展,学生既增强了对课本所学的理论知识的理解和应用,同时学生对生物课程的学习兴趣、生物科学素养、科学探究、合作学习等能力有了显著的提高,培养了学生热爱生活、热爱自然的情感,极大的提高了生物教学的有效性。

在生物教学中应用好生物多样性,可以大大提高生物教学的有效性, 有助于生物学课程的实施,提升学生学习生物课程的兴趣,有利于学生对于教材内容的理解。让学生由被动学变主动学,,培养了学生的能力和创新精神,大大提高学生的生物素养.同时培养了学生情感态度与价值观,促进学生更加了解并热爱自己的学校和家乡,创新了课堂教学模式,体现了新课改的精神.因此在生物教学中应用好生物多样性,提高生物课堂教学的有效性,值得我们共同去探索。

【参考文献】

[1]《建构主义学习理论在教学中的应用》毛新勇(华东师大).

篇3

面对我们的疑问,射洪县农业局局长蔡成银将问题简化为两点:一是通过这一项目的实施,提高了人们对生物多样性的保护意识,形成了射洪县生物多样性保护机制,建立了农业生物多样性的管理、协调、监测机制,促进了射洪农业的可持续发展;二是立足射洪县农业产业实际,实现把农业生物多样性项目结合到现有农业项目和新农村建设项目中去,实现项目效益的最大化。

以虫治虫

走进金华镇中坪村,漫山遍野的清见果树挂满了累累果实,尽管离成熟上市还有1个多月,但是清淡的柑橘果香已经令人垂涎欲滴。

2003年成立的金华清见桔橙有限公司,自创立之初走的就是循环农业的路子,一方面与高金公司联办万头生猪养殖场,另一方面承包中坪村等周边4个村的3000亩地种植清见果树,实行“猪―沼―果”模式。去年,公司实现产值4000多万元,有效带动了当地农民增收。

但公司生产部经理吴治德坦言,果树防虫治虫始终是个难题。红蜘蛛是清见果树最大威胁,过去,果园每年要喷施2―3次剧毒农药,由于喷施范围不能覆盖全部害虫,效果并不理想。同时,化学农药也大量杀伤天敌,使得害虫危害加重,严重影响果品的产量和品质。虫害对于这个以生态循环农业为主的果园来说,是最急需解决的问题。

射洪县植保植检站站长李万聪对于清见果园十分熟悉。作为农业生物多样性项目的具体实施者,她为果园送去了“捕食螨”。“捕食螨”是红蜘蛛的天敌。每年4月和10月,将“捕食螨”幼虫挂袋,成虫破袋而出,捕食红蜘蛛,效果非常理想。在推广这一项目时,李万聪给吴治德详细算了一笔账,以每亩挂60袋“捕食螨”计算,一年挂两次,每袋1元多,每亩的成本150元左右,比过去喷施农药费用低,同时保证了果品质量,保护了果园生态环境。

经过去年一年的试验,吴治德统计的数据更为直观:以虫治虫的模式为果园减少农药施用量750公斤,节约劳动力1500个,防治成本降低9万元,节约人工费7.5万元;果园亩产2200公斤,增产200公斤,增收600万元。今年年初,吴治德主动找到李万聪,准备大规模引进“捕食螨”。

回归传统

提到药材白芷,有一种说法是“四川白芷在射洪,射洪白芷在柳树”。柳树镇白芷种植面积达4000亩,年产白芷2000吨。作为白芷种植核心区的魏家营村,白芷种植面积达1500亩。

魏家营村村主任马志良说起白芷总喜欢从上世纪八十年代初谈起,尽管魏家营村种植白芷已经有20多年的历史,并形成了规模效益,但村民从白芷上实现增收却是一波三折,市场价格波动、品种老化、农药残留超标是白芷种植户无法逾越的“鸿沟”。李万聪和她的团队在实施农业生物多样性项目的探索中,把解决这三个问题作为项目与本地农业产业相结合的切入口,一方面,为种植户引进了白芷新品种;另一方面,实施白芷套种大蒜的种植模式,既提高了农民的种植收入,又减少了白芷的病虫害。

走进魏家营村,你会看到村民在白芷地里以人工拔除的方式除草,现代农业的规模化发展与传统耕种方式形成了巨大的反差。魏家营村在农药残留超标上吃过大亏,白芷地里常见的杂草是水马齿苋,与白芷争光争肥,种植户惯常的做法是喷施除草剂,将水马齿苋与其他杂草一并剔除,而这一做法的后果是造成白芷农药残留严重超标,根本无法出口。推行白芷套种大蒜模式后,大大减少了杂草的数量,少量的杂草用人工的方式即可拔除,降低了种植成本,并保证了白芷质量。村民皮素芬家有5亩白芷,还养了6头猪,她在技术人员的指导下,用沼液做肥料,白芷套种大蒜,形成了初步的循环农业和生态农业模式,皮素芬一年的收入有两万多元,比在外打工的丈夫的收入还高。

产业与项目互动

柳树镇农业服务中心的技术员梁尚华在参加了县里的统一培训后,成为魏家营村和竹林村农业生物多样性项目的辅导员。她既要为农民灌输生物多样性保护意识,又要为农民解答农业技术疑问,同时,也不断接受着新的挑战。在组织村民采集生物样本的过程中,一些过去她从未留意过的生物及植物病害,都让她不得不请教更专业的学者。

2008年6月,欧盟―中国农业生物多样性项目正式启动。射洪县项目办以5个乡镇为单位,对40个社区的1000名农民开展了一系列理论知识和实用技术培训。在40个社区里优选了5个理念先行、设施完善、特色鲜明、效益显著、带动力强的社区作为重点打造的示范社区,魏家营村就是其中之一。通过对农民的培训,共采集物种4800个,制作了各类标本4500个,制作生境资料收集汇总表40张等。

魏家营村村民黄茂是最先加入到项目中来的农民。在他看来,项目的推行增加农民收入只是一个方面,更为重要的是农民环保意识的增强和农村环境的改善。过去,村民对杂草是“除之而后快”,而现在,通过对植物样本的采集与辨认后,能识别出有害草和无害草。村民在人工除草时就会进行筛选,既除掉了有害杂草,又通过对无害草的保留而实现了保土保肥的目标。

