跨学科实践活动(一)·制作生态瓶-【一战成名新中考】2026河北中考生物·一轮复习·知识点精讲（讲册）

一战成名新中考 生物学与社会·跨学科实践 跨学科实践活动（一）·制作生态瓶 涉及 学科 生物学、数学 本单元涉及的学习主题为“生物与环境”，相关概念包括“3.1生态系统中的生物与非 生物环境相互作用，实现了物质循环和能量流动”和“3.2生态系统的自我调节能力有一 定限度，保护生物圈就是保护生态安全”。 学习 本单元学习任务主要是通过初步构建生态瓶、观察生态瓶内的变化，分析其构成成分 任务 及物质和能量关系，然后提出改进和优化策略，完善生态瓶设计方案，综合运用物质与能 量，尺度、比例和数量，系统与模型等概念，制作出能维持两周生态平衡的生态瓶，同时设计 生态瓶的维护说明书。通过对生态瓶进行评价和分析，最终构建生态平衡的概念，初步形 成保护生物圈的社会责任意识。 1.观察生态瓶随时间的变化，用照片、视频、文字、图画等多种形式准确地记录观察结果。 2.基于生态瓶内发生的现象，分析生态瓶内的生物成分，按照营养获取方式不同，将瓶内生 物分为生产者、消费者、分解者。分析各成分之间的相互关系，绘制食物链和食物网，并初 步分析生态瓶内的物质循环与能量流动，阐明生物与环境是一个相互影响、相互依赖的统 学习 一整体，初步建立生态观。 目标3.根据生态瓶内物质循环与能量流动的情况，结合生态瓶的实际大小，调整瓶内生物的种 类和数量，并对瓶内的情况进行持续观察和记录。通过对比生态瓶在调整前后的稳定性， 归纳出生态系统的自我调节能力与生态系统的大小以及生态系统内生物种类和数量有关。 4.利用限定器具与材料，将水、砂石、不同水草以及水生动物放入窄口玻璃瓶中，组成一个 能够较长时间维持稳定性的生态瓶。 第1课时 教学过程 任务1：对“制作生态瓶”任务进行整体规划 实践 通过分析视频“生物圈Ⅱ号”，初步形成关于生态平衡的概念。结合对市场上生态瓶产品的 意图分析，明确任务“制作能维持两周生态平衡的生态瓶”，激发学生学习兴趣 1.播放视频“生物圈Ⅱ号”，提出思考问题：什么是“生态平衡”？生态平衡被打破的表现有 哪些？“生物圈Ⅱ号”未能长期维持平衡的原因可能是什么？ 提出实践任务：以小组为设计团队，尝试设计并制作一个能维持两周生态平衡的微缩池塘 教师生态系统一生态瓶。 组织2.教师展示市场上生态瓶产品的图片，引导学生分析这些产品可能存在的不足，并尝试提 出能够维持两周生态平衡的生态瓶产品上具备的标准。 3.引导学生从行动逻辑、目标逻辑、所需解决的具体问题三个方面对实践任务进行整体 规划。 1.观看视频“生物圈Ⅱ号”，结合生态系统的概念，尝试从氧气和二氧化碳含量变化、不同生 物的数量比例等方面分析其失败的原因。 预设：通过讨论，认识到“生物圈Ⅱ号”虽未能长期维持生态平衡，但体现了一种重要的 学生 活动 科学研究方法—建立模型。 2.基于对市场上生态瓶产品的分析，通过讨论和交流，初步明确生态瓶产品的标准：瓶内有 小动物，美观灵动：能维持两周的生态平衡：应有配套的生态瓶维护说明书。 3.在教师的引导下，明确完成实践任务所需解决的具体问题（见下面附件1）。 教师备课尊享·河北生物学 49 续表 学业根据观察到的生物学现象或与生物学相关的现实需求，尝试分析完成一项任务所需要解决 要求的关键问题，并基于现有条件完成任务整体规划 附件1 完成实践任务所需解决的具体问题 行动逻辑 目标逻辑 如何创设每种生物 都适宜的生存环境？ 如何保证每种生物都活着？ 生物的生活会对周围 生态瓶内加什么？ 生物与环境的关系 环境产生什么影响？ 生态系统的组成 每种生物如何获取 如何设计 每种生物以及非生物 个能维持两如何保证每种生物都存活？ 