【教科版】2018学年小学《科学》五年级上册:教师用书电子版

做生态瓶对于学生来说是一个很有趣,也很有意义的活动。学生将通过自己的观察、思考给生物营造一个“家”。在这个过程中,有的“家”可能适于生物生活,有的可能不行,这时“家”中的一些生物就会出现一些不适的表现,最后可能会影响到整个生物群落的生存。学生从这个活动中会体会到,生物与生物之间是相互依存、相互作用和相互制约的。

科学概念

● 生物在一定区域内相互影响、相互依存,会形成一个生态群落。 过程与方法

● 根据设计方案及实际条件制作生态瓶,并坚持对生态瓶进行管理和观察。 情感、态度、价值观

● 认识到相互听取意见、共同协作、进行管理和观察的必要性。

(二)教学准备

为每组准备:做生态瓶的容器(可以是大的饮料瓶或色拉油桶)、一个盛满了水的水桶、一些洗干净了的沙子和小石子、一把小铲和一个漏网等工具、一张标签、一张记录纸。

为全班准备:大玻璃水箱(有条件的学校可以准备)。

(三)教科书说明

教科书共两页,内容分三部分。

第一部分:认识真正的池塘里的生物环境 教科书呈现了一个池塘的剖面图。首先让学生来认识池塘里有哪些生物,这些生物之间有什么关系,池塘里还有哪些非生物。

教科书的池塘剖面图示意的是一个普通的池塘,生活在其中的生物可能有水生植物(如水藻、水草等)、鱼类(如小鱼、大鱼或植食性的鱼、杂食及肉食性的鱼等)、虾、软体类(如田螺、河蚌等)、水鸟类(如鸭)、水生昆虫、青蛙等,非生物主要有空气、水、泥土、岩石等。

这一部分教学内容的作用,是让学生知道自然环境下的池塘是什么样的,存在着哪些生物和非生物,进而引出生态群落的概念。

第二部分:设计一个生态瓶建造方案 建造生态瓶就是建造一个生态群落。要建造一个生态瓶,第一个考虑的问题就是准备让哪些生物来生活。这个问题至关重要,它涉及到实验效果,与当地自然状况、学生经济条件、教育成本等多方面的问题有关。由于是学生自主的实践活动,建议不作硬性规定,通过引导学生进行讨论来决定这一问题。教科书中卡通图里几个人的讨论,已经对学生们进行了暗示。在教学活动中,教师也要充分利用这些暗示材料来启发学生的讨论,如哪些生物能在这种有限的空间里生存;先放植物,是因为植物是生产者,它可以为动物提供氧气和食物等。

为了让这些生物在生态瓶里生活得更好一些,我们还要为它们考虑些什么。这里涉及到非生物环境条件,如土、沙、水等;还涉及到生物品种搭配和数量多少等问题。教科书中卡通图里几个人的讨论过程也是给学生们的暗示:瓶中的动物放多少才合适呢,要尽量让它们像生活在“家”里一样,还得考虑这些生物之间的食物及其他关系。教师要引导学生通过讨论来回答这些问题。

第三部分:做一个生态瓶

设计好了生态瓶的建造方案,就可以准备材料,按照设计的方案做一个生态瓶了。基于条件和教育成本的考虑,若学生个人和分小组制作,建议就按教科书的要求,用一个大的食用油桶来做容器(清洗干净)。作为班级、学校,我们建议有条件的用大玻璃水箱在科学实验室或班级教室按照池塘剖面图的样子建造。这个生态箱可作为学生们学习研究的基地,还可以组织部分学生进行管理和长期观察。

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建造好的生态瓶,放臵的地方也需要由学生们商量决定,以利于管理和观察记录。

(四)教学建议

1.出示一个池塘的剖面图,组织一次班级讨论,让学生讨论池塘中的生物关系。为了帮助学生讨论,可以提出以下问题:

● 池塘里有哪些水生生物? ● 水生植物需要哪些生存条件?

