李奇勇

摘 要：生態(tài)瓶的設計和制作是浙科版必修3教材的一個內容，由于生態(tài)瓶是一個模擬的生態(tài)系統(tǒng)，嘗試將生態(tài)系統(tǒng)的教學以生態(tài)瓶為線索。

關鍵詞：生態(tài)瓶；生態(tài)系統(tǒng)；教材

一、教材分析

生態(tài)系統(tǒng)是生物群落與無機環(huán)境形成的統(tǒng)一整體，是生命系統(tǒng)中的最高層次，研究生態(tài)系統(tǒng)對于人類持續(xù)生存與發(fā)展具有重大意義。“生態(tài)系統(tǒng)”是浙科版高中生物學必修3第六章的內容，本章節(jié)的教學主要包括生態(tài)系統(tǒng)的概念、結構、功能和穩(wěn)定性等。 “設計并制作生態(tài)瓶”是本章第四節(jié)“生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)及其調節(jié)”的活動。本活動不僅是本節(jié)的結尾也是本章的結尾，在以往的教學中，我們往往在學習完生態(tài)系統(tǒng)的內容后再進行生態(tài)瓶的制作，生態(tài)瓶的功能主要指向于知識鞏固。但生態(tài)瓶本身就是一個人工模擬微型生態(tài)系統(tǒng)，生態(tài)瓶中體現了生態(tài)系統(tǒng)的結構、功能、穩(wěn)態(tài)等，那么能否通過對生態(tài)瓶的制作、觀察和分析來實現生態(tài)系統(tǒng)內容的學習呢？就這個思考，筆者在實際教學中進行了嘗試。

二、教學目標

1.知識目標

通過對生態(tài)瓶成分、營養(yǎng)結構的分析，理解生態(tài)系統(tǒng)的結構；通過對生態(tài)瓶物質和能量的分析，理解生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)和能量流動；通過對生態(tài)瓶穩(wěn)定性的觀察和分析，闡明生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

2.能力目標

通過對生態(tài)瓶的分析，幫助學生領悟系統(tǒng)分析的科學方法。

3.情感態(tài)度與價值觀

通過對生態(tài)瓶穩(wěn)定性的討論，形成生態(tài)學觀點。

三、教學過程

1.課前準備

由于生態(tài)瓶的制作學生在初中就已學習，網絡上相關資料也比較豐富，學生有能力通過小組合作來完成生態(tài)瓶的制作。因此，將學生分為4人小組，將生態(tài)瓶的制作作為課前作業(yè)布置給學生。

2.生態(tài)系統(tǒng)學習

生態(tài)系統(tǒng)的學習以生態(tài)瓶為線索，將內容分為三部分，即生態(tài)系統(tǒng)的結構、生態(tài)系統(tǒng)的能量流動和物質循環(huán)、生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

（1）生態(tài)系統(tǒng)的結構

以小組為單位介紹、展示生態(tài)瓶，教師引導學生介紹生態(tài)瓶中的各種成分以及它們在生態(tài)瓶中的作用。各個小組介紹后學生尋找共性，總結生態(tài)瓶的成分（生產者、消費者、分解者、無機物、有機物、氣候、能源）和各成分在生態(tài)系統(tǒng)中所起的作用。

教師追問，為什么生態(tài)瓶中要選這些生物？為什么放的是植食性魚類，不放肉食性魚類？學生思考、討論后，總結出生態(tài)瓶中存在著營養(yǎng)關系，進而分析生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結構。

（2）生態(tài)系統(tǒng)的能量流動和物質循環(huán)

教師提問，生態(tài)瓶應該放在什么地方？黑暗中放置行不行？教師進一步將問題細化：植物、小魚（動物）的能量來自哪里？去向哪里？學生思考、討論后構建能量流動的過程，領會能量流動逐級遞減、單方向的特點，討論如何提高生態(tài)系統(tǒng)的能量利用效率，將能量流動的規(guī)律應用于實際生產和生活中。

教師提問，生態(tài)瓶的瓶口是密閉的還是敞開的？密閉的行不行？以碳循環(huán)為例，教師進一步將問題細化：CO2怎么進入生物群落？生物之間的碳是如何傳遞的？碳又是如何回到無機環(huán)境的？學生思考、討論后構建碳循環(huán)的過程，領會物質循環(huán)周而復始、重復利用的特點，并進一步解釋為什么會產生溫室效應、如何有效解決溫室效應等實際問題，實現所學知識在生活中的應用。

（3）生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性

教師提問，經過這十天（根據課時安排，前面的教學將持續(xù)十天左右），誰的生態(tài)瓶里的小魚（或其他生物）都已經死了？誰的生態(tài)瓶里的小魚依然存活？請學生介紹各自小組生態(tài)瓶中小魚（或其他生物）的存活情況，教師著重引導學生說明生態(tài)瓶中的物種組成、各生物之間的營養(yǎng)關系、擺放的位置（非生物成分之間的協(xié)調關系）等。教師追問，動物的存活狀況代表著生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，為什么有的生態(tài)瓶穩(wěn)定性高、有的低？通過學生思考、討論后，總結影響生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的因素，并進一步提出如何提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性的措施。教師繼續(xù)追問，為什么這些因素都協(xié)調之后生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性才能高？學生思考、討論后理解生態(tài)系統(tǒng)存在的反饋調節(jié)是生態(tài)系統(tǒng)具有自我調節(jié)能力的基礎，并通過這個過程領會系統(tǒng)分析的方法。

四、教學反思

我們的教學目標是三維的，知識的學習可以通過傳統(tǒng)的講授完成，但能力的培養(yǎng)和情感態(tài)度價值觀的形成卻需要一定的教學情景。筆者認為，將生態(tài)系統(tǒng)的教學以生態(tài)瓶為線索，讓學生實踐、思考、分析，不僅可以獲得相關知識，還可以培養(yǎng)學生的能力，并初步形成相關的情感態(tài)度價值觀。

在實際的教學過程中，我們要對學生進行有效指導。比如，選擇生態(tài)瓶的類型，雖然也可以制作陸生生態(tài)瓶，但陸生生態(tài)瓶在后續(xù)的教學中很難比較，所以教師需要一定的引導，可以讓學生做兩種或確保做一個水生生態(tài)瓶。對于生態(tài)瓶是放在散射光下還是暗處，瓶口應該密閉還是敞開，水草是不是越多越好等問題，也要指導學生進行實踐，學生只有有了實踐的經驗，才能有效分析，達到教學目的（如圖1、圖2）。另外，教學中對生態(tài)瓶的持續(xù)觀察是教學內容得以完成的保障，教師要有效地對學生進行如何觀察、如何設計觀察表等的指導（如下表）。

參考文獻：

[1]邵永剛.生態(tài)瓶制作的改進[J].生物學教學，2011（36）.

[2]周玲.設計并制作生態(tài)瓶的實驗教學案例[J].生物學通訊，2014（49）.