跨学科实践活动二 设计并制作生态瓶，观察其稳定性导学案-2025--2026学年北师大版生物八年级下册

跨学科实践活动 活动二 设计并制作生态瓶，观察其稳定性 根据水生生态系统的组成,以及“尺度、比例和数量”“稳定与 变化"“系统与模型”等跨学科概念,利用生活中简单易得的透明材料制作装置,装入水、塘泥和不同的水生生物,制作能够维持较长时间的生态瓶。 方案设计(以“设计并制作微景观生态瓶”为例) 一、确定任务 设计并制作能较长时间维持平衡、美化生活环境的微景观生态瓶。 二、制订方案 1.选取生物种类：生物小组按照选材要求(如图),选定黑藻、米虾、孔雀鱼。相应的食物链为________________________。 2.生物小组按照生态瓶设计要求(补充完善下图),绘制草图(如图),并按以下步骤制作生态瓶。 (1)准备材料：一个2 L带盖的透明塑料瓶、水草泥、砂石、镊子、2条孔雀鱼、 6只米虾、4株黑藻。 (2)把自来水放在阳光充足的地方晒两天以上,里面便会生长一些微生物,它们是生态系统组成成分中的______________。 (3)在瓶底装入一层砂石,倒入水草泥并均匀铺平,厚度约3 cm(形成基质)；然后沿瓶壁缓缓注入晒过的自来水,注意要使水面以上留有一定的空间。 (4)用镊子夹住黑藻根部,将其固定在基质中；待水中浑浊物沉淀后放入米虾、孔雀鱼。 (5)将生态瓶的瓶口密封,并置于阳台上,为植物的________作用提供光照条件。 三、实施方案 1.生物小组按计划实施方案,并设计观察记录表(下表),请将观测指标补充完整。 观察记录表 时间 天气 水质情况 _____________ _____________ 记录者 第一天           第二天           ……           2.生物小组根据记录的问题,进行了相关方案优化。 问题 优化方案 第二天：黑藻悬浮于水面,叶片不舒展 (1)用鹅卵石固定黑藻,并推测出现该问题的原因可能是黑藻体内残留着进行光合作用产生的________,而悬浮于水面。 (2)进一步探究：将原方案中“先加水后种植黑藻”改为“____________________”,观察黑藻生长状态 第五天：鱼儿“浮头”  (3)推测瓶中氧气不足,植物含量偏少,在生态瓶中加入3株宝塔草(米虾、孔雀鱼的食物)。这会导致形成新的食物网,请画出来 ________________________________________________________ 四、展示交流 在课堂上展示制作的微景观生态瓶,报告一个月以来的观察结果,对成功和不足之处作出评价(下表),交流制作和观察体会,听取其他小组和老师的评价。 微景观生态瓶评价表 评价维度  评价等级 A B C 方案设计 成分齐全；生物种类、数量、比例合适；环境条件适宜；方案已经过优化 成分齐全；生物种类、数量、比例合适；环境条件适宜 成分不齐全 项目实施 实施完整方案,瓶口保持密封；持续观察、记录 瓶口保持密封；持续观察、记录 瓶口保持密封 项目成果 生态瓶维持较长时间；观赏性强 生态瓶维持较长时间 生态瓶维持较短时间 1.生态瓶中影响黑藻生活的米虾、阳光、空气等因素统称为________因素。黑藻、宝塔草等水生植物能通过光合作用制造有机物,为孔雀鱼、米虾提供物质和____________________。 2.生态瓶如何较长时间维持稳定 (1)当生产者通过光合作用从环境中获取二氧化碳的速率与______________________________________(填生态系统组成成分)的呼吸作用释放二氧化碳的速率大致相等时,生态瓶可以较长时间维持稳定。 (2)下列制作生态瓶的做法,正确的是_________________(多选)。 a.选择透明、密封性能好的材料制作生态瓶装置 b.生态瓶中应加满水,最好用纯净水 c.应尽可能多地放入动植物 d.所选动植物要能形成食物链 e.生态瓶要放在适宜的温度和光照条件下 (3)下列4个密闭的生态瓶中,生物生存时间最短的是(　　) 3.