4.1.2.综合实践项目 设计并制作生态瓶 教学设计-2026-2027学年鲁科版（五四学制）生物七年级上册

综合实践项目《设计并制作生态瓶》教案-2026-2027学年鲁科版（五四学制）（新教材）初中生物七年级上册 一、学情分析 七年级五四学制学生，刚刚学完生物与环境的相互作用，知道生物受环境制约，但对于“生态系统”完整概念理解较浅；学生能够识别动植物，但是对生产者、消费者、分解者角色认知陌生；对食物链食物网有碎片化认知，但对于密闭微型生态系统物质循环、能量流动缺少直观感受。学生动手意愿强，但做生态瓶时，容易出现生物数量配比失衡、忽略分解者、放置位置错误等问题。本课为课本综合实践项目，融合概念学习与模型制作，通过动手构建微型生态系统，落实生态系统结构与功能的理解。 二、教材分析 本课属于鲁科版（五四学制，新教材）七年级上册第四单元第一章第二节综合实践项目。教材先完成生态系统概念、组成、食物链食物网、物质循环能量流动理论教学，之后开展综合实践项目：设计并制作生态瓶。教材明确项目目标：构建可以较长时间维持相对稳定的微型密闭生态系统；完整流程包括查阅资料、小组设计方案、绘制设计图纸、准备材料、动手制作、持续观察记录、交流反思。课本给出关键提示：生态瓶必须包含生产者、消费者、分解者以及非生物环境；生物种类数量配比要合理；透明容器，放置于散射光照，避免阳光直射；生态瓶作为模型，可以模拟真实池塘生态系统，但自我调节能力有限。本实践项目是把生态系统抽象概念转化为实体模型，落实新课标探究实践、模型建构素养。 三、核心素养教学目标 1.生命观念：巩固生态系统组成（生产者、消费者、分解者、非生物环境）；理解生态系统内物质循环、能量流动；理解生态瓶微型系统维持稳定的条件，建立系统与稳态观念。 2.科学思维：通过小组研讨，分析生态瓶设计方案的合理性；思考生物种类、数量、环境条件对系统稳定性的影响，训练模型建构、权衡分析的思维。 3.探究实践：小组合作完成查阅资料、设计生态瓶方案、绘制设计图；利用简易材料完成生态瓶制作；明确后续长期观察记录的内容与要求。 4.态度责任：体会模型与真实生态系统的联系与差距；培养小组协作、爱护小生物、严谨求实的实践态度。 四、教学重难点 教学重点：生态瓶设计必须具备的组成成分；生态瓶制作的关键条件；小组设计合理的制作方案。 教学难点：合理搭配生物种类与数量，构建相对稳定微型生态系统；理解密闭生态瓶中物质循环与能量输入只有光能。 五、教学过程 （1） 情境导入新课 教师投影课本生态瓶实拍图片。 师：同学们，前面理论课我们学习，在一定空间范围内，生物和环境所形成统一整体，叫做什么？ 生：生态系统。 师：大型池塘、森林是真实生态系统。那我们能不能用玻璃瓶、水草、小鱼，在教室里面人工造出一个微型的生态系统？大家观察课本图片，密闭玻璃瓶里面有水草、小鱼、泥沙，不额外投喂食物，瓶内生物可以存活一段时间。这就是生态瓶。今天课本综合实践项目就是：设计并制作生态瓶。请翻开课本阅读实践项目开篇，明确项目任务。 （学生默读课本实践项目文本） 师：课本提出项目目标，我们要设计、制作一个可以较长时间维持相对稳定的微型生态瓶。大家思考一个核心问题：想要瓶内生物活的久，这个瓶子里面，必须具备生态系统哪些组成部分？ 生：生产者、消费者、分解者，还有非生物环境。 设计意图：复习生态系统理论旧知，以课本图片引入实践任务，抛出核心驱动问题，明确本节课实践目标。 （2） 研读课本，梳理生态瓶的生物学要求 师：请同学们仔细阅读课本实践活动资料，我们逐条梳理生态瓶设计硬性生物学条件。 师：首先，生态瓶属于密闭微型生态系统。能量从哪里输入？ 生：光能，依靠生产者光合作用。 师：所以容器必须透明，保证光线可以射入。课本提醒，不能放置在阳光直射处，只能放在明亮散射光环境。强光直射，瓶内水温急剧升高，会造成生物死亡。 师：第二，生态系统四大成分缺一不可，请大家对应课本找出来。生产者一般选什么？ 生：水草、黑藻、金鱼藻这类水生植物。 师：生产者光合作用制造有机物，释放氧气，供给瓶内生物。那消费者呢？ 生：小鱼、小虾、螺蛳等水生小动物。 师：课本特别提示，消费者数量一定要少，不能投放过多，否则食物氧气快速耗尽，系统很快崩溃。那分解者来自哪里？ 生：池塘水、泥沙当中自带细菌真菌等微生物，不需要额外添加。 师：非生物环境包含水、泥沙、无机盐等。课本强调，尽量使用池塘自然水体，不要直接用纯净水。 教师黑板板书生态瓶必备成分： 1.生产者（水生水草）；2.消费者（少量小鱼虾螺蛳）；3.分解者（水体泥沙自带微生物）；4.非生物部分（水、泥沙、光照）。 师：课本还提示，瓶内生物之间尽量形成简单食物链。