【高中生物选择性必修2教案】4.2生物多样性及其保护

人教版（2019）选择性必修2 生物与环境 第4章  人与环境

第2节 生物多样性及其保护 教案

一、教学设计的基本思路

针对教学目标及学生特点，通过创设情境“中华蛩蠊看起来普通的昆虫，国家为什么要保护它呢？”引起学生的认知冲突，引入新课，激发学生的学习兴趣。通过学生展开思考讨论活动，分析归纳生物多样性的价值。联系生活实例，分析生物多样性丧失的原因。搜集保护生物多样性的实例，归纳保护多样性的措施，培养社会责任。本节课以学生自主学习为主，教师在授课时，采用让学生自主阅读学习，并提出若干问题，以问题驱动学生的学习的方式，锻炼学生的自主学习能力和思考能力，培养学生的科学素养。

二、教材分析

本节内容选自人教版高中生物学选择性必修二《生物与环境》第四章《人与环境》中第二节内容《生物多样性及其保护》，高中生物课程标准2017（2020修订）对本节内容的要求是“概述生物多样性对维持生态系统的稳定性以及人类生存和发展的重要意义，并尝试提出人与环境和谐相处的合理化建议。” 本节教材围绕什么是生物多样性、生物多样性的价值、生物多样性丧失的原因和保护生物多样性的措施这一主线展开。教材介绍了生物多样性的概念， 引导学生结合实例进行分析、讨论，概括生物多样性的价值， 教材剖析了生物多样性丧失的主要原因，包括生存环境被人为破坏、掠夺式开发利用和环境污染等。这部分内容为后面提出保护生物多样性的措施提供了科学基础和依据。在保护生物多样性的措施这一标题下，教材设计了“搜集保护生物多样性的实例”，指引学生调查当地生物多样性的现状，搜集保护生物多样性的实例，了解生物多样性丧失对人类的影响，根据活动了解到的情况，学生尝试提出保护当地生物多样性的建议，尤其是如何从自身做起、从小事做起保护生物多样性。教材进而总结我国保护生物多样性的措施包括就地保护和易地保护等，并结合实例加以分析说明。

三、学情分析

学生已经学习过“生态系统的稳定性 ”、“协同进化与生物多样性的形成 ”、“人类活动对 生态环境的影响 ”。对什么是生物多样性有了一定的了解，对于生物多样性在维持生态系统稳定性中所起的作用有一定的认识， 也知道生物多样性丧失是目前全球面临的生态环境问题 之一。这些都为本节课的学习奠定了扎实的知识基础。

四、教学目标

1. 生命观念：通过调查世界及当地生物多样性保护的现状，探究现实中生物多样性保护措施的实践应用及其取得的瞩目成就，形成热爱自然、珍爱生命、保护生物多样性的观念， 认识到人与自然和谐共生以及走可持续发展的必要性， 形成稳态与平衡观、系统观、生态观等生命观念。

2. 科学思维：在课前探究保护现状及具体保护措施实 例，使阅读能力、材料分析能力、归纳概括能力得到应用，将抽象的文字性信息与实例联系起来，使抽象逻辑思维和系统思维能力得到提高。能够辩论性地看待生态伦理道德问题 注重整个自然界的可持续发展，运用创造性思维和批判性思维。

3. 科学探究：通过搜集资料了解生物多样性保护的现状，分析实例中生物多样性的保护措施，直观感受在实践 中的应用以及取得的成效，并在班级内进行汇报交流，共享信息，分享观点，逐渐完善探究，提高实践能力。在过程中发现问题、解决问题，提升科学探究素养。

4. 社会责任：在调查、探究、交流生物多样性保护的过程中激发忧患意识，形成保护生物多样性“从我做起 ”的责任心， 培养保护生命、与环境和谐共处的社会责任意识和担当能力。

五、 教学重点难点

重点：

（1）生物多样性的价值。

（2）生物多样性的保护。

难点：

生物多样性的价值。

六、教学方法

教法：以“自主性、探究性、合作性”为学生学习的三个基本维度，以培养学生的科学素质为指导，采用“引导探究”教学模式，融合讨论法、归纳法等多种教学方法，并配以多媒体辅助教学，引导学生基于生物学事实进行分析、讨论、归纳和总结。