李万聪在项目推进过程中,感觉最为困难的是没有现成的模式可以借鉴。尽管在国外农业生物多样性项目的覆盖面非常广,但在中国还是一个全新的课题。李万聪和她的团队只能在尝试中不断创新总结,一个阶段一个阶段地探索。她现在思考得更多的是项目结束后,如何将农业生物多样性的理念延伸与推广下去。但不管怎么说,射洪县并不是孤立地推动项目,而是在以农业产业带动项目实施上取得了宝贵的经验,通过项目的实施,使农民种出的粮食和蔬菜更加安全,施用的农药更少,促进人与自然协调发展。

延伸阅读

“国际生物多样性年”活动启动

1月11日,联合国“国际生物多样性年”活动在德国柏林正式启动,全球生物多样性面临威胁的严峻形势开始进入公众的视野。

据专家估计,由于人类的活动和日益加剧的气候变化,目前地球上的生物种类正在以相当于正常水平1000倍的速度消失,全世界目前约有3.4万种植物和5200多种动物濒临灭绝。

世界自然保护联盟2009年更新的濒危物种“红名单”显示,全球有1147种淡水鱼面临灭绝危险,约占该组织当年所监测的淡水鱼种类的三分之一。此外,世界上6000多种两栖类动物中有三分之一面临灭绝危险。

保持物种多样性和生态环境健康具有重要的经济意义。联合国的一项研究显示,全球每年因毁林和森林退化导致的损失达两万亿至4.5万亿美元。反之,如果每年向自然保护区投入450亿美元用于改善生态系统,由此带来的收益可高达5万亿美元。

篇4

【关键词】水生生物,多样性,不利影响,工程建设,优化措施

水利水电工程的建设在发电、防洪、航运各个领域发挥着重要的作用,是促进我国经济的增长以及人民生活水平提升的关键手段。然而,其建设也对生态环境的可持续发展产生了许多不利影响,其中水生态系统和水生生物的多样性性受到严重危害,为了实现水利水电建设事业和生态环境可持续发展之间的相互协调,本文通过分析论述了水利水电工程对于水生生物多样性的不利影响,并突出了相应的保护措施,旨在二者的协调发展提供可参考建议。

一、 水利水电工程对水生生物群落的影响

(一) 对群落结构的影响

水利水电工程建设对于不同区域的水生生物群落有着不同的影响,本文主要对库区、坝下水生生物群落受到的影响进行论述:

河流生态环境会受到水利水电工程的影响,而水生态系统中的浮游植物由于又会受到河流生态环境变化的影响,逐渐由底栖附着异养型演变为浮游生物自养型,水库蓄水与否,其水流、透明度、水体营养是不同的,蓄水后的水库有利于浮游植物的生长,在适宜的光照和温度条件下,局部水域甚至会爆发水华,据环保局生态环境监测数据显示,自2003年三峡水库蓄水之后,许多局部水域多次爆发大规模、多种类水华。水利水电工程通过影响水库饵料生物等因素进而影响鱼类的群落结构,据监测数据显示,三峡水库蓄水后,适应水库生态环境的鱼类数量增加,而适应流水生态环境的鱼类数量则大幅削减。

大坝建设对不仅会对鱼类的沿河迁徙行为产生阻碍,而且会对河流生态系统的水流量、温度以及泥沙量产生影响,下游河段的鱼类群落结构进而发生变化。据相关研究发现,葛洲坝江段下游生态环境发生变化,其优势物种因关键栖息地的环境质量下降进行迁徙行为,该河段的原有鱼类数量显著下降,鱼类群落的空间分布发生了重大变化。

(二) 对遗传多样性的影响

诸如大坝建设之类的水利水电工程会对水生生物的栖息环境产生破坏,这就使得水生生物被分隔为较小的异质种群,种群之间相对孤立,在基因交流方面存在障碍,水生生物的遗传多样性进而受到影响。据相关研究发现,我国长江不同江段的胭脂鱼物种存在明显的遗传分化;乌江流域的泉水鱼遗传多样性十分丰富,然而由于水电站的阻隔,一个位点显示无效等位基因,且遗传偏离指数较高;日本白斑红点鲑由于种群隔离现象,正常生存受到威胁;鳜类在通江湖泊领域遗传分化十分严重;以上研究均反映出,水利水电工程的建设通过对河流生态系统环境产生破坏进而影响水生生物的遗传多样性,甚至影响水生生物的正常生存。

(三) 对重要物种的影响

水利水电工程的建设通过种群阻隔对洄游性鱼类的数量和正常生存产生严重影响。幼鱼再通过水轮机等水流速度快,水压高的河段时容易受到撞击,伤亡率极高;发生高坝溢流现象时,流水中会卷入大量的氮气,鱼类患气泡病的概率增加;温度、流速以及阻隔效应对水生生物的正常繁殖产生严重的阻碍作用。水利水电工程类别不同,对于重要物种的影响程度也存在差异,例如,径流式电站中的水轮机并不会对水生态系统造成破坏,但是却严重危害着水生生物的正常生存;葛洲坝工程的种群阻隔对国家一级保护动物中华鲟的正常繁殖产生危害,三峡工程导致水温下降,从而阻碍中华鲟性腺发育,从而造成其繁殖的延迟;金沙江电站工程占据了圆口铜鱼的栖息场所,其阻隔效应造成圆口铜鱼产卵场消失,圆口铜鱼数量急剧下降;三峡工程荆江段蓄水后,水温下降,四大家鱼产卵推迟,其种群阻隔效应也阻碍了四大家鱼的正常繁殖,该物种数量大幅度减少。

二、 生物多样性的保护措施

(一) 加大水利水电工程运行管理力度

在进行工程运行时,管理人员应该通过水量调度等措施控制下泄水量,从而保证下游生态环境不受破坏。例如,罗阿诺克河大坝建设工程通过控制下泄水量的方式刺激鲈鱼产卵,改善其数量大幅度降低的问题;丹江口水库通过加大下泄流量的方式,对水质进行改善,从而缓解水华爆发问题带来的负面影响;三峡水库通过连续加大下泄水量的途径刺激四大家鱼产卵。除此之外,在施工期间应该严格控制对生态环境造成破坏的行为。

