唐建烽

（中央民族大學附屬中學 北京 100081）

1 教材分析與設計思路

《選擇性必修2·生物與環(huán)境》是高中生物學課程的三個選擇性必修模塊之一。本模塊在讓學生全面理解生命系統(tǒng)與環(huán)境關(guān)系的同時，也為學生樹立人與自然和諧共處的觀念、形成生態(tài)意識、環(huán)保意識和踐行綠色低碳生活方式奠定了觀念基礎。因此本模塊內(nèi)容在培養(yǎng)學生社會責任方面具有獨特的育人價值。社會責任是指基于生物學的認識，參與個人與社會事務的討論，作出理性解釋和判斷，解決生產(chǎn)生活問題的擔當和能力。將鄉(xiāng)土資源引入課堂教學中，讓學生參與并決策當?shù)噩F(xiàn)實問題是開展社會責任教育的有效途徑之一，不僅可以提高學生對社會議題的關(guān)注，還能提高學生解決實際問題的能力。

“人與環(huán)境”是人教版《選擇性必修2·生物與環(huán)境》中第四章的內(nèi)容。本章內(nèi)容旨在引導學生利用前三章所學的生態(tài)學基礎知識與原理去認識人與環(huán)境的關(guān)系，辯證分析人類活動對生態(tài)系統(tǒng)動態(tài)平衡的影響，認識到保護環(huán)境是人類生存和可持續(xù)發(fā)展的必要條件。

本節(jié)課以北京市生態(tài)建設成就“永定河生態(tài)修復工程”為例，按照“永定河的前世——永定河的死亡——永定河的復活——永定河的未來”這一邏輯主線展開。借助鄉(xiāng)土資源實例，以直觀的刺激幫助學生更好、更全面的復習本章基礎知識的同時，進一步鞏固對人與自然協(xié)調(diào)發(fā)展、可持續(xù)發(fā)展觀念的認識，滲透生態(tài)環(huán)保意識。

2 教學目標

（1）探討人口增長過快對永定河生態(tài)環(huán)境的影響，認同應處理好人類活動與資源環(huán)境的關(guān)系。

（2）通過分析和評價永定河生態(tài)修復工程，關(guān)注生態(tài)工程的建設，增強生態(tài)文明意識。

（3）根據(jù)永定河生態(tài)環(huán)境存在的主要問題，嘗試提出保護永定河生態(tài)環(huán)境的具體建議和行動計劃，落實社會責任。

3 教學過程

3.1 永定河的前世

教師提供資料：歷史上的永定河從黃土高原攜帶大量黃土泥沙奔涌而下，由于河流泛濫慢慢沖積形成平原，成為早期先民定居繁衍的土地—北京灣。教師播放紀錄片《永定河·上善若水》片段，視頻中提到泥沙俱下的永定河具有囤泥成田，化沙磧?yōu)楦嚯榈膬?yōu)勢，不出三到五年就可擴出上好的農(nóng)田。請學生利用所學知識解釋該現(xiàn)象。學生思考并回答問題：植物生長需要的礦物質(zhì)被洪水帶走，殘留在土層中的很少；洪水攜帶而來的泥沙中微生物群落少，不能將泥沙中攜帶的枯枝敗葉分解形成植物可吸收的養(yǎng)分，因此洪水過后的土地不宜直接耕種。但隨著時間的推移，土壤中的微生物群落逐漸增多，淤積在土層中的枯枝落葉開始腐爛為植物可吸收的營養(yǎng)物質(zhì)，從而成為沃土適于耕種。

教師繼續(xù)提供資料：歷史上的永定河流域樹木茂盛，水草充足。但是隨著人口數(shù)目不斷增多和人類活動的不斷擴大，對永定河流域生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生了重要影響。教師組織學生閱讀資料“永定河流域的歷史變遷”。引導學生思考：人口的增加和人類活動對永定河流域生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生了何種壓力？學生思考后能夠回答：①土地資源壓力，農(nóng)業(yè)墾殖面積逐漸增多以及礦業(yè)的持續(xù)開采，導致山體和植被破壞，土地沙化嚴重，水土流失；②森林資源壓力，城市發(fā)展對木材的需求不斷增多以及毀林開荒，導致森林資源銳減；③水資源壓力，由于農(nóng)業(yè)灌溉、工業(yè)用水和生活用水的增加導致水資源壓力逐漸增大。

設計意圖：教師創(chuàng)設情境，導入新課。通過探討人口增長和人類活動對永定河流域生態(tài)環(huán)境的影響，引發(fā)學生對人與環(huán)境關(guān)系的思考。

3.2 永定河的死亡

教師播放記錄片《永定河·綠水青山》片段并提出問題：永定河死亡的主要原因是什么？學生觀看視頻后總結(jié)回答：永定河治理前面臨著徑流量枯竭、河道生態(tài)環(huán)境惡化、生物多樣性下降等問題。導致這一問題的主要原因包括氣候干旱、工農(nóng)業(yè)用水劇增、環(huán)保意識淡漠等。教師追問：有人說修建水壩是一把雙刃劍，你怎么看？學生思考并從正反兩反面評價修建水壩的影響，發(fā)展辯證地看待與分析問題的能力。

設計意圖：教師引導學生從正反兩方面評價修建河壩的影響。這不僅有助于培養(yǎng)學生的批判性思維，還可以引導學生從整體角度綜合分析生態(tài)工程建設中遇到的社會、經(jīng)濟等實際問題，培養(yǎng)學生參與生物學社會議題的能力。

