北师大版八年级《生物学》下册第八单元第二十三章第三节《生态系统的结构和功能》中的活动“制作生态瓶”

绿水青山就是金山银山
--《制作生态瓶》说课稿
一、使用教材
本实验是基于北师大版八年级《生物学》下册第八单元第二十三章第三节《生态系统的结构和功能》中的活动“制作生态瓶”的拓展设计。

二、实验器材
小铲子、棉签、3L透明玻璃瓶、感应温度贴、过滤棉、手抄渔网、大烧杯。

陆地生态瓶：洗净河沙、种植土、腐木（树皮或树干）、苔藓、小型植株（连土一起移植，防止伤到根）、小型动物（蚂蚁、蚯蚓、蜗牛）。

淡水生态瓶：洗净的河沙、过滤的河水、小石块、水草、田螺、小鱼。

海洋生态瓶：洗净海沙、过滤海水、海葡萄（海藻）、小贝壳、蛤蜊、钉螺、扇贝。

三、实验创新要求/改进要点
教材分析：北师大版的八年级下册生物书进入到第八单元后，着重介绍生物与环境相互作用，相互影响的关系，强调生物依赖一定的环境。

在学完生态系统的组成和功能后，教材提出了“制作生态瓶”的活动，通过制作生态瓶，让学生进一步理解生态系统中各种因素的相互关系。

学情分析：锡溪学校地处惠来县仙庵镇锡溪村，是一个纯农业山村，学校虽实验条件有限，但仙庵镇全镇属沿海丘陵地形，依山傍水，拥有长达22公里的海岸线，生态系统类型多样，乡土资源丰富。

学生经过前面的学习，具备了一定的生物知识，但在进行第一次实验时，学生自主制作的生态瓶主要存在以下三个缺点：
1、生态瓶成分不全，瓶子里只有一根水草和一条金鱼，金鱼很快缺氧；
2、生态瓶里淤泥太多，昆虫没有栖息环境，瓶壁污浊，很难观察瓶内生物的状态；
3、有学生不了解生物的习性，将海螺、海虾放入淡水，造成了生物的死亡。

创新要点：鉴于第一次实验的失败，不少学生提出要对生态瓶做出改进，以达到更好的实验结果。

为了满足学生的探究热情，教师组织学生小组合作设计并实施实验“制作不同类型的生态瓶”。

最终经过师生讨论，根据课本的要求和实际情况，决定制作陆地、淡水、海洋三种不同类型的生态瓶，拓展了实验内容。

受第一次实验的影响和启发，学生在第二次实验中，对材料进行了改进，比如淤泥中有太多的微生物，会消耗瓶里的氧气，改成冲洗过的沙子，既能为微生物提供生活环境，又不会造成污染。

海水和河水经过过滤后才加入，减少浮游生物的引入，田螺繁殖能力太强，应控制加入的数量。

不同类型的生态瓶，加入的生物经过多次讨论和筛选，不仅考虑到生态瓶的组成，还考虑到生态瓶的美观性，增加了实验的趣味性。

还使用感应温度贴实时监控生态瓶的温度。

有学生提到五年级科学课本也有“制作生态瓶”的活动，于是增加向五年级学生展示和介绍生态瓶的活动，这有利于帮助学生深刻理解生物与环境的关系,充分体现了学习中教学相长的乐趣。

在实验的过程中，学生自主性强，参与度高，积极参与共创最优实验方案。

从发现问题、选取实验材料，设计生态瓶，再到实验观察和实验结果分析等，在科学探究过程中运用理性思维，实现了在教材基础上的深度学习。

四、实验原理/实验设计思路
（一）实验原理
生态瓶模拟的是一个小型生态系统，瓶子采用透明密封的玻璃瓶，唯一可进入系统的是光线，整个系统也是靠光线作能量推动的。

瓶中包含非生物环境（阳光、空气、水分、土壤、温度等）和生物部分，生物部分中的植物从无机环境中获取水分和二氧化碳，利用光能进行光合作用，释放氧气和制造有机物，供给其他生物。

