教科版五年级下1.7《设计和制作生态瓶》教学设计
五年级下册科学教案
课题
设计和制作生态瓶
单元
1
学科
科学
年级
5
教材
分析
本课是教科版五年级下册《生物与环境》单元的第7课，完成课程标准的学段目标为：12.动植物之间、动植物与环境之间存在着相互依存的关系。通过前几课的学习，学生已经了解了生物的生存需要非生物环境和生物环境，环境的变化会直接影响生物的生存。因此，本节课的内容落在引导学生回顾本单元的学习，建构生态系统概念，分析动物或者植物的生存条件，进行有依据的设计实践制作活动，最终达成概念整合的效果。
本课教材由四个部分组成：第一部分——聚焦，在绿豆圃里，绿豆苗和它周围的各种生物形成了一个落，除了食物关系外，还存在怎样的关系。第二部分——探索，通过观察和分析绿豆苗和周围生物以及非生物之间的关系，建构生态系统的概念，并且模拟池塘生态系统，设计制作一个生态瓶。第三部分——研讨，思考制作生态瓶需要的材料、设计理由、注意事项及制作步骤等。第四部分——拓展，改变生态瓶里的生物数量和非生物条件展开对比实验研究，观察生态瓶的变化。
学情
分析
五年级学生对生态系统中生物与生物、生物与非生物之间的关系有一定的感性认识，但对这种关系的认识不清晰、不深刻，具体体现：1.大部分学生不清楚泥鳅、田螺、小鱼吃什么；2.部分学生能考虑到植物和动物数量需要达到平衡，但对具体数量有争议；3.部分学生考虑到生物的数量还与生物的生长周期、繁殖周期、食物数量等有关系，但对这方面认识不够全面。在学能方面，五年级学生已经初步具备了制订计划、交流论证、完善计划、动手实验的能力。
教学目标
科学知识目标
1.知道落里的各种生物与环境中的非生物相互联系、相互影响，构成一个整体，叫作生态系统。
2.知道生态瓶里生物的种类和数量要平衡，生物才能和谐生存。
科学探究目标
1.能够观察池塘的生物环境图片资料，分析其中的生物与非生物等因素。
2.能够根据设计方案及实际条件制作生态瓶，并坚持对生态瓶进行管理和观察。
科学态度目标
1.表现出探究生态瓶奥秘的兴趣，能听取合理意见、共同协作制作生态瓶。
2.能在课后坚持观察，关注生态瓶的变化并进行管理观察。
科学、技术、社会与环境目标
认识到动植物与环境相互影响和相互依存的关系。
教学重难点
重点：建构生物落和生态系统的概念。
难点：论述生态瓶的设计理由，通过论证完善设计图，制作生态瓶并坚持观察、记录和反思。
教学准备
为学生准备：生物图片不干胶贴纸、标签纸、改变生态瓶任务单、水葫芦、金鱼藻、黑藻、小鲢鱼、泥鳅、田螺、小龙虾、大鲫鱼、沙子、石头、池塘水、自来水、捞鱼网、大塑料瓶、学生活动手册。
教师准备：教学课件。
流程
教学设计
二次备课
聚焦
1.引入：(教学提示：出示绿豆苗丛的图片。)通过上一节课的学习，我们了解了绿豆苗丛中的生物以及这些生物之间存在的食物关系。那么，除了食物关系外，它们之间还有什么关系？(预设：蚯蚓可以给绿豆苗松土；绿豆苗给动物们制造氧气和食物，并提供栖息地；小鸟的粪便给绿豆苗提供肥料；……)
2.揭题：动物给植物提供肥料，植物给动物提供生存的氧气，我们把绿豆苗和它周围的各种生物统称为生物落。生物落是由植物、动物和微生物等组成的。今天，我们就通过设计和制作一个生态瓶来探究生物落与环境间的关系。(板书：设计和制作生态瓶)
【设计意图】出示学生一直跟踪观察的绿豆苗丛图片，唤起学生的学习记忆，让学生感受到学习的延续性。通过回顾绿豆苗和其他生物之间的食物关系，引导学生探讨生物间的依存关系，帮助学生建构“生物落”概念，起到聚焦的作用。
生物落：在一定时间、一定区域内所分布的所有生物物种种的集合，包括动物、植物、微生物等，其构成会随环境的变化而变化。
探索与研讨
探索一：认识生态系统
1.提问：绿豆苗周围的非生物因素有哪些？(预设：阳光、水、温度、空气等。)这些非生物因素、植物、动物之间有什么联系？(预设：这些非生物因素为生物提供生存的条件，植物为动物提供氧气、食物、栖息的环境等，动植物的生长或行为会改变非生物因素。)
2.活动：引导学生讨论，形成生物与生物、生物与非生物之间的关系图。
3.讲解：落里的各种生物与环境中的非生物相互联系、相互影响，构成了一个整体，我们把这个整体叫作生态系统。例如，森林、草原、湖泊、河流、海洋、农田等。(教学提示：出示对应生态系统图片，并指导学生完成班级记录表。)