学法：以学习小组为单位通过分析、讨论、阅读、归纳、总结等方式，形成'自主——合作——探究'的学习模式。

用具：多媒体课件

七、教学过程

【本节聚焦】

1.怎样看待生物多样性的价值？

2.生物多样性丧失的原因有哪些？

3.怎样从我做起保护生物多样性？

【教师】请大家看屏幕上的这只虫子，认识吗？

【学生】不认识。

【教师】这只看起来毫不起眼的小虫子名叫“ 中华蛩蠊 ”，你能想到它也被列入国家一级保护动物名录吗？一只名不见经传的小虫子有这样重要的价值吗？

【导入】问题探讨：1986年，我国科学家在长白山地区发现了一种新的蛩蠊目昆虫，后被命名为中华蛩蠊（Galloisiana sinensis），它填补了我国蛩蠊目昆虫的空白，目前被列入国家一级保护动物名录。

讨论：

1.中华蛩蠊看上去似乎毫不起眼，为什么要对它进行保护呢？

提示：保护生物多样性（生物多样性具有重要的价值）

2.如果人类不进行保护，像中华蛩蠊这样的稀有物种就会灭绝吗？

提示：中华蛩蠊的特点：适合生存的生境十分有限、生活周期相对较长、数量稀少。所以如果不进行保护，中华蛩蠊很有可能会走向灭绝。

【教师】多姿多彩的动物和植物。为美丽的地球增添了无穷的魅力。下面就让我们一起探寻“生物多样性之美”。

学习任务一：生物多样性的概念

问题1：什么是生物多样性？ 

1、概念：

生物圈 内 所有的植物、动物和微生物 等，它们所拥有的   全部基因  以及各种各样的 生态系统  ，共同构成了生物多样性。

问题2：生物多样性包括哪些层次？

2、层次：生物多样性包含了遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性。

①遗传多样性：球上所有生物所携带的遗传信息的总和。这是生物多样性的根本原因。

②物种多样性：自然界中每个物种都具有独特性，从而构成了物种多样性。

③生态系统多样性：指的是地球上的生境、生物群落和生态系统的多样化，还包括生态系统的组成、结构和功能等随着时间的变化而变化的多样性。

问题3：生物多样性的原因是什么？

生物多样性是  协同进化 的结果，即 不同物种  之间、生物与无机环境 之间在相互影响中不断进化和发展。

学习任务二：生物多样性的价值

资料1 在我国，红树林原来广布于福建、广东、广西和海南沿海的潮间带，既是海岸的天然防护林，又是潮间带多种贝类、甲壳类、鱼类的栖息繁衍地，也是多种水鸟营巢繁殖的处所。由于人类的围海造地和人工养殖、以及建筑、薪柴之需，红树林的面积日益缩小。

问题1. 红树林的消失对沿海陆地有哪些影响？又将影响哪些生物的生存？

提示:红树林是海岸的天然防护林，能维持滨海湿地生态系统的稳定性，具有防风、抗海潮侵蚀海岸的作用。因此，红树林的消失将直接影响沿海陆地的生态环境，这对沿海地区人们的生活和生产都会产生很大的影响。红树林的消失，会使潮间带多种鱼类、甲壳类、贝类以及多种水鸟因生态环境改变而无法存活和繁衍；红树林的消失还会影响周围的生态环境，从而影响更多的生物。

资料2 大面积种植水稻、玉米或小麦等，给人类带来了粮食的丰收，但是，栽培的品种大多抗病性差。这些作物的祖先：野生稻、玉米或小麦，在基因组成上与栽培品种有着一定的差别。

问题2. 栽培作物野生种的基因库对育种工 作者来说，有哪些利用价值？为什么说任何 一个灭绝的物种都会带走它独特的基因，是令我们永远遗憾的呢？

提示：首先，栽培作物野生种的基因库对育种工作者来说是很有价值的研究资源，可用于进行相关的基础研究；其次，可以利用基因工程等现代生物技术，将野生种中人类所需要的某些优良基因（如抗旱基因、抗病基因等）导入相应的栽培品种并使之表达，从而获得具有这些优良性状的栽培品种。每个物种都有其独特的基因库，是经历了漫长的生物进化留存下来的，具有重要的价值，任何一个物种的灭绝，都意味一个基因库的消失，是生物多样性的巨大损失。

资料3 家蝇不但扰人，而且会传播疾病，因此很不受人们欢迎。但是，家蝇是某些动物的食物，是食物链上的重要一员；它们还可以为植物传粉；人工饲养的家蝇幼虫可以作为动物的饲料。人们还模仿蝇眼制成了蝇眼照相机；模仿家蝇的平衡棒制成的震动陀螺仪，可用于高速飞行的火箭和飞机。

