西北地区生物校本课程开发与利用的特点

西北地区是我国主要的牧区，内蒙古草原、河西走廊、天山牧场是重要的畜牧基地，农业生产的限制性因素是水源，绿洲农业多分布在有灌溉水源的地区，如天山山麓、河西走廊、河套平原以及塔里木盆地和准噶尔盆地的边缘等，积极开发西北农牧区的生物课程资源，并将其应用于生物课堂教学，也是深化教育改革、提高学生生物科学素养的重要途径。它对培养学生热爱祖国、热爱家乡的美好情感，树立人与自然和谐发展的理念，有着重要的现实意义。西北地区具有明显的多元化少数民族地区文化背景，民族语言文字多样性，民族教育的多语多文性，经济文化类型的特殊性等方面的特殊情况，决定了本区校本课程开发的特殊性、复杂性与艰巨性。目前，我国部分地区已经进入校本课程开发的试验阶段，如江苏省锡山高级中学校本课程开发，从“选修课和活动课”走向“校本课程”；南京师大附中，全体教师参与课程开发；上海市大同中学，课程开发即合作、探究等，这些试验学校的校本课程开发都取得了很好的效果。由于地域、文化、经济等条件的不同，这些经验并不能适用于西北地区。西北地区校本课程开发既要适应本地区经济文化需要，也要促进个人价值及其社会价值的实现，因此西北地区校本课程的开发要从民族地区的实际、特殊情况及区域特色出发，致力于区域性、民族性等地方特色，针对不同民族、不同学校、不同个体的差异开发各具特色的地方课程和校本课程，体现课程的“多元性”，以满足不同区域和不同学生多样发展的需求。以下以实例列举西北地区生物校本课程资源的开发与利用。

区域生态环境保护——西北地区湿地生物课程资源的开发与利用

（一）西北地区湿地生物课程资源分析

1.湿地类型及特点分析

湿地是在多水和过湿的土地上所形成的生态系统，它兼有水域和陆地生态系统的双重特点，具有极其特殊的生态功能是人类最重要的生存环境之一。湿地的类型多种多样，通常分为自然和人工两大类。自然湿地包括沼泽地、泥炭地、湖泊、河流、海滩和盐沼等，人工湿地主要有水稻田、水库、池塘等。据资料统计，全世界共有自然湿地855.8万平方公里，占陆地面积的6.4%。湿地被称为是“自然之肾”。湿地的功能是多方面的，它可作为直接利用的水源或补充地下水，又能有效控制洪水和防止土壤沙化，还能滞留沉积物、有毒物、营养物质，从而改善环境污染；湿地还是众多植物、动物特别是水禽生长的乐园，同时又向人类提供食物、能源、原材料和旅游场所，是人类赖以生存和持续发展的重要基础。

由此可见，湿地是地球上最重要的生命保障系统之一，也是生物课程生态教学内容的重要组成部分。所谓的“湿地校本课程资源”就是指将自然界的湿地资源变为生物课程教学资源，让学生了解湿地、走进湿地、保护湿地。

2.湿地主要功能分析

湿地是人类最重要的环境资本之一，也是自然界富有生物多样性和较高生产力的生态系统，湿地的水陆过渡性使环境要素在湿地中的耦合和交汇作用复杂化，它对自然环境的反馈作用是多方面的。它为人类社会提供了大量的如食物、原材料和水资源等生产资料和生活资料，具有巨大的生态、经济、社会功能。它能抵御洪水、调节径流、控制污染、消除毒物、净化水质，是自然环境中自净能力很强的区域之一，它对保护环境、维护生态平衡、保护生物多样性、蓄滞洪水、涵养水源、补充地下水、稳定海岸线、控制土壤侵蚀、保墒抗旱、净化空气、调节气候等起着极其重要的作用。

