以學生家鄉(xiāng)的母親河——伊通河改造為驅(qū)動問題，以生物、地理、歷史、化學學科融合為學習資源，以學生小組合作模式為基本形式，以學生完成改造計劃的水平評價學生學習情況，以學生后續(xù)的行動為重要的學習情況參考，完成從知到行的學習閉環(huán)。在課堂中還通過古今對比、改造前后對比培養(yǎng)學生的愛國情懷。

教材分析

“生態(tài)工程”人教版《生物·選擇性必修2·生物與環(huán)境》第１單元第４章第３節(jié)內(nèi)容。本節(jié)課是對“生態(tài)工程”一節(jié)所學知識和形成能力的進一步應用。在學習本節(jié)前，學生已對生態(tài)工程的定義和基本原理有了一定的認識，對于環(huán)境保護已經(jīng)初具認識。在此基礎上學習本節(jié)內(nèi)容，將有助于學生深入了解生態(tài)工程的實用性，體會生態(tài)工程實施的復雜性和綜合性，領悟到保護家鄉(xiāng)環(huán)境的重要性。

教學目標和方法

課標要求如圖1所示。

核心素養(yǎng)要求。生命觀念：認同幾丁質(zhì)的衍生物能夠與重金屬離子特異性結合，建立結構與功能相適應的觀點；認同生態(tài)工程的基本原理中體現(xiàn)了穩(wěn)態(tài)與平衡觀?？茖W思維：構建與生態(tài)工程基本原理有關的概念模型?？茖W探究：通過小組合作、相互討論設計“改造伊通河的生態(tài)工程”。社會責任：通過對未來環(huán)保行動的探討，提高保護自然環(huán)境的意識。

課堂教學目標：了解生態(tài)工程在河流修復中的應用和以生態(tài)工程為核心的環(huán)境保護知識；探索作為中國生態(tài)工程案例研究的伊通河；了解環(huán)境保護在中國社會中的文化意義，設計、組織或參與環(huán)?；顒?；促進學生的分析能力和問題解決能力的形成；培養(yǎng)學生的社會責任感；激發(fā)學生的愛國主義精神。

教學方法：論證教學法（GRASPS評價指標體系［目標、角色、對象、情境、表現(xiàn)或產(chǎn)品和標準］）；文獻閱讀法（學術型學生的培養(yǎng)）；項目學習法（結果導向）；討論學習法（學生主體）。

教學內(nèi)容

導入：“地理教師”介紹河流在生態(tài)系統(tǒng)和人類社會生活中的重要性，強調(diào)河流在提供水源、支持生物多樣性和維持人類生活方面的作用。

“生物教師”導入（驅(qū)動問題：伊通河的改造）：伊通河被稱為長春市的母親河。伊通河是第二松花江的二級支流，在歷史上可行三丈五尺之船，在1685年的“雅克薩之戰(zhàn)”中起到了生命補給線的作用。可是1980年左右的伊通河臭氣熏天、水體富營養(yǎng)化嚴重、重金屬嚴重超標。伊通河是長春的母親河，咱們的母親河曾經(jīng)污染嚴重，我們很難眼睜睜看著具有家園意義的河流淪喪。如果你們是環(huán)保工作者，那么能否對伊通河進行有效改造。

過渡：改造伊通河我們需要工具和方法，今天我們就一起學習一下《中華優(yōu)秀環(huán)保文化生態(tài)工程》。在改造伊通河的過程中，需要很多知識，知識是不分學科的，為了更好地幫助同學們的改造，今天這堂課是由各科教師組成的教師團，為大家進行知識服務。

中華優(yōu)秀傳統(tǒng)環(huán)保文化中的生態(tài)工程基本原理?；仡櫳鷳B(tài)工程的概念、回顧生態(tài)工程原理。在夯實基本知識的基礎上，分析我國古代優(yōu)秀傳統(tǒng)環(huán)保文化中生態(tài)工程原理的應用。

主要體現(xiàn)自生原理。資料1：漢代初年，統(tǒng)治者借鑒道家的“無為而治”思想，采取與民休息的政策。雖然其根本目的是恢復和發(fā)展國力，可是客觀上使由于戰(zhàn)亂引發(fā)的對自然環(huán)境的破壞情況得到改善。

學生分析要點：從生命系統(tǒng)的結構層次的角度分析自生；從生物多樣性的角度闡釋自生，體現(xiàn)了自組織、自我調(diào)節(jié)、自我優(yōu)化。可是沒有考慮到合理布設生物組分和多樣性水平，沒有適當?shù)臅r機進行管理，保證系統(tǒng)向著期望的目標發(fā)展。

主要體現(xiàn)循環(huán)原理。資料2：朱顯謨院士指出我國古代的“草人土化法”是施肥的最古老記載，其法為土性與肥性相結合，并有不同的施用法?！吨芏Y·地官·草人》：“掌土化之法，以物地，相其宜而為之種?！币罁?jù)土壤質(zhì)地，因地制宜，施用不同的畜糞。一說為用各種不同的獸骨骨汁或糞便進行種子處理（糞種），然后再播種到相應的土地上去。