营养物质与能量？ 材料分别加多少？ 周生态平衡 生物系统的物质与能量 如何保证瓶内物质能够循环 的生态瓶？ 流动规律 利用，实现长期自给自足？ 放在什么环境条件下？ 生我瓶是否具有 生态系统与外部的关系 如何保证生态瓶具有 自动调节能力？ 一定抗千扰能力？ 生态瓶的自我调节 生态系统的自我调节能力 能力与什么有关？ 任务2：提出生态瓶设计方案并进行组装 实践运用已有的生态系统相关知识，从生态平衡的角度进行分析，结合给定的器具和材料，提出 意图生态瓶的设计方案并进行组装，发展学生运用生态学知识解决实际问题的能力 1.为学生提供器具和材料，包括砂石、金鱼藻、红波坨草、瓜子草、黑壳虾、黑金刚螺、各种小 鱼等。组织各小组基于生态系统的概念、生活经验和审美偏好，设计生态瓶组装方案，并为 学生提供方案模板如下。 玻璃瓶规格(500mL/1000mL/1250mL) 加水量(mL)》 教师 生物种类及数量 生物1 生物2 4.00 组织 放什么环境下 2.组织各小组汇报设计方案，相互点评，提出改进建议，并进一步完善设计方案。 指导学生明确观察的具体指标，制作观察记录表。在组装生态瓶环节，教师在班内巡 视，为学生提供必要的帮助。 3.布置课后作业：对生态瓶进行持续观察与记录，如果出现问题要及时指导，并进行详细 记录。 1.明确任务目标，组建4~6人的设计团队，进行初步分工：产品经理(1人)、生态学工程师 (1~2人)、水生生物学专家(1~2人)、景观设计师(1人)。 2学生分组活动，组员分别扮演不同的角色。“景观设计师”与“水生生物学专家”了解“供 货商”提供的材料，“产品经理”带着“生态学工程师”提出产品设计方案。 全班展示和交流设计方案，从“生态瓶维持两周生态平衡”这一目标的角度进行相互点 学生 评，提出改进建议，进一步完善设计方案。 活动 在教师的引导下明确对生态瓶的观察指标，设计观察记录表，并按照设计方案完成生 态瓶的组装。 预设：观察指标包括水的清澈程度，小动物之间是否存在“打架”、捕食等现象，小动物 的活跃程度等。 3.课后作业：按照观察指标，对生态瓶内的相关情况进行定期观察，并做好记录。 学业 要求 根据研究问题和活动目标，结合相关知识或生活经验，利用简易器材，设计可行的研究方案 50 教师备课尊享·河北生物学 一战成名新中考 第2课时 教学过程 任务3：构建生态系统成分间关系的模型，初步提出生态瓶的优化策略 通过分析生态瓶中影响鱼生存的各种因素，运用模型展示生态系统的成分以及成分之间的 实践 关系，认识到生物与环境的关系是相互影响、相互制约的，建立生态系统的整体观和系统 意图 观。在此基础上，进一步提出优化生态瓶的调整策略 1.组织学生分析影响生态瓶中生物生存的因素，归纳出生态系统包括生物成分和非生物成 分。针对小鱼生病这一现象，给学生提供有关鱼生病原因的资料，引导学生分析资料，得出 生态瓶中还有微生物的结论。 引导学生通过绘图的方式，构建生态系统中各成分之间关系的模型。以问题串的形式 引导学生思考生态瓶中的生物成分之间，以及生物与环境之间存在什么关系。 2.组织学生分析不同因素是如何影响鱼的生活和分布的。 对于非生物因素，如光一般是直接影响植物的光合作用强度，从而影响水中溶解氧含 量，进而影响鱼的呼吸和生存。 教师 对于生物因素，生物之间的关系，除了捕食和竞争，寄生的现象学生很难直接观察到。 组织 教师可以展示显微镜下鱼尾鳍内的斜管虫，帮助学生认识寄生这一生物之间的关系。 通过分析，引导学生提炼出影响鱼生活与分布的环境因素，即生态因素。 3.展示生态瓶水体变浑浊的图片，引导学生思考：生态瓶中的水一段时间后变浑浊的原因 是什么？