虽然生态瓶条件比较适宜,可维持一定时间,但是它的生态易被破坏,且很难恢复。这启示我们：______________________________________________________。 1.小明制作的生态瓶中有水草、小鱼、河水、泥沙、河虾等,其中属于生产者的是（ ） A.水草 B.小鱼 C.泥沙 D.河虾 2.生物学社团成员制作了一个生态瓶（如图所示）。小晋计划在该生态瓶中添加一种新的水生动物,以增加生态瓶的多样性。在选择新动物时,不需要考虑的因素是（    ） A.新动物的体色 B.新动物的大小 C.新动物的食性 D.新动物的栖息环境 3.某学校生物学兴趣小组模拟茅洲河流域制作了如图所示生态瓶,哪个缸中小鱼存活时间最长（　　） A.甲 B.乙 C.丙 D.丁 4.某同学为制作生态瓶准备了玻璃瓶、池塘水、螺蛳、小鱼,他还必须补充的材料是（　　） A.金鱼藻 B.泥鳅 C.河沙 D.增氧泵 5.如图为小明同学自制的一个生态瓶,瓶中有水草、小鱼、水、田螺和泥沙,以下关于此生态瓶的说法不合理的是（       ）     A.该生态瓶中水草在阳光下经常可见一些小气泡,气泡内的气体主要成分是二氧化碳 B.若想让该瓶中的小鱼持续生存,应该将其放于阳光充足的地方 C.此生态瓶构成了一个完整的生态系统 D.该生态瓶中的小鱼数量不能太多,因为水草光合作用提供的氧气是有限的 6.小明将金鱼藻、绿萍、虾、小鱼、螺蛳、细沙、池塘水放入一个透明玻璃瓶,密封后制成一个生态瓶。下列说法正确的是（　　） A.生态瓶中生物种类和数量越多,生态瓶维持的时间越长 B.虾、小鱼、螺蛳是生态瓶中的消费者 C.生态瓶中的一条食物链可表示为：绿萍→虾→小鱼→微生物 D.生态瓶中的非生物部分有阳光、池塘水、微生物等 某校组织开展了“设计并制作一个维持较长时间生态瓶”的跨学科实践活动,下表为某生物兴趣小组撰写的“生态瓶”设计说明书。请根据所学回答第7~8题。 “生态瓶”设计说明书 生态瓶规格 2000mL无色透明的玻璃瓶 加水量 ①________ 生物种类及数量 金鱼藻等水生植物；2条小金鱼、2只小虾等动物 其他 250g河泥,铺满瓶底；250g粗砂砾,铺在河泥上方 光照条件 ②________ 7.生态瓶是一个微型生态系统。在此生态系统中,生物与生态系统成分对应关系错误的是（       ） A.小金鱼—分解者 B.金鱼藻—生产者 C.小虾—消费者 D.河泥中的大多数微生物—分解者 8.请为生物兴趣小组的同学完善“生态瓶”设计说明书,下列合理的是（   ） A.①2000mL B.①50mL C.②黑暗处 D.②没有阳光直射的明亮处 9.某同学用苔藓、金鱼藻、铁线蕨、蚯蚓、鼠妇、蜗牛等生物和一些石块、泥土设计制作一个较为稳定的生态瓶,以下对其叙述正确的是(　　) A.虽然加入该生态瓶的成分较丰富,但按生态系统成分概括为生产者、消费者和分解者 B.虽然该生态瓶处于密封状态,但维持缸内生态系统的稳定仍需依赖外界环境 C.维持生态瓶的稳定性,应当设计保证缸中植物数量与动物的数量相同 D.缸中苔藓、金鱼藻、铁线蕨等植物的生长繁殖,会受到蚯蚓、鼠妇、蜗牛等生物的制约 10.(生活实践)微水景生态瓶改变了传统鱼缸与盆景的单一观赏效果,吸纳园林山水特点于微景,能在鱼缸中形成一个稳定的微型生态系统,保证了鱼类、植物等生物的存活,实现“零换水”。下列有关说法错误的是(　　) A.放入该生态瓶中的不同生物之间的比例要适当 B.微水景生态瓶要定期通气,以保证各种生物的正常呼吸 C.生态瓶的营养结构比较简单,一般很难长时间维持相对稳定 D.当微水景生态瓶达到稳定状态后,各种生物的数量恒定不变 11.某实验小组为了测定不同光照强度对植物光合作用的影响做了如下实验。他们将若干黑藻、水草及小鱼分为两份（假设完全相向）,分别放入A、B两个盛有等量湖水的相同玻璃缸内,使之处于气密状态,并对B缸进行遮光处理。实验在温度适宜的暗室中进行,从距玻璃缸0.5m处用不同功率的灯泡分别给予光照1 h,期间用氧气探测仪记录容器内氧气浓度的变化（单位是mL/h）,结果如下表。