《设计和制作一个生态瓶》教学设计

《设计和制作一个生态瓶》授课教师科目科学课题名称《设计和制作一个生态瓶》所用教书书名及出版社教育科学出版社所教年级五年级生物与环境第七节教学目标（一）科学观念目标1.理解池塘生态系统中生物群落与非生物环境之间具有相互作用、相互影响的关系；2.理解对比实验中，控制变量具有确保实验结论精准的意义和作用；3.认识不同的生态系统，知道地球是最大的生态系统。（二）科学思维目标1.由逻辑推理分析生态系统中生物群落与非生物环境之间的关系，形成生物与非生物之间相互作用，相互影响从而形成一个整体的认识，得到“生态系统”概念；2.评论他人对比实验的设计，判断其合理性，体现审辩判断；3.对生态瓶中影响斑马鱼生存质量的因素作出假设，并设计相关要素的对比实验。体现转化创造。（三）探究实践目标1.通过分析池塘生态系统中鱼、虾、水生植物、阳光、土壤、空气等要素之间的关系并进行概述，形成池塘生态系统概念；2.利用控制变量法对相同生态瓶中斑马鱼数量是否影响斑马鱼的生存质量这一问题进行对比实验设计；（四）态度责任目标1.通过了解生态系统中各要素之间的复杂关系，意识到生态系统的脆弱性，形成保护生态环境意识。三、教学重难点分析重点：初步建立生态系统概念，并以此为依据制作出具有简单生态系统的生态瓶。难点：能够针对对比实验的合理性进行审辩判断，自主进行对比实验的设计并制作对照组和实验组生态瓶。教学准备为学生准备：透明塑料瓶、晾晒后的自来水、斑马鱼、孔雀鱼、黑藻、金鱼藻、不同类型的底沙、意见牌。教师准备：教学课件、任务帮助卡五、教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图引入出示图片：不同环境的池塘出示生态遭到破坏的池塘水和自然界中池塘的水，请学生代表闻一闻。提问：如果将同样大小的两条斑马鱼分别放入这两个瓶中，哪条斑马鱼的存活时间最短？为什么?3、谈话：我们今天就成立生态环境研究小组，研究一下哪些因素可能导致斑马鱼的死亡。学生代表用“闻”的观察方法对人工池塘和自然界池塘进行对比，说一说感受。对斑马鱼的死亡原因作出预测。设置情境提出问题，引发学生的兴趣与思考。探究研讨探究一：观察自然界中的池塘生态系统，初步建立生态系统概念，制作具有简单生态系统的生态瓶。谈话：想要研究斑马鱼的死因，我们需要先让斑马鱼存活下来，模拟自然界中池塘的环境是一个最好不过的办法，我们来看看池塘中是怎样的。1、提问：“池塘中的鱼、水草、阳光之间有着怎样的关系？”2、提问：池塘中的土壤和池塘中的生物有关系吗？你还知道哪些非生物和池塘中的生物有关系？3、小结：池塘中的生物群落与非生物之间互相联系，相互影响，它们形成了一个关系复杂的整体，我们称之为池塘生态系统。我们也为斑马鱼建立一个简单的生态系统，斑马鱼就可以在生态瓶内存活下来。4、出示提示与制作流程探究二：怎样设计合理的对比实验出示课件：这是去年一个小组对斑马鱼死因进行研究而展开的对比实验。从实验结果来看，2号生态瓶中的斑马鱼在一周之后出现了死亡的情况，1号生态瓶中的斑马鱼在第二周仍然存活，水草在整个过程中都处于生长状态。所以得出结论：生态瓶中鱼的数量越多，鱼越容易死亡。提问：你认为这个小组的实验结论可信吗？请举牌。引导学生进行相互评价。再次举牌进行判断。谈话：经过大家的讨论，我们一致认为这样的实验方法并不可行，在鱼和水草都具有较大差异的情况下进行对比实验，得出的实验结论是没有说服力的。探究三：利用控制变量法设计对比实验谈话：我们生态瓶中的生态系统虽然简单，但各个要素之间也有着紧密的联系。提问：“你认为生态瓶中的哪些因素会影响斑马鱼的生存质量？你要为此设计怎样的对比实验？”3、组织学生进行对比实验的设计。4、组织学生互相评价对方的设计的可行性。5、根据组内设计的对比实验进行实验组和对照组生态瓶的制作。（机动）6、提示：☆发现斑马鱼出现衰弱现象即可得出结论，不必等到斑马鱼真正死亡。（1）、进行持续的观察记录。（2）、如果生态瓶稳定运行时间较长可以分别加入等量的太阳水（经过晾晒的自来水）。（3）、为尽可能模拟自然环境中的生态系统，在对比实验过程中除加水外不要进行人为干预，如：喂食、挪换位置。（4）、斑马鱼属热带鱼，虽经人工饲养后耐寒能力有所提升，但仍然畏惧严寒，若秋冬季节仍然存活，务必置于温暖的室内。观察池塘生态系统中的生物与非生物，它们之间的关系进行推理。学生利用关系图进行汇报，说明自己的推理。同学之间进行互相评价。利用透明塑料瓶和晾晒过的自来水制作一个具有底沙、一条斑马鱼和两棵水草的生态瓶。学生对实验证据与结论之间的合理性进行判断，说出理由。小组之间相互评价。自主设计对比实验小组之间互相评体现高阶认知中的意义构建过程：借助概念图引导学生对自然界池塘生态系统中生物与生物、生物与非生物之间的关系进行分析推理，加深学生对生对“态系统中生物群落与非生物环境具有复杂的相互关系”这一事实的认识，帮助学生初步建立生态系统概念。培养学生动手制作的能力。体现高阶认知中的审辩判断过程：通过对实验的合理性进行审辩判断，并引发争议，从而引导学生进行相互评价。培养学生的批判性思维。体现高阶认知中的转化创造过程：引导学生自主选择要素，利用控制变量的方法设计对比实验，探究斑马鱼的生存质量与生态瓶中其他要素之间的关系。培养学生在新情境中对科学方法的应用能力。拓展谈话：我们研究斑马鱼的死因并不是想用各种方法杀死斑马鱼，而是想要探究为斑马鱼创造什么样的条件才能让它在生态瓶中更健康的活下去，就像科学家利用小白鼠做实验一样，它们的牺牲是为了科学今后更好的发展，可能今天你的斑马鱼因为实验而死亡，但以后，你也许能够拯救一个池塘、