4.3保护环境实现人类与自然的和谐相处教学设计2026-2027学年高二上学期生物沪科版选修二

该高中生物学教学设计聚焦“保护环境实现人类与自然的和谐相处”，承接人口增长、生物多样性保护知识，以桑基鱼塘和垃圾分类情境导入，构建“循环资源利用→人地和谐实践→法规保障与可持续发展→实地调研”的学习支架，梳理人工生态系统设计、实践路径及法规保障。 特色在于融合生命观念（稳态平衡、物质循环）、科学思维（对比线性与循环经济、分析青浦生态农场案例）和探究实践（设计人工生态系统调研方案），采用本土案例研讨、对比归纳等教学法，帮助学生树立环保责任，教师教学有清晰逻辑和丰富资源支持，提升教学效果。

教学设计 课程名称 保护环境实现人类与自然的和谐相处 选用教材 高中生物沪科版选修二 教学章节 第四章第三节 授课对象 高二学生 授课类型 新授课 授课学时 1课时（45分钟） 一、教学内容分析 本节是第四章生态环境保护收尾课时，承接人口增长、生物多样性保护知识，以古代桑基鱼塘、现代垃圾分类生活化情境切入，构建三层核心知识框架：第一部分依托生态循环设施模式图、线性与循环经济示意图，讲解多层次、循环利用资源的人工生态系统设计原理，区分传统消耗型线性经济与可持续循环经济；第二部分以上海青浦生态农场、退耕还林休渔实景图，阐释人与环境和谐发展的实践路径，包含环境友好农业、自然生态修复两大板块；第三部分梳理国际环保公约、国内环保法规，明确可持续发展是全人类共同目标，搭配生态系统服务框架图拓展生态价值认知；末尾设置探究活动 4-3，要求实地参观本地人工生态系统，分析其系统工程设计与生态学原理，辅以垃圾分类自我评价习题、生态系统服务科学史拓展阅读，完整形成 “循环资源利用→人地和谐实践→法规保障 + 可持续发展目标→实地人工生态系统调研” 授课逻辑，落实稳态平衡、人与自然生命共同体生命观念，训练流程示意图、实景案例、表格信息提取、实地调研方案设计的科学思维，结合本土生态农场、退耕还林工程、垃圾分类政策完成生态文明社会责任育人。 二、学情分析 1. 知识基础 学生已经掌握生态系统物质循环、能量流动、生物多样性三层内涵、就地迁地保护措施等前置知识，能简单识别农田、森林等人工、自然生态系统；知晓垃圾分类基础常识，但无法结合物质循环原理解释循环农业、循环经济的底层逻辑；分不清线性经济与循环经济资源利用模式的本质差异；不了解环境友好农业区别于传统石油农业的核心特征；缺少实地调研人工生态系统、拆解系统工程设计思路的完整探究流程设计能力；对国际环保公约、国内环保法律法规体系认知单薄。 2. 能力基础 高二学生具备循环设施流程图、经济模式示意图、生态农场实景、生态修复实景、公约表格基础读图读表能力，可直观识别图中物质流转、生态改造特征；但依托生态循环设施图完整梳理物质多层循环路径、对比两类经济模式资源损耗差异的图文建模分析能力薄弱；围绕大棚基地、生态农场等人工生态系统调研主题，自主规划实地观测、原理梳理、优化建议撰写完整流程的探究方案设计能力不足；结合桑基鱼塘、青浦生态农场、退耕还林多类本土案例，辩证分析循环利用降低环境干扰、修复工程重建稳态的综合论述能力，需要课堂分组图文研讨、调研方案分步设计逐步锻炼。 3. 认知基础 学生存在多处典型认知误区：一是认为垃圾分类仅为垃圾清运便利，不理解其本质是实现资源循环、减少开采消耗；二是将农业循环模式简单等同于简单种养结合，忽略太阳能、水、碳多层次物质能量循环设计；三是分不清石油农业与环境友好农业，误以为化肥农药高产模式是最优农业；四是认为生态修复仅依靠人工种树，不理解休渔、滩涂修复等多元自然修复工程；五是觉得可持续发展只是环保口号，不了解配套国际公约、国内法律、循环生产生活多重落地手段。 三、教学目标 1. 生命观念 树立稳态与平衡观念，人工生态系统通过多层次循环设计，延长物质循环链条、提升能量多级利用效率，减少废弃物排放，降低对自然生态系统的干扰；建立物质循环统一观念，垃圾、养殖废弃物并非无用废料，可重新纳入生态循环实现资源再生；形成人与自然共生整体观念，生产生活遵循自然规律、配套生态修复工程、完善环保法律约束，才能实现人地和谐；树立可持续发展观念，兼顾当代发展与后代生存资源需求，循环经济、环境友好生产是长期发展核心路径。 