(二) 对水利水电工程进行结构改造

进行工程设计时,应该充分考虑项目的施工和运行对生态环境产生的影响,当不利影响范围广、危害大时,应该及时进行设计结构改造,例如放弃部分工程结构和功能,进行河岸生态改造等。河岸生态改造是生态补偿机制中的关键途径,它能够增加微生物多样性,避免生态环境迅速破坏,例如,以自然化的石护岸代替混凝土护岸,以自然蜿蜒的河道代替直线河道,即让生态环境维持自然状态;在进行工程设计时,尽量避免引水式结构的应用,降低高流速、高水压对水生生物造成危害的可能性,对于效益不佳或者以达到使用期限的水利水电工程进行拆除或改造,从而恢复生态环境,保护水生生物的多样性。

(三) 进行生态工程建设

对于群落阻隔效应严重的工程设置过鱼设施,根据工程自身特点和对水生态系统的影响情况,通过升鱼机、鱼道等设备的安装实现鱼类等水生生物的上行;通过物理栅栏等设施的安装避免鱼类等水生生物受到高流速、高水压的危害。对于水温变化显著地工程设置下泄水温调节装置,通过竖井式等设施的安装提高下泄水温,对下游生态环境进行积极保护。在进行生态工程建设时,进行生态调动配合设施的建设工作,通过设置溢流坝结构防止泄洪后出现的氮气过饱和现象,避免"气泡病"的出现,通过设置生态放水孔结构避免脱水河段的出现,从而保证生态调度的工作的有效落实。

总结:水域是生态系统中的关键部分,保证水利水电工程建设和生物多样性保护工作的协调一致,需要我们对整个生态系统和工程建设体系进行科学合理地统筹规划,国家相关部门应该借鉴国外先进的管理经验,及时进行生态工程建设、水利水电工程建设、生态环境保护的统筹规划工作,进而保证水生生物的多样性。

参考文献:

篇5

【关键词】高速公路;边坡绿化;生态环境

【 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

中图分类号: U412.36+6 文献标识码:A文章编号:

1.引言

作为环境保护重要组成部分的高速公路边坡绿化越来越受到重视,成为公路建设不可缺少的一个组成部分。受传统硬质结构工程防护的长期影响以及我国高等级公路的特殊性,使得高等级公路的边坡绿化研究发展很慢,且无规范可言。现阶段在一些高等级公路(含高速公路)的景观与绿化设计中过分追求形式美,没有考虑以恢复自然景观为主,选用的植物品种单调,不能形成生物群落,使得植被的防御能力弱,以致沿线的生态环境质量下降。在环境污染日益严重的今天,公路绿化应当按照生态学的原则进行设计,贯彻生态理念。作者结合高等级公路绿化设计建设的科研和实践,拟从生态学的相关理论出发,为高等级公路边坡绿化提供建议。

2.坡绿化应遵循的生态学理论

生态学是研究生物与环境之间相互关系的科学,它所概括的原理普遍适合所有生命形式,包括人在内。路坡、山体边坡及类似裸地的绿化工程,实质上是一种生态工程,是应用生态系统中物质共生与物质再生原理,结构与功能协调原则,并利用分析、调整、决策、规划、模拟、预测、设计实施、管理和评价等系统工程技术,对生态系统进行设计和管理的技术。众所周知,生态系统的大小可以根据研究目的的不同而加以确定,大至生物圈,小到一个细胞都可称为生态系统。因此,由不同植物构成的路坡或边坡绿地系统也必然构成一个生态系统,故边坡绿化应当遵循一些基本的生态学原理。在公路绿化设计中,适用的生态学原理主要有以下几点。

2.1适宜性

每个物种的生长、繁衍都是需要一定的适宜的环境因子的,这些因子在量上或质上的不足或过量,都会使该物种的生存、生长和繁衍受到影响,严重时还会导致该物种在当地生态系统的消失。也就是说每个物种在生理上对环境因子的需求都有一个最大值和最小值,两个值之间的幅度为该物种的生存限度,即生态幅。而某一物种的生存受多因子的共同作用,物种对多因子的生态幅即为生存域,边坡植物的选择必须考虑当地的环境因子是否在备选物种的生存域内,要考虑物种对当地的适宜性。

2.2生物多样性

生物多样性包括遗传多样性、物袍多样性、生态多样性和景观多样性,定义为“生物中的多样性和变异性以及物种环境、群落及生态过程的多样性。生物多样性程度越高,其生物组成种类繁多而均衡,食物网纵横交织,其中某一种群偶尔增加与减少,其他种群就可能及时抑制和补偿,从而保证系统具有很强的组织功能,生态平衡也就越稳定。

2.3 群落

自然界任何一个物种都不可能离开其他物种而单独生存,物种是在相生相克中生存的,以此产生群落。生物群落是指一定时间内,居住在一定区域或生境内的各种生物种群相互联系、相互影响的有规律的一种结构单元。植物群落是指某一地段上全部植物的总和,它具有一定的种类组成和种间比例,一定的结构和外貌,一定的生境条件,执行着一定的功能,是绿地的基本单位。植物群落存在着演替,当达到顶极群落时是演替的最高阶段,表现为高度的复杂性和稳定性,这是恢复生态系统追求的目标。理想的植物群落是混交林,其绿量最高,其次是乔灌草多层结合,最次为单一地被植物。

3.态学原理在边坡绿化中的应用

3.1遵循物种适宜性原理选择边坡绿化植物

从生物适应规律方面来说,各种生物都有一定的适宜生存、生长、繁衍的外在环境,当生物与环境相互适应,就会相互促进,形成良性循环,表现出最佳的生态生产力,达到最好的生态效应。中国地域广,气候、地形复杂,而且公路是一种长距离的结构,各区域地段内立地条件不同,相差很大,进行绿化设计时,必须先认真调查各段立地条件,做到绿化品种与环境的相适应。