动物粪便、枯枝败叶、死亡动物的尸体会永远存在于生态瓶中吗？它们会被清理 掉吗？生态瓶中的微生物除了可能导致鱼生病，还有哪些作用？ 引导学生完善生态系统中各成分间关系的模型。 4.组织学生基于对生态系统各成分之间关系的认识，对生态瓶的设计方案进行调整和 优化。 1.学生根据已有知识和生活经验，针对本小组组装的生态瓶，选择其中一种生物，列举其周 围的成分，如鱼的周围有水、砂石、水草、螺等。经过讨论和分析，将生态瓶组成成分分为生 物成分（肉眼可见和不可见的生物）和非生物成分。 各小组尝试以绘图的方式梳理生态系统中各成分之间的关系，之后进行全班展示和汇 报，小组之间互相点评、讨论和交流，最终修改完善。 2.以小组为单位，结合绘制的示意图，分析生物因素和非生物成分如何影响生态瓶中鱼的 学生 生活和分布。 活动 3.以小组为单位讨论水体变浑浊的可能原因，在教师的引导下认识到水中的微生物可以分 解枯枝败叶和动物尸体，如果微生物未能充分发挥作用，可能导致水体变浑浊，影响水草的 光合作用，使得水中的溶解氧含量降低，可能导致鱼缺氧死亡，从而导致生态平衡崩溃。在 以上分析及构建的生态系统生物间关系模型的基础上增加“微生物”这一成分，进一步完善 模型。 4.各小组讨论和交流优化方案，并运用证据支持相关调整措施。 学业 能够运用图示或模型表示生态系统中各成分之间的关系 要求 教师备课尊享·河北生物学 51 第3课时 教学过程 任务4：构建生态瓶内物质循环和能量流动模型，完善生态瓶的优化策略 通过分析生态瓶内各个生物成分生活所需的营养物质和能量来源，构建食物链和食物网，概 实践 括生态平衡的实质，形成尺度、比例和数量等跨学科概念，并基于以上概念完善生态瓶的优化 意图 策略 1.播放生态瓶内捕食关系的短视频（如虾取食水草、鱼捕食虾等），为学生提供各种生物生 活习性的相关资料，组织学生按照吃与被吃的关系构建生态瓶中的食物网。 引导学生分析食物网，归纳食物链和食物网的概念。 2.以问题串引导学生思考生态瓶中水草、动物、微生物等的营养物质来源。尤其需要展示 利用鱼粪便、水草枯叶等培养出来的微生物，引导学生分析生态瓶中微生物生活所需的物 质和能量来源。归纳生产者、消费者和分解者的概念。 教师 给学生提供不同颜色的小卡片，代表生态瓶中的水、阳光、生产者、消费者、分解者。引 组织 导学生用卡片和不同颜色的箭头表示生态瓶中的物质循环和能量流动。 3.为学生提供两个失败的生态瓶产品的案例：两个生态瓶大小一样，里面放置相同体积的 水和砂石、相同数量的植物和虾，但是鱼的数量一个为1条，另一个为12条。放置12条鱼 的生态瓶水质明显浑浊，鱼虾全部死亡，生态瓶中仍有大量植物。 引导学生分析两个生态瓶失败的原因，初步认识生态平衡的基本原理。 4.提出问题，引导学生从尺度、数量和比例三方面综合考虑问题，完善生态瓶的优化策略。 5.布置课后作业：根据提出的优化策略，调整生态瓶的设计，持续观察和记录生态瓶稳定性 的各项指标。 1.观看视频，分析各种生物生活习性的相关资料，针对本小组制作的生态瓶，尝试用生物名 称和箭头表示生物之间吃与被吃的关系。 2.小组讨论水草的营养物质来源，在教师引导下，认识到金鱼藻等水草从水中获取水、二氧 化碳、无机盐等物质，合成自身所需的有机物，同时将光能转化为储存在有机物中的化学 能，这样水草就获得了营养物质和能量，从而构建生产者这一概念。 由于动物只能直接或间接从植物处获得营养物质，通过呼吸作用分解有机物，从而获 得生活所需的物质和能量，因此将动物称为消费者。而将通过分解动物遗体、枯枝败叶、粪 便中的有机物获得营养物质和能量的生物称为分解者。 