第1节生态系统的自我调节第2课时跨学科实践设计并制作能较长时间维持平衡的生态瓶

第3单元

生物与环境第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实践小能手【实践目标】1.发展核心素养:能通过控制单一变量,探究生态系统维持相对稳定的原因;理解建模是一种科学思维方法。2.理解相关概念:生态系统的自我调节能力有一定限度。第2课时跨学科实践——设计并制作能较长时间维持平衡的生态瓶

【实践操作】步骤内容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(教材P35图8-1)制作的设计思路等,分析、评价其优点和缺点思考：生态瓶中植物是__________；动物是__________；水、砂石等是__________________方案及分工

依据资料和思考,小组同学制订本小组的实践方案,明确具体分工。方案中要确定单一变量,并提出控制单一变量的方法计算先考虑生态瓶要包含哪些生物成分和非生物环境,以及它们之间的数量关系,如非生物环境有阳光、空气、水、温度、塘泥(砂石)等,生物成分种类不能太单一。再通过计算确定生态瓶中的生物成分和数量生产者消费者非生物成分绘制设计图根据本小组选定的容器、计算的结果和确定的单一变量(如光照),绘制生态瓶设计图。设计图既可以手绘,也可以借助各种智能设备及应用软件进行绘制思考:透明度高的玻璃瓶或塑料瓶能透光，有利于水草进行____________制造有机物、储存能量和释放__________，从而为生态瓶中的生物提供食物、能量和氧气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光合作用氧气制作生态瓶参照本小组绘制的设计图,制作两个生态瓶(实验组和对照组),分别贴上标号为1、2的标签。先将容器用清水冲洗干净,在瓶底装入一层淘洗干净的砂石。再沿容器壁缓缓加入池塘水,水量为容器容积的4/5左右。然后在容器中放入准备好的各种生物(如果植物是有根的,应该用镊子将它的根固定在砂石中),并将制作好的生态瓶一个放在光照适宜处(光线不能太强),另一个放在暗处思考：除了光照,还可以设置______、________、__________和生物的种类等为单一变量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、水等情况,并拍照水温度空气步骤内容反思可以从方案设计、生态瓶制作、实践过程、实践成果等方面

进行反思,并讨论如何改进思考：生态瓶维持平衡的时间较短并不意味着实验失败。生态瓶维持平衡的时间较短可能反映了生态系统中某些因素(如生物比例、资源分配、环境条件等)未达到最佳平衡状态。实验过程中观察到的现象仍具备研究价值，能帮助学生分析生态系统稳定的关键因素，并为后续改进提供依据步骤内容撰写报告小组同学共同撰写小组实践报告。报告应该包括: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等。还可以在报告中描述实践过程中遇到的问题或困难,及其解决办法展示交流各小组将小组实践报告在班级内展示交流,也可以上传到校园网进行分享评价各小组通过相互质疑和评价,填写实践评价量表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。尝试设计生态瓶,探究生态系统受到一定程度破坏后,怎样通过人为干预,使生态系统恢复相对平衡的状态【例】某班同学在老师的指导下开展了制作生态瓶的跨学科实践活动。下图为某组同学的生态瓶设计图，下表为生态瓶评价表。评价维度评价等级ABC生物部分组成成分成分齐全缺少一种成分缺少两种成分或更多光照条件光线良好阳光直射没有光照请回答：(1)为便于观测，同时有利于该生态瓶中的__________和________进行光合作用，实验应选择玻璃瓶。(2)生态瓶中各种生物的__________和比例要适当，如果动物过多，会导致__________________________________________________________________________________________________。(3)生态瓶可以看作是一个小型的__________，加入的水最为合适的是__________（填“自来水”或“池塘水”）。金鱼藻浮萍

数量

动物食物不足（或动物缺氧；动物生存空间过小；瓶中废物积累过多等）生态系统池塘水(4)根据生态瓶评价表，该生态瓶最好放置在__________的环境中。根据上表中“生物部分组成成分”一栏判断，该生态瓶评价等级是____，原因是_______________________________________________________________________________________________________________________________________________。光线良好A

该生态瓶有金鱼藻和浮萍作为生产者，小虾、水蜗牛作为消费者，塘泥中的细菌作为分解者，生物部分组成成分齐全思考小达人【主题】生态瓶是人工构建的微型生态系统。制作一个相对稳定的生态瓶，既可以探索生态系统的结构和功能，又可以为学习和生活增添乐趣，题1～3图是小秦同学设计的一个生态瓶。请完成1～3题。1.在制作生态瓶时，在瓶中放一些水草，主要目的之一是()A.分解小鱼的粪便B.增加水中二氧化碳含量C.增加水中氧含量D.起杀菌除污作用C2.下列关于日常维护此生态瓶的做法，错误的是()A.生态瓶中的小鱼要换成生命力强的大鱼B.当生态瓶中有雾气时，需将其移至阴凉处C.该生态瓶最好放在没有阳光直射的明亮处D.生态瓶中有生物死亡时，要及时清理尸体A3.评价该生态瓶制作成功的基本标准不包括()A.动植物能较长时间维持生存状态B.生态瓶具有一定的自我调节能力

C.物质能在生物与非生物环境之间循环

D.生态瓶外形美观，颜色搭配合理D4.『项目化学习』（综合应用）同学们为探索能较长时间维持平衡的生态系统，在老师的指导下开启了“创意制作水生生态瓶”项目化学习。请回答：(1)请你在下表列出的生态瓶中填写需加入的生物和非生物名称，并从中任选一种说明加入的理由。生态瓶加入理由生物①____________________________②___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________非生物③_________④__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

水草、小鱼、细菌和真菌

水草作为生态系统中的生产者能给其他生物提供氧气和食物（或小鱼作为消费者可以增强生态瓶的自我调节能力；细菌和真菌作为生态系统中的分解者能把有机物分解成无机物，供植物利用）水、塘泥

水为生态瓶中的生物提供生存环境和生命活动所需要的水（或塘泥可起到固定水草的作用，并为生态瓶提供分解者）(2)题4图为茗茗同学构建的生态瓶中生物部分关系模型，请将此模型补充完整。该生态瓶中①和②的关系是__________，能量流动的起点是_______（填序号）。捕食①如题4答图所示。(3)恒恒同学将自制的生态瓶（各成分齐全）放置在温度适宜的环境