設(shè)計(jì)和制作生態(tài)瓶教學(xué)設(shè)計(jì)【教材簡(jiǎn)析】本課是教科版五年級(jí)下冊(cè)生物與環(huán)境單元的第7課，完成課程標(biāo)準(zhǔn)的學(xué)段目標(biāo)為：12.動(dòng)植物之間、動(dòng)植物與環(huán)境之間存在著相互依存的關(guān)系。通過(guò)前幾課的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)了解了生物的生存需要非生物環(huán)境和生物環(huán)境，環(huán)境的變化會(huì)直接影響生物的生存。因此，本節(jié)課的內(nèi)容落在引導(dǎo)學(xué)生回顧本單元的學(xué)習(xí)，建構(gòu)生態(tài)系統(tǒng)概念，分析動(dòng)物或者植物的生存條件，進(jìn)行有依據(jù)的設(shè)計(jì)實(shí)踐制作活動(dòng)，最終達(dá)成概念整合的效果。本課教材由四個(gè)部分組成：第一部分聚焦，在綠豆圃里，綠豆苗和它周圍的各種生物形成了一個(gè)群落，除了食物關(guān)系外，還存在怎樣的關(guān)系。第二部分探索，通過(guò)觀察和分析綠豆苗和周圍生物以及非生物之間的關(guān)系，建構(gòu)生態(tài)系統(tǒng)的概念，并且模擬池塘生態(tài)系統(tǒng)，設(shè)計(jì)制作一個(gè)生態(tài)瓶。第三部分研討，思考制作生態(tài)瓶需要的材料、設(shè)計(jì)理由、注意事項(xiàng)及制作步驟等。第四部分拓展，改變生態(tài)瓶里的生物數(shù)量和非生物條件展開對(duì)比實(shí)驗(yàn)研究，觀察生態(tài)瓶的變化。【學(xué)情分析】五年級(jí)學(xué)生對(duì)生態(tài)系統(tǒng)中生物與生物、生物與非生物之間的關(guān)系有一定的感性認(rèn)識(shí)，但對(duì)這種關(guān)系的認(rèn)識(shí)不清晰、不深刻，具體體現(xiàn)：1.大部分學(xué)生不清楚泥鰍、田螺、小魚吃什么；2.部分學(xué)生能考慮到植物和動(dòng)物數(shù)量需要達(dá)到平衡，但對(duì)具體數(shù)量有爭(zhēng)議；3.部分學(xué)生考慮到生物的數(shù)量還與生物的生長(zhǎng)周期、繁殖周期、食物數(shù)量等有關(guān)系，但對(duì)這方面認(rèn)識(shí)不夠全面。在學(xué)能方面，五年級(jí)學(xué)生已經(jīng)初步具備了制訂計(jì)劃、交流論證、完善計(jì)劃、動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的能力。【教學(xué)目標(biāo)】科學(xué)概念目標(biāo)1.群落里的各種生物與環(huán)境中的非生物相互聯(lián)系、相互影響，構(gòu)成一個(gè)整體，叫作生態(tài)系統(tǒng)。 2.生態(tài)瓶里生物的種類和數(shù)量要平衡，生物才能和諧生存。科學(xué)探究目標(biāo)1.能觀察池塘里的生物環(huán)境圖片資料，分析其中的生物與非生物等因素。 2.能根據(jù)設(shè)計(jì)方案及實(shí)際條件制作生態(tài)瓶，并堅(jiān)持對(duì)生態(tài)瓶進(jìn)行管理和觀察。 科學(xué)態(tài)度目標(biāo)1.表現(xiàn)出探究生態(tài)瓶奧秘的興趣，能做到聽取合理意見、共同協(xié)作制作生態(tài)瓶。 2.能在課后堅(jiān)持觀察，關(guān)注生態(tài)瓶的變化并進(jìn)行管理觀察。科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)與環(huán)境目標(biāo)認(rèn)識(shí)到動(dòng)植物與環(huán)境相互影響和相互依存的關(guān)系。