生态系统的自我调节（第2课时）

第8章

生态系统的自我调节和生态安全第1节生态系统的自我调节第3单元

生物与环境第2课时

设计并制作能较长时间维持平衡的生态瓶实践目标0102通过设计生态瓶、培养学生综合运用各学科知识和跨学科实践活动能力，培养学生建模思维。通过制作生态瓶，进一步理解运用生态系统相关知识。

一种被商家冠以“招财鱼”的迷你生态球吸引了众多消费者关注，大小不等的密闭玻璃球中一两条小鱼游动在装有彩色石子的水中，许多市民选择将晶莹剔透的“招财鱼”挂在手机和背包上为节日增添喜气。一、课堂导入

请同学阅读课本第34-37页思考下列问题。

设计并制作能较长时间维持平衡的生态瓶跨学科实践1.跨学科实践一般分为

、

、

四个步骤，另外还有“引言”“跨学科知识和方法引言”等。2.生态瓶作为一种生态模型，应该体现生态系统的本质特征，如

、

、系统的自我调节能力等。3.你打算怎样设计并制作能较长时间维持平衡的生态瓶？

二、生态系统具有一定的自我调节能力1.收集资料分小组收集有关制作生态瓶的资料，讨论资料中生态瓶制作的设计思路等，分析、评价其优点和缺点。资料收集：利用“百度”、“中国知网”文献等网站查找。思考：生态瓶是如何模拟生态系统的结构与功能的呢？

生态瓶通过模拟自然生态系统中的生物与非生物环境，以及它们之间的相互作用，来展现生态系统的结构与功能‌。二、实践操作新知探索二、生态系统具有一定的自我调节能力2.方案及分工依据资料和思考，小组同学制定本小组的实践方案，明确具体分工。方案中要确定单一变量（如光照），并提出控制单一变量的方法。实验装置参考：散射光下泥土水草光新知探索二、生态系统具有一定的自我调节能力3.计算先考虑生态瓶要包含哪些生物成分（如鱼、虾、水草、乌龟、蜗牛、腐生的微生物等）和非生物环境（如阳光、水、温度、塘泥等），以及它们之间的数量关系。通过计算确定生态瓶中的生物成分和数量。新知探索二、生态系统具有一定的自我调节能力4.绘制设计图根据本小组选定的容器、计算的结果确定的单一变量（如光），绘制生态瓶设计图。实验装置参考图如下：思考：为什么要选择透明度高的玻璃瓶或塑料瓶作为生态瓶的容器？便于观察和透光，有利于水生植物的光合作用‌。新知探索二、生态系统具有一定的自我调节能力5.选材根据本小组的实践方案，选择合适的生物种类。注意选择时，应该考虑各种生物之间要有取食和被食的关系。6.制作生态瓶1.选择大小相同冲洗干净的2个透明容器，贴上标号为1、2的标签；2.在两个瓶底分别装入一层等量淘洗干净的沙石，再沿容器壁缓缓加入等量的池塘水，水量为容器容积的4/5左右。3.然后再容器中放入准备好的各种生物（如果植物有根的，还应该用镊子将它的根固定在砂石中）4.将制作好的生态瓶一个放在光照适宜处（光线不能太强），另一个放在暗处。根据本小组绘制的设计图，讨论制作两个生态瓶的具体方案：。注意：生态瓶必须是封闭的，以模拟一个独立的生态系统，只与外界进行能量交换而不进行物质交换。‌二、生态系统具有一定的自我调节能力思考：除了光照，还可以确定什么因素为单一变量？123河泥、植物数量和种类，动物数量和种类、温度……部分实验装置参考图如下：水草河泥新知探索二、生态系统具有一定的自我调节能力7.定期记录设计实践记录表，定期记录两个生态瓶中植物、动物、水质等情况，并拍照。8.反思从方案设计、生态瓶制作、实践过程、实践效果等方面进行反思，并讨论如何改进。思考：如果生态瓶维持平衡的时间比较短，说明实验失败了吗？

评价生态瓶的设计制作的主要标准是看生态平衡维持稳定的时间长短。同时，还需要综合考虑实验设计、操作过程、数据记录与分析等多个方面。因此，不能单一地以生态瓶维持平衡的时间长短来判断实验的成败‌。新知探索二、生态系统具有一定的自我调节能力9.撰写报告小组同学共同撰写小组实践报告。报告需包括：实践目标、制作生态瓶的思路、生态瓶设计图、确定的单一变量及控制方法、实践记录表、能一段时间维持平衡的生态瓶照片及反思、描述实践过程遇到的问题或困难，及其解决办法。三、展示与评价1.将小组实践报告在班级或学校进行分享。2.完成实践评价量表。四、迁移与运用生态系统能否维持平衡，不仅与生态系统自身的结构和功能有关，还与外界因素有关。实践总结1.跨学科实践一般分为实践目标

、实践操作、展

示与评价、迁移与运用四个环节，另外还有“引言”“跨学科知识和方法引言”等。2.生态瓶的设计与制作需要综合运用生物学、物理、数学、技术和工程学的知识和方法。2.下面是一位同学制作的生态瓶。A和B瓶相比较，A瓶中缺少了（

）。1.在制作生态瓶时，下列做法正确的是（

）。A.生态瓶里的动物越多越好B.生态瓶里的植物越多越好C.生态瓶里的非生物越多越好D.生态瓶里的动植物数量要保持平衡课堂检测A.植物B.动物C.微生物D.非生物

DB3.生物社团成员制作了一个水体生态瓶（如图所示）。下列对此生态瓶的分析正确的是（）A．该生态瓶中只存在生产者和消费者B．为了保鲜，该生态瓶应放在冰箱中C．影响生态瓶里小鱼生活的非生物因素只有水和泥沙D．该生态瓶中的一条食物链可表示为水草→食草小鱼D4.某生物兴趣小组通过制作生态瓶来探究生态系统的组成及其稳定性。实验装置如图所示（甲、乙瓶置于有光的条件下，丙瓶用不透光的盒子罩住）。下列说法正确的是（）A．为探究“光对生态系统的影响”，应选择甲、丙两瓶进行对照B．在甲、乙、丙三个生态瓶中，维持时间最长的是丙瓶C．在乙生态瓶中，通过食物链传递的能量最终来自太阳能D．要想使甲瓶更加完善，还需要补充的成分是空气C5.生物兴趣小组制作了如图所示的四个生态瓶，请你补全制作过程并回答下列问题。（1）给四个瓶子分别编号为A、B、C、D，并分别加入适量且等量的澄清池塘水和黑藻，然后在B、C、D瓶中加入其他生物，将四个生态瓶的瓶口

，以防止环境中的物质进入瓶内。将生态瓶摆放在

且温暖的地方，以便获得足够的能量。观察、记录各瓶内生物的生存状态。密封阳光充足(2）该生态瓶可以看作是一个小型的

。其中，属于生产者的是

;生态瓶制作过程中，会加入一些河泥，目的是为了增加

。(3）若研究米虾对黑藻生长的影响，最好选择

(填字母）两个生态瓶进行观察比较。生态系统

分解者黑藻A和B(4)为了探究D瓶中四种不同生物之间的相互关系，小组同学对其中几种生物消化道内食物的组成进行了分析，结果记录如下表所示:根据表中提供的信息，写出其中最长的一条食物链:

。米虾和螺蛳之间的关系是