2. 科学思维 以垃圾分类宣传图、生态循环设施模式流程图、线性循环经济对比示意图、青浦生态农场实景、退耕还林休渔实景、国际环保公约表格、生态系统服务框架图为事实证据，归纳多层次循环利用资源的设计思路；对比线性、循环经济的资源消耗、废弃物产出差异；辩证分析环境友好农业、生态修复工程修复生物圈稳态的作用逻辑，结合人工生态系统调研主题搭建观测维度、原理分析、优化对策完整逻辑，形成流程图物质流转提取、多案例分类归纳、人地矛盾因果推演、实地调研方案逻辑构建的严谨思维习惯。 3. 科学探究 结合垃圾分类宣传图，小组合作完成开篇三道思考讨论题，梳理垃圾分类、多层循环资源利用的生态价值；小组研读探究活动 4-3 完整文本，自主选定城郊生态农场、大棚果蔬基地任一人工生态系统，规划实地参观、流程记录、生态学原理拆解、优化方案撰写全流程；课后分组完成本地人工生态系统实地走访，记录种养循环设施、配套环保手段，整理完整参观报告班级交流。 4. 社会责任 能够结合垃圾分类、生态循环农业案例，在家中、校园践行垃圾分类、节约资源、减少一次性消耗的低碳生活方式；依托上海青浦生态农场、全国退耕还林休渔工程，认同我国环境友好农业、生态修复治理政策；了解国际环保公约与国内环保法规，主动向身边人科普环保法律约束作用；能够运用循环利用、生态稳态相关规律，为校园种植大棚、社区绿地设计低成本循环优化实操建议，树立践行可持续发展、守护人地和谐的长期环保责任。 四、教学重难点 重点 1. 多层次循环利用资源的人工生态系统设计原理，区分线性经济、循环经济； 2. 人地和谐发展两大实践路径：环境友好型生态农业、退耕还林休渔等自然生态修复工程； 3. 国际环保公约、国内环保法律法规对生态保护的保障作用，可持续发展核心内涵； 4. 探究活动：实地参观人工生态系统，拆解系统工程方法、分析蕴含的生态学原理。 难点 1. 结合生态循环设施流程图，完整梳理太阳能、水、碳多层次物质能量循环路径，推导多级利用降低污染、节约资源的内在逻辑； 2. 区分石油农业与环境友好农业，辩证分析两类农业对生物多样性、生态稳态的差异化影响； 3. 自主完成人工生态系统实地调研框架搭建，结合物质循环、稳态原理设计可落地的系统优化方案。 五、教学方法  生活垃圾分类情境导入法：利用垃圾分类宣传图结合日常垃圾处理创设生活化情境，引出循环利用、人地和谐主题；  流程图文分层教学法：依托生态循环设施流程图、线性循环经济示意图、各类生态实景、公约表格分层讲解循环资源利用、人地和谐实践、法规保障；  对比归纳分类教学法：表格横向对比线性 / 循环经济、石油 / 环境友好农业、自然 / 人工生态系统的资源消耗、物种多样性、稳态维持能力；  探究方案分步设计教学法：拆解大棚、生态农场两类人工生态系统调研流程，分步指导学生完成参观调研方案撰写；  本土工程案例研讨法：结合上海青浦生态农场、全国退耕还林休渔本土修复工程，研讨人工干预实现人地和谐的实操对策。 六、教学资源 教材配套图文素材：垃圾分类制度宣传图、生态循环设施模式流程图、线性经济与循环经济对比示意图、上海青浦生态农场多组实景、退耕还林休渔工程实景、国际环保公约表格、生态系统服务分层框架图、生活垃圾分类四分类示意图；配套文本：垃圾分类三道思考讨论题、探究・活动 4-3 人工生态系统参观调研完整文本、生态系统服务科学史拓展阅读、自我评价垃圾分类习题。 七、教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 环节一 垃圾分类生活情境导入，梳理课堂主线（6 分钟）  古今循环情境导入：古代桑基鱼塘将养殖废弃物回流农田实现零废弃循环，现代人口激增产生海量生活垃圾，推行垃圾分类可让废弃物重新回归资源循环。本节课我们学习多层次循环利用资源的生态设计、人地和谐的农业与修复手段、环保法律保障，同时设计本地人工生态系统实地调研方案。  出示垃圾分类制度宣传图 图中展示四类垃圾标准分类标识，同步出示页面三道思考讨论题：  为什么要推行垃圾分类制度？  