【教學(xué)重難點(diǎn)】重點(diǎn)：理解生態(tài)系統(tǒng)中生物與環(huán)境之間的關(guān)系，建構(gòu)生態(tài)系統(tǒng)的概念，并以此設(shè)計(jì)制作一個(gè)生態(tài)瓶。難點(diǎn)：論述生態(tài)瓶的設(shè)計(jì)理由，通過(guò)論證完善設(shè)計(jì)圖，制作生態(tài)瓶并堅(jiān)持觀察記錄反思。【教學(xué)準(zhǔn)備】每組一份不干膠和設(shè)計(jì)圖。班級(jí)材料選購(gòu)：水葫蘆、金魚藻、黑藻、小鰱魚、泥鰍、田螺、小龍蝦、大鯽魚、沙子、石頭、池塘水、自來(lái)水、撈魚網(wǎng)、大塑料瓶。【教學(xué)過(guò)程】一、聚焦探討生物間依存關(guān)系1.出示綠豆圃圖片，提問(wèn)：同學(xué)們，通過(guò)上一節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們已經(jīng)了解了綠豆苗周圍有哪些生物以及綠豆苗與它們之間存在著的食物關(guān)系。除了食物關(guān)系外，它們之間還有什么關(guān)系？2.小結(jié)：動(dòng)物死后給植物提供肥料，蚯蚓給綠豆苗松土，綠豆苗給動(dòng)物提供棲息地和氧氣。我們把綠豆苗和這些生物統(tǒng)稱為生物群落。生物群落是由植物、動(dòng)物、微生物組成的。設(shè)計(jì)意圖：出示學(xué)生一直在跟蹤觀察的綠豆圃圖片，喚起學(xué)生的學(xué)習(xí)記憶，讓學(xué)生感受到學(xué)習(xí)的延續(xù)性。通過(guò)回顧綠豆苗和其他生物之間的食物關(guān)系，引導(dǎo)學(xué)生探討生物間依存關(guān)系，幫助學(xué)生建構(gòu)“生物群落”概念，起到聚焦的作用。二、探索建構(gòu)生態(tài)系統(tǒng)概念（一）探討生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性條件1.綠豆苗周圍有哪些非生物？這些非生物與植物、動(dòng)物有什么聯(lián)系？預(yù)設(shè)：非生物為動(dòng)植物提供氧氣、水、陽(yáng)光等生存條件。2.播放視頻：動(dòng)植物改變巖石模樣，改變空氣中的氣體組成成分。3.學(xué)生討論，教師引導(dǎo)，形成生物和生物、生物和非生物之間的關(guān)系圖。4.小結(jié)：生物群落里的各種生物與非生物相互聯(lián)系、相互影響，構(gòu)成一個(gè)整體，我們叫作生態(tài)系統(tǒng)。5.提問(wèn)：你覺(jué)得怎樣的生態(tài)系統(tǒng)是穩(wěn)定的，能夠使里面的生物和諧共生呢？追問(wèn)：改變這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的生物數(shù)量會(huì)產(chǎn)生怎樣的結(jié)果？預(yù)設(shè)：應(yīng)考慮環(huán)境、空間、資源因素，生物的種類和數(shù)量要平衡。6.延伸：你還知道哪些像綠豆圃這樣的生態(tài)系統(tǒng)？預(yù)設(shè)：海洋生態(tài)系統(tǒng)、池塘生態(tài)系統(tǒng)、森林生態(tài)系統(tǒng)、草地生態(tài)系統(tǒng)等，地球的生物圈就是最大的生態(tài)系統(tǒng)。設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)關(guān)系圖幫助學(xué)生理清生物與生物、生物與非生物之間的關(guān)系，在討論中，學(xué)生自然形成它們之間是相互作用、相互依存的關(guān)系，幫助學(xué)生建構(gòu)生態(tài)系統(tǒng)的概念。