4.5《生态平衡》（教学设计）-2025-2026学年科学五年级下册大象版

五年级下册科学第四单元《食物与能量》 第5课《生态平衡》教学设计 一、设计依据 本课依据《义务教育科学课程标准（2022年版）》“生命科学”领域要求，聚焦“生态系统中生物与生物、生物与环境之间的相互依存关系，认识生态平衡的重要性”这一核心概念，引导学生通过游戏推演、案例分析和拓展制作活动，理解生态平衡的内涵与影响因素，建立保护生态平衡的意识，落实科学观念、科学思维、探究实践、态度责任四大核心素养的培养要求。 二、教材分析 本课是大象版五年级下册科学第四单元《食物与能量》的第五课，是单元的总结课，承接前四课“食物与能量传递”的探究，聚焦“生态系统的整体稳定”，是单元知识的综合与升华。教材以呼伦贝尔草原为情境，通过“‘毛线推演’食物网—生态平衡—生态失衡—拓展制作生态瓶”的完整流程，层层递进地引导学生探究生态平衡的内涵、破坏因素及保护意义，体现了科学探究的实践性与现实意义，将知识与生态保护的现实议题紧密结合。 三、学情分析 五年级学生已经知道食物链和食物网中生物间的相互关系，对“生物数量变化会影响其他生物”有初步认知，但对“生态平衡的科学定义”“物种丰富度与生态系统稳定性的关系”“人类活动对生态平衡的影响”缺乏系统认识，难以理解“生态系统是一个整体，任何环节的破坏都会引发连锁反应”。学生具备一定的游戏参与、案例分析和小组合作能力，但对“生态失衡的连锁反应”推演、生态瓶制作的科学性理解存在困难，需要教师通过情境游戏、案例引导和分步指导帮助学生建立认知。 四、教学目标 1.科学观念：知道生态系统中生物的数量保持相对稳定的状态叫生态平衡；了解生态平衡与物种丰富度的关系，物种越丰富，生态系统越稳定；认识到人类活动会破坏生态平衡，影响生态系统的稳定。 2.科学思维：能通过游戏推演，分析某一生物灭绝对食物网的连锁影响；能从案例中归纳生态失衡的原因与后果，建立生态系统整体认知模型。 3.探究实践：能参与“毛线推演”游戏，模拟食物网中生物数量变化的影响；能制作生态瓶，构建小型生态系统并观察其稳定性。 4.态度责任：体会生态系统中生物间的相互依存、相互制约关系，认识到保护生物多样性、维护生态平衡的重要性；树立人与自然和谐共处的意识，激发保护生态环境的责任感。 五、教学重难点 重点：理解生态平衡的内涵，认识物种丰富度与生态系统稳定性的关系；了解生态失衡的连锁反应及人类活动的影响。 难点：推演食物网中某一生物灭绝的连锁影响，理解生态系统的整体性；制作稳定的生态瓶，模拟小型生态系统的平衡状态。 六、教学准备 教师：多媒体课件（呼伦贝尔草原生态视频、食物网动态推演动画、生态失衡案例视频）、毛线推演游戏材料（生物头饰：草、田鼠、野兔、牛、羊、蛇、鹰、狼；毛线若干）、生态瓶制作材料（透明玻璃瓶、池塘水、沙子、水草、小鱼、螺蛳等）、评价表。 学生：课前收集的生态失衡案例资料，准备记录工具。 七、教学过程 （一）情境导入：呼伦贝尔草原的生态故事（5分钟） 师：同学们，呼伦贝尔草原是我国最大的草原，那儿牧草丰茂，牛羊成群，生物物种丰富，是我国最大的牧业基地。但历史上，这片草原曾发生过严重的生态危机。今天，我们就一起来探究《生态平衡》，看看草原上的生物之间有着怎样的关系，人类活动又会给草原带来怎样的影响。（板书课题） （二）活动探究1：“毛线推演”——食物网中的相互关系（10分钟） 师：我们来玩一个“毛线推演”游戏，模拟草原上的食物网，看看生物之间的关系有多紧密。