除了垃圾分类，你还知道哪些多层次循环利用资源的方式？  随着资源需求的日益增长，你认为人类能否与自然和谐相处，达到可持续发展的目标？  板书本节课三大板块：多层次循环利用资源、人与环境和谐发展的实践、可持续发展与环保法律保障；配套人工生态系统实地调研探究活动。  回忆物质循环、生态系统稳态、生物多样性旧知识，带着垃圾如何实现资源再生、循环农业如何设计、生态修复包含哪些工程、如何调研本地生态农场的疑问进入新课。  观看垃圾分类宣传图，小组交流三道讨论题，列举生活中资源循环小事，记录课堂三大学习板块。 环节二 模块一 多层次循环利用资源，区分线性与循环经济（14 分钟）  讲解多层次循环利用资源核心思路：依托生态学、系统工程学调整人工生态系统结构，实现太阳能、水、碳多级循环，提升物质能量利用效率、减少废弃物。出示生态循环设施模式流程图 分步拆解 “阳棚种菜 + 阴棚菌菇 + 猪圈 + 沼气池 + 厨房” 完整循环链条：阳棚作物固碳供氧，养殖粪便进入沼气池产沼气供能源，沼渣沼液回流种植、菌菇培育，雨水统一收集灌溉，全程无废弃污染物排放，实现农业资源多层次循环。  出示线性经济与循环经济对比示意图 对比两类模式差异：线性经济为获取 — 制造 — 丢弃，一次性消耗资源、大量产出垃圾；循环经济增加回收、重复利用环节，资源多次循环使用，兼顾经济、环境、社会三方协调发展，循环理念覆盖农业、工业、城市管理全领域。  同步设置辨析提问，带领学生即时区分：传统一次性塑料消费属于哪种经济模式？桑基鱼塘、垃圾分类对应循环经济哪些环节？  观看生态循环流程图、两类经济模式示意图，完整抄写多层次循环利用资源的设计原则，小组完整口述三道垃圾分类思考题标准答案，梳理农业多层循环完整物质流转链条。  分组绘制线性经济、循环经济对比表格，逐条记录资源利用方式、废弃物产出、对生态的影响，同桌互相举例生活、农业中的循环利用实例。  标记核心知识点：人工生态系统多层循环提升资源利用率；线性经济消耗资源、制造垃圾，循环经济回收再生资源。 环节三 模块二 人与环境和谐发展实践路径（12 分钟）  第一类实践：环境友好型生态农业，出示上海青浦生态农场多组实景图 讲解农场混合种植本土作物、使用生物农药、有机肥，保留原生植被，不使用化工化肥农药；生态系统逐步恢复，本土萤火虫重现，兼顾生态效益与农业经济收益，对比高化肥高农药的石油农业，说明环境友好农业能保护物种多样性、维持农田稳态。  第二类实践：自然生态修复工程，出示退耕还林、休渔禁捕工程实景图 我国实施坡耕地退耕还林、海岸休渔、滩涂修复工程，遵循自然规律人工干预修复受损生态；我国退耕还林贡献全球 25% 新增绿化面积，大幅提升陆地生态系统稳定性。  过渡讲解法律保障：出示保护生物多样性和环境的重要国际公约表格 梳理 1973 至 1995 年全球核心环保公约管控野生动物贸易、酸雨、臭氧层破坏、荒漠化等问题；我国配套野生动物保护法、环境保护法等系列国内法规，约束工农业、生活破坏行为。  提炼核心概念可持续发展：满足当代需求，同时不损害后代满足自身需求的能力，是全球统一发展目标，落实需要个人低碳行动、企业循环生产、国家法规管控多方配合。出示生态系统服务分层框架图 讲解生态系统供给、调节、支撑、文化四类服务，是人类生存发展的根本基础，保护环境本质是守护生态系统各类服务功能。  观看青浦生态农场、退耕还林实景、国际公约表格、生态系统服务框架图，完整记录环境友好农业、生态修复工程的具体措施，区分石油农业与生态农业对环境的不同影响。  小组讨论生态农场萤火虫重现的内在逻辑，梳理多层循环、低干扰农业提升区域生物多样性的完整链条，列举国内各类生态修复工程。  标记核心知识点：环境友好农业减少化工污染、恢复本土物种；退耕休渔属于自然生态修复；可持续发展兼顾当代与后代资源需求。 环节四 模块三 探究活动 + 课堂小结（9 分钟）  讲解探究・活动 4-3 了解身边的人工生态系统，拆解完整活动框架：活动目标为参观人工生态系统，拆解系统工程方法、挖掘背后生态学与经济学原理；可选调研对象：大棚果蔬基地、生态农场、城市湿地公园；完整流程：小组选定系统→制定参观方案→实地记录系统设施→撰写参观报告→班级交流；评价维度：专业术语使用、资源利用效率分析、系统优化改进建议。