學生分析要點：“無廢棄物農(nóng)業(yè)”學生體會廢棄物（如糞便和秸稈）得到合理利用。

主要體現(xiàn)協(xié)調(diào)原理。資料3：漢代的淮南王劉安認為“教民養(yǎng)育六畜，以時種樹，務修田疇，滋植桑麻。肥磽高下，各因其宜。正陵販險不生五谷者，以樹竹木，春伐枯槁，夏取果萌，秋畜疏食，冬伐薪蒸，以民為資。是政生無乏用，死無轉尸”。——選自《淮南子·主術訓》

學生分析要點：協(xié)調(diào)生物與環(huán)境或個體與整體間的辯證關系?？墒菦]有考慮到物質(zhì)循環(huán)、能量流動和信息傳遞等功能在時間和空間上都遵循一定的序列?？紤]到了生物與環(huán)境的協(xié)調(diào)，可是沒有考慮到生物與生物間的協(xié)調(diào)。

主要體現(xiàn)整體原理。資料4：五代十國時期，南方王朝大量種植茶樹、杉樹等經(jīng)濟作物等，增加“綠化面積”既保護了當?shù)氐淖匀画h(huán)境，同時也關注了民生發(fā)展。

學生評析各個階段的治理所循序的生態(tài)學原理，歷史資料辨析中的生物學知識遷移應用（思和辨），優(yōu)缺點評析。

教師總結我國古代不僅有眾多環(huán)保措施，還形成了一系列環(huán)保思想?！皻v史教師”為學生介紹中華優(yōu)秀環(huán)保思想。

河流水環(huán)境質(zhì)量修復主要技術和方法。過渡：通過剛才的學習，我們不難發(fā)現(xiàn)我國古代已有生態(tài)工程的雛形，可是還有不完善之處。我們現(xiàn)代對河流水環(huán)境質(zhì)量修復主要技術和方法主要有物理、化學、生物三個方面。

物理方法主要體現(xiàn)在增加水體溶氧量上?；瘜W方法主要體現(xiàn)在殼聚糖絮凝法用于廢水處理，“化學老師”進行演示實驗：幾丁質(zhì)與重金屬銅離子結合，產(chǎn)生顏色反應。生物方法主要包括微生物能夠分解污染物、植物能吸附重金屬（蘆葦、茭白、蓮），競爭防止水華（金魚藻、鳳眼蓮、滿江紅）。動物能夠捕食藍細菌減少水華（鰱魚、鳙魚）等。

伊通河改造工程。依據(jù)表現(xiàn)性任務評估指標和表現(xiàn)指標。從目標、角色、對象、情境、產(chǎn)品、標準六個方面進行評價。學生分組基于這六個方面進行思考和評價，提出應用生態(tài)工程原理的伊通河改造方案。

教師展示政府已經(jīng)對伊通河進行了多期改造，取得了一定成效。相信在黨的領導下我們的生活環(huán)境會越來越好。教師指出的這些改造理念和措施很多與同學們的不謀而合。期望通過本節(jié)課的學習，同學們未來能夠順利解決有關河流的環(huán)境保護問題。

伊通河現(xiàn)狀介紹和環(huán)保我們還能做些什么？小組活動：每個小組可以研究家鄉(xiāng)環(huán)保的一個具體方面（例如，工程技術、生物多樣性恢復、社區(qū)參與）。

“中國的哪些文化和歷史因素促成了治理的成功，能否用于世界的其他地區(qū)？”

學生提出的改造行動要點如下。垃圾回收（電池回收）、浮床、減少城市人類數(shù)量，長春是一個水資源相對貧乏的城市，提倡節(jié)水措施、提倡綠色低碳發(fā)展理念等。

教學反思：本節(jié)課將中華優(yōu)秀環(huán)保文化與生態(tài)工程的結合，能夠整合生物學、環(huán)境科學、文化和批判性思維技能，以伊通河為情境，也為學生提供全面、身臨其境的學習體驗，能讓學生全面了解伊通河的前世今生后，思考其在中國環(huán)保文化和生態(tài)工程背景下的意義，促進學生對環(huán)保文化級生態(tài)工程的認知。本節(jié)課是落實教育部于2022年印發(fā)《綠色低碳發(fā)展國民教育體系建設實施方案》的高中實踐嘗試。學生對環(huán)境認識越全面，越容易理解綠色低碳發(fā)展理念。教師鼓勵學生走出課堂，不能用教師的思考推動學生的思考。教師通過本節(jié)設計的課程，實現(xiàn)教課程而不是教教材。

作者簡介：

王欣宇，教育博士，東北師范大學附屬中學教師高級教師，研究方向：學校管理、生物課程與教學論、教師教育。黃鶴為本文通信作者。本文為2022年吉林省自然科學基金資助課題“基于生物大數(shù)據(jù)的中學生視力變化和綜合防控研究”（項目編號：20220101321JC）的階段性研究成果。本文為2023年東師“研創(chuàng)課堂”大家壇（2023秋）暨義務教育學科課堂教學改革研修系列活動的主題教學《中華優(yōu)秀環(huán)保文化與生態(tài)工程》。本文為2023年吉林省社會科學基金項目 “中學教育綠色低碳發(fā)展理念教育素養(yǎng)研究”（項目編號：2023C90）的階段性研究成果。作者單位：東北師范大學附屬中學；東北師范大學生命科學學院。