1.7《設計和制作生態(tài)瓶》教學設計

1.7設計和制作生態(tài)瓶【教材簡析】通過本單元前幾課的系統(tǒng)學習，學生已經(jīng)認識到生物的生存需要、生命環(huán)境和生。非生命環(huán)境環(huán)境的變化會直接影響生物的生存。生態(tài)瓶是將少量植物，以這些植物為食的動物以及其他非生物物質(zhì)放入一個無色透明的瓶中。形成一個人工模擬的微型生態(tài)系統(tǒng)。在設計與制作生態(tài)瓶的過程，中學生將進一步認識到生物與生物之間、生物與非生物之間的相互聯(lián)系、相互作用的關系，特別是認識到一種動物或植物可能是另一種動物或植物生存所依賴的條件。在本科的學習中學生將經(jīng)歷設計生態(tài)瓶、制作生態(tài)瓶的實踐活動。第一部分聚焦：綠豆苗周圍還有哪些生物？除了食物關系外，它們還有什么關系呢？引導學生探討生物間的依存關系，幫助學生構(gòu)建生物群落的概念，起到聚焦作用。第二部分探索：探索1、觀察綠豆苗周圍的生物與非生物，分析生物與生物之間、生物與非生物之間的聯(lián)系。探索2模擬池塘生態(tài)系統(tǒng)，設計一個生態(tài)瓶。探索3是制作生態(tài)瓶，制作生態(tài)瓶，并進行長周期觀察。教【學情分析】通過前面的學習，學生已經(jīng)了解生態(tài)系統(tǒng)的相互依存、相互作用和相互制約關系，但是對于建造生態(tài)瓶，如何維持一個小生態(tài)系統(tǒng)的平衡，根據(jù)生態(tài)瓶的大小，設計考慮非生物的多少，植物、動物數(shù)量多少、品種多少、體量大小等方面有欠缺，也缺少這方面的意識。【教學目標】科學概念目標群落里的各種生物與環(huán)境中的非生物相互聯(lián)系，相互影響，構(gòu)成一個整體，叫作生態(tài)系統(tǒng)。生態(tài)瓶里生物的種類和數(shù)量要平衡，生物才能和諧生存。科學探究目標1.能夠觀察池塘的生物環(huán)境圖片資料,分析其中的生物與非生物等因素。能夠根據(jù)設計方案及實際條件制作生態(tài)瓶,并堅持對生態(tài)瓶進行管理和觀察。科學態(tài)度目標表現(xiàn)出探究生態(tài)瓶奧秘的興趣,能聽取合理意見,共同協(xié)作制作生態(tài)瓶。能在課后堅持觀察,關注生態(tài)瓶的變化并進行管理觀察。科學、技術、社會與環(huán)境目標1.認識到動植物與環(huán)境相互影響和相互依存的關系。【教學重難點】重點：設計一個生態(tài)瓶的制作方案難點：根據(jù)設計方案和實際條件制作生態(tài)瓶，并堅持對生態(tài)瓶進行管理和觀察【教學準備】教師：多媒體課件，生態(tài)瓶（可以是其他班級的作品也可以自制）池塘里各種生物與非生物名稱磁貼小組（采用學生自備和教師準備相結(jié)合）：生態(tài)瓶容器、自然水域的水、一些小石塊、洗干凈的沙子、小鏟、漏網(wǎng)【教學流程】【教學過程】一、圖片導入1.出示田野里的綠豆苗圖片，引發(fā)思考二、聚焦師：“綠豆苗周圍還有哪些生物？除了食物關系外，它們還有什么關系呢？”（出示課件）提問：這些生物對綠豆苗有什么作用？(按學生的回答，將磁鐵貼在黑板上)設計意圖：學生從學過的綠豆苗入手，讓學生興趣被激發(fā)，同時引導學生觀察綠豆苗周圍的生物和非生物，思考除了食物關系外，還相互依存。三、探索與研討1.出示綠豆苗及其周圍環(huán)境圖片師：觀察綠豆苗周圍的生物與非生物，分析生物與生物之間、生物與非生物之間有什么聯(lián)系？提問：1、植物為動物提供了哪些幫助？2、動物為植物提供了哪些幫助？3、非生物為動植物提供了什么4、動植物的存在對非生物有什么影響？