下列叙述正确的是（    ） 项目 15W 20W 25W 30W 35W 40W 45W A缸 －10 －8 －5 0 +7 +10 +20 B缸 －20 －20 －20 －20 －20 －20 －20 A.湖水作为A缸和B缸生态系统的非生物成分,为其中的生物提供物质和能量 B.A缸在30W时生产者的细胞呼吸与光合作用强度相等 C.B缸中测定的是该生态系统中每小时细胞呼吸的耗氧量 D.湖水中的分解者分解有机物释放的热能可以被生产者重新利用 12.(2024江西改编)某班同学看到“神舟十八号载人飞船成功发射,三名航天员将在我国空间站进行多项实验”这一报道,对其中的“太空养鱼”充满好奇。随后,同学们在老师指导下利用带瓶塞的无色透明玻璃瓶、塘泥、池塘水、小鱼、金鱼藻等材料,开展生态瓶养鱼实践活动。 (1)“太空养鱼”在一个1升大小的密闭水族箱内进行,该水族箱内所有生物与其生存的环境形成的统一整体称为 ；影响鱼的生活和分布的因素称为 。 (2)太阳能通过金鱼藻的 作用输入生态瓶,小鱼通过摄取金鱼藻体内的 获得能量,从而推动能量的流动。制作生态瓶所用的材料中, 和池塘水含有细菌和真菌等微生物,可分解小鱼的排泄物,这些微生物在生态瓶中扮演的角色是 。  (3)实践过程中,某同学制作的生态瓶如图所示。根据表中“生物部分组成成分”一栏判断,该生态瓶的评价等级为 ,理由是 。 生态瓶评价表 评价维度 评价等级 A B C 科学性 生物部分组成成分 成分齐全 缺少一种成分 缺少两种成分或更多 光照条件 光线良好 阳光直射 没有光照 美观性 …… 环保性 …… (4)如图作品经过完善后,根据表中“光照条件”一栏判断,该生态瓶最好放置在 的环境中。 (5)同学们发现完善后的生态瓶仍不能维持较长时间,请分析可能的原因是 。 13.(2024四川改编)2024年4月25日,神舟十八号载人飞船在酒泉卫星发射中心成功发射。我国科学家在空间站搭建了一个含有斑马鱼、金鱼藻和微生物的密闭水生生态系统,研究空间环境对生态系统的影响。 (1)斑马鱼、金鱼藻和微生物等所有生物以及它们生活的 共同构成生态系统。斑马鱼的生命活动会受到 (写出一个即可)等非生物因素的影响。 (2)该水生生态系统中,斑马鱼进行呼吸作用产生的 　 可为金鱼藻进行光合作用提供原料。斑马鱼的排泄物会被分解者分解成 　 ,被金鱼藻利用。金鱼藻的光合作用又可为斑马鱼提供 　 等物质。因此斑马鱼和金鱼藻在物质上可形成互相利用的循环,体现了生态系统的 　  　 功能。 (3)据报道,我国科学家未来将在空间站搭建成分更复杂、功能更完善的生态系统,这样的生态系统的自动调节能力更 　 ,消费者含有的总能量一般比生产者含有的总能量 　 。 (4)创新设问请简述在空间站内搭建并研究生态系统的重要意义： 　  　  　  　  　  　  　 。 跨学科实践活动 活动二 设计并制作生态瓶，观察其稳定性 自主学习 二、1.黑藻→米虾→孔雀鱼 2.封闭 生产者 消费者 分解者 透明 空间 散射光 3.(2)分解者 (5)光合 三、1.动物生存情况 植物生存情况 2.(1)氧气 (2)先种植黑藻后加水 (3)如图 四、1.生态 能量 2.(1)生产者、消费者、分解者 (2)ade (3)B 3.要保护环境,保护生态(合理即可) 达标检测 1.A 2.A 3.C 4.A 5.A 6.B 7.A 8.D 9.D 10.D 11.C 12.（1）生态系统 生态因素 （2）光合 有机物 塘泥 分解者 （3）B 缺少生产者一种成分 （4）光线良好　（5）生态瓶中的生物种类单一，不能形成稳定的生态平衡（或自动调节能力较弱） 13.（1）环境 水/温度/空气 （2）二氧化碳 氧气和有机物 氧气和有机物 物质循环（3）强 少 （4）研究空间环境对生态系统结构、功能、稳定性的影响，为未来建立更加完善的太空生态系统提供科学依据（或研究空间环境对动植物生长发育的影响，探索生命的奥秘） 学科网（北京）股份有限公司 $