3.3 永定河的復活

教師提供資料：進入21世紀后，永定河拯救行動開始，相關(guān)部門關(guān)停了永定河上游的污染企業(yè)以減少污水的排放。從2017年開始，國家對永定河進行生態(tài)補水。2020年5月，斷流25年的永定河“浴水重生”實現(xiàn)全線通水。經(jīng)過將近5年的治理，“青山綠水萬家鄰，一井川原花障新”的沿岸風光再現(xiàn)。作為燕京八景之一的“盧溝曉月”所在地的曉月湖也得以再次展示在世人面前。教師提出問題：曉月湖生態(tài)修復過程根據(jù)河道不同生態(tài)環(huán)境對植被進行了精心的設置，從河道上延至河岸，植物形態(tài)錯落有致。這體現(xiàn)了群落的何種空間結(jié)構(gòu)，請從防洪的角度解釋如此設置的原因。學生在思考后能夠回答：這體現(xiàn)了群落的水平結(jié)構(gòu)。近水區(qū)種植水生植物，河堤種植灌木，河岸種植喬木，如此設計可降低不同洪水位下植物殘枝敗葉對河道行洪的影響。教師追問：河岸生態(tài)緩沖帶的構(gòu)建除防洪、綠化裝飾外，還有什么作用？這體現(xiàn)了河岸緩沖帶生態(tài)系統(tǒng)的何種價值？學生能夠答出“涵養(yǎng)水源、凈化水體、保護河堤、防風固沙”等作用，并說明“這體現(xiàn)了河岸緩沖帶生態(tài)系統(tǒng)的間接價值”。

教師繼續(xù)提供資料：曉月湖為人工開挖的封閉水體，流動性差，水源多為再生水，水體中氮磷元素含量高，容易導致水華的產(chǎn)生。為提高曉月湖的自凈能力，在近水區(qū)栽種了大量水生植物。水生植物有龐大的根系能附著數(shù)量巨大的微生物。并據(jù)此追問：水生植物屬于生態(tài)系統(tǒng)中的什么成分？其在該生態(tài)系統(tǒng)中的作用是什么？請解釋水生植物如何凈化水體？學生能夠說出“水生植物屬于該生態(tài)系統(tǒng)中的生產(chǎn)者，其作用是通過光合作用將非生物的物質(zhì)能量轉(zhuǎn)化為有機物中穩(wěn)定的化學能”，并分析水生植物凈化水體的作用。教師繼續(xù)追問：除了栽種水生生物外，河道中還放養(yǎng)了部分水生動物，通過吞有機碎屑和捕食浮游植物達到凈化水體的目的。如以蘆葦、水蔥、荷花為食的田螺；還有以浮游植物和浮游動物為食的鰱魚、鳙魚；以其他幼魚為食的鯉魚等。請根據(jù)以上信息，寫出曉月湖中存在的一條食物鏈，并對第三營養(yǎng)級生物能量流動去向作出分析。學生思考后能夠?qū)懗鍪澄镦湣案∮沃参铩∮蝿游铩桇~（幼體）→鯉魚”，并分析第三營養(yǎng)級生物能量流動去向（圖1）。

圖1 能量流動示意圖

最后，教師引導學生分析曉月湖生態(tài)修復的案例中所運用的生態(tài)工程原理，并請學生借助案例，選擇其中一個原理進行解釋。

設計意圖：教師引導學生分析和評價曉月湖生態(tài)修復真實案例，一方面幫助學生復習本章及前三章相關(guān)的基礎知識和概念，另一方面引導學生關(guān)注當?shù)厣鷳B(tài)工程建設取得的成績，激發(fā)學生利用生物科學技術(shù)進行生態(tài)文明建設的熱情與使命感。

3.4 永定河的未來

教師提供資料并提出問題：永定河的名字先后有清泉河、渾河、無定河、污水河、無水河，這些無不映射著人類足跡的發(fā)展和永定河流域生態(tài)環(huán)境的變化。近年來，雖然國家和北京市加大了對永定河的保護，但是仍有向河道亂倒垃圾、排放污水、超采地下水等問題，請對以上問題提出合理的建議。并從“人與自然和諧共生”的角度談一談永定河治理給我們的啟發(fā)。學生根據(jù)所示知識提出合理建議，如：加強對污水、生活垃圾亂排亂扔和超采地下水等行為的監(jiān)督和治理；加大法制宣傳，增強人民的環(huán)保意識等。

設計意圖：教師通過對鄉(xiāng)土資源永定河現(xiàn)存環(huán)境問題的分析，引導學生根據(jù)所學的生態(tài)學知識提出合理的解決方案，幫助學生樹立“綠水青山就是金山銀山”的觀念，認識到可持續(xù)發(fā)展的重要性，從而落實社會責任的培養(yǎng)。

4 教學反思

社會責任是生物學教學的重要目標，在生物學課程中有特定的期待和要求。社會責任的培養(yǎng)是學生在生物學課程學習過程中潛移默化逐漸養(yǎng)成的意識和習慣，僅僅依靠某一節(jié)課的教學是無法建立的，需要教師持之以恒的培養(yǎng)。在教學中教師要不斷尋找契機，在適當?shù)慕虒W環(huán)節(jié)有針對性、有計劃的將社會責任意識糅合在精心設計的問題討論之中，讓學生將生態(tài)學基本概念和思想觀念轉(zhuǎn)換為社會責任。本節(jié)課將鄉(xiāng)土資源引入生態(tài)學復習課程中，不僅符合社會責任中對“結(jié)合本地資源開展科學實踐，嘗試解決現(xiàn)實生活問題”的要求，也對傳承本土文化，反應當?shù)厣鷳B(tài)建設新成就，提升學生建設“美麗家鄉(xiāng)”的自覺性具有重要作用。