設計意圖：學生從生物生長對環(huán)境需求的角度出發(fā)，開展有依據(jù)的分析與研討交流。比如，非生物因素有陽光、水、溫度等。植物，為動物提供氧氣、食物、棲息地等。動植物的生長會改變非生物環(huán)境的因素。從而引出生物群落和生態(tài)系統(tǒng)的概念。即群落里的各種生物與環(huán)境中的非生物相互聯(lián)系、相互影響，構(gòu)成一個整體，我們將這個整體稱為生態(tài)系統(tǒng)2.寫一寫知道的生態(tài)系統(tǒng)1、學生完善氣泡圖，總結(jié)出綠豆苗與環(huán)境中的生物和非生物構(gòu)成了一個生態(tài)系統(tǒng)。2、小組討論：其他生態(tài)系統(tǒng)設計意圖：學生從生物生長對環(huán)境需求的角度出發(fā)，開展有依據(jù)的分析與研討交流。比如，非生物因素有陽光、水、溫度等。植物，為動物提供氧氣、食物、棲息地等。動植物的生長會改變非生物環(huán)境的因素。從而引出生物群落和生態(tài)系統(tǒng)的概念。即群落里的各種生物與環(huán)境中的非生物相互聯(lián)系、相互影響，構(gòu)成一個整體，我們將這個整體稱為生態(tài)系統(tǒng)模擬池塘生態(tài)系統(tǒng)，設計一個生態(tài)瓶提問：觀察池塘生態(tài)系統(tǒng)，想一想池塘中有哪些生物和非生物，他們有什么作用。學生匯報交流，師板書（箭頭與關系相結(jié)合）（課件出示問題：①植物為動物提供了哪些幫助；②動物為植物提供了哪些幫助；③非生物對生物有什么作用。）提問：根據(jù)黑板的板書你覺得我們應該用什么的詞語來描述生物與生物之間的關系，生物與非生物之間的關系呢？（預設：錯綜復雜、相互作用、相互聯(lián)系、相互依賴等）我們把這樣的一個整體也稱之為生態(tài)系統(tǒng)提問：如何達到合格的生態(tài)瓶？我們選擇什么材料來建造生態(tài)瓶？為什么？生態(tài)瓶中放什么動物？放多少？他們的生存需要哪些條件？我們?nèi)绾尾拍軡M足他們的需要？非生物環(huán)境是怎樣的選擇？自來水還是池塘水？這樣選擇的依據(jù)是什么？設計意圖：讓學生通過討論，思考，知道合格的生態(tài)瓶里面的各種生物之間、生物和非生物之間相互聯(lián)系、相互影響，并能達到平衡和諧，讓生物很好地生存下去。接著，教師出示提示信息資料，讓同學們進行參考并完成設計方案。（用圖文結(jié)合法記錄下設計方案，注意標出生物和非生物的種類、數(shù)量等。）小組匯報自己組方案所需的生物和非生物。說說這些生物和非生物的作用。其他組質(zhì)疑，補充。可以引導學生討論魚的大小、多少、種類，水草的多少、種類、大小等。（預設：水、泥土為水生動植物提供棲息環(huán)境；植物為動物提供食物，凈化水質(zhì)；動物為植物提供養(yǎng)料，讓植物健康成長；選擇的魚應該是小魚，數(shù)量不要太多。草也不要太多等。）明確材料，考慮怎樣建造生態(tài)瓶，先造什么再造什么。為了讓這些生物在生態(tài)瓶里生活的更好一些，還要注意那些問題？交流建造方法與注意事項。（預設：先放泥土，注意不要太多；我不同意把生態(tài)瓶的蓋子蓋上，這樣會沒有氧氣的；水草太多，影響魚兒生活的空間；先放泥土，注意不要太多；我不同意把生態(tài)瓶的蓋子蓋上，這樣會沒有氧氣的；水草太多，影響魚兒生活的空間。修改完善自己組的設計方案設計意圖：將研討和探索同步完成，同時在設計和討論中完善設計方案，做出合格的生態(tài)瓶。制作一個生態(tài)瓶根據(jù)設計方案，完成生態(tài)瓶的制作。拓展提問：改變生態(tài)瓶里的生物數(shù)量和非生物條件會怎樣？