同時(shí)，對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性進(jìn)行了探討，為下面設(shè)計(jì)制作成功的生態(tài)瓶做了鋪墊。（二）設(shè)計(jì)生態(tài)瓶1.我們模擬池塘生態(tài)系統(tǒng)制作一個(gè)生態(tài)瓶。我們的目標(biāo)是：生態(tài)瓶里的生物能一直和諧共生。提供的材料有小鰱魚、泥鰍、小龍蝦、大鯽魚、田螺、黑藻、金魚藻、水葫蘆、沙子、石頭、池塘水、自來(lái)水。2.小組討論：（1）生態(tài)瓶中放什么？放多少？（2）在設(shè)計(jì)時(shí)要思考我們小組為什么這么放。（3）為了讓生態(tài)瓶里的各種生物和諧地生存下去，我們應(yīng)該注意什么？3.觀看設(shè)計(jì)指導(dǎo)視頻，小組討論設(shè)計(jì)。（時(shí)間：8分鐘）設(shè)計(jì)意圖：教師先提出生態(tài)瓶的設(shè)計(jì)要求和相應(yīng)的材料，引導(dǎo)學(xué)生基于生物生存的需要選擇恰當(dāng)?shù)牟牧蟻?lái)設(shè)計(jì)生態(tài)瓶。在討論設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，給學(xué)生提供動(dòng)物吃什么、動(dòng)物的生長(zhǎng)周期以及繁殖等資料，為學(xué)生的設(shè)計(jì)提供了有效依據(jù)。生態(tài)瓶設(shè)計(jì)圖中所用材料采用的是不干膠貼紙（大小比例與實(shí)際類似），大大提高了學(xué)生設(shè)計(jì)生態(tài)瓶的效率。三、探討基于論證，完善設(shè)計(jì)圖1.選擇一個(gè)小組，集體匯報(bào)設(shè)計(jì)圖。匯報(bào)的順序：（1）準(zhǔn)備放什么生物？數(shù)量是多少？非生物環(huán)境是怎樣的？（2）設(shè)計(jì)的理由是什么？（3）制作時(shí)需要注意什么？2.引導(dǎo)其他學(xué)生提問(wèn)和論證，可以給學(xué)生提供以下句式：我贊同我想補(bǔ)充我的觀點(diǎn)是因?yàn)槲曳磳?duì)因?yàn)槲也幻靼啄愕挠^點(diǎn)你能詳細(xì)地說(shuō)一下嗎？對(duì)于這個(gè)觀點(diǎn)你有什么看法？3.預(yù)設(shè)學(xué)生的論證過(guò)程和問(wèn)題。（1）提問(wèn)：非生物環(huán)境是怎樣的？選擇自來(lái)水，還是池塘水？回答：選擇池塘水，因?yàn)槌靥了杏形⑸铮梢怨┙o泥鰍、田螺食物。（2）提問(wèn)：生態(tài)瓶中放什么生物種類？為什么？回答：在有限的空間，考慮個(gè)體小、行動(dòng)慢的動(dòng)物。水葫蘆繁殖很快，會(huì)遮擋陽(yáng)光，金魚藻在弱光下不適合生存。大鯽魚耗氧量、食量都太大，不適合養(yǎng)大鯽魚。小龍蝦會(huì)把所有的生物吃完，而魚、泥鰍還來(lái)不及繁殖。（3）提問(wèn)：生態(tài)瓶中水量是多少？各生物數(shù)量是多少？回答：課后通過(guò)設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證。4.學(xué)生基于以上論證，修正完善自己小組的設(shè)計(jì)圖。先修改設(shè)計(jì)表格，對(duì)設(shè)計(jì)圖中不要的生物可以用貼紙。設(shè)計(jì)意圖：“生態(tài)瓶中放什么，放多少？”，旨在引領(lǐng)學(xué)生從對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的理論認(rèn)識(shí)延伸到空間中的生物與非生物。“為什么這么放？”