（出示活动规则） 1.制作草、田鼠、野兔、牛、羊、蛇、鹰、狼的头饰，代表草原上8种主要的动植物； 2.8位同学戴上头饰，代表一种生物； 3.用毛线表示吃与被吃的关系：从“草”开始，将毛线一端拉在自己的右手里，再看哪些“动物”可以吃自己，就把毛线的另一端递到这个“动物”左手里。每种生物都用毛线与吃自己的动物连起来； 4.当自己扮演的某种生物灭绝时，就从食物网中退出，并放开自己手中的毛线； 5.当某种生物没有可以吃的物种时，也将会灭绝，也要从食物网中退出； 6.当吃自己的动物突然消失时，原来被吃的物种存活量会大量增加，它需要的食物量也会大量增加，导致作为它的食物的生物大量减少； 7.当每种生物都有可吃的食物，而且每种生物的数量大致稳定时，表示这个生态系统暂时处于平衡状态。 师：我们先构建食物网，请8位同学上台来，其他同学观察他们的连接。（学生上台，用毛线连接食物网，构建完成后，毛线交织成一张大网） 师：大家看，草原上的生物通过毛线紧密地连在了一起，这就是食物网。现在，我们来推演：如果狼灭绝了，会发生什么？（扮演狼的同学退出游戏，放开毛线） 师：狼灭绝了，谁会受到影响？ 生1：吃狼的鹰会因为缺少食物而减少！ 生2：被狼吃的野兔、牛、羊没有了天敌，数量会大量增加！ 师：野兔、牛、羊大量增加，会导致什么？ 生3：它们吃的草会被大量啃食，草的数量会大量减少！ 师：草减少了，又会影响谁？ 生4：以草为食的其他动物，比如田鼠，也会因为食物减少而减少！ 师：大家看，狼灭绝了，整个食物网都受到了影响，毛线网被扯得乱七八糟，这就是生态失衡的连锁反应。 （三）得出结论：什么是生态平衡？（5分钟） 师：通过刚才的推演，我们有什么新发现？ 生5：我发现草原上的各种生物都是相互制约、相互依存的！ 生6：物种越丰富，生态系统越稳定。比如野兔没有了，狼还可以吃牛、羊等动物。如果草原上只有野兔，野兔灭绝后，狼也会随之灭绝！ 师：总结得非常到位！在一个生态系统中，生活着各种各样的生物，它们之间关系密切。如果动植物以及微生物的数量保持相对稳定，这种状态叫作生态平衡。生物的物种越多，食物链和食物网越复杂，生态系统越稳定。 （四）迁移应用：草原猎狼的教训（7分钟） 师：我们来看呼伦贝尔草原的真实案例：历史上，由于呼伦贝尔草原野狼成群，对牧业的发展构成了严重的威胁。为了保护人畜的安全，当地牧民曾经组织过大规模的捕狼活动，使狼的数量锐减。结果几年之后，草场急剧退化，甚至面临沙化的危险。 师：大家想一想，草原上狼的数量锐减为什么会造成草原沙化？我们可以用“毛线推演”的方法来分析。 生7：狼减少了，野兔、牛羊的数量就会大量增加，它们会啃食更多的草，草被吃光了，草场就会退化，慢慢就沙化了！ 师：说得非常对！狼是草原生态系统中的顶级消费者，它的存在控制着食草动物的数量，维持着草、食草动物、食肉动物之间的平衡。狼被大量捕杀，平衡被打破，食草动物泛滥，草场被破坏，最终导致草原沙化。这也告诉我们，人类的活动会破坏生态平衡，给生态系统带来严重的后果。 （五）活动探究2：“毛线推演”——生态失衡的影响（5分钟） 师：我们再推演一下，如果草灭绝了，会发生什么？（扮演草的同学退出游戏，放开毛线） 师：草灭绝了，会影响哪些生物？ 生8：以草为食的田鼠、野兔、牛、羊会因为没有食物而灭绝！ 生9：以这些食草动物为食的蛇、鹰、狼也会因为没有食物而灭绝！ 