3.2遵循生态位原理

研究备选物种在相应自然条件下的生态学特点,确定其在环境中的表现和生态位,根据各个物种的相互关系,实现植物种群的有效和最佳匹配。在进行物种搭配时,一方面要充分考虑种间的相互影响,尽量避免相克的物种混播,防止种间的相互抑制作用,鼓励互利物种的搭配。另一方面,还要考虑物种的生态位的重叠程度,一个生态系统中生态位的重叠程度越大,种间对环境资源的竞争就越激烈,生态位完全相同的种是不会在同一生境的群落中长期存在的,因此在进行物种搭配时,要避免同样生态位的物种共存。

3.3遵循生物多样性原则

植物多样性是公路绿地自然化的基础,是提高绿地生态系统功能的前提,也是生态系统稳定的前提。一个物种往往不能满足各方面的要求,如狗牙根是一理想的护坡草种,但绿色期短;白三叶覆盖好,能自养,但苗期生长坦,护坡效果不理想。如果一个生态系统包括的物种、生物成分和功能多样性丰富的话,那么在理论上它遭到破坏后就比较容易恢复,如果物种在它们的特性上有差异,那么生物多样性更丰富的系统将更稳定或更具有抵御外界的干扰,另外多样性的物种共存于同一生态系统中,也有利于更好地利用生态系统中不同生态位中的可利用资源,强化了生态系统功能和过程的稳定性一。

4.结语

边坡绿化生态工程是高等级公路建设的一个重要环节。在边坡绿化中,我们必须要尊重生态学原则,树立正确的理性观念,作好施工前的考察工作,充分了解当地气候、土壤概况、边坡结构和原生植被状况,针对性地对物种进行筛选,充分考虑乔、灌、藤、草的结合配比,加强建植后的养护管理,使之形成具有良好生态效益和社会效益的植物群落景观。

参 考 文 献

[1]李旭光,毛文碧,徐福有.日本的公路边坡绿化[J].公路交通科技,2005,12(2):59

篇6

关键词:生态型渠道 渠道规划 渠道构建 环境因素 生态因素

1.引言

近年来,由于渠道化建设引起农田渠道中生境条件恶化、生物多样性下降、农业面源污染严重、水体自净能力下降等问题日益突出,混凝土衬砌的方法的弊端也日益凸显出来。在总结国内外在生态型渠道构建方面的研究成果基础上,从降低渠道对农业生态环境的影响及发挥渠道的生态功能的角度出发,探讨生态型渠道建设的方案。

2.生态型渠道构建方案探讨

2.1 利于保护动植物生境及生物多样性的渠道构建

沟渠形态的多样性是渠道内生物多样性的基础,在渠道的建设过程中,通过在渠道内构建多样化的动植物生境来提高生物群落的多样性。渠道在平面上的蜿蜒性,横向断面上的多样变化,纵向上的深、浅渠底的交替出现,造成水流的急缓变化,均为生物创造了多样的栖息环境,适宜不同的生物生存,增加了生物群落的多样性。为实现渠道的保持生物多样性的生态功能,在建设渠道的过程中,应把握以下几点:

(1)因地制宜,增加渠道蜿蜒性。渠道的蜿蜒性为渠道生态的生物多样性提供了条件,与直线渠道相比,弯曲渠道拥有更复杂的动植物群落。同时也应该注意到,渠道的蜿蜒性会增加渠道输水的时间和降低输水时间,因此在增加渠道的蜿蜒性建设时,不能一概而论,应该具体问题具体分析,因地制宜,不可不切实际,随意增加蜿蜒性。

(2)形式多样,渠道断面多样化。渠道断面形状主要有:U形断面、梯形断面、矩形断面、复式断面等。U形断面主要为自然渠道断面,它是多由水流常年冲刷而自然形成的,为非规则断面,具有一定的多样性特点。梯形和矩形是灌区人工开挖常见的规则断面形式,结构比较单一,是渠道采用最多的断面形式,该断面形式难以满足景观生态效应。复式断面综合考虑高低水位的过流要求,在主干渠,以及支、斗、农、毛沟渠段,运用不同的断面形式,同时满足了高水位和低水位的景观生态效应,是灌区较为理想的断面形式。沟渠断面形式多样化,利于形成多样化的生境,供水生植物、两栖动物的生长和栖息。

(3)适当设置多级落差。对于地势比降较大的沟渠可沿渠道人工设置若干级落差,一方面可以通过跌水增强水体的复氧能力,另一方面也利于水流的多样化,多变的水流利于保持生物的多样性。

2.2 利于截留净化农业面源污染物的渠道构建

农业面源污染物在渠道迁移过程中,可以利用渠道的自然净化功能降低农业面源污染进入地表水体的负荷,截留净化过程包括:底泥吸附、植物吸收、微生物降解等一系列的物理、化学和生物的转化作用。通过对渠道自净机理的研究,可以人为地创造适宜的条件,来强化渠道的自然净化过程,增强渠道的自净能力,从而改善水体水质,起到保护生态环境的作用。

(1)构建水生植被型渠道

渠道内良好的水生植被有利于形成“水生植物-微生物”系统,此系统可以对污染物进行吸收和降解,净化机理主要包括:①水生植物对氮、磷营养物质的吸收作用;②微生物对有机物的降解作用和硝化反硝化作用;③根茎叶系统的吸附过滤作用;④促进沉降和抑制溶出作用。水生植被型渠道的构建主要通过改善植物生长条件及人工移植栽培净化效果较好植物,来建立渠底部沉水植物、沿岸挺水植物的植被体系,起到较好的净化污染物效果。同时,水生植物死亡后沉积水底会腐烂,释放有机物质和氮、磷元素,会造成水体的二次污染,因此应注意对沟渠的水生植物定期收割。

