8.1生态系统的自我调节(第2课时） 课件-2024--2025学年苏教版生物七年级下册

组成和能量来源等,都会影响生态瓶的稳定性和持久性。 跨学科知识和方法指导 实践活动:设计并制作能较长时间维持平衡的生态瓶 3、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。 4、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。 跨学科知识和方法指导 思考: • 如何利用身边的简易材料制作生态瓶? • 如何使生态瓶较长时间维持平衡? 如何利用身边的简易材料制作生态瓶? 水生植物(苦草、黑藻、金鱼藻) 水生小动物(斑马鱼、马尾斗鱼、螺蛳、水蜗牛、河虾) 河沙、河水或池塘水、瓶塞、凡士林、温度计、灯泡、(水质检测仪) 班级废弃的透明玻璃瓶、塑料瓶 如何使生态瓶较长时间维持平衡? • 保持适宜的光照和温度,避免阳光直射或温度过高过低。 • 生态瓶中的生物应选择适应性、生活力较强的物种。 • 加入的生物种类要合适,以能够形成相对稳定的食物链为宜。 • 无色透明的玻璃瓶(或塑料瓶)的容积要合适,控制生物数量,避免生物过多导致氧气和食物短缺。 • 定期观察和维护,如补充水分、清除死亡的生物等。 为什么要选择透明度高的玻璃瓶或塑料瓶作为生态瓶的容器? • 生态瓶中的植物需要进行光合作用。透明度高的容器能够让阳光充分进入,确保植物获得足够的光能,这对于维持生态瓶内的氧气和二氧化碳平衡至关重要; • 透明度高的容器便于观察生态瓶内的光线分布情况。有时需要研究不同光照强度对生态瓶内生物的影响,透明容器可以让研究人员直观地看到光线在瓶内的传播和分布,有助于调整和控制实验条件。 • 透明容器能够让观察者清楚地看到生态瓶内生物的活动情况,包括动物的游动、觅食、繁殖等行为,以及植物的生长状态。 • 在生态瓶实验中,需要对生态系统的各个组成部分进行监测,如水质的变化、生物的生长和死亡情况等。透明容器便于直接观察水质的清澈度、是否有藻类爆发等情况,及时发现问题并采取措施。 • 透明材料通常具有较好的热传导性,能够使生态瓶内的温度与外界环境保持相对平衡。 实践操作 1.收集资料:分组收集制作生态瓶的资料,讨论生态瓶制作的设计思路,分析并评价其优缺点。 图 8-1 生态瓶装置示意图 实践操作 2.方案及分工:根据资料和思考,小组同学共制订本小组的实践方案,明确具体分工。方案中要确定单一变量,并提出要控制单一变量的方法。 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,如非生物环境中的阳光、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。 成分 种类及数量 非生物成分 沙子、河水、阳光(容量1-2升) 生产者 黑藻、金鱼藻等;3-5株 消费者 1-2只田螺;1只马尾斗鱼 分解者 河沙、河水中自带的微生物 数量关系:生产者>初级消费者>次级消费者>…… 实验过程中根据观察结果,逐步调整生物数量。例如,如果发现氧气不足,可以减少动物数量或者增加植物数量;如果发现植物生长过盛,可以适当增加草食性动物数量。 实践操作 4.绘制设计图: 根据小组选定的容器、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,也可以借助智能设备及应用软件进行绘制。 5.选材: 根据小组的实践方案,选择合适的生物种类。选择时应考虑各种生物之间要有取食和被食的关系。 作品一 作品二 作品三 作品四 作品五 作品六 实验方案设计(A组) 实验方案设计(B组) 实验方案设计(C组) 实验方案设计(D组) 实践操作 6.制作生态瓶: • 参照小组绘制的设计图,制作两个生态瓶(实验组和对照组),分别贴上标号为1、2的标签; • 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; • 然后在容器中放入准备好的各种生物(如果植物是有根的,应该用镊子将其根固定在砂石中),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。 思考:除了光照。还可以确定什么因素为单一变量? 生态瓶的制作过程 对照组 实验编号 现象 结论 1 2 2 1 1 3 4 2天后小鱼 有浮头现象, 第4天死亡。 3天后小鱼 有浮头现象, 第5天死亡。 1天后小鱼 有浮头现象, 3天后相继死亡。 阳光对生态 瓶的稳定性 有影响。 有水草的生 态瓶的稳定 性好。 小鱼数量过 多,生态系 统不稳定。 自制生态瓶观察记录表 组别: 组员: 时间: 时间 天气 温度 组别 河水 金鱼藻 小鱼 河虾 备注 记录人 水量 水质 数量 生长状态 数量 生长状态 数量 生长状态 1号 2号 1号 2号 1号 2号 1号 2号 1号 2号 实践记录表实例(A组) 实践记录表实例(B组) 实践记录表实例(C组) 实践记录表实例(D组) 实践操作 7. 反思:可以从方案设计、模型制作、实践过程、实践成果等方面进行反思,并讨论如何改进。 (注意:反思生态瓶的制作时,科学性应该是首位的,其次才是美观性或创意性) 8. 撰写报告:小组同学共同撰写小组实践报告。报告应该包括:实践 目标、制作生态瓶的思路、生态瓶设计图、确定的单一变量及控制方法、实 践记录表、能一段时间维持平衡的生态瓶照片及反思等。还可以在报告中描述实践过程中遇到的问题或困难,及其解决办法。 思考:如果生态瓶维持平衡的时间比较短,说明实验失败了吗? • 生物种类和数量:如果生态瓶内生物种类单一或数量不合适,可能导致食物链不完整或生态系统的稳定性较差。 • 生物适应性:放入生态瓶的生物可能对瓶内环境不适应,导致其生长不良或死亡,进而影响生态平衡。 • 光照和温度:不合适的光照强度或温度波动可能影响植物的光合作用和动物的呼吸作用,打破生态平衡。 • 水质:如果初始水质不佳,或者在实验过程中水质发生变化(如营养物质过多导致藻类爆发),都可能影响生态瓶内生物的生存。 生态瓶维持平衡时间短可以视为一个发现问题的机会。通过分析原因可以进一步探索如何改善生态瓶的设计和管理,提高生态系统的稳定性。例如,可以调整生物种类和数量、优化光照和温度条件、改善水质等。因此,生态瓶维持平衡时间短不能简单地等同于实验失败,而是一个可以深入研究和学习的现象。 展示与评价 1. 各小组将小组实践报告在班级内展示交流,也可以上传到校园进行分享。 2. 各小组通过相互质疑和评价,填写实践评价量表(表8-3)。 自制生态瓶实践评价量表 组别: 组员: 时间: 评价项目 评价标准 评价结构 反思与改进 小组自评 组间互评 方案设计 方案设计科学,能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 实践过程 能完整记录观察到的情况 小组同学