植食动物以植物为食，产生的二氧化碳可以给植物光合作用，粪便被微
生物分解，分解后的水、二氧化碳和无机盐正好是植物的肥料。

这些成分相辅相存，得以长期生存。

（二）小组合作设计并实施实验
学生通过自主分组，分成六小组，每组四人。

自主选择生态瓶的类型，这体现了实验的开放性。

表1 学生分组实验
最终每种生态瓶都有两组学生制作，不仅节约了重复实验的时间，同种生态瓶之间也可以进行对比，这体现了实验的有效性。

学生组内分工，明确责任，组间共享，节约资源，这体现了实验的可操作性。

五、实验教学目标
（一）知识目标：依据生态系统的知识，学会设计和制造一个生态瓶。

（二）能力目标：小组合作，准备材料，解决问题，观察记录自制生态瓶中生物的生活情况，尝试分析生态瓶中的能量流动和物质循环，提升科学探究能力。

（三）情感目标：响应十九大精神，树立绿水青山就是金山银山，追求人类与生存环境共同进化的社会主义生态文明观,为保护生态环境作出自己的努力。

教学重点：掌握生态系统的组成，树立社会主义生态文明观。

教学难点：建立生态瓶能量流动和物质循环的模型。

六、实验教学内容
（一）收集和保存材料
学生分组，组内分工，组间合作，在课前一起准备实验材料。

陆地组的学生在课余时间走访了附近较为茂盛的草地和灌木丛，寻找小型健壮的植株和成片的苔藓，用小铲子连根带土地挖起，放在盒中带回实验室。

在寻找蚂蚁时发现因为连日大雨，蚂蚁已经搬离地面，较难获得。

便有学生制作出简易捕蚁装置。

寻找蚯蚓的同学用在纸盒里给蚯蚓铺了一层潮湿的土壤，并将纸盒避光放置。

淡水组的学生将收集到的河沙和小石块冲洗后晾干备用，将水草、螺蛳、小鱼放置透明烧杯中，加入河水。

在寻找蝌蚪时发现蝌蚪都已经发育成小青蛙，不能放在淡水瓶中，也不能放在陆地瓶中，故将小青蛙放生。

海洋组的学生在教师的陪同下，来到海边收集海水、海沙，海葡萄（海藻），捡贝壳和海螺。

（二）实验操作过程
学生分别按照陆地、淡水、海洋的顺序就坐后，各个小组检查实验器材和材料。

每个小组的成员在实验开始之前，先在组内进行沟通和交流，明确实验操作步骤和实验操作要点，并进行初步的分工。

陆地生态瓶
瓶子里先用河沙铺底，再加入种植土，选取几株健壮的小型植株，小心种入土中。

将露土的地方用苔藓铺满，用小木勺将苔藓和土壤压实，放入彩砂，然后小心放入蚯蚓，蜗牛。

洒少量的水，确认所有材料都加完后，用棉签将瓶壁擦干净，才放入蚂蚁。

最后封瓶，贴上感应温度贴，并将实验台打扫干净。

淡水生态瓶
瓶子里先加入已经洗净晾干的河沙和小石子，然后将水草种入。

将河水用过滤棉过滤到大烧杯中，再将河水加入到瓶子中，加水的速度尽量放慢，避免将水草冲走，河水加至瓶子的四分之三即可。

待河水中的一些浑浊物沉淀下来后，再加入螺蛳和小鱼。

最后封瓶，贴感应温度贴，打扫实验台。

海洋生态瓶
瓶子里先铺上洗净晾干的海沙，种入海草，加入过滤好的海水，再将贝壳、蛤蜊、钉螺放入，封瓶，贴感应温度贴，打扫实验台。

（四）分析生态瓶
对比三种不同生态瓶的组成，尝试就不同生态瓶中的能量流动和物质循环进行分析。

对比上次失败的生态瓶，分析失败原因，得出生物必须依赖一定的环境，要爱护生物多样性，爱护环境。

分析惠来县封山育林、一年一度的禁渔期等政策对当地生态环境有什么积极影响，响应十九大精神，树立绿水青山就是金山银山，追求人类与生存环境共同进化的社会主义生态文明观。

尝试为当地环保部门出谋献策等，明白保护环境不仅是国家、政府的事，更是每个公民身负的责任，应为保护生态环境作出自己的努力。

并完成实验报告。

（五）表达与交流
制作完生态瓶后，教师带领学生来到五年级的教学层，趁着大课间休息时间，将制作好的生态瓶与五年级的学生一起分享和交流。

（六）实验观察与实验记录
将制作好的生态瓶放在光线充足的地方，避免阳光直射。

每天的早、中、晚三个时间段对瓶中的生物进行观察和记录生活状态。

为下节课《生态系统的稳定性》做好认知准备。

七、实验教学过程
八、实验效果评价
学生受第一次制作生态瓶失败的影响和启发，提出改进的想法，在教师的指导下，合作设计解决方法。

从实验设计到实施，班级成员汇聚集体的理解、努力和分工来寻求问题的解决。

总的来说，本实验的创新价值主要表现在以下四个方面：
（一）善用资源
农村学校缺乏实验器材和实验条件，很多实验无法开展。

但农村学校拥有丰富的乡土资源，“制作生态瓶”的实验所需的材料恰好是学生日常生活经常接触到的，所以学生能从身边的田野，池塘，草地，海边收集到实验材料，并能在收集和保存材料时运用到之前所学的知识，有效激发了学生的探索欲望。

（二）拓展深度
生态系统的类型拓展到陆地、淡水、海洋三种类型，大大增加了实验内容。

在实验过程中，学生小组合作、充分运用理性思维共同完成实验的设计、实施、分析和交流，并进一步深刻理解生物与环境相互影响、相互作用的关系，这种深度学习正是学生成长所需要的。

（三）能力提升
从实验方案的确定，实验材料的收集，生态瓶的制作，实验结果的共享和交流，对实验成果的展示和解读，学生不仅提升了自身的专业素养，实验探究能力，更加强了与人交流，表达的能力，多方面培养了学生的综合能力。

（四）感悟责任
通过对本实验的探究过程，学生直接观察到生物与环境相互影响，相互作用的现象，感悟到生物必须依赖一定的环境。

通过分析惠来县一系列的环保措施，响应十九大精神，树立绿水青山就是金山银山，追求人类与生存环境共同进化的社会主义生态文明观。

通过尝试为当地环保部门出谋献策的活动，明白保护环境不仅是国家、政府的事，更是每个公民身负的责任，应为保护生态环境作出自己的努力。

由此增进学生的社会责任。