(2)渠道内生物填料技术的应用。天然材料(如卵石、砾石及天然渠底等)或人工合成接触材料(如塑料、纤维等)具有较大比表面,生物容易聚集生长而形成粘液状的生物膜,可以吸附降解水体污染物质。因此可以在不影响渠道正常功能的前提下,将这些材料作为填料或者面料合理布置于沟渠中,创造适宜生物膜生长的介质来强化水体的自净能力,如砾间接触氧化技术、薄层流净化技术和仿生植物填料技术。

2.3 植生型防渗渠道构建

在水资源稀少的干旱地区渠道防渗是十分重要的任务,这也是导致长期以来渠道“三面光”衬砌的形成。渠道防渗节水可以提高水资源的利用率,缓解农业用水供需矛盾,节约的水可扩大灌溉面积,对水资源紧缺地区具有现实意义。随着生态建设的需要,对干旱性和半干旱性地区渠道,一方面要考虑防止下渗引起的水资源损失,必须要对渠道进行不透水性全衬砌;另一方面也要创造适宜的水生生物生长环境,维持渠道内的生态系统完整性,保持一定的自净能力。王超,王沛芳等研制的植生型防渗砌块技术可以较好地解决这一矛盾。它由不透水的混凝土块体和供水生植物生长的“井”形无砂混凝土框格组成(。在对河道进行防渗衬砌时,砌块之问通过凸块和凹槽的联结紧密地排列于河床底部,可以有效地防止渗漏;“井”形无砂混凝土框格中填土,种植适宜的水生植物,水生植物的生长又为其他微型生物提供了生长环境,构成的水生生物系统还可以吸收降解水体中污染物质,提供水体的自净能力。

3.结语

目前对农业灌溉排水渠道引起的生态环境问题的研究还处于起步阶段,对自然土渠的生态功能的作用尚未形成完整的理论体系,水泥衬砌渠道对农业生态环境的影响的机理还没有完全认识清楚。渠道的生态构建技术在借鉴河流的治理经验的基础上逐步形成,推进生态渠道的建设还需要克服理念上的阻碍。只有根据当地的实际情况,具体问题具体分析,积极丌展试点,并不断完善,才能使生态型渠道的建设理论和实践有较快发展。

参考文献:

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1.显著增大土壤中的酶活性

西北半干旱区小麦秸秆还田与秸秆不还田相比,秸秆还田可显著增大过氧化氢酶、土壤蔗糖酶、碱性磷酸酶和脲酶的活性。秸秆还田与覆膜相结合,可改善单纯秸秆还田低温时土壤的酶活性;秸秆还田与灌溉处理结合,可显著改善还田土壤深度10厘米和20厘米处的4种酶活性。在西北半干旱地区进行小麦秸秆还田,采用覆膜+灌溉处理+秸秆还田,可显著改善土壤中脲酶、土壤蔗糖酶、碱性磷酸酶和过氧化氢酶活性。

2.粮食作物研究多,经济作物研究少

农业发达国家均重视土地的生态农业和用养结合,美国秸秆还田量占生产量的68%,英国占73%。日本推进秸秆分解菌技术制作秸秆肥料促进秸秆有效还田,已在20多个国家应用。我国秸秆还田历史悠久,但还田率仍较低。我国研究主要集中于北方小麦、玉米,南方主要集中于水稻、小麦,干旱半干旱区域多,湿润半湿润区域少,如华北平原,黄土高原的干旱、半干旱区域秸秆还田技术研究较多,粮食作物研究多,经济作物研究少,如玉米、小麦、水稻等秸秆还田研究较多。

3.还田方式

秸秆还田方式不当,可影响播种质量,如出苗、苗齐、苗壮不良,还可导致秸秆成为病害的来源。有的将秸秆直接还田,利用土壤微生物、添加腐熟剂实现养分还田,有的通过秸秆田外堆肥沤肥、食用菌菌渣还田、畜禽过腹还田等,不同的经济因素、生态条件和农林牧业情况决定秸秆还田方式。

4.增加土壤碳库的输入

秸秆作为有机物料,施入土壤后通过微生物分解增加土壤碳库的输入,8%~35%的有机碳以有机质形式输入土壤碳库。学者预测施氮肥、秸秆还田、免耕措施等3种方法的土壤固碳潜力,结果显示秸秆还田的固碳潜力最佳。采用秸秆含氮量和政府问气候变化专门委员会推荐的方法和参数估算,欧洲每年还田秸秆1.32×108吨,土壤固碳潜力提升6.5TgC/年。在总结我国大量试验结果的基础上,估算随秸秆还田的持续应用,我国土壤碳库水平可从9.76Tg提升到34.4Tg。目前,很多学者利用土壤碳库管理指数研究秸秆还田对土壤有机碳的影响,大量研究结果趋于一致,认为秸秆还田可显著提高土壤碳库管理指数。

5.增加盐碱地土壤细菌多样性和物种丰度

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关键词:生态;水利工程;河道治理;护坡;原理

中图分类号:TV85 文献标识号:A 文章编号:2306-1499(2013)06-(页码)-页数

近年来,气候异常现象不再偶然,全球性的洪水灾害,持续干旱频繁发生,海啸和地震以及地震引起的洪水泛滥等灾害不断威胁着人们的生命和财产安全。人类为了避免此类灾害引起的人身伤亡和经济损失,利用水利工程进行防护,起到了较好的效果。然后,在进行水利工程建设过程中,难免会对环境造成不同程度的破坏,而环境的破坏又会加剧这种恶劣气候的进程,因此,在进行水利工程设计时,有必要将生态保护融入其中,减少一些不必要的经济投入,从侧面又响应了国家低碳的号召。进行生态水利工程的设计,可以在减轻洪水灾害、持续性干旱灾害等产生的破坏性外,还能够用于发电、供水、形成巷口和水上交通通道,促进民生事业的发展和经济的发展。因此,设计水利工程时务必要统筹兼顾环境、社会、经济等因素,保持水利工程建设与生态环境的平衡,以可持续发展观为导向,引进生态水利工程概念,探究生态水利工程设计原则,促进人与自然和谐共处[1]。