水草→小虾；水草→小鱼。如果没有生产者，动物会很快死亡。 师：老师提问，如果生态瓶密闭，不放水草，只放小鱼和池塘水，小鱼可以长期存活吗？为什么？ 生：不能。没有生产者制造有机物和氧气，氧气耗尽小鱼就会死亡。 设计意图：精读课本实践文本，拆解生态瓶模型的生物学硬性条件，落实生态系统组成知识，规避学生高频设计错误。 （3） 小组研讨，完成生态瓶设计方案，绘制设计图纸 师：课本给出项目流程，第一步查阅资料，第二步小组研讨，完成设计方案，绘制简易图纸。现在各小组开展小组讨论。大家要在设计纸上写清楚：①容器材质大小；②非生物材料：泥沙、水体；③生产者种类数量；④消费者种类数量；⑤放置位置；⑥密闭方式。并且画出简易示意图，标注各个组成部分。 教师巡场，和不同小组对话互动。 师（巡场对话）：你们小组准备选什么生产者、消费者？ 小组学生：我们准备选金鱼藻，2条小孔雀鱼，几只螺蛳。 师：鱼的数量是不是过多？课本提示消费者要少量。密闭瓶子，空间有限，鱼太多氧气消耗太快。 小组学生：那我们调整成1条小鱼。 师：很好。容器准备用什么？要不要密封？ 小组学生：透明玻璃瓶，最后加盖密封。 师：放置环境如何设定？ 小组学生：教室窗台散射光照，避开正午强光直射。 师：图纸把这些全部标注清楚。还有其他小组，你们打算选择哪些生物？ 另一组学生：我们打算选择黑藻，黑壳虾，螺蛳，不放鱼类。 师：这个配比也符合课本的要求，消费者数量少，压力小，系统更容易维持稳定。 设计意图：还原真实课堂小组研讨，落实课本实践流程，教师巡场点拨，纠正数量配比等常见误区，完成设计图纸。 （4） 小组展示交流设计方案，依据课本标准评价方案 师：现在邀请小组代表上台展示本组设计图纸，向全班同学介绍整套设计。 小组代表学生：我们小组生态瓶，透明塑料密封瓶，底层铺洗净河沙，加入池塘水；生产者是金鱼藻三株；消费者：1条小型孔雀鱼，3只螺蛳；放置于教室明亮窗台，避开阳光直射，瓶口密封。图纸上标注了生产者、消费者、泥沙水体。 师：全班同学对照课本要求思考，这套方案，生态系统的四大成分是不是齐全？有没有明显漏洞？ 生：生产者、消费者、分解者、非生物环境全部具备，消费者数量少，放置散射光，设计合理。 师：很好。邀请下一组展示。 小组代表学生：我们组，玻璃瓶，大量小鱼，少量水草，使用纯净水。 师：大家来找一找，这个方案存在课本提示的哪些问题？ 生：小鱼数量太多；纯净水缺少天然水体自带的分解者微生物。 师：完全正确。请这个小组修改方案，减少消费者数量，更换池塘自然水体。课本提醒，选材要安全，不要选用尖锐容器，善待小动物。 设计意图：全班交流研讨，以课本生物学标准评判方案，发现漏洞、修改完善，强化模型建构思维。 （5） 依据设计方案动手制作生态瓶 师：各个小组，按照修改之后的设计图纸，领取材料，开始动手制作生态瓶。大家参照课本给出的制作顺序。第一步，瓶底铺淘洗干净的泥沙；第二步放入石块；第三步缓慢加入池塘水，避免水浑浊；第四步植入水草；第五步，等待水体静置之后，轻轻放入小动物；最后加盖密封，贴上小组标签。 教师巡场和小组互动。 师：泥沙不要铺太厚；加水不要加满，留出一小部分空间；放入鱼虾动作轻柔，不要伤害小动物。 小组学生：老师，水草浮起来怎么办？ 师：根部埋进泥沙当中固定。 小组学生：水很浑浊。 师：静置片刻，泥沙沉淀之后再放动物。 师：全部制作完成之后，统一放置在课本要求的明亮散射光照位置，严禁太阳直晒。 设计意图：还原线下实操课堂，按照课本操作顺序完成实体模型制作，落实实践操作。 （6） 明确课本后续长期观察记录任务 师：生态瓶制作完成，实践项目还没有结束。课本要求持续观察记录。请同学们阅读课本记录表要求。 师：课下，小组要坚持定期观察。需要记录哪些指标？ 生：水草状态，小动物存活情况，水体颜色，瓶壁是否长藻类。 师：课本提醒，如果瓶内水体快速变绿浑浊，往往是光照太强。我们持续记录，观察生态瓶可以维持稳定多长时间。同时大家要理解，生态瓶只是一个模型，它的自我调节能力很弱，和真实大自然生态系统相比，稳定性差很多。 师：老师提问，密闭生态瓶，我们要不要给小鱼投喂食物？ 生：不需要密闭状态，依靠生产者制造有机物。 设计意图：落实课本实践完整流程，布置课下长期观察任务，区分模型与真实生态系统，深化稳态观念。 （7） 课堂小结 师：回顾本节课综合实践项目全部课本内容。生态瓶是模拟池塘的微型密闭生态系统；必须具备生产者、消费者、分解者、非生物环境；容器透明，放置散射光照，消费者数量不宜过多；实践流程：查阅资料→小组设计绘图→动手制作→长期观察记录；生态瓶模型自我调节能力有限。 2 学科网（北京）股份有限公司 $