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课件网) 第1节 生态系统的自我调节(二) 跨学科实践 设计并制作能较长时间维持平衡的生态瓶 真实情境中的问题解决,通常需要综合运用科学、工程学和数学等学科的概念、方法和思想,设计方案并付诸实施,以寻求科学问题的答案或制造相关产品。 一、跨学科知识和方法引导 生物学 (1)生态瓶作为生态系统模型,应该体现生态系统的本质特征,如生物成分、非生物环境、生态系统的自我调节能力等。 (2)生物成分的种类和数量、生态瓶的材料和空间大小,以及非生物环境的物质组成和能量来源等,都会影响生态瓶的稳定性和持久性。 跨学科 (1)运用“尺度、比例和数量”“系统与模型”的跨学科概念,仔细观察原型(如一个池塘生态系统),概括其本质特征,结合工程设计原理,设计生态瓶的制作方案。 (2)运用“稳定与变化”的跨学科概念,通过控制单一变量,探究其对生态瓶较长时间维持平衡的影响。 二、方案 环节 说明 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。 实践 操作 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,分析、评价其优点和缺点。 2.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。方案中确定单一变量,并提出控制单一变量的方法。 环节 说明 实践 操作 3.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。 4.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。设计图可以手绘,也可以借助各种智能设备及应用软件进行绘制。 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。 环节 说明 实践 操作 6.制作 (1)制作两个生态瓶(实验组和对照组),分别贴上标号为1和2的标签。 (2)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。 (3)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。 7.记录 定期记录两个生态瓶中植物、动物、水等情况,并拍照。 8.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。 9.撰写报告 小组同学共同撰写小组实践报告。 环节 说明 展示 与 评价 1.作品展示 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。 2.评价 各小组通过相互质疑和评价,填写实践评价量表。 迁移与应用 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。 三、实践评价量表 评价项目 评价标准 评价结果 反思与改进 小组自评 组间互评 方案设计 方案设计科学,能够确定并控制单一变量,设置实验组和对照组 能选择合适的容器 生态瓶制作 两个生态瓶中生物种类、数量合适 非生物环境设计和布局合理 评价项目 评价标准 评价结果 反思与改进 小组自评 组间互评 实践过程 能完整记录观察到的情况 小组同学参与度高,并能较好地分工合作 实验成果 生态瓶能较长时间维持平衡 实践报告科学、完整 展示评价 能进行合理展示和客观评价 注:以填涂五角星的方式进行评价(评价不达标填涂1颗星,达标2颗星,较好 ... ...