1.生态水利工程、生态河道、生态护坡的含义

传统水利工程主要以水文学、水力学、岩石力学、结构力学为主的工程力学体系。生态水利工程更加注重人与自然的和谐发展,更加关注人工工程对水体的影响, 吸收了部分生态学的理论与环境工程学的技术方法,成为一个跨领域的工程体系,具有极强的综合性[2]。在水利工程中,往往需要对河道进行护坡、现浇砼护堤等进行工程设计与维护。因此,生态水利工程中包含生态河道治理和生态护坡的内容。生态河道治理是在利用生态修复技术,将河床和护岸等进行修复,恢复其生态的丰富多样性和可循环性。生态护坡则是在保证河道护坡的基本功能的基础上,利用生物的生长特性,形成水-土-生物之间的物质、能量和停息的良性循环体系[3],

2.河道治理中生态技术利用的基本原理

2.1经济安全性原则

生态水利工程特别是中小型河道进行治理时,必须坚持经济性和安全性的基本设计原则。中小型河道的生态治理,是要将生态学原理引入其中,工程设计时要考虑河道的最大承受能力,河岸及护坡等的使用寿命,增加其安全耐用性。在进行河道的生态治理时,还要从经济学角度加以分析,生态河道治理时,也要将工程项目的风险性的影响因素考虑进去,如本河道常年的水流情况,两岸的生态系统情况,河道应急能力,护坡等的抗冲刷能力等进行监测和评估,将工程项目的风险性降至最低,实现经济实用性。另外,在生态河道治理时还要实现经济利益最大化,在保证其基本防洪通水能力外,还要能够为日后的其它功能开发提供便利,如开发旅游、水利工程二次利用等。因此,生态水利工程设计时特别是进行生态河道治理时,要遵循经济安全性的基本原则。

2.2充分发挥河流及护坡的生态自我修复能力

进行生态水利工程修建、维护时,特别是进行生态护坡设计时,都要遵循生态系统的自我恢复能力的原则。进行生态护坡设计时,设计人员必须对治理的河道现场进行调查,掌握第一手的现场资料,将边坡原有的生物种群、土壤特性和常年的气候条件等进行全面的了解,按照生物的生活习性,因地制宜,选配适应治理河道的生物,修复河道边坡的生物多样性,建立乔、灌、草三位一体的多层次的复杂结构,强调以灌木为主,中长期效果为主[4],协调植物之间的关系,提高生物群体的生态恢复性,实现河道及护坡的自我恢复能力。通过生态护坡工程,利用植被对地表及地下水文进行渗透与反渗透,起到生态调解作用,实现河道生态治理后的自我恢复。因此,在生态水利工程设计时,要遵循自我恢复能力原则。

2.3遵循生态水域的生态系统性原理

河流不仅有其自身的生态和水文特性,还与周边的森林、田地、乡村等构成了一个生态系统,河流发挥着为生物提供生存空间的作用。水域生态是一个大的系统,广义的水文系统不仅包括从发源地到河口的地下水与地表水系统,还包括河流串联起来的湖泊、湿地、水塘、和洪泽区。水文系统与生物系统交织在一起,形成整个河流生态系统。如果河道受到影响,就会破坏它所联系的整个河流的生态系统。在进行生态水利工程设计时,不能只仅仅考虑河道的水文问题,要充分考虑河流生态系统内各个要素之间的相互作用,及整个河流生态系统的修复问题。

2.4保护河流的生态多样性

河道经过长时间的冲刷,无论植被还是地上、地下的水文都会发生恶性变化,影响河道的基本功能。因此,在进行生态水利工程设计时,尤其是河道治理中,必须保护河流的生态多样性。河道生态治理工程设计时要考虑河道的宽度、河流的连续性、水位、流速、水温等。河流的生态特点主要是:水-陆两相和水-气两相的联系紧密性;上中下游的生境异质性;河流纵向的蜿蜒性;河流横断面形状的多样性;河床材料的透水性等。水—陆两相和水—气两相的紧密关系,形成了较为开放的生境条件;上中下游的生境异质性,造就了丰富的流域生境多样化;河流纵向的蜿蜒性,形成了急流与缓流相间;河流横断面形状的多样性,表现为深潭与浅滩交错;河床材料的透水性为生物提供了栖息所。所以生态河道治理工程在设计中要充分保护生物的多样性,保护和恢复原先所有多样性的生物栖息环境,为生物的多样性提供生存环境,设计最合理的生态治理型式,避免由于工程的建设减少生物群落的多样性,引起生态系统的退化[5]。

2.5生态河道的再次开发适用性

在进行生态河道治理工程设计时,要考虑到日后河道工程的二次开发,如旅游开发,发电供水开发等。因此,在保证河道生态系统性和防洪顺水功能外,还要保证美观的工程外形,和谐的生态系统,以及河道在供水发电等方面是否具有开发潜力。增加生态水利工程的经济利益。

3.总结

生态水利工程是利国利民的民生工程,需要遵循经济性、安全性、自我恢复性、保护河流多样性、维护水域的生态系统性和二次开发的美观适用性等基本原理,才能在保证生态水利工程基本功能外,兼顾生态的良性循环,改善人们的生存环境。尤其是在小河道治理工程中,更要需要融入生态系统理论,实现生态养河、生态治河。

参考文献

[1]杜佐胜.生态水利工程的概念及设计原则[J].科技致富向导,2012,(35).

[2]禹博.论生态水利工程的基本设计原则[J].河南水利与南水北调,2012,(18)

[3]赵锋,胡可可.河道生态治理中的生态护坡应用[J].浙江水利科技,2010,(06).

[4]谭继忠,金光云.鸡东县穆棱河提防生态护坡工程初探[J].黑龙江水利科技,2009,37(03).