4.提问：在不同的区域存在着不同的生态系统，你们知道地球上最大的生态系统是什么吗？(预设：不知道；可能是海洋生态系统。)地球上最大的生态系统叫作生物圈。那么怎样的生态系统是稳定的，能使里面的生物和谐共生呢？让我们继续探索。
探索二：设计模拟池塘生态系统的生态瓶
1.过渡：接下来，我们将通过设计一个模拟池塘生态系统的生态瓶来探究生态系统稳定性的条件，这样的生态瓶需要满足一定的要求：要让生态瓶里的各种生物之间、生物与非生物之间相互联系、相互影响，并达到平衡，让生物很好地生存下去。
2.提问：(教学提示：出示鲢鱼、泥鳅、鲫鱼、小龙虾、田螺、黑藻、金鱼藻、水葫芦、沙子、石头、池塘水、自来水等材料的图片。)这些是我们制作生态瓶可能会用到的材料，你们想在生态瓶中放什么动物呢？(预设：鲢鱼；泥鳅；小龙虾；……)那你们知道这些动物生存需要哪些条件吗？该如何满足它们的需要？(教学提示：出示植物生长习性，动物食性、生长周期以及繁殖的资料。)
3.布置任务：请大家根据资料内容，先完成自己的设想。
4.交流：请养殖意向相同的学生分为一组，大家在组内讨论设计生态瓶需要考虑的问题。
5.活动：指导学生根据讨论结果完成设计方案。(教学提示：为提高设计与画图效率，可提供生物图片不干胶贴纸供学生选择使用。)
探索三：制作生态瓶
1.过渡：生态瓶的设计方案已经完成，你们打算按照什么顺序完成生态瓶的制作？(预设：先做好非生物环境建设，为生物提供栖息地和生存需要的物质，再放入提供食物和氧气的植物，最后放入动物。)
2.活动：指导学生根据各自小组的设计方案，仿照教材P18步骤图制作生态瓶。
3.提问：生态瓶已经制作完成，为了更好地研究生态瓶中的生态系统，接下来我们应该从哪些角度观察呢？(预设：植物、动物、水的情况等。)
4.布置任务：(教学提示：出示生态瓶观察记录单。)请各小组给你们的生态瓶贴上标签，放置在教室向阳的角落，做好管理并坚持观察与记录。
【设计意图】先引导学习回顾本单元的知识，建构生态系统概念，再分析生物的生存条件，最后进行有依据的设计制作活动，达成概念整合的效果。
研讨汇报
生态系统：生态系统包含四个基本组成成分，即无机环境、生产者、消费者和分解者(腐生微生物、原生动物和腐食性动物)。
生产者：指绿植物、藻类和一些光能自养及异养微生物，它们能通过光合作用将无机物转化为有机物，不仅提供自身生长发育的需要，也是其他生物类的食物和能量的提供者。
消费者：指直接或间接以生产者为食物的生物，通常是动物。
拓展与小结
1.过渡：生物与生物之间、生物与非生物之间相互联系、相互影响，一种生物可能就是另一种生物生存所依赖的条件。如果生态系统中某种生物的数量或非生物条件发生变化，整个生态系统会有怎样的变化呢？
2.布置任务：请大家组内讨论，制订合理的对比实验计划，课后展开研究并将观察到的生态瓶的变化记录到任务单中。(教学提示：教师也可以做对比实验，放在教室里，供学生观察。)
【设计意图】给学生提供任务单，明确任务要求，引导学生改变生物数量或非生物条件，观察改变后的生态瓶状况的变化。
课堂小结
通过这节课的学习，我们知道在一定区域内,生物和非生物之间会互相作用、互相依存，形成一个生态落。通过观察池塘里生物环境资料，认识自然环境下的生态系统，以此为蓝本设计生态瓶建造方案，并坚持对生态瓶进行管理和观察，培养我们保护生态环境的意识。
板书设计
1.7设计和制作生态瓶
落：一定时间、一定区域内所有生物物种种的集合，包括植物、动物、微生物等
生态系统：落里各种生物与非生物相互联系、相互影响而构成的整体
生态瓶里生物的种类和数量要平衡，生物才能和谐生存
教学反思
通过本单元前几课的系统学习，学生已经认识到生物的生存需要非生命环境和生命环境。因此，本课一开始先通过引导学生探讨绿豆苗及其周围生物间的依存关系，帮助学生建构“生物落”的概念；再通过引导学生分析动物、植物与非生物间的关系，提出“生态系统”的概念；然后通过设计、制作和观察模拟池塘生态系统的生态瓶，加深学生对生态系统的理解，并体会到生物与生物之间、生物与非生物之间的相互联系、相互影响，圆满地为整个单元的学习画上句号。