学生 在以上分析的基础上，各小组构建生态瓶中物质循环和能量流动的示意图，全班讨论 活动与交流，完善示意图。 3.各小组针对教师提供的两个生态瓶案例，运用生物成分间物质和能量关系的概念分析两 个生态瓶失败的原因。 4.学生以小组为单位，讨论、梳理两个失败生态瓶内生产者、消费者、分解者以及生态瓶中 水与阳光之间的物质和能量关系，进一步完善优化策略，如适当增加生产者数量，降低消费 者或分解者数量，但增加或降低的比例要达到生态平衡的标准。同时，还应考虑生态瓶内 空间大小，分析其能容纳的生物数量。 5.完成课后作业：根据优化策略，调整生态瓶的设计，持续观察和记录生态瓶稳定性的各项 指标，完成生态瓶观察记录表。 1.分析生态系统中不同生物之间的物质和能量关系，并用示意图的方式来表达。 2明确不同组成成分必须按照一定的比例和数量构建生态系统才可以实现较长时间的 稳定。 学业3.尝试运用物质循环和能量流动、尺度、模型、系统等跨学科概念进一步完善生态瓶的设计 要求思路。 4.在实施研究方案的过程中，运用恰当的方式收集和记录证据。通过分析证据发现研究中 的不足，再通过循环迭代不断改进研究方案或提高产品质量，最终形成解决问题的最佳 方案。 52 教师备课尊享·河北生物学 一战成名新中考 第4课时 教学过程 任务5：展评生态瓶产品，构建生态平衡的概念 实践 通过对生态瓶的展评与讨论，构建生态平衡的概念，并进一步认识生态系统的自我调节能 意图 力是有限的，引导学生形成保护生物圈的社会责任意识 1.课前准备：组织学生在课前对本小组制作的生态瓶做好观察记录，同时设计生态瓶的维 护说明书。 2.课上组织学生展示各小组制作的生态瓶，利用生态瓶评价表进行评分，评选出最佳生 态瓶。 教师 3.针对未能维持两周生态平衡的生态瓶，引导学生分析原因，并与自然界的池塘生态系统 组织 进行对比，进一步认识自然状态下生态系统维持相对稳定的原理，最终帮助学生构建生态 平衡的概念。 4.拓展：地球上的生物圈是最大的生态系统，结合“生物圈Ⅱ号”和学生所制作的生态瓶，尝 试提出保护人类赖以生存的地球的措施。 1.课前准备：完成生态瓶观察记录表；设计生态瓶的维护说明书。 2.各小组利用生态瓶评价表，进行交叉评价，派出一位代表，将所评生态瓶的优点、缺点和 改进意见写在被评价小组的海报上。 学生 3.从生态瓶中放置的生物种类、数量、与瓶子的大小比例以及生态瓶的放置环境等方面进 活动 行综合分析并对比自然状态下的池塘生态系统，认识到一般情况下，生态系统中各种生物 的种类、数量和所占比例能保持相对稳定，说出生态系统具有一定的自我调节能力。 4.从影响生态平衡的因素的角度，尝试提出保护生物圈的措施。 学业 尝试运用生态平衡的相关知识分析人工或自然生态系统稳定性的实例，初步形成保护生物 要求 圈的社会责任意识 跨学科实践活动（二）· 制作泡菜，探究影响泡菜品质的关键因素 涉及 生物学、化学、数学、劳动、信息科技 学科 本单元任务主要是探究氧气对乳酸菌生活的影响，以及探究影响泡菜中亚硝酸盐浓度的因 学习 素，确定评价泡菜品质的标准，提出和实施泡菜制作方案，对制作的泡菜品质进行评价，完 任务 善泡菜制作方法 1.说出细菌和真菌的分布，从结构与功能的角度说明细菌和真菌的特征，以及原核生物和 真核生物的异同点。 2.举例说出微生物发酵在生活中的应用实例，说出微生物与人类生活的关系。 学习3.尝试采用细菌和真菌培养的一般方法，运用探究实验的一般原则，探究氧气对乳酸菌生 目标活的影响。 4.探究影响泡菜中亚硝酸盐浓度的关键因素，基于感官指标和理化指标，提出制作泡菜的 方案，并完成泡菜的制作。 5.小组成员共同完成探究实践活动，提高交流与合作的能力。 教师备课尊享·河北生物学 53