小学科学教科版五年级下册第一单元第7课《设计和制作生态瓶》教案（2023新课标版）

7.设计和制作生态瓶【教材简析】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，环境的变化会直接影响生物的生存。在本课的学习过程中，学生将经历设计生态瓶、制作生态瓶的实践活动，进一步认识到生物与生物之间、生物与非生物之间相互依存、相互作用的关系。在此过程中，希望学生能回顾本单元的学习，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目的。【学情分析】五年级的学生对设计并制作生态瓶是非常感兴趣的，具备一定的设计和制作能力。通过前几节课的学习，学生对生物与环境的关系已经有所了解，但是如何设计并制作一个生态瓶，如何维持一个小生态系统的平衡，根据生态瓶的大小，设计考虑非生物的多少，植物、动物数量多少、品种多少、体量大小等方面是有所欠缺和考虑的，需要教师的引导。【教学目标】[科学观念]通过设计和制作生态瓶，知道生态系统是由生物与非生物共同组成，认识到动植物与环境相互影响和相互依存的关系。[科学思维]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，认识到生态瓶里生物的种类和数量平衡，生物才能和谐共存。[探究实践]能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。[态度责任]对探究生态瓶的奥秘表现出兴趣,能听取合理意见、共同协作制作生态瓶，能在课后坚持观察，关注生态瓶的变化并进行管理观察。【教学重难点】[重点]能设计生态瓶建造方案。[难点]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。【教学准备】[教师]教学课件、微视频、班级记录表。[学生]大塑料瓶（可以是大的饮料瓶或色拉油桶）、若干种水生植物、金鱼2条、沙子、水槽和水、镊子、设计单、水桶、大玻璃水箱（有条件的学校可以准备）、学生活动手册。【教学过程】一、激发兴趣、聚焦问题（预设5分钟）1.（出示绿豆苗图片）绿豆苗丛中有哪些生物？除了食物关系外，它们之间还有什么关系？2.学生讨论交流。植物可以为动物提供什么？动物可以为植物提供什么？小结：动物死后给植物提供肥料，蚯蚓给绿豆苗松土，绿豆苗给动物提供栖息地和氧气。绿豆苗和它周围的各种生物形成了一个生物群落。生物群落：自然界里某一区域的生物形成一个平衡和谐的整体。生物群落是由植物、动物、微生物等组成的。[设计意图]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“生物群落”的概念。二、探索活动（预设30分钟）1.探索活动1（1）以小组为单位，借助班级记录表观察绿豆苗周围的生物与非生物，分析生物与非生物之间的联系。（教师可提示观察角度和思考方向：生物有什么、非生物有什么、它们之间有什么联系？非生物为动植物提供什么？动植物的存在对非生物有什么影响？）（2）小结：群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。3 （3）学生交流：基于自身对生态系统的认识来举例说一说“我们知道的生态系统”。教师可以出示草原、大海、森林等图片引导学生进一步认识到，在不同区域存在着各种不同的生态系统，地球的生物圈就是最大的生态系统。2.探索活动2：设计一个模拟池塘生态系统的生态瓶（1）明确生态瓶的设计要求：生态瓶里面的生物和生物、生物和非生物之间相互联系、相互影响，能平衡和谐地生存下去。（2）选择合适的材料提供相应的材料（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）思考并交流研讨：生态瓶中非生物环境是怎样的？选择自来水还是池塘水？这样选择的依据是什么？生态瓶中放什么生物种类？为什么？生态瓶中水放多少？各生物数量是多少？再动手设计，并提供动物吃什么、动物的生长周期以及繁殖的信息资料库。水葫芦：浮水植物，具有极强的繁殖能力。金鱼藻：沉水植物，弱光和强光下不易生长。黑藻：沉水植物，喜欢光照充足环境。鲢鱼：以藻类为食，每年4～5月产卵。鲫鱼：以植物为食的杂食性鱼，喜群居而行，每年4～5月产卵。泥鳅：以水生昆虫、甲壳动物、藻类、水底腐殖质为食，生长2年后才可繁殖，每年4月繁殖。田螺：以水底腐殖质、微生物为食，每年3～4月繁殖。小龙虾：适应性极强，以植物、小鱼、小虾、藻类为食，每年5～9月繁殖。（4）学生讨论交流后可采用图文方式记录自己的设计，也可以根据活动手册中的活动记录来完善自己的设计。根据学生自己的设计交流研讨为什么这样来设计生态瓶？有没有符合生态瓶的设计要求？生态瓶设计方案日期种类、数量草图生物非生物探索活动3：制作生态瓶①利用视频或者图文结合的方式介绍生态瓶的制作流程，帮助学生完成生态瓶的制作。②探讨交流：为了让生态瓶里的各种生物和谐地生存下去，我们应该注意什么？如何来进一步改善、完善我们的生态瓶，使生物之间能和谐生存？③可以从哪些角度观察生态瓶，引导学生利用教科书上的“生态瓶观察记录”表记录观察结果。[设计意图]通过了解池塘生态系统来设计制作生态瓶，引导学生用图文结合的方法展现自己的方案，帮助学生更好地研究池塘生态系统。三、拓展延伸：改变生态瓶的条件（预设5分钟）改变生态瓶里的生物数量和非生物条件，开展对比实验研究，观察生态瓶的变化。3 1.如果倒去一半水会怎样？小鱼生活得怎样？2.如果拿掉部分水草或加入两条小鱼，又会出现什么现象？[设计意图]通过改变生态瓶里的生物数量和非生物条件，来对比研究生物环境与非生物环境的改变对生物生存的影响。【疑难解答】如何引导学生进行生态瓶的方案设计？教师可以引导学生根据水生植物生存需要水、阳光、养分等非生命环境，水生动物生存需要相应的食物（植物或比自身弱小的动物）和非生命环境展开讨论。教师可以将大问题分解成几个小问题逐步引导学生探讨，从生态瓶所放物质的种类和数量出发到思考这么放的理由及注意事项，最后引导学生用图文的方法展现自己的方案。【教学后记】3