湿地的生态功能：湿地的生态功能主要体现在物质循环、生物多样性维护、调节河川径流和气候等方面。一是保护生物和遗传多样性。湿地蕴藏着丰富的动、植物资源，湿地植被具有种类多、生物多样性丰富的特点，许多的自然湿地为水生动物、水生植物、多种珍稀濒危野生动物，特别是水禽提供了必需的栖息、迁徙、越冬和繁殖场所。对物种保存和保护物种多样性发挥着重要作用。对维持野生物种种群的存续，筛选和改良具有商品价值的物种，均具有重要意义。如果没有保存完好的自然湿地，许多野生动物将无法完成其生命周期，湿地生物多样性将失去栖身之地。同时，自然湿地为许多物种保存了基因特性，使得许多野生生物能在不受干扰的情况下生存和繁衍。因此，湿地当之无愧地被称为生物超市和物种基因库。二是调蓄径流洪水，补充地下水。湿地在控制洪水，调节河川径流、补给地下水和维持区域水平衡等方面的功能十分显著，是其他生态系统所不能替代的，湿地是陆地上的天然蓄水库，湿地还可以为地下蓄水层补充水源。三是调节区域气候和固定二氧化碳。由于湿地环境中，微生物活动弱，土壤吸收和释放二氧化碳十分缓慢，形成了富含有机质的湿地土壤和泥炭层，起到了固定碳的作用。湿地的水分蒸发和植被叶面的水分蒸腾，使得湿地和大气之间不断进行能量和物质交换，对周边地区的气候调节具有明显的作用。四是降解污染和净化水质。许多自然湿地生长的湿地植物、微生物通过物理过滤、生物吸收和化学合成与分解等把人类排入湖泊、河流等湿地的有毒有害物质降解和转化为无毒无害甚至有益的物质，湿地在降解污染和净化水质上的强大功能使其被誉为“地球之肾”。五是防浪固岸的作用。湿地中生长着多种多样的植物，这些湿地植被可以抵御海浪、台风和风暴的冲击力，防止对海岸的侵蚀，同时它们的根系可以固定、稳定堤岸和海岸，保护沿海工农业生产。

湿地的经济功能：一是提供丰富的动植物产品。湿地提供的水稻、肉类、莲、藕、菱、芡及浅海水域的一些鱼、虾、贝、藻类等是富有营养的副食品；有些湿地动植物还可入药；有许多动植物还是发展轻工业的重要原材料，如芦苇就是重要的造纸原料。二是提供水资源。湿地是人类发展工、农业生产用水和城市生活用水的主要来源。我国众多的沼泽、池塘、溪流、河流、湖泊和水库在输水、储水和供水方面发挥着巨大效益，其他湿地，如泥炭沼泽森林可以成为浅水水井的水源。三是提供矿物资源。湿地中有各种矿砂和盐类资源。湿地可以为人类社会工业经济的发展提供包括食盐、天然碱、石膏等多种工业原料，以及硼、锂等多种稀有金属矿藏。中国一些重要油田，大都分布在湿地区域，湿地的地下油气资源开发利用，在国民经济中的意义重大。四是能源和水运。湿地能够提供多种能源，湿地通过航运、电能为人类文明和进步做出巨大贡献。中国约有10万公里内河航道，内陆水运承担了大约30%的货运量。

湿地的社会功能：湿地为人类提供了集聚场所、娱乐场所、科研和教育场所，湿地具有自然观光、旅游、娱乐等美学方面的功能和巨大的景观价值。长期以来，由于湿地特有的资源优势和环境优势，一直以来是人类居住的理想场所，是人类社会文明和进步的发祥地。中国有许多重要的旅游风景区都分布在湿地地区，壮观秀丽的自然景色使其成为生态旅游和疗养的胜地。城市中的水体在美化环境、为居民提供休憩空间方面有着重要的社会效益。有些湿地还保留了具有宝贵历史价值的文化遗址，是历史文化研究的重要场所。湿地丰富的野生动植物和遗传基因等为教育和科学研究提供对象和实验基地。湿地保留的过去和现在的生物、地理等方面演化进程的信息，具有十分重要和独特的价值。