问题3.上述三例说明生物多样性具有哪些价值？

提示：这三个例子说明生物多样性具有直接价值（潮间带的鱼类、甲壳类、贝类以及水稻、玉米、小麦等可供食用，家蝇可以为植物传粉、作为动物饲料，并对科学研究具有重要价值等）、间接价值（红树林对海岸的防护作用）和潜在价值（红树林、野生稻等生物很可能还有目前人类尚不清楚的重要功能）。

【教师】你还能举出更好的实例吗？

学生：人参、鹿茸、灵芝等体现出了药用价值；芦苇、木材、霍霍巴的种子等是重要的工业原料；根据蝙蝠回声定位制造雷达，根据平衡棒的导航原理，研制成了新型导航仪——振动陀螺仪应用在火箭和新式飞机上，说明生物多样性具有科学研究价值；看到祖国的大好河山，看到多彩的鲜花，心情愉悦，说明生物多样性具有美学价值。以上都是体现出了生物多样性的直接价值。

学生2：生态系统具有重要的功能，说明生物多样性的间接价值。

【教师】你们认为生物多样性的直接价值和间接价值哪个更重要？

学生1：间接价值更大。

学生2：大量野生生物的价值目前还不清楚，但是它一旦消失，它的各种潜在价值也就不复存在了，所以，应当珍惜和保护它们。这体现出的是潜在价值。

师生共同总结生物多样性的价值：直接价值、间接价值和潜在价值

【教师】生物多样性的价值 

1.直接价值：包括实用意义的价值和非实用意义的价值。

如：食用、药用、工业原料；旅游观赏、文学研究、艺术创作等。

2.间接价值：（生态功能）主要体现在调节生态系统的功能等方面。

如：植物进行光合作用，制造有机物、固碳、供氧；森林和草地具有防风固沙、水土保持作用；湿地可以蓄洪防旱、净化水质、调节气候；促进生态系统中基因流动和协同进化。

3.潜在价值：目前人们尚不清楚的价值。 （潜在价值≠没有价值）

对大量的野生生物，目前尚不清楚它们的使用价值，但是它们具有巨大的潜在价值。

 间接价值＞ ＞直接价值

【检测】写出以下例子对应的生物多样性价值

①湿地可以蓄洪防旱 间接价值

②湿地公园供人游玩 直接价值_

③农田中一种不知名的野草 潜在价值

④农田能够提供粮食  直接价值

⑤画家旅游时即兴泼墨 直接价值

⑥模拟鸟类外形研制飞机  直接价值

⑦每个物种都维系着它们所在的生态系统的结构和功能间接价值

⑧猎豹的追赶使羚羊的奔跑能力增强 间接价值

我们感 受到我们每天都在享受着生物多样性带给我们的 福祉。

【教师】地球是人类和各种生物赖以生存的唯一家 园，但随着世界人口的持续性增长，已经给全球 的生态环境带来了巨大的压力。出现了全球气候变化、水资源短缺、土地荒漠化、臭氧层空洞、 环境污染、生物多样性丧失等一系列全球性生态环境问题。这些环境问题，对生物圈的稳态造成了严重威胁，并影响到了人类的生存和发展。今天我们针对生物多样性丧失 这一生态环境问题展开探讨，希望通过学习，作为“地球村 ”成员的我们， 都能为保护生物多样性， 改善生态环境贡献自己的一份力量。

学习任务三：生物多样性丧失的原因

问题1：生物多样性是如何行成的呢？

生物多样性是数十亿年生物进化的结果。

问题2：物种灭绝的原因有些什么呢？

进化中的自然物种灭绝、人类活动加速物种灭绝。

【教师】我们知道生物多样性对于维持生态系统稳定性具有重要意义，奠定了人类文明形成的物质条件，是人类赖以生存和发展的基础。但生物多样性的丧失已成为全球性生态环境问题之一。是什么原因导致了生物多样性的丧失呢？

1.人类活动对野生物种生存环境的破坏，主要表现为使得某些物种的栖息地 丧失和碎片化。

2.掠夺式利用:包括过度采伐、滥捕乱猎，这是物种生存受到威胁的重要原因。

3. 环境污染也会造成生物多样性的丧失。

4.农业和林业品种的单一化

 导致遗传多样性的丧失，以及与之相应的经长期协同进化的物种消失。

5.外来物种的盲目引入也会导致物种的灭绝，使生物多样性丧失。

资料：互花米草原产美洲，引入到江苏沿海等地种植后迅速扩散并改变了滩涂生物多样性，被称为“侵入种”。据此回答下列问题：

(1)盲目引入外来物种可能会导致本地物种的　灭绝　 ，使生物多样性　丧失　 ，引发生态危机，原因是其占据本地物种　生态位　　　，与本地生物争夺资源和空间    。