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初中生物课新课程最本质的特征是:面向全体学生,以学生发展为主体,改变学生的学习方式,培养生物科学素养。课堂教学应是生机勃勃的学生活动的广阔天地;是浮想联翩、精神焕发和创意生成的智慧沃土。因此,首先要让学生在学习过程中充分发挥主动性,要能体现出学生的首创精神;其次要让学生有多种机会在不同的情境下,去应用他们所学的知识;第三要让学生能根据自身行动的反馈信息来形成对客观事物的认识和解决实际问题的方案。这才是一节好生物课的标准。下面,笔者就如何上好一节初中生物课,浅谈自己的一些看法:

1 明确教学目标

课前,备好课、备好学生,做好导学案,让学生明确本节课的教学目标、教学的重点与难点,让学生清楚自己这一节课到底要干什么,即学生要完成怎样的学习任务,让学生带着问题和任务去预习课文、布置学生去收集相关的资料。教学目标一般分为知识目标、能力目标和情感态度与价值观目标三部分。这三部分目标具体到每一节课中,其侧重点肯定是不一样的。如“细胞核是遗传信息库”这一节,知识目标是重点,居第一位,能力目标次之;“环境对生物的影响(探究鼠妇)”能力目标居第一位,情感目标次之,知识目标居第三位;“人类对环境的破坏”情感目标又上升为第一位,能力目标次之。在这三个目标的侧重点的区分上,教师必须认真解读生物课程标准,对新课程的内涵精神要做到心领神会,再结合教材内容的呈现方式,灵活把握。

2 创设情境,引入新课

教师要掌控好学生,让学生严格遵守课堂纪律,有着饱满的精神等待上课。并且还要努力做到:一开始就能把学生的注意力吸引到自己身上,打开学生的戒心,拉近师生间的距离,让学生的思维跟着老师走,要做到这一点,就要有非常巧妙的引入。

引入可以利用实验,或精美的视频、优美的音乐,或简洁、幽默的话语或者生动的故事或生物魔术等方式引入新课,既给学生以美的享受,又极大地调动了学生学习的积极性,激发了学生探求新知识的热情。如在讲八年级上册第三节《真菌》时,本节课可以通过讲述一个故事来引入:在20世纪70年代,我国某山区的农民干一天活只挣几角钱。一个头脑灵活的老乡到山里采了点蘑菇拿到城里去卖,赚了点儿钱,结果被发现了。在当时,这可是大逆不道的事,就被当成 “资本主义尾巴”给 “割”了,在全国曝光并拍成电影。历史进入到20世纪80年代,采蘑菇卖点儿钱是正大光明的事情。现在,就让我们伴随着 《采蘑菇的小姑娘》这首美丽的歌曲 (大屏幕播放)走进蘑菇世界。

3 设疑引趣,自主探究,让快乐合作走进课堂

在上课的过程中,教师着眼于学生潜能的开掘,立足于学生的生活和需要,突出“自主、合作、探究”,在沟通与合作中进行知识共享、心灵碰撞,形成学习共同体,使教学过程成为师生共同成长的过程。

例如八年级上册第三章《保护生物的多样性》,在讲生物多样性面临的威胁及其原因时:“请看视频《我是黄河》。你知道黄河的变化吗?”一学生一跃而起:“我认为,黄河是我们的母亲河,过去山清水秀,由于过去人们的乱砍滥伐,导致黄河成为世界上的一大悬河。”他说得非常激动,“看看这些珍稀动物为什么会濒临灭绝?”另一学生说:“这是由于人口的急剧增加和人类对资源的不合理开发,加之环境污染等原因,使这些生物赖以生存的生活条件遭到破坏所致。”“有关生物多样性面临的威胁及其原因、生态平衡被破坏的事例,你们通过收集资料还了解到哪些?请拿出来大家互相交流。”这下可沸腾了,学生们纷纷拿出按事先布置收集到的资料,跃跃欲试,争先恐后地抢着回答。又一学生:“我从网上下载的资料里得知……”(关于水污染)还有一学生:“我在电视《人与自然》里看到……海洋污染导致赤潮频繁发生,渔业损失惨重。……”再还有一个学生站起来:“就说发生在我们身边的那场2008年的5.12地震吧,不也是生物多样性遭到破坏、生态平衡受到破坏的结果吗?”(课件展现天昏地暗、地动山摇、楼房坍塌、断壁残垣等场面,加之伴着恐怖的音乐,学生受到强烈震撼。)“同学们,太可怕了,触目惊心啊,自然灾害是不留情的!”接下来屏幕展示白色污染、森林锐减、土地沙漠化,捕猎的枪声,云南滇池水葫芦疯长……随着屏幕转换,学生们的心情变得沉重起来。老师用沉重而激昂的语气说:“同学们,你们的发言是对破坏生物多样性、破坏生态环境的现象血泪控诉,是对他们的宣战。目前大自然已从方方面面向我们亮出了黄牌。(屏幕以 “地球在哭泣”为题,显示各种污染,各种人为破坏生态,配有画面,字迹醒目,触目惊心。)警钟为谁而鸣?为你,为我,为他,为我们大家而鸣!不要凡事随心所欲。世界上所有生命都有它存在的价值。你不但要了解,还要尊重所有的生物,这对大家都好。你们同意这个观点吗?”又一学生:“我同意”。只有每个人都关爱生物、保护生物多样性,我们才能活得更好。通过以上的教学在达到教学目标的同时,也达到了对学生情感、态度和价值观的教育。同时也非常自然的过度下一个内容,起到承上取下的效果。

4 及时地讲解和辅导学生复习

讲解完新课不代表学生就掌握了知识点,还要及时做练习,趁热打铁。很多学生都排斥练习,觉得练习非常枯燥无味,其实生物的练习题都会和一些科研事实相关,可以通过给学生讲科研实例引入练习,让他们参与其中去思考。课后可以用晚自习时间有针对性的辅导学生,让他们进一步加强对知识的掌握。

5 结语

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1.1本节课在高中生物学教学中的地位

“生命活动的主要承担者―蛋白质”一节是人教版高中生物必修一《分子与细胞》第二章第2节的内容。内容抽象,难点较多,其中的相关知识涉及高中生物学全部教材。如必修一中酶的知识涉及蛋白质的催化功能,载体蛋白、血红蛋白等涉及蛋白质的运输功能;必修二中染色体的相关知识将遗传信息的携带者与生命活动的承担者联系起来;必修三和调节有关的物质如激素、抗体等又涉及蛋白质的信息传递及免疫功能。可见本节内容是学习高中生物各模块的基础,学好这节课对学生从分子水平理解蛋白质承担生命活动的功能有重要意义。