，旨在引領(lǐng)學(xué)生對(duì)設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)進(jìn)行反思，使設(shè)計(jì)符合生物對(duì)環(huán)境的需求，從而幫助學(xué)生強(qiáng)化對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)。通過(guò)全班研討論證，學(xué)生對(duì)照自己的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)查找自己的生態(tài)瓶設(shè)計(jì)的不足并修改，完成科學(xué)概念螺旋式建構(gòu)的過(guò)程。四、實(shí)踐制作生態(tài)瓶1.師生交流：生態(tài)瓶設(shè)計(jì)完成，你們打算按照什么順序完成生態(tài)系統(tǒng)的建設(shè)？并說(shuō)說(shuō)理由。預(yù)設(shè)：先做好非生物環(huán)境建設(shè)，為生物提供棲息地和生存需要，再放提供食物和氧氣的植物，最后放動(dòng)物。 2.確定制作步驟，ppt出示制作步驟。3.學(xué)生根據(jù)自己的設(shè)計(jì)方案，制作生態(tài)瓶，并填寫標(biāo)簽貼在生態(tài)瓶上。4.提問(wèn)：生態(tài)瓶已經(jīng)做完，接下來(lái)我們應(yīng)該怎么辦呢？5.師生討論：生態(tài)瓶的放置與管理，觀察與記錄。（1）觀察記錄哪些方面？（2）生態(tài)瓶要放在哪里？6.出示觀察記錄單表：日期植物的情況動(dòng)物的情況水的情況其他情況設(shè)計(jì)意圖：引導(dǎo)學(xué)生思考生態(tài)系統(tǒng)的建設(shè)順序，幫助學(xué)生深入思考生物以及非生物起到的作用。準(zhǔn)備充分的實(shí)驗(yàn)材料供學(xué)生選擇，讓學(xué)生能根據(jù)設(shè)計(jì)圖在課堂上完成制作。在作品上粘貼標(biāo)簽并展示，提升學(xué)生的成就感，也方便后期記錄。最后通過(guò)討論明確放置的位置、觀察內(nèi)容、觀察人員以及觀察的注意事項(xiàng)。【作業(yè)】1.很多同學(xué)對(duì)于生物和非生物的數(shù)量還有一些爭(zhēng)議，建議同學(xué)改變生態(tài)瓶里的生物數(shù)量和非生物條件，展開對(duì)比實(shí)驗(yàn)研究，觀察生態(tài)瓶的變化。（教師也做對(duì)比實(shí)驗(yàn)，放在教室里，供學(xué)生觀察）2.有興趣的學(xué)生可以把觀察記錄的內(nèi)容寫成觀察日記。設(shè)計(jì)意圖：在論證設(shè)計(jì)方案環(huán)節(jié)，學(xué)生對(duì)于生物的數(shù)量有爭(zhēng)議。教師可以引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)，動(dòng)手實(shí)驗(yàn)來(lái)解決疑惑。通過(guò)書寫觀察日記，幫助提升學(xué)生觀察和記錄能力。【板書設(shè)計(jì)】 設(shè)計(jì)和制作生態(tài)瓶生物生態(tài)系統(tǒng) 相互聯(lián)系 相互影響非生物生物種類平衡穩(wěn)定生物數(shù)量平衡【活動(dòng)手冊(cè)使用說(shuō)明】本課要求學(xué)生以小組為單位先確定生態(tài)瓶中放什么動(dòng)物，接著從該動(dòng)物的生長(zhǎng)需求出發(fā)，分析制作生態(tài)瓶所需要的生物材料和非生物材料。用畫草圖的方式將如何利用這些生物材料和非生物材料制作生態(tài)瓶的想法展示在右邊框內(nèi)。在組內(nèi)研討活動(dòng)中，教師要提醒學(xué)生學(xué)會(huì)聽取他人的好想法，及時(shí)修改和完善自己的草圖，改進(jìn)生態(tài)瓶的設(shè)計(jì)方案。7