师：大家看，草作为生产者，是食物网的基础，草灭绝了，整个食物网都会崩溃。再推演一下，如果蛇灭绝了，会发生什么？（扮演蛇的同学退出游戏，放开毛线） 生10：以蛇为食的鹰会减少，被蛇吃的田鼠数量会大量增加，田鼠会吃更多的草，草减少，野兔、牛羊也会受到影响！ 师：没错！食物网中的任何一种生物灭绝，都会引发连锁反应，影响整个生态系统的平衡。 （六）拓展活动：制作鱼塘的生态瓶（8分钟） 师：我们可以制作一个生态瓶，模拟小型的生态系统，看看怎样才能让生态瓶保持平衡。（出示生态瓶制作步骤） 1.在玻璃瓶里装一些池塘水； 2.在玻璃瓶底部铺一些沙子，栽几棵水草； 3.在玻璃瓶里放入小鱼或者蝌蚪、螺蛳等； 4.把玻璃瓶加盖密封，放到有光但阳光直射不到的地方； 5. 定期观察，记录里面生物的变化。 师：大家想一想，生态瓶里的水草、小鱼、螺蛳分别扮演什么角色？它们之间是怎样维持平衡的？ 生11：水草是生产者，通过光合作用制造氧气和食物；小鱼、螺蛳是消费者，吃水草和浮游生物；微生物是分解者，分解小鱼的粪便，给水草提供肥料！ 师：说得非常完整！水草通过阳光可以进行光合作用，又为小鱼制造了氧气和食物。微生物可以分解小鱼的粪便给水草提供肥料，所以生态瓶里的能量是可以流动的，只要生物数量合适，就能保持平衡。 师：制作生态瓶时，要注意：水草的数量要足够，为小鱼提供氧气和食物；小鱼的数量不能太多，否则会消耗过多的氧气和食物，导致生态失衡；生态瓶要放在有光但不直射的地方，保证水草能进行光合作用，又不会因为水温过高伤害小鱼。（学生小组合作制作生态瓶，教师巡视指导） （七）课堂小结（3分钟） 师：今天这节课，我们一起探究了生态平衡，谁来说说你的收获？ 生12：我知道了生态平衡是指生态系统中生物的数量保持相对稳定的状态！ 生13：我了解了物种越丰富，生态系统越稳定，生物之间是相互依存、相互制约的！ 生14：我还知道了人类活动会破坏生态平衡，我们要保护生物多样性，维护生态平衡！ 师：大家的收获真不少！人与自然是生命共同体，无止境地向自然索取甚至破坏自然必然会遭到大自然的报复。希望大家能树立保护生态环境的意识，从身边的小事做起，维护我们共同的生态家园。 八、板书设计 生态平衡 1. 生态平衡：生态系统中生物数量保持相对稳定的状态 2. 影响因素： 物种丰富度：物种越多，食物网越复杂，生态系统越稳定 生物灭绝：引发连锁反应，破坏生态平衡 人类活动：如捕杀动物、破坏植被，会导致生态失衡 3. 案例：草原猎狼 → 食草动物泛滥 → 草场退化 → 草原沙化 4. 保护生态平衡：保护生物多样性，人与自然和谐共处 九、教学反思 本课通过“毛线推演”游戏、案例分析和生态瓶制作活动，引导学生直观认识了生态平衡的内涵、影响因素及保护意义，体现了科学探究的实践性与现实意义。学生能通过游戏推演，直观理解食物网中生物间的连锁反应，建立生态系统的整体认知。但部分学生对“生态瓶中生物数量的配比”理解不够，后续可增加生态瓶观察记录任务，让学生通过长期观察理解生态平衡的条件。此外，可增加更多本地生态失衡案例的讨论，让学生将所学知识与身边的环境问题联系起来，强化生态保护意识。整体来看，本课较好地落实了科学核心素养的培养要求，学生的探究实践能力和生态保护责任感得到了提升。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $