1.7《设计和制作生态瓶》（教学设计）-2025-2026学年科学五年级下册教科版

《设计和制作生态瓶》

学科

小学科学

年级册别

五年级下册

共1课时

教材

教科版

授课类型

新授课

第1课时

教材分析

教材分析
本课是教科版五年级下册第七单元《生物与环境》的最后一课。教材从“绿豆苗和它周围的各种生物形成了一个群落”这一已有认知出发，引导学生思考除了食物关系外，生物之间及生物与非生物之间还有什么联系。通过聚焦、探索、研讨等环节，让学生理解“生态系统”的概念，即群落里的各种生物与环境中的非生物相互联系、相互影响，构成了一个整体。学生将经历模拟池塘生态系统设计生态瓶、制作生态瓶以及观察记录的全过程，旨在培养其系统思维和生态保护意识。
学情分析
五年级学生已经学习了生物之间的食物关系，对生物生存需要一定的条件有初步认识，具备了一定的观察和实验操作能力。但在构建完整的生态系统概念上存在困难，往往容易忽略非生物环境（如水、空气、土壤）对生物的重要性，或者在制作生态瓶时难以把握生物数量与资源平衡的关系。他们喜欢动手操作，但缺乏长周期的观察耐心。教学中需通过情境创设和任务驱动，引导他们深入思考各要素间的依存关系，突破“平衡”这一难点。

课时教学目标

科学观念
1. 知道群落里的各种生物与环境中的非生物相互联系、相互影响，构成了一个整体，这个整体叫作生态系统。
2. 理解生态瓶中生物与非生物必须保持平衡，才能维持生物的长期生存。
科学思维
1. 能通过观察和分析，归纳出生物之间、生物与非生物之间的相互关系。
2. 能基于已有经验，运用逻辑推理设计合理的生态瓶方案，预测可能出现的现象。
探究实践
1. 能按照设计方案，利用提供的材料制作一个生态瓶，并掌握基本的操作步骤。
2. 能制定观察计划，持续记录生态瓶中植物、动物、水等条件的变化情况。
态度责任
1. 养成尊重生命、爱护自然的态度，认识到保护生态环境的重要性。
2. 在小组合作中乐于分享观点，愿意承担制作和观察的责任。

教学重点、难点

重点
1. 理解生态系统的概念，明确生物与非生物之间的相互联系。
2. 掌握制作生态瓶的基本步骤和方法，能够独立完成生态瓶的制作。
难点
1. 在设计生态瓶时，如何合理搭配生物的数量和非生物的条件，以维持生态平衡。
2. 理解生态瓶中各要素的动态平衡关系，并能解释可能出现的问题。

教学方法与准备

教学方法
情境教学法、探究式学习法、小组合作法、讲授法

 

教具准备
多媒体课件、透明塑料瓶、沙子、水、水草、小鱼、小虾、田螺、活动手册、记录表

教学环节

教师活动

学生活动

一、情境导入，聚焦生态问题

一、故事引入：东非大草原的危机

（一）、播放视频，讲述迁徙故事
教师播放一段关于“东非动物大迁徙”的短视频片段，画面展示斑马、角马群在塞伦盖蒂国家公园的生活场景。随后教师深情讲述：“同学们，每年12月到次年5月，东非的食草动物们悠闲地生活在塞伦盖蒂国家公园。这里水草丰美，为它们提供了足够的食物。可是，从5月中后期开始，旱季来临，水草无法满足需求，动物们被迫踏上艰难的迁徙之路，只为追寻青草和水源。6月是哺乳期，小角马诞生在途中；7、8月干旱威胁生存，动物们渡过马拉河；直到10月雨季来临，草原返青，它们才迁回。这是一个多么宏大而精密的生命循环啊！”
接着提问：“在这个宏大的故事中，斑马、角马、水草、水源、阳光、土地，它们之间仅仅是谁吃谁的关系吗？如果水草没了，斑马会怎样？如果水源干了，斑马又该怎么办？”
引导学生思考生物与环境不仅仅是简单的捕食关系，更是一种相互依存的整体。
（二）、回顾旧知，引出课题
教师出示一张班级之前记录的“我们知道的生态系统”图表，图中画着绿豆苗及其周围的生物和非生物。教师指着图说：“我们在之前的学习中知道，绿豆苗和它周围的各种生物形成了一个群落。除了食物关系外，它们之间还有什么关系？如果把这些绿豆苗放到一个密封的瓶子里，只给它浇水，不给它施肥，它能活很久吗？为什么？”
教师总结：“是的，群落里的各种生物与环境中的非生物相互联系、相互影响，构成了一个整体，我们把这个整体叫作‘生态系统’。今天，我们就化身为小小生态设计师，来设计和制作一个属于我们自己的微型生态系统——生态瓶。”
板书课题：设计和制作生态瓶。

二、明确目标，激发兴趣

（一）、解读核心概念
教师在PPT上展示“生态系统”的定义：“群落里的各种生物与环境中的非生物相互联系、相互影响，构成了一个整体，我们把这个整体叫作生态系统。”
教师带领学生齐读定义，并圈出关键词“相互联系”、“相互影响”、“整体”。
教师追问：“那么，在我们设计的生态瓶里，哪些是生物？哪些是非生物？它们又是如何联系和影响的呢？”
（二）、发布挑战任务
教师宣布本节课的挑战任务：“我们要让生态瓶里的各种生物之间、生物与非生物之间相互联系、相互影响，并达到平衡，让生物很好地生存下去。这不仅仅是一个手工课，更是一次科学实验

1. 观看视频，聆听东非动物迁徙的故事，感受生命的顽强与环境的制约。
2. 思考并回答教师提出的问题，尝试说出生物与非生物之间的依赖关系。
3. 回顾之前学习的群落知识，积极参与讨论，理解生态系统的概念。
4. 明确本节课的学习目标和挑战任务，产生强烈的探究欲望。

。谁能设计出最完美的方案，让我们的生态瓶成为最持久的生命乐园？”

设计意图

通过生动的东非大迁徙故事，创设真实且震撼的情境，激发学生的情感共鸣。利用故事中的矛盾冲突（如旱季缺水导致迁徙），引导学生深入思考生物与环境之间紧密的联系，从而自然地引出“生态系统”这一核心概念，为后续的设计制作奠定认知基础。

二、探索分析，设计生态方案

一、分析要素，理清关系

（一）、识别生态瓶组成成分
教师展示一套制作生态瓶的材料清单：大油桶（或透明塑料瓶）、淘洗干净的沙、自然水域中的水、水草、浮萍、小鱼、小虾、田螺等。
教师提问：“如果要制作一个生态瓶，我们需要用到哪些材料？这些材料可以分为哪两类？”
引导学生进行分类：生物（水草、浮萍、小鱼、小虾、田螺）和非生物（瓶子、沙、水、空气、阳光）。
教师进一步追问：“这些材料能够为在生态瓶里生活的生物提供哪些条件？”
组织小组讨论，代表发言：
1. 水：提供生存空间，溶解氧气和无机盐。
2. 沙：固定植物根系，提供微生物栖息地。
3. 水草：进行光合作用，产生氧气，提供食物。
4. 小鱼/虾/螺：呼吸消耗氧气，排出二氧化碳和粪便，作为分解者的食物来源。
5. 阳光：提供能量来源。
（二）、构建联系网络图
教师在黑板上画出绿豆苗的简笔画，周围留出空白。
教师引导：“让我们来看看绿豆苗周围的情况。绿豆苗需要什么？（水、阳光、空气、土壤中的养分）。谁给绿豆苗提供这些？（非生物环境）。绿豆苗又给了谁什么？（氧气、食物）。那绿豆苗旁边的虫子呢？（吃叶子，被鸟吃）。鸟吃什么？（虫子和种子）。鸟的排泄物去哪了？（变成肥料回到土壤）。”
教师邀请学生在黑板上贴出准备好的磁贴（代表不同生物和非生物），并用线条连接它们，形成一张复杂的“关系网”。
教师总结：“看，这就是生态系统。生物与生物之间有捕食、竞争等关系；生物与非生物之间有依赖、供给等关系。缺一不可。”

二、设计方案，模拟平衡

（一）、研读活动手册
教师分发《活动手册》，展示“生态瓶设计方案”表格。
表格内容如下：

1. 观察教师展示的材料，分类列出生物和非生物成分。
2. 积极参与讨论，分析每种材料对生物生存的具体作用。
3. 在教师的引导下，参与构建生物与环境的关系网，直观理解生态系统的复杂性。
4. 分组讨论，填写《活动手册》中的设计方案，并在汇报中接受同伴评价，优化自己的设计思路。