3.湿地保护面临的主要问题分析

由于人口的增长和经济的发展，湿地围垦、淤积、过度开发利用及各种污染严重，天然湿地急剧减少，湿地功能和效益不断下降，湿地资源保护面临着严重威胁，对湿地的水生态环境也造成很大影响。

（1）盲目地进行农用地开垦、改变天然湿地用途和城市开发占用天然湿地，直接造成了中国天然湿地面积消减、功能下降。湿地面积减少使湿地调节径流的功能大大下降，水旱灾害频繁。从20世纪50年代以来，全国湿地开垦面积达1000万公顷，现存天然湿地仅占国土面积的3.77%。全国围垦湖泊面积达130万公顷以上，由于围垦湖泊而失去调蓄容积350亿立方米以上，因围垦而消亡的天然湖泊近1000个。围垦恶化了湖区的水情，直接减少了对江河供水调蓄的容积，使洪水出现频率升高；而广大圩区的涝渍水反而还要向河湖排放，又加大了江湖调蓄压力，更增加了洪涝灾害风险，已经成为制约湖区经济发展的心腹之患。围垦与湿地用途的改变，还使水生生物丧失了栖息空间，渔业生产、湿地经济植物的种植失去了发展场所，对渔业资源的破坏也相当严重。

（2）中国重要的经济海区和湖泊，酷渔滥捕的现象十分严重，不仅使重要的天然经济鱼类资源受到了很大的破坏，而且也严重影响着这些湿地的生态平衡，威胁着其他水生物种的安全。中国许多海域的经济鱼类种类日趋单一、种群结构低龄化、小型化。在内陆湿地生态系统中，生物多样性受到严重威胁，如白鳍豚、中华鲟、达氏鲟、白鲟、江豚已成为濒危物种，长江鲟鱼、鲥鱼、银鱼等经济鱼种种群数量已变得十分稀少；湿地水禽由于过度猎捕、捡拾鸟蛋等导致种群数量大幅度下降，中国的红树林由于围垦和砍伐等过度利用，天然红树林面积已由20世纪50年代初的约5万公顷下降到目前的1.4万公顷，已经有72%的红树林丧失。红树林的大面积消失，使中国的红树林生态系统处于濒危状态，同时使许多生物失去栖息场所和繁殖地，也失去了防护海岸的生态功能。

（3）因过度从湿地取水或开采地下水，使西北、华北的部分地区湿地水文受到威胁。西北地区如塔里木河、黑河等重要的内流河，由于水资源的不合理利用，导致下游缺水，大量植被死亡，沙进人退。近年来，黄河水量干枯的趋势加剧，1997年利津水文站累计断流天数达226天，占全年总天数的62%，严重影响了下游工农业生产和人民的生活。中国西部地区的湖泊也因上游地区超负荷的截水灌溉，而导致湖泊萎缩，水质咸化。在水资源利用中，我国农业用水约占总用水量的70%，但水的利用率却相当低，只有20%～40%，远远低于发达国家70%～80%的利用率水平；此外，传统的灌溉方式往往还导致土地的次生盐碱化。我国的工业用水约占总用水量的20%，在工业生产中，中国的工业企业单位产值耗水量是发达国家的5～10倍，工业循环用水率很低，淡水资源浪费严重；同时，一些中小企业、乡镇企业将污水直接排入江河湖泊，既降低了水的利用率，又污染了湿地。

（4）污染是中国湿地面临的最严重的威胁之一，大量的工业废水、生活污水的排放等不仅使湿地水质恶化，而且对湿地生物多样性造成严重危害。目前许多天然湿地已成为工农业废水、生活污水的承泄区。我国江河湖泊的污染十分严重，根据《2002年中国水资源公报》，在12.3万公里评价河长中，Ⅳ类水河长占12.2%，Ⅴ类水河长占5.6%，劣Ⅴ类水河长占17.5%。松辽河片、海河片、黄河片、淮河片污染严重，水质较差。在评价的24个湖泊中，有6个湖泊部分水体受到污染，12个湖泊水污染严重。在评价的196座水库中，水污染极为严重的劣Ⅴ类水质水库有8座，丧失了基本使用功能。近年来，近岸海域水体也污染严重，总体呈继续恶化趋势，因水质污染和过度捕捞，近海生物资源量下降，近海海水养殖自身污染日趋严重。其中，尤以无机氮和无机磷营养盐污染最为严重，超标面很广，局部海域油类污染也较为严重，不仅破坏了海滨景观，也直接造成了生物多样性丧失。稻田等人工湿地由于大量使用化肥、农药、除草剂等化学产品，已成为湿地的面污染源，进而影响了内陆和沿海的水体质量。

（5）由于自然和人类活动的影响，全国水土流失面积已达367万平方公里，约占国土面积的38%。近年来，全国平均每年新增水土流失面积1万平方公里；全国荒漠化土地面积达262万平方公里，每年还以2460平方公里的速度扩展；全国草地退化、沙化和碱化草地面积达1.35亿公顷，约占草地总面积的三分之一，且每年还在以200万公顷的速度增加。长期以来，一些大江、大河上游水源涵养区的森林资源遭到过度砍伐，导致水土流失加剧，影响了江河流域的生态平衡，河流中的泥沙含量增大，造成河床、湖底、水库淤积，湿地面积不断缩小，功能衰退。根据全国实测河流泥沙资料分析，平均每年约有12亿吨泥沙量淤积在外流区下游平原河道、湖泊和水库中，或被引入灌区以及分洪区内。近年来，长江中下游及东北地区洪涝灾害频繁，与这些地区湿地水文发生的变化、湖泊拦蓄洪水功能下降有着直接关系。水库是中国重要的人工湿地，目前其泥沙淤积的状况也令人担忧。自1949年以来，中国已建成8.4万座大中小型水库，库容在4600亿立方米以上，现已淤死1000多亿立方米，直接经济损失200亿～300亿。

造成湿地严重破坏、生态环境不断恶化的原因是多方面的，既有自然原因，又有人为因素，但主要是人类活动的严重影响。自然变化带来的生态环境改变影响往往是相当巨大的和不可逆转的，如暴雨洪水、气候干旱、风浪侵袭等。人为因素主要发生于人类对湿地过度的开发与利用过程中，如湿地的无序开垦和改造、森林资源的过度砍伐，污水乱排等，随着科学技术的进步，人类改变自然的能力也越来越强，相应对自然的影响也越来越大。

（二）教学案例：了解湿地、走近湿地(www.xing528.com)

1.教学设计背景

张掖位于青藏高原和内蒙古高原的接壤之处，南有祁连山水源涵养区、中有人工绿洲和黑河天然湿地、北有荒漠戈壁，三大生态系统在张掖境内交错衔接，雪山冰川、森林草原、荒漠戈壁、沙丘沙漠、七彩丹霞、绿洲沃土、湿地芦苇等极端地貌交相辉映，金色十足，形成了张掖生态的独特性，素有“不望祁连山顶雪，错把张掖认江南”的美誉。悠悠的黑河是张掖人民的母亲河，哺育着一代又一代的张掖儿女。在20世纪前半期曾有“半城芦苇半城塔”之说，但是20世纪70年代以后慢慢地下水位下降，人们围湖造田、造房，好多河水断流了，好多湖泊不见了，大片芦苇失踪了，“塞上江南”的美称成了虚名，政府已意识到这个问题，重新开发和恢复了甘州区西北角的大片湿地，建立了国家湿地公园。在东北角也建立了润泉湖湿地公园，逐渐恢复往日的绿地和水域，旨在“让天更蓝、地更绿、水更清、城更美”。在大量的人力、物力投入下，近几年张掖的绿色覆盖面积在扩大，气候也发生了明显的变化，尤其是每年春季的沙尘暴，也比过去减少和减弱了许多，许多不曾见过的黑鹳、大雁等各种水鸟成群结队到张掖这片湿地上安家，广袤的芦苇在春天的时候摇曳成一片绿色的海洋，秋天的时候你又可以领略“蒹葭苍苍，白露为霜”的诗意与浪漫。

