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生態(tài)球制作方法及其實(shí)驗內容
篇一：生態(tài)球制作方法
制作的要求:
在制作完成的小生態(tài)瓶中所形成的生態(tài)系統，必須是密閉的。小生態(tài)瓶中的各種生物之間以及生物與無(wú)機環(huán)境之間，必須能夠進(jìn)行物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)。小生態(tài)瓶中投放的生物，必須具有很強的活力。投放的數量不宜過(guò)多，以免破壞食物鏈。小生態(tài)瓶必須是透明的，既讓里面的植物見(jiàn)光，又便于觀(guān)察。生態(tài)瓶宜小不宜大。
小生態(tài)瓶制作完成后，應貼上標簽，寫(xiě)上制作者的姓名與日期，然后將小生態(tài)瓶放在有較強散射光的地方。要注意不能將小生態(tài)瓶放在陽(yáng)光能夠直射到的地方，否則會(huì )導致水溫過(guò)高，而使水草死亡。在整個(gè)過(guò)程中，不要隨意移動(dòng)小生態(tài)瓶的位置。觀(guān)察的要求設計一份觀(guān)察記錄表，內容包括植物、動(dòng)物的生活情況，水質(zhì)變化（由顏色變化進(jìn)行判別），基質(zhì)變化。每天觀(guān)察一次，同時(shí)做好記錄。如果發(fā)現小生態(tài)瓶中的生物全部死亡，說(shuō)明此時(shí)生態(tài)系統的穩定性已被破壞。這時(shí)應把從開(kāi)始觀(guān)察到停止觀(guān)察所經(jīng)歷的天數記錄下來(lái)。比較小生態(tài)瓶中生態(tài)系統穩定性時(shí)間的長(cháng)短，并分析出現差異的原因。
若試管內多增加一些生產(chǎn)者，減少一些消費者，能否使生態(tài)系統保持穩定的時(shí)間更長(cháng)些？ 若試管內多增加一些生產(chǎn)者，減少一些消費者，并不能使生態(tài)系統較長(cháng)時(shí)間地保持穩定，因為消費者呼吸作用釋放的二氧化碳是光合作用的原料，增加生產(chǎn)者、減少消費者會(huì )使該生態(tài)系統中的物質(zhì)循環(huán)失衡。如何能使生態(tài)系統保持穩定的時(shí)間更長(cháng)些？要使生態(tài)球持續穩定的時(shí)間更長(cháng)一些，一定要使生態(tài)球中的物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)保持一種相對的平衡，使生態(tài)系統中的生產(chǎn)者、消費者保持相對的穩定。一方面可適當提高生態(tài)系統的自動(dòng)調節能力（如適當增加生物種類(lèi)），另一方面提供、保持合適生物生存的無(wú)機環(huán)境條件（如合適的溫度、充足的光照等）。
通過(guò)觀(guān)察生態(tài)球的全過(guò)程，說(shuō)說(shuō)生態(tài)系統中物質(zhì)循環(huán)的過(guò)程。制作生態(tài)球時(shí)，選取的生物種類(lèi)必須考慮它們之間的食物聯(lián)系：金魚(yú)藻、浮萍、黑藻等水草作為生產(chǎn)者，它們利用光能，把二氧化碳和水合成貯藏能量的有機物；螺螄、小魚(yú)、小蝦直接或間接利用生產(chǎn)者合成的有機物和儲藏的能量，動(dòng)物呼吸作用釋放的二氧化碳作為光合作用的原料；池水中的分解者將動(dòng)植物的殘體分解為較簡(jiǎn)單的無(wú)機物，供生產(chǎn)者再利用。 制作生態(tài)球準備：金魚(yú)藻 黑藻小魚(yú) 小蝦 螺螄 洗凈的沙礫其他器材：澄清池水、凡士林、鑷子、帶塞大試管（或 250 毫升燒瓶）等，浮萍。
1、實(shí)驗背景
1.1課標出處：普通高中生物課程標準，生物
1.2教材出處：人教版，生物3 穩態(tài)與環(huán)境 第五章生態(tài)系統及其穩定性
1.3相關(guān)背景：1986年，美國人巴斯為了擴展人類(lèi)新的生存空間，出資2億美元在美國亞利桑那州的沙漠區動(dòng)工興建了世界矚目的“生物圈2號”。但是不到兩年的時(shí)間，由于無(wú)法正常的循環(huán)，像世界宣布失敗。
2、可行性分析：
2.1、初中生對生態(tài)球有一定得了解，對生物圈中的食與被食也具有一定的理解。
2.2、初中生具有了環(huán)境保護意識，了解一些環(huán)境污染帶來(lái)的危害。
2.3、本模型所需材料易得，經(jīng)濟、環(huán)保無(wú)污染；
2.4、操作比較簡(jiǎn)單，七年級學(xué)生能夠較好的完成。
3、實(shí)驗目的、意義和目標：
3.1 、理解生態(tài)的概念及其組成：制作生態(tài)球模型讓學(xué)生對生態(tài)球有更清晰的整體概念和更加直觀(guān)形象的了解，生態(tài)球模型的內部構造，了解生態(tài)中的生物與非生物環(huán)境及食物鏈關(guān)系。
3.2 、理解運用生態(tài)球可作環(huán)境監測的原理：生態(tài)球的制作后，對實(shí)驗中的現象進(jìn)行分析，探究生態(tài)系統的穩定性以及與人類(lèi)的生活、生產(chǎn)的關(guān)系，增強學(xué)生保護生態(tài)環(huán)境的意識。
4、實(shí)驗原理
生態(tài)系統的穩定性與它的物種組成、營(yíng)養結構和非生物因素等有著(zhù)密切的關(guān)系。將少量的植物，以及以這些植物為食的動(dòng)物和它的非生物物質(zhì)放入一個(gè)密閉的透明的塑料袋中，使形成一個(gè)人工模擬的小型的生態(tài)系統。通過(guò)設計一組模擬小型生態(tài)系統實(shí)驗，使它們的物種組成和營(yíng)養結構不同，觀(guān)察裝置中動(dòng)植物的生存狀況和存活時(shí)間的長(cháng)短，就可觀(guān)察生態(tài)系統穩定性，并能探究影響生態(tài)系統穩定性的各種因素。
5、材料器具
5.1 、實(shí)驗生物:金魚(yú)2條、螞蟻2只、飛蓬2株、小蝦4只、蚯蚓1條、金錢(qián)草、苔蘚、浮萍、小草、水藻
5.2 、儀器:泥土、水、礦泉水瓶?jì)蓚�(gè)、標簽紙、透明塑料袋一個(gè)（大）、量筒、針、
鐵架臺、溫度計
6、方法步驟
6.1 引導學(xué)生思考：裝置為什么要透明且密封，生態(tài)瓶中有哪些成分，這些成分的數量關(guān)系應該有什么關(guān)系，為什么，認為生態(tài)系統的穩定性主要受哪些因素的影響？
6.2 生態(tài)球模型制作
6.2.1 陸地、濕地制作：剪下大號礦泉水瓶的上部約12cm，（保留蓋子，并在蓋子上刺一些小孔），倒置加入適量的比較肥沃的泥土，剪取小號礦泉水瓶的底部約5cm，并在底部用針刺上許多的小孔裝入適量的較肥沃的泥土，分別表示為陸地和濕地。海洋制作：準備一個(gè)較結實(shí)的大的透明塑料袋，加入適量的沙土，再緩慢的注入適量的水，要保證塑料袋的上部適當高度的空的空間。 6.2.3生物的構建
A、在海洋中放入兩條小金魚(yú)，五棵金錢(qián)草，四棵水藻，少量浮萍。
B、在濕地中植入適量苔蘚。
C、在陸地中植入飛蓬，苔蘚、放入兩只螞蟻和一條蚯蚓。
6.2.4把陸地置于濕地的中央。在陸地、濕地瓶身的邊緣對角線(xiàn)處分別穿一個(gè)小孔，穿過(guò)細線(xiàn)，調整長(cháng)度，使得陸地瓶蓋與濕地良好接觸又不會(huì )歪倒，打好節保證不會(huì )松開(kāi)。
6.2.5把陸地和濕地的結合體放入準備好的海洋中（即從袋口中放入），同時(shí)拉著(zhù)細線(xiàn)（細線(xiàn)穿出袋口），不要讓“結合體”浸入水中，調整“結合體”的高度，使得底部吊籃有泥土的部分的1／5浸入水中，之后，將細繩和袋口打結再用透明膠封好，冰保證不會(huì )漏氣。
6.2.6 袋口處用較粗的繩子綁好，一端繞在鐵架臺上，調整好高度，使得塑料
袋不會(huì )變形，但是其底部不會(huì )離開(kāi)實(shí)驗臺為宜。
6.2.7把生態(tài)瓶放在溫暖陽(yáng)光處
6.2.8對照實(shí)驗設計：制作兩個(gè)這樣的生態(tài)瓶，除海洋中的水不同外，其他的條件都一樣，
水分別取放置一天的自來(lái)水（甲）和學(xué)校食堂旁邊的排水溝里的水（乙）
6.2.9對比觀(guān)察甲乙兩個(gè)生態(tài)瓶中的變化。
7、記錄表設計
8、實(shí)驗結果與結論
8.1 預測結果
在死第一條魚(yú)前，瓶中的生態(tài)良好，植物莖葉明顯的長(cháng)大，并且長(cháng)勢很好，葉片綠油油的，當魚(yú)逐漸死后，水質(zhì)最先發(fā)生變化---變渾濁，繼而水生植物—金錢(qián)草長(cháng)勢變差，再是飛蓬開(kāi)始枯萎。
8.2 實(shí)驗結論
生態(tài)瓶可以運用于環(huán)境監測，特別是對水質(zhì)的檢測。水質(zhì)等環(huán)境對生物的生長(cháng)有很大的影響，未受污染的環(huán)境讓生物很好的生長(cháng)，反之，使生物生長(cháng)受到威脅甚至殺死生物。我們要保護環(huán)境，愛(ài)護地球這個(gè)唯一的家園。
篇二：生態(tài)球
把一定量的水、一條小魚(yú)、水草密封在一透明玻璃球內制成“生態(tài)球”，球內的小魚(yú)能生存很長(cháng)一段時(shí)間。生態(tài)球能美化居室，請說(shuō)說(shuō)制作生態(tài)球的原理。
篇三：高中生物探究型實(shí)驗芻議
高中生物新教材教學(xué)大綱的課程目標明確指出,要使學(xué)生“學(xué)會(huì )科學(xué)觀(guān)察和實(shí)驗的方法,初步學(xué)會(huì )提出問(wèn)題,做出假設,設計并進(jìn)行實(shí)驗,分析和處理實(shí)驗數據,作出合理的結論”和“養成實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度,養成勇于探索、不斷創(chuàng )新的精神與合作精神�！迸c原教材相比,在學(xué)生實(shí)驗項目中增加了研究性課題,其中包括探究型實(shí)驗。
實(shí)驗一般可分為技能型、驗證型和探究型,其中探究型實(shí)驗最能培養學(xué)生的創(chuàng )新意識,通過(guò)探究型實(shí)驗使理論教學(xué)與實(shí)驗教學(xué)有機地結合在一起,體現了科學(xué)方法之間的聯(lián)系,使學(xué)生“腦”“手”并用,不但可以掌握生物學(xué)實(shí)驗的基本實(shí)驗技能,而且初步學(xué)會(huì )設計實(shí)驗,探求新知識的方法,改變機械地“照方抓藥”的實(shí)驗方法,使高中生物實(shí)驗躍上了新臺階。 如何組織學(xué)生做好探究型實(shí)驗,現根據本人的教學(xué)實(shí)踐,談?wù)剮c(diǎn)體會(huì )。
一、教師要轉變教學(xué)觀(guān)念
當今社會(huì )越來(lái)越強調教育要注重培養學(xué)生的創(chuàng )新精神和實(shí)踐能力,而不是偏重于對學(xué)科知識的機械記憶,淺層理解和簡(jiǎn)單應用。原生物教材的長(cháng)時(shí)間使用,使實(shí)驗停留在技能型和驗證型階段,通常是教師把儀器、設備、實(shí)驗材料、藥品等都配備好,學(xué)生上實(shí)驗課只是簡(jiǎn)單地操作、觀(guān)察一下,其結果僅是學(xué)生只知道“是什么”(部分學(xué)生沒(méi)有預習實(shí)驗指導,連本次做什么實(shí)驗都不知道就倉促上陣)而不知道“為什么”與舊教材相比,新教材在實(shí)驗部分有了較大的改變,對原先的三個(gè)實(shí)驗作了保留與改進(jìn),又增添了12個(gè)實(shí)驗,6項研究性課題,教師可以從研究性課題或其他方面組織學(xué)生做探究型實(shí)驗。
組織學(xué)生做探究型實(shí)驗,教師既要成為學(xué)生的指導者、組織者、促進(jìn)者,又要和學(xué)生平等參與實(shí)驗研究,不能越俎代庖,將學(xué)生的研究引向既定的結論。應樹(shù)立以學(xué)生發(fā)展為中心的教學(xué)理念,積極為學(xué)生提供信息,啟發(fā)思路,介紹方法,引導質(zhì)疑,探究和創(chuàng )新。培養學(xué)生獨立思考的能力和創(chuàng )新精神,讓學(xué)生在探究型實(shí)驗過(guò)程中充分發(fā)揮自己的聰明才智。
由于新教材實(shí)驗內容的增加,有些實(shí)驗(包括研究性課題、探究型實(shí)驗)是教師從未接觸過(guò)的,教師必須改變以往那種只讓實(shí)驗員準備,教師上課的老一套方法,教師應親自動(dòng)手,取得第一手材料,從準備實(shí)驗中發(fā)現問(wèn)題,分析原因,找出對策。俗語(yǔ)說(shuō):要給人家一碗水,自己得有一桶水,教師應把實(shí)驗課當作提高自己業(yè)務(wù)水平的重要途徑。
二、關(guān)于探究型實(shí)驗的選題
探究的一般模式是:發(fā)現問(wèn)題——提出假設——實(shí)驗與驗證——結論。探究型實(shí)驗也應遵循這一模式。
高中生物探究型實(shí)驗的選題,應緊扣大綱和教學(xué)內容來(lái)設計。題在書(shū)外,理在書(shū)中。能使學(xué)生溫故知新,興趣盎然。如設計植物根的向重力性實(shí)驗,由于學(xué)生在初中階段已經(jīng)學(xué)習了有關(guān)種子結構和種子萌發(fā)的條件等知識,并且大部學(xué)生已做過(guò)實(shí)驗。因此實(shí)驗應在這個(gè)基礎上再來(lái)設計,使學(xué)生更深刻地了解植物根的生長(cháng)具有向重力性的特點(diǎn),層層推進(jìn),學(xué)生也易于領(lǐng)會(huì )和接受。
作為探究型實(shí)驗,必須考慮它的科學(xué)性、實(shí)用性和可操作性。鼓勵學(xué)生探索生產(chǎn)和生活中的實(shí)際問(wèn)題。例如學(xué)習了生長(cháng)素的生理作用,可讓學(xué)生設計一個(gè)觀(guān)察生長(cháng)素(或生長(cháng)素類(lèi)似物)促進(jìn)扦插枝條生根的實(shí)驗;學(xué)習了植物的向光性,可讓學(xué)生設計培育一株“S”形莖的牽�；�;學(xué)習了光合作用和呼吸作用,可讓學(xué)生利用花盆或小塊菜地設計提高大棚蔬菜產(chǎn)量的實(shí)驗。通過(guò)這些小實(shí)驗,培養學(xué)生探究實(shí)驗習慣。
鑒于當前高中學(xué)生學(xué)習任務(wù)十分繁重,專(zhuān)業(yè)知識有限,所選題目應宜小不宜大,一般使學(xué)生用所學(xué)知識或收集資料后,既能探索未知的學(xué)習內容,又便于實(shí)驗驗證的知識為宜。
三、如何指導學(xué)生設計探究型實(shí)驗
在設計實(shí)驗之前,教師應教給學(xué)生設計實(shí)驗的思路。一般的程序是:確定課題——提出假設——設計對照實(shí)驗——觀(guān)察和記錄——驗證小結五個(gè)階段。
實(shí)驗前,教師應盡可能給學(xué)生提供必要的實(shí)驗儀器和藥品,藥品的配制可讓學(xué)生自己動(dòng)手。
一些零星的實(shí)驗材料如種子、枝條、小紙盒等可讓學(xué)生自己去找。很多探究型實(shí)驗,需要經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的觀(guān)察和記錄,故可安排在課外或家中進(jìn)行。有些實(shí)驗還可分小組進(jìn)行,如觀(guān)察植物根的向重力性實(shí)驗,有的可用單子葉植物種子(如玉米、小麥、水稻等),有的可用雙子葉植物種子(如黃豆、花生等);觀(guān)察生長(cháng)素促進(jìn)扦插枝條生根實(shí)驗,有的采用木本植物枝條,有的采用草本植物枝條。這樣做可以起到重復實(shí)驗的作用。
在實(shí)驗過(guò)程中教師應要求學(xué)生認真進(jìn)行觀(guān)察,如實(shí)做好記錄,不但要記錄與預期一致的現象,還要記錄與預期不一致的現象。對于實(shí)驗過(guò)程中能采集的數據,應盡量多采集,對于第一手材料的記錄千萬(wàn)不能丟失�？傊�,必須使學(xué)生養成嚴肅認真,實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。
實(shí)驗結束后,教師要教給學(xué)生認真分析實(shí)驗結果,科學(xué)處理實(shí)驗數據的方法(如列表、坐標等),學(xué)會(huì )寫(xiě)實(shí)驗報告。
四、在探究型實(shí)驗中引導學(xué)生思考問(wèn)題
在實(shí)驗過(guò)程中,教師如何引導學(xué)生思考問(wèn)題呢根據蘇聯(lián)心理學(xué)家維果茨基的“最近發(fā)展區”理論可知,把問(wèn)題提在被提問(wèn)者的“最近發(fā)展區”,他們不必花力氣就能夠回答問(wèn)題,這對他們的發(fā)展無(wú)所補益;而問(wèn)題提得太難則會(huì )挫傷被提問(wèn)者的積極性。因此提問(wèn)應掌握難度,使被提問(wèn)者“跳一跳就能把果子摘下來(lái)”,把“最近發(fā)展區”轉化成“現實(shí)發(fā)展區”。我認為用這一理論來(lái)引導學(xué)生思考問(wèn)題是確切的。
高中生做探究型實(shí)驗,是一種基于學(xué)習的研究和探索,它不同于一般意義上的科學(xué)研究。因此,讓學(xué)生思考的問(wèn)題應以學(xué)為本,符合學(xué)生的最近發(fā)展水平和能力,以便讓他們經(jīng)過(guò)適度思考便可回答,最終獲得一個(gè)完整的探究過(guò)程。
我曾經(jīng)指導學(xué)生根據生態(tài)平衡的原理制作了一個(gè)生態(tài)球。完成后,提出幾個(gè)問(wèn)題讓學(xué)生思考:⑴本生態(tài)球是密封的,為什么其中的生物能較長(cháng)時(shí)間生存⑵如果把生態(tài)球放在黑暗的地方,一段時(shí)間后將會(huì )出現什么后果⑶如果生態(tài)球放入過(guò)多的魚(yú),后果又將如何象這些問(wèn)題,學(xué)生經(jīng)過(guò)思考后是可以聯(lián)系學(xué)過(guò)的知識加以回答的。相反,若要讓學(xué)生從這個(gè)生態(tài)球計算能量流動(dòng)效率,他們就無(wú)從下手了。
在探究植物根的向重力性實(shí)驗過(guò)程中,學(xué)生已明顯觀(guān)察到根的向地性和莖的背地性這一現象,必然會(huì )產(chǎn)生“為什么會(huì )出現這種現象”的求知欲望。為此我啟發(fā)學(xué)生用重力影響生長(cháng)素的分布以及植物的不同器官對同一濃度生長(cháng)素溶液敏感度不同來(lái)解釋這一現象,把要探究的問(wèn)題變得具體,學(xué)生通過(guò)“跳一跳”的努力就能領(lǐng)悟其中的道理,印象便更加深刻了。
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