(2)由于迁入地环境条件适宜，侵入种缺少　天敌　　的控制，　传播　　能力特别强，短时间内种群呈　“J”型　　　增长。

师生共同总结人为因素是生物多样性面临威胁的主要原因，主要包括以下五个方面：

（1）生存环境的改变和破坏；

（2）掠夺式的开发利用；

（3）环境污染；

（4）农业和林业品种的单一化

（5）外来物种的人侵。

学习任务四：保护生物多样性的措施 

【教师】如何保护生物的多样性？

学生1：就地保护，这是最有效的方式。措施是建立自然保护区，例如卧龙自然保护区、九寨沟自然保护区、西双版纳自然保护区等。

学生2：易地保护。动物园、植物园、水族馆、濒危动物繁育中心、建立精子库等。

学生3：加强教育和法制管理。

【教师】

1.就地保护

①概念: 在原地对被保护的生态系统或物种建立自然保护区以及国家公园等。

②意义: 这是对生物多样性最有效的保护。

2.易地保护

①概念: 把保护对象从原地迁出，在异地进行专门保护。

如: 建立植物园、动物园以及濒危动植物繁育中心

②意义: 这是为行将灭绝的物种提供最后的生存机会。

注：*一旦繁育的野生动物达到一定数量，就可以将它们回放野外。

3.利用生物技术保护濒危物种

建立精子库、种子库、基因库，利用生物技术对濒危物种的基因进行保护。

我国还利用人工授精、组织培养和胚胎移植等生物技术，加强对珍惜、濒危物种的保护。

4．保护生物多样性关键:协调好人与生态环境的关系。当前主要是降低破坏地球生态环境的速度，包括控制人口增长、合理利用自然资源以及废物的重复利用等。

 【教师】保护生物多样性还要加强立法、执法和宣传教育。保护生物多样性只是反对盲目地、掠夺式开发利用大自然，并不意味着禁止开发和利用。反对盲目地、掠夺式开发和利用，提倡“合理利用就是最好的保护”。例如，适时地、有计划地捕捞成鱼，不仅能获得渔业产品和经济效益，也有利于幼鱼的生长发育，从而有利于保护海洋生态系统。我国近年来规定禁渔区和休渔期，大力开展退耕还林、还草、还湖等措施，已经开始显现出保护生物多样性的成效。

学习任务五：概念图构建

 【教师】这节课我们了解了什么是生物多样性，生物多样性的价值以及生物多样性丧失的原因， 一个基因可能关系到一种生物的兴衰，一个物种可能决定一个国家或地区的经济命脉，一个生态系统可能改变一个区域的生态面貌。所以我们要加强对生物多样性的保护。建设美丽新中国，更是需要所有人共同参与生物多样性保护中来。

五、板书设计

第4章 第2节 生物多样性及其保护

1. 生物多样性

概念：

价值：

2. 生物多样性的保护

我国生物多样性概况：

保护：

【教学反思】本节课注重对学生情感态度价值观的培养，提高学生的生物多样性保护意识，同时也注重学生收集、分析、总结信息、自主学习等多方面能力的培养以及综合素质的培养。倡导新型师生关系， 教师不再是课堂的主宰者、权威者， 而是学生主动学习的引导者、帮助者、合作者。整节课教师能够融入学生之中，使课堂气氛轻松、和谐、融洽, 师生间犹如朋友一般， 充分体现了师生的平等关系。本节课的整体设计逻辑性强，每个环节采用了不同的手段、不同的形式、不同的教学方法。主要优点表现在以下几点: 1、以育人为导向，突出社会责任素养发展，相对于教学内容的知识学习价值，本节教学内容更为重要的价值在于让学生深刻理解生物多样性不可估量的巨大价值，以及生物多样性丧失导致的生态环境问题，促进学生理解人与自然和谐相处的理念，形成热爱自然、珍爱生命、保护生物多样性的意识，从而在未来社会生活的决策中，做有责任心的公民，具有广阔的全球视野，心系家国和人类命运。2.以事实为基础，帮助学生建构概念，尽管生物多样性的概念相对简单，但学生仍容易混淆生物多样性的直接价值、间接价值和潜在价值。教学以大量事实为基础，可以使学生对这些概念的理解更加准确。 不足之处:1、课堂时间有限， 没有条件人人参与；2、生物多样性保护的直观案例还有很多，但时间有限，没有办法具体展示更多保护实例。