中学生物实验中生态缸制作方法的改良.doc

中学生物实验中生态缸制作方法的改良摘要：初、高中生物教学中都有制作小型生态系统用于演示和实验的需求。现以塑料瓶为容器建立一个简单水生生态系统替代传统的制作过程，使实验更简便，效果更明显。关键词：生态缸；制作；改良初中生物七年级上和高中生物必修三的教学中都有制作生态缸的实验。通过对生态系统模型的设计制作，让学生直观认知生态系统的结构和功能。笔者发现，无论是课本、教参还是网上介绍的实验方法在实际操作中往往会失败，使学生产生了“生态系统很不稳定”或者“生态系统就是老师摆设出来的”的观点。为此，笔者对实验进行了改良。一、传统实验不足1.选材以高中实验设计并制作生态缸，观察其稳定性为例，实验要求建立一个水陆生态系统。在玻璃缸内安排水陆环境、种植植物、放养鱼、龟等小动物。操作中发现动物行为不符理论要求。如龟常把水体弄浑、挖倒植物、吃光小鱼。选用的昆虫和植物也会因环境潮湿在一周左右死亡，模型很难正常运作。2.维护学生生物知识有限，调控光照、温度等环境因素时无法准确把握。教参中设置的生物对环境要求各有差异。实验很容易因光照、温度问题造成生物死亡，使实验失败。3.观察生态缸内水的蒸发会先在玻璃上形成水汽，后又会在内壁上生长绿藻，妨碍观察。4.搬运实验要求用1 m0.7 m0.5 m的玻璃缸，由于过大过重，搬运储存困难，无法大量准备，不利于推进学生实验。二、修改实验1.材料容器：2000 ml无色透明塑料饮料瓶生产者：可选水绵、黑藻、金鱼藻消费者：可选食蚊鱼、孔雀鱼、螺蛳分解者：自来水晾晒一天去除了氯气，让微生物进入水体石蜡：密封2.制作（1）清洗容器去除标签，将瓶洗净（2）称量：按营养级10%20%的数量关系，称量植物和动物（3）放入生物，将选好的健康生物装瓶（4）注水加满，无须留气泡（5）加盖封口盖紧盖子，用石蜡密封（6）贴标签3.维护生态瓶维持最重要的是光照和温度。温度：根据所用动植物差异，给予适宜温度。（水绵、黑藻、金鱼藻均在540；孔雀鱼1530；食蚊鱼540；螺蛳045）保证夏天不曝晒，冬季不结冰。光照：藻类生长对于光照敏感。可以瓶内气泡大小、瓶的力作为判断光照是否充足的依据。适宜光照下，瓶内会积累起一氧气泡，用手按压，压力变大。光照不足，气泡消失，用手按压，瓶子变软（亦可在瓶口接一气压计测定），如连续阴雨需白炽灯补充光照。三、改进后的优点1.建立简单单一水生生态系统结构简单，理论上抵抗力、稳定性低。但因使用生物耐受性强，行为简单，所以较易成功。维持时间可从数月到数年，实验中最长一个生态瓶共维持了2年3个月。2.观察方便透明塑料瓶方便观察。瓶中螺蛳会刮食瓶壁上的绿藻，起到清洁作用。3.维护简便可通过移动位置、灯光补充、冷热水浴等方法改变光照、温度等环境因素。4.便于参与塑料瓶易得、安全、搬运方便。能让学生集体制作，各自维护，增强了参与性。四、探究性实验方向1.生态系统稳定性以建立和长期维持生态系统为目标，观测生态系统的稳定性。2.光合作用与呼吸作用改变变量，以测量气泡大小、气压等分析光合作用与呼吸作用关系。3.化学因素影响以对照实验，添加不同种类和浓度的洗涤剂、化学试剂、药物等，观察系统运作。4.物理因素影响以对照实验，改变瓶子的物理环境，如电磁辐射、噪音等，观察系统运作。5.生物因素影响以对照实验，添加动植物或微生物，观察系统运作。笔者认为，对传统生态缸制作进行改良后，实验更简便，效果更明显。并能在该实验的基础上开展更丰富的后续实验，让学生在掌握理论知识的同时，激发学习兴趣，培养创新意识。