1.2教学目标设定

新课标与本节课内容对应的条目为“概述蛋白质的结构和功能”。通过课堂教学实现该目标,必须在课堂知识讲授时以结构和功能相适应的生物学观点作为主线,以此引导学生说出蛋白质的重要功能。根据对教材的理解和教学要求,将本节中的知识目标界定为:概述氨基酸的结构特点及氨基酸脱水缩合形成蛋白质的过程;概述蛋白质的功能和结构;认同蛋白质是生命活动的承担者。能力教学目标界定为:通过对氨基酸结构通式的推导,培养学生分析问题、归纳总结能力;通过学生活动的实施让学生领悟蛋白质多样性的原因,初步形成生物体的功能与结构、整体与局部相互统一的观点,培养学生解决问题的能力。情感教学目标界定为:通过介绍我国科学家人工合成牛胰岛素的科学史,培养学生的爱国热情及民族自豪感;通过小组活动让学生体验合作学习的快乐,培养学生乐于学习、敢于质疑和求实创新的科学精神。

1.3教学重点、难点分析

教学重点:氨基酸的结构特点及氨基酸脱水缩合的过程;蛋白质的结构和功能。

教学难点:氨基酸脱水缩合形成蛋白质的过程;蛋白质结构多样性的原因。

2.教学过程的设计方案

2.1具体的教学内容

2.1.1蛋白质的重要性。蛋白质是构成细胞及生物体的重要物质,具有生物催化、运输载体及信息传递和免疫等作用与功能,一切有生命的物体都离不开蛋白质,因此蛋白质是生命的主要承担者。蛋白质主要的组成元素包括:C、H、O、N,同时还含有S、P、Fe、Cu、I及Mn和Zn等;在通常情况下,蛋白质分子质量都比较大,基本构成单位是氨基酸。

2.1.2氨基酸特点及种类。人类和生物活动必需的氨基酸有8种,非必需的氨基酸有12种。实践中可以看到,每个氨基酸分子至少有一个氨基和一个羧基构成,而且均有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子之上。

2.1.3蛋白质的结构。《生命活动的主要承担者―蛋白质》一节教学过程中,主要内容有二肽形成、蛋白质形成过程。蛋白质具有多样性的特点,其主要原因有氨基酸种类繁多,构成蛋白质的氨基酸数目存在差异,氨基酸排列方式多样,以及多肽盘曲折叠与所形成的空间结构差别非常大。

2.2教师的活动

本节课的教学要注重联系学生的生活实际,充分利用教材图解、多媒体辅助等方式增强学生对客观事物的感性认识。

2.2.1创设情境,激发学生的学习热情。多媒体展示一些生活中富含蛋白质的食品,让学生认同蛋白质与生命的紧密关联,然后再通过对教材科学史话《世界上第一个人工合成蛋白质的诞生》的阅读,极大地激发学生的探究欲望和学习热情,自然而然地过渡到对蛋白质相关内容的学习。“组成活细胞的物质中,哪种有机化合物占细胞干重最多?每天摄入的蛋白质,在我们的生命活动过程中起到什么作用?氨基酸与蛋白质有何关系,为什么有些食品中药添加氨基酸?蛋白质的重要功能与其自身的结构密切相关,到底是怎样一种结构呢?”

2.2.2引导探究,突破重难点,培养学生的合作精神。氨基酸及其种类这部分内容相对简单,可采用学生自学探究,教师引导、点拨的方式处理。在给学生讲明氨基、羧基等几个必要基团的基础上,利用教材中的“思考与讨论”让学生观察这些氨基酸的共性,让学生分析氨基酸的基本结构并尝试写出氨基酸的结构通式及相应特点。然后再利用学案中设定的习题对这部分内容加以强化,逐步突破重点。

氨基酸脱水缩合形成二肽的过程既是本节的重点又是难点。为化解这一难点,教学中宜采用小组合作的方式展开。先给学生观看氨基酸脱水缩合最终形成二肽的视频。看完后开始小组合作,各小组(共8个人)找7名学生代表7种不同的氨基酸进行角色表演,让学生以氨基酸的身份切身体会并展示多肽形成过程、蛋白质多样性的原因等。在整个过程中将学生阅读课文、多媒体动画展示、小组角色演练等手段相结合,通过模型构建,深入浅出,明确脱水缩合过程,加深对氨基酸形成蛋白质过程的理解。

2.3学生的活动

对于课堂教学中老师提出的问题,学生应当积极地进行思考,同时展示自己收集到的食物、营养保健说明书等,采取小组合作的方式讨论蛋白质的作用。在讨论后,由学生代表进行总结性的发言。学生在仔细看图后,思考并发言;对比观察和分析几种氨基酸结构,并在此基础上总结出氨基酸的结构特点,写出氨基酸结构通式。学生的活动应当跟上老师的教学进度,每提出一个问题,都要积极思考,积极回答老师提出的问题,师生之间相互配合,最后在老师的指导下完成课堂任务。在老师讲课时,学生要学会倾听,并且积极参与讨论和交流,读图后回答老师提出的问题,比如蛋白质空间结构是怎样的,多肽有无空间结构等。

3.课后总结和反思

《生命活动的主要承担者―蛋白质》一节教学设计,力求贴近生活,应当以学生的兴趣和爱好为出发点,让学生在体验中感悟式学习;以学生收集到的相关资料和信息数据对蛋白质的作用进行讨论,引入本节课的教学主题,让学生在活动中学会合作学习,探究学习,从而激发学生的学习兴趣和积极性。在课堂教学过程中,应当注意培养学生的观察、分析和解决问题的能力,比如采用分组讨论法学习蛋白质结构及其与氨基酸的数量关系。同时,鼓励学生踊跃参与教学,积极回答课堂上提出的问题,以此训练学生的语言组织和表达能力;通过引导观察课本插图的方式,训练学生的识图能力;讲解蛋白质的结构时,要与功能相联系,使学生形成结构和功能相适应的生物学观点。

参考文献:

[1]普通高中生物课程标准(实验).人民教育出版社,2003.