引导小组选定校园周边果蔬大棚作为调研对象，梳理循环设施观测、物质循环原理分析两大核心观测维度。  课堂三层小结：一是人工生态系统可通过多层次循环设计实现资源再生，区分线性、循环经济；二是人地和谐依靠环境友好农业、退耕休渔生态修复两大实操手段；三是国际公约、国内法律提供制度保障，可持续发展是全人类共同目标，可实地调研本地人工生态系统优化环保设计。  分层布置课后任务：基础任务整理线性 / 循环经济、石油 / 生态农业对比表格；提升任务草拟本地果蔬大棚人工生态系统简易参观调研方案；拓展任务完成自我评价垃圾分类三道习题，梳理家庭完整垃圾分类执行清单。  阅读探究活动完整文本，观看教材配套生态实景、流程示意图，分组选定人工生态系统调研对象，初步罗列实地观测、原理分析需要记录的内容。  跟随教师梳理全课完整逻辑主线：垃圾分类引出资源循环→多层人工生态循环设计→农业与生态修复实现人地和谐→环保法律保障可持续发展，同桌互相抽查循环经济、生态农业、可持续发展核心知识点。  记录三层课后巩固任务，规划课后小组实地参观调研分工。 环节五 课堂收尾（4 分钟） 整合全课完整知识脉络：垃圾分类生活情境导入→多层次资源循环利用、线性与循环经济对比→环境友好农业、退耕休渔生态修复两类人地和谐手段→国际环保公约、国内环保法规制度保障→可持续发展核心内涵 + 生态系统服务价值→人工生态系统实地参观调研探究活动；标注高频易错汇总点：垃圾分类属于循环经济回收环节；多层农业循环依靠物质能量多级利用；环境友好农业优于石油农业；生态修复、法律法规共同支撑可持续发展；生态系统提供供给、调节、支撑、文化四类基础服务。 完善课堂全部笔记，重点抄写循环资源利用流程、两类农业差异、生态修复措施、调研活动框架四大核心内容，巩固本节课全部定性知识点。 八、板书设计 九、课程思政 本节课依托桑基鱼塘传统循环农业、现代垃圾分类、上海青浦本土生态农场、全国退耕还林修复工程、全球环保公约多类案例，引导学生树立稳态平衡、人与自然生命共同体的生命观念，认识无节制线性消耗、高污染石油农业会破坏生态系统物质循环，降低生物多样性，突破生态自我调节阈值；通过循环流程图、生态农场实景、公约表格分层图文分析，培养学生提取物质循环路径、对比两类经济与农业模式、自主设计人工生态系统实地调研方案的严谨科学探究素养；结合我国退耕还林、垃圾分类立法、生态农场扶持政策，体会我国兼顾农业生产、民生发展、全球生态安全的治理大国责任；依托探究活动引导学生走进身边大棚、生态公园实地调研，主动践行垃圾分类、节约资源、低碳循环的生活方式，树立遵循自然规律、走可持续发展道路、守护人地长期和谐共处的环保社会责任。 十、教学反思与修改措施 1 教学反思 本节课使用教材全部配套流程、实景、表格素材完成 45 分钟授课，多数学生能记住循环经济、垃圾分类概念，但课堂短板突出：学生难以完整拆解农业多层循环完整物质能量流转链条；容易混淆石油农业与环境友好农业对生物多样性、生态稳态的差异化影响；分析退耕还林、休渔修复工程时，只能复述表层措施，无法结合物质循环、稳态原理解释修复底层逻辑；设计人工生态系统调研方案时，观测维度单一，缺少循环设施、物种多样性双层观测设计；课堂留给小组梳理循环链条、草拟调研方案的研讨时间不足，课后模式对比、调研方案书写类习题逻辑片面、答题不完整。 2 修改措施 课前发放线性 / 循环经济、两类农业对比填空预习单，配套农业循环流程分层填空当堂完成趋势推演训练；课堂压缩教师读图讲解时长，增加小组梳理多层物质循环链条、讨论本地大棚优化方案的交流时间；补充人工生态系统调研标准化书写框架，明确循环设施观测、物种多样性记录、短期长期优化措施三层必备板块；课后配套经济模式辨析、农业生态差异简答、简易参观调研方案书写三类专项习题，夯实循环资源利用逻辑、人地和谐实践区分、实地探究完整方案设计能力，提升学生依托各类流程图、实景图综合分析循环利用、生态修复对实现人地和谐作用的逻辑水平。 学科网（北京）股份有限公司 $