小学科学教科版 (2017)五年级下册7.设计和制作生态瓶教案

7.设计和制作生态瓶

【教材简析】

本节课学生将经历设计生态瓶、制作生态瓶的实践活动。在此过程中，学生回顾本单元的学习，分析动物或者植物的生存条件，进行有依据的设计，实践制作活动，最终达成概念整合的目的。

聚焦环节以学生一直在跟踪观察的绿豆苗唤起他们的学习记忆，让学生感受到学习的延续性，通过回顾绿豆苗和其他生物之间的食物关系，引导学生探讨生物间的依存关系，帮助学生建构“生物群落”的概念。

探索环节包含 3 个探索活动。探索活动1：观察绿豆苗周围的生物与非生物，分析生物与生物之间、生物与非生物之间的联系。借助班级记录表引导学生基于自身对生态系统的认识来说一说“我们知道的生态系统”。探索活动2：模拟池塘生态系统设计一个生态瓶。这个设计的过程也是学生进行单元学习回顾的过程。学生根据水生植物生存需要水、阳光、养分等非生命环境，水生动物生存需要相应的食物（植物或比自身弱小的动物）和非生命环境展开讨论，用图文结合的方法展现自己的方案。探索活动3：制作生态瓶，并借助教材中的记录表，帮助学生有针对性地观察。

研讨环节思考如何以实际行动改进自己的生态瓶，从而将学生行为由动脑思考向动手实践方向引导。

拓展环节要求学生在课后通过改变生态瓶里的生物数量和非生物条件，来对比研究生命环境与非生命环境改变对生物生存的影响。

【学情分析】

通过本单元前几课的系统学习，学生已经认识到生物的生存需要非生命环境和生命环境，环境的变化会直接影响生物的生存。生态瓶是将少量植物、以这些植物为食物的动物以及其他非生物物质放入一个无色透明的瓶中，形成一个人工模拟的微型生态系统。在设计与制作生态瓶的过程中，学生将进一步认识到生物与生物之间、生物与非生物之间相互依存、相互作用的关系，特别是认识到一种动物或植物可能就是另一种动物或植物生存所依赖的条件。

【教学目标】

[科学概念目标]

1.群落里的各种生物与环境中的非生物相互联系、相互影响，构成一个整体，叫作生态系统。

2.生态瓶里生物的种类和数量要平衡，生物才能和谐生存。

[科学探究目标]

1.能够观察池塘的生物环境图片资料，分析其中的生物与非生物等因素。

2.能够根据设计方案及实际条件制作生态瓶，并坚持对生态瓶进行管理和观察。

[科学态度目标]

1.表现出探究生态瓶奥秘的兴趣 , 能听取合理意见、共同协作制作生态瓶。

2.能在课后坚持观察，关注生态瓶的变化并进行管理观察。

[科学、技术、社会与环境目标]

认识到动植物与环境相互影响和相互依存的关系。

【教学重难点】

[重点]能设计一个生态瓶建造方案。

[难点]根据设计方案及实际条件制作生态瓶，并坚持对生态瓶进行管理和观察。

【教学准备】

[演示]教学课件、班级记录表。

[分组]大塑料瓶（可以是大的饮料瓶或色拉油桶）、若干种水生植物、金鱼 2 条、沙子、水槽和水、镊子、设计单、水桶、大玻璃水箱（有条件的学校可以准备）。

【教学过程】

一、聚焦问题，构建生物群落概念（预设5分钟）

材料准备：教学课件]

1.展示：出示绿豆苗的图片（出示教学课件）

2.思考：绿豆苗丛中有哪些生物？它们之间除了食物关系外，还有什么关系？(按学生的回答，板书在黑板上)

3.讨论（课件出示问题）：

（1）植物为动物提供了哪些帮助；

（2）动物为植物提供了哪些帮助。

4.学生汇报交流，师板书。

5.小结：动物死后给植物提供肥料，蚯蚓给绿豆苗松土，绿豆苗给动物提供栖息地和氧气。绿豆苗和它周围的各种生物形成了一个生物群落。生物群落是由植物、动物、微生物等组成的。

二、探索研讨（预设25分钟）

（一）探索1：建构生态系统概念

材料准备：教学课件、班级记录表]

1.思考：绿豆苗周围有哪些非生物呢？非生物和生物之间存在什么联系？（课件出示问题：①非生物为动植物提供什么？②动植物的存在对非生物有什么影响？）

2.小组讨论汇报。

3.小结：群落里的各种生物与环境中的非生物相互联系、相互影响，构成了一个整体，我们把这个整体叫作生态系统。

4.提问：你还知道哪些生态系统？在这些生态系统中生物有什么、非生物有什么、它们之间有什么联系？

5.学生交流讨论，完成班级记录表。

6.小结：在不同区域存在着各种不同的生态系统，地球的生物圈就是最大的生态系统。（出示草原、大海、森林等图片）

（二）探索2：设计生态瓶

材料准备：教学课件、设计单]

1.思考：我们身边有许多像池塘这样的生态系统，那么在我们的教室里能不能模拟一个这样的生态系统呢？今天我们就来设计和制作一个生态瓶（出示课题，并板书）

2.小结：生态瓶，就是“将少量的植物，以这些植物为食的动物和其他非生物物质放入一个密闭的广口瓶中，形成的一个人工模拟的微型生态系统”。要求：生态瓶里面的生物和生物、生物和非生物之间相互联系、相互影响，能平衡和谐地生存下去。

2.设计：你的生态瓶中准备养什么动物？这些动物的生存需要哪些生物环境和非生物环境，如何满足这些动物的生存，结合资料库思考、汇报。（课件出示各种材料：鲢鱼、泥鳅、鲫鱼、小龙虾、田螺、黑藻、金鱼藻、水葫芦、沙子、石头、池塘水、自来水等。信息资料库。）

3.小组讨论，并完成设计方案（用图文结合法记录下设计方案，注意标出生物和非生物的种类、数量等。）

4.交流汇报：汇报选择生物和非生物，说说为什么这样选择，这些生物和非生物分别起到什么作用，为了让生态瓶里的各种生物和谐地生存下去，应该注意什么？其他小组质疑，补充。（预设：水、泥土为水生动植物提供栖息环境；植物为动物提供食物，净化水质；动物为植物提供养料，让植物健康成长；选择的鱼应该是小鱼，数量不要太多。草也不要太多等。）

（三）探索3：制作生态瓶

材料准备：大塑料瓶（可以是大的饮料瓶或色拉油桶）、若干种水生植物、金鱼 2 条、沙子、水槽和水、镊子、水桶]

1.图片演示：介绍生态瓶的制作流程。

2.学生根据自己的方案选择材料建造生态瓶，交流建造过程中自己的一些想法与调整改修方案的原因。

3.观察要求：

生态瓶已经制作完成，你可以从哪些角度进行观察？你也可以参考书本18页的生态瓶观察记录表，注意每天要观察生态瓶里发生的变化，并做好记录。

三、拓展研讨（预设10分钟）

1.思考1：状态良好的生态瓶如果倒去一半水会怎样？

2.思考2：如果拿掉部分水草或加入两条小鱼，又会出现什么现象呢？

3.引导：课后通过改变生态瓶里的生物数量和非生物条件，如水量、植物数量、光照等观察条件，来对比研究生物环境与非生物环境的改变对生物生存的影响。

【教学后记】