● 池塘里的植物为动物提供了哪些帮助? ● 动物为植物的生长做了哪些贡献?

● 我们还可以在池塘里找到哪些非生物?它们对生物有什么作用?

2.告诉学生,像池塘里的这些生物和非生物这样,互相作用、互相依存,形成一个密不可分的整体,我们可以把它们看成一个生态群落。一片树林、一块草地、一个湖泊、一个海洋等都可以看成是一个生态群落。

3.向学生说明,我们将以四人小组为单位来模拟池塘群落,建造一个生态瓶观察研究其中的关系。出示做生态瓶的容器,然后让学生思考一下,如何设计这个生态瓶。 为了帮助学生思考,可以提出以下问题:

● 你们准备让哪些生物来生活?

● 什么样的生物可以在这个有限的空间里生活呢? ● 如果要有动物,那它们的食物来源是什么?

● 除了加生物外,还需要其他一些东西吗?生物放入的顺序需要考虑吗?

4.为了让这些生物在生态瓶里生活得更好一些,我们还要为它们考虑些什么?让学生们思考一下,如果他们没有想到生物品种搭配和数量多少等问题,教师应引导他们进行讨论。

5.当学生们对这些问题都进行了讨论,就可以给每个小组分发记录纸,让学生们把他们的设计用图文并茂的方式记录下来,注意提醒学生要标出生物和非生物的数量、种类等。 告诉学生,要按照我们的设计来完成生态瓶的制作。

6.向学生出示制作生态瓶的步骤: ● 先在桶底装入一层淘洗干净的沙(如要加小石子这时就可以放几块),再装入大半桶自然水域中的水。

● 往桶里种上自己准备的水草。 ● 再放入小动物。

● 最后把写了本组组员名字的标签贴在生态瓶的外面。 可以把材料放在材料中心,一次让一两个小组的材料员来领取,也可把材料(包括沙子、小石子、容器、装满水的水桶、工具、标签)分散,让各组按他们的需要领取。

组织各小组按方案完成生态瓶的制作。为了有助于对学生的评价,建议教师走到学生中去,观察并指导他们的制作。

7.生态瓶制作好了,让学生观察他们的生态瓶,然后让他们讨论,生态瓶放臵在何处?如何去观察、观察些什么?

还要告诉学生,要每天注意观察生态瓶里发生的变化,把自己的发现记录在记录单上。

第7课 改变生态瓶

(一)背景和目标

学生做了生态瓶,生态瓶中各种生物生活得好坏,现在已经可以观察到了。在这个时候,

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可能每个小组的学生都希望自己这个小组的生态瓶中,生物都生活得好。由于各小组的情况不一样,生态瓶不可能都做得很好,在这里提出如何让我们生态瓶中的生物生活得更好,可以说是恰逢其时的。这一课也是学生初次研究生态平衡的活动。学生通过前面的研究,可能对生物与环境之间的关系,已经有了一些理解,但还缺乏实际的感受。比如生物和生物之间,生物和非生物之间恰当的数量比例等。本课将让学生来研究这些问题,通过本课的活动学生将对生物与环境之间的关系,生物与生物之间是相互依存、相互作用和相互制约的,一种动物或植物可能就是另一种动物或植物生存所依赖的条件有一个更深入的认识。在本课中学生的观察和讨论是很重要的,特别是对影响生态瓶中动植物生长的原因进行分析,还要注意教科书上的卡通图给出的一些方向性的暗示。希望教师在这方面要注意引导。