保护家乡、建设家乡也从孩子抓起，许多国家都对湿地研究投入了大量的人力、物力和财力，取得了许多重要成就。张掖市政府也投入了大量的人力和物力，为恢复原有的生态系统做着努力，有些人对此的认识不够，对花费如此巨大来做的事不能理解，因而学校中利用课堂来宣讲湿地的重要性，将政府的政策与学校的教育结合起来，从小培养热爱环境、保护环境的意识，培养对湿地的认识和感情，以此作为良好的公民素质之一，支持政府正确的行为，为改善张掖的生存环境做出一定的努力。

2.主要开展的形式

（1）实践活动。

（2）实地考察。

（3）形成书面报告。

3.教学方法设计

（1）探究性学习模式，亲身经历，亲自体验，观察、考察、实践相结合。

（2）调查研究与书面报告相结合。

4.教学设计及过程

（1）活动目的

了解湿地的功能。

（2）活动程序

准备阶段，对实验组教师的理念进行培训，学习关于生态系统的有关知识，认真研究教学大纲，对开发本土课程资源的要求做了充分的准备。实地考察参观，了解张掖市湿地的具体状况。张掖湿地公园位于张掖市北郊，面积高达4000万平方米，是包含了沼泽湿地、湖泊湿地、河流湿地、人工湿地的综合体，这里随处可见野生飞禽。张掖湿地有湿地植物17科、51属、61种，有野生鱼类、鸟类、兽类、两栖类动物4类、22科、26种，其中国家一级重点保护动物黑鹳和二级重点保护动物大天鹅、疣鼻天鹅等野生水鸟。得天独厚的条件为本土课程资源的开发提供了优厚的保证。

试验阶段：要求学生和家长在不同的季节到湿地去观察和亲历，让家长讲湿地的故事，并写出自己的感受，老师在课堂上讲授关于湿地生态系统的有关知识，还介绍同学们上网查找关于张掖湿地的有关知识。与学校教导处联合，举办了徒步穿越湿地的活动，同学和老师一起步行走上栈道，穿越整个湿地，包括西北郊的国家湿地公园和东北郊的润泉湖公园，让同学们互相交流自己所知道的湿地知识，还辅助以各种活动，引起他们的兴趣，激发他们的热情，实验组的老师们在一旁指引，达到深入其中、学有所得的目的，效果很好。通过学习了解了关于湿地的知识后，在考试题中引入有关湿地的考题，看看学生们的掌握情况。

5.教学总结

总结实验过程，形成活动计划一份，生态教学教案一份，收集学生的作品，短文若干，以及手抄报、电脑报等，并对学生进行了问卷调查，发现学生比以前提高了不少对湿地的认识，而且还能提出一些合理的建议，开展的湿地课程资源的开发对学生有一定的帮助，能提高认识，提高公民的素质，保护湿地、保护环境、建设家乡、发展张掖，切切实实让学生意识到保护湿地的必要性和重要性。

本课程资源的开发内容涉及湿地的地理位置，对张掖气候的影响及了解湿地对水质的改善等，课程资源的开发将环境保护与育人充分整合，成为一个整体，同时将湿地的变化用图片、文字记录下来，做一对比，更加直观地比较出湿地生态系统对地球的重要作用。通过举办师生共同参与穿越湿地的体验活动，家校联合，学生和家长共同观赏湿地、享受湿地的活动，畅想湿地，运用各种方式宣传和介绍湿地，如小论文、手抄报、电脑报等形式，形成走出校园去认识、回到校园来学习的风格，将学习的环境扩大到实际中去。还把动脑与动体相结合，文娱与学科相结合，给学生们一个全新的体验。让教师寓教于乐，让学生明白了解自己的生存环境就是最有意义的学习，懂得爱护湿地、保护地球家园的重要性。