科学概念

● 减少水和添加动物、植物会引起生态群落的变化。 过程与方法

● 严格控制条件进行实验活动,坚持进行观察记录。 情感、态度、价值观

● 认识到控制条件进行实验,细致、准确地记录观察到的现象的必要性。

(二)教学准备

为每组准备:小鱼若干、水草若干(原则:每个小组3~5条小鱼,3~5株水草)、漏网。 为全班准备:一个盛有全班所需小鱼的桶,一个盛有全班所需水草的桶。

(三)教科书说明

教科书共两页,内容分为两部分。

每个学生小组可以根据自己的情况选择其中一个内容进行实验活动。 第一部分:减少生态瓶里的水

选择两个生态瓶,尽量一样的,一个生态瓶的水倒掉一半,一个水量不变,两个生态瓶的生物数量都不变。

由于水量减少,动植物的生存空间减小,氧气量减少,水少的生态瓶中小鱼浮到水面的次数应该多些。

第二部分:增加生态瓶里的生物 把生态瓶里水草的数量增加一倍,生态瓶中会出现什么情况呢?由于水草增多,产生的氧气量增多,一般情况下,小鱼浮到水面的次数会减少。

把另一个生态瓶里的小鱼数量增加一倍,生态瓶中会出现什么情况呢?由于小鱼增加,耗氧量增大,小鱼浮到水面的次数会增多。如果小鱼增加两倍或四倍,小鱼浮到水面的次数会越来越多,甚至会因缺氧而死亡。

但是,生态瓶里的植物不是越多越好。多到一定程度,影响了植物对光的吸收,还会减小动物的活动空间,对生态群落也会产生不良影响。

(四)教学建议

1.让学生展示他们的生态瓶,比一比哪些生态瓶里的动植物生活得好。然后提出:如果改变生态瓶中的一些条件会怎样呢?让学生思考一下:如果减少生态瓶里的水,生物会发生什么变化。告诉学生,我们可以通过观察、记录生态瓶里的小鱼在一分钟内浮到水面上来的次数说明这个问题。

2.让学生明白,刚才的实验是改变了生态瓶中的非生物环境,如果改变生物的数量又会怎样?

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比如我们在其中一个生态瓶里增加一倍水草,在另一个生态瓶里增加一倍小鱼。 让学生们讨论一下,生物会发生什么变化。 告诉学生,我们同样可以通过观察、记录生态瓶里的小鱼一分钟内浮到水面上来的次数来说明这个问题。

3.让全班的小组,两两合作,组合成新的小组,请新成立的小组选出他们要研究的问题(是减少生态瓶中的水,还是增加生态瓶中的生物)。

给每个组分发记录单,再次说明如何来记录。

4.请学生汇报实验结果,让他们讨论为什么会有这样的结果。为了帮助他们的讨论,可以提出这些问题:

● 瓶里的水减少后对植物有没有影响? ● 动物增加了会怎么样呢?

● 是不是生态瓶里的植物越多越好呢?

● 如果生态瓶里的小鱼增加两倍会出现什么情况?增加四倍呢?

请学生思考一下,对于生态瓶里发生的变化还有什么想法。根据上面的实验,要想让生态瓶里的生物生活得更好,我们应该注意些什么。

第8课 维护生态平衡

(一)背景和目标

到这课为止,学生已经建立了食物链、食物网、生态群落的概念,初步感受了生态平衡的意义。这一课学生将把研究的视角推广到真实的大自然中,具体分析草原生态系统失衡的原因,推测草原上某种动植物增减或某种环境改变后生态平衡状态的变化,进而建立生态系统的概念。

从“花丛”到“生态瓶”,再到“沙尘暴”,从小生态和模拟生态扩展到大自然真正的生态环境,通过扩展生物与环境之间关系的认识,学生们加深了对人类生活环境的认识,认识到地球是人类的栖息地,进一步增强了保护地球环境的意识。

科学概念

● 自然界里某一区域生存的生物必须形成一个平衡和谐的整体,即生态系统。 过程与方法

● 应用分析推理等思维形式,对沙尘暴生成的原因进行分析。 情感、态度、价值观

● 认识到维护生态平衡的重要性。

(二)教学准备

为全班准备:鹰、兔、草的图片,有关沙尘暴、发菜、猎隼的资料(尽量收集一些视频资料)。

(三)教科书说明

教科书共两页,内容分两部分。

教科书首先强调了自然界的生态系统是一个和谐的整体,需要很长时间才能形成,其中任何一个环节受到了破坏,生态系统都可能会失去平衡。后面选择了两个典型事例来展开教

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学。

第一部分:草原的生态平衡

教学活动是从研究草原上鹰、兔、草的食物关系开始的。 让学生设想,如果食物链的一个环节发生了变化,会发生什么现象。例如,如果鹰少了,会发生什么现象?可以想象的结果是,兔子会大量繁殖,草来不及长大就很快被吃光,大量的兔子会饿死,草可能重新生长,经过漫长的时间重新平衡。或者因为没有植被,形成严重的水土流失,小气候恶化,降水减少,植物更难生长,形成荒漠戈壁,兔子、老鹰死的死,迁徙的迁徙。

如果兔子少了,会发生什么现象?可能的情况是大量的鹰会饿死,草会疯长,植被不合理,可能引发草原火灾……

如果草少了,又会发生什么现象?也许兔子会减少、老鹰会饿死,草原会逐渐荒漠化…… 那么人类的哪些行为会造成鹰、兔子或草的减少呢?

比如对老鹰、兔子的猎杀;为防止兔子与牛羊争牧草而进行的猎杀和驱赶; 为了发展经济而过度的放牧;环境的恶化导致草的生长困难,等等。

第二部分:是什么引发了沙尘暴 沙尘暴是强风将地面大量尘沙吹起,使空气混浊,水平能见度小于1 000米的天气现象。近年来,沙尘暴在我国北方发生的次数越来越多,甚至开始影响我国其他地区。教科书在这里引入这个话题,是为了让学生们认识到,人类的干扰活动会对生态平衡产生不良影响。 沙尘暴天气的沙源区主要分布在我国西北地区的巴丹吉林沙漠、腾格里沙漠、塔克拉玛干沙漠、乌兰布和沙漠、黄河河套的毛乌素沙地周围。尤其是塔克拉玛干沙漠、古尔班通古特沙漠、巴丹吉林沙漠、腾格里沙漠是我国沙尘暴的主要沙尘源区。教科书上介绍的就是宁夏地区的沙源区。

发菜是一种藻类,因风干的发菜形状、色泽酷似妇女的头发而得名。它大多生长在干旱的草原、荒漠、平滩荒地和低山小丘,我国的甘肃、陕西、青海、新疆均有生产,而宁夏最为著名。近年来,受经济利益的驱动,非法采集发菜的现象十分猖獗,严重破坏了草原的生态环境。2000年6月20日国家已将发菜列为一级保护植物。

猎隼(sǔn)又叫鹘(hú),是一种凶猛的鸟,上嘴钩曲,背青黑色,尾尖白色,腹部黄色,驯熟后可帮人捕猎。猎隼在全国大部分地区都有分布,但主要集中在西北地区。近年来,由于猎隼在中东一些国家是王宫贵族的宠物,一种身份的象征,在境外一只经过驯化、体型高大的猎隼价格很高,因此在我国西北地区猎杀、猎捕和走私猎隼的情况非常严重。猎隼的数量急剧下降,严重影响当地生态平衡,引发鼠害泛滥,给当地牧民生活和经济带来了很大影响。猎隼现在是我国一级重点保护野生动物。

向学生介绍这些情况,是为了引导学生分析草原生态系统失衡的原因。组织他们深入思考:

人类的哪些行为引起草原生态系统失衡? 这些行为的后果是什么? 最终结果是什么?

我们如何改变这种状况?

在第22页“资料库”中,还向学生介绍了我国的几个主要自然保护区。它们分别是:红树林保护区(左上图);三江源保护区(右上图);四川王朗自然保护区(左下图);大丰麋鹿自然保护区(右下图)。

本课的整体目的是让学生认识到生态系统平衡发展是十分不易的,人类的很多行为正在破坏大自然的生态平衡。在维护大自然生态平衡的活动中,我们应该有所作为。

(四)教学建议

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