設計意圖：指引學生進行長周期的觀察和比較。【板書設計】7設計和制作生態(tài)瓶探究目的模擬池塘生態(tài)系統(tǒng)，設計并制作一個生態(tài)瓶。探究過程設計與制作生物非生物教師：想一想你選擇的生物和非生物都有哪些作用呢？教師：想一想你選擇的生物和非生物都有哪些作用呢？種類、數(shù)量的設計草圖請寫出簡要的制作步驟：評評價與改進2.2.用浮的材料造船【教材簡析】在前一課中，學生對船的載重量、船體材料、構(gòu)造、動力系統(tǒng)等有了初步了解，并在制作和測試獨木舟的探索活動中發(fā)現(xiàn)了獨木舟存在載重量小和穩(wěn)定性差的問題，通過本課的學習，學生將在設計制作、測量、完善竹筏模型以獲得更好穩(wěn)定性和更大載重量的過程中初步感受浮力，認識到相應的結(jié)構(gòu)對船功能的影響。用技術與工程的學習方式設計與制作竹筏，動手動腦解決獨木舟載重量小和穩(wěn)定性差的過程，學生在獲得豐富動手實踐機會的同時，還能體驗先人依據(jù)社會需求改造船只的歷程。在教材最后，再次引導學生對比獨木舟和竹筏，會發(fā)現(xiàn)在穩(wěn)定性和載重量進步的同時，竹筏不能確保承載物干燥和載重量依舊不夠大等不足，通過與搖櫓木船和明代寶船的對比，提示學生新的研究方向---造一艘防水的小船。聚焦板塊通過回顧上節(jié)課獨木舟容易側(cè)翻的特點，怎么解決這個問題呢？然后通過出示先人竹筏的圖片，給了學生直接提示，自然而然地引出了本課的任務，用浮的材料造一艘船-竹筏。探索部分，探索活動1設計制作一個竹筏；探索活動2，測試竹筏的穩(wěn)定性及載重量；探索活動3比較獨木舟和木筏，讓學生感知技術的進步，及竹筏的不足。最后通過研討，鼓勵孩子們對于改造竹筏提出自己的見解，在這個過程中感受人們的需求可以讓技術得到突破【學情分析】孩子們在前一課的基礎上對船的結(jié)構(gòu)、材料、載重量等已經(jīng)有了初步的認識，而獨木舟的制作更是給孩子搭了一個腳手架，經(jīng)過獨木舟的制作再到現(xiàn)在的竹筏設計制作，符合維果斯基所提出的“夠一夠，摘桃子”，問題驅(qū)動下，孩子才能真探實究。【教學流程圖】【教學目標】科學概念目標1.用浮的材料可以制作船，改變材料的結(jié)構(gòu)可以改變船的載重量和穩(wěn)定性。2.生產(chǎn)生活的需求推動了造船技術的進步?？茖W探究目標1.經(jīng)歷設計與制作竹筏的過程。2.根據(jù)設計目標，對制作的竹筏進行性能測評，并不斷改進來提高船的穩(wěn)定性和載重量。3.通過探究認識到船的結(jié)構(gòu)與載重量的關系?？茖W態(tài)度目標能利用新的材料完成設計值制作竹筏的過程，培養(yǎng)創(chuàng)新意識?？茖W、技術、社會與環(huán)境目標感受船的發(fā)展和技術革新對人類帶來的深遠影響和變化?！窘虒W重難點】重點：竹筏的草圖設計及實物制作。難點：不斷修正設計與制作竹筏?！窘虒W準備】教師：多媒體課件小組：水槽1個、墊圈、船首實驗模型兩個、竹棒若干、橡皮筋、熱熔膠槍。實驗記錄單【教學過程】一、聚焦揭示課題（預設3分鐘）1.回顧上節(jié)課的獨木舟和測試實驗，重現(xiàn)獨木舟不穩(wěn)定易側(cè)翻的場景，激發(fā)學生思考，古人是怎么改造的2.出示古代先人竹筏的照片，直接提出任務要求：做一個竹筏。（板書課題）探索1、小組合作設計草圖并制作竹筏（預設10分鐘）師：工程師在完成一件新品之前會考慮什么。生：設計樣式、做準備工作……師：先把小組的設計草圖畫出來，再根據(jù)草圖來完成自己的竹筏.明確要求：先畫設計圖再制作能浮在水面牢固不散架【設計意圖】：讓學生經(jīng)歷一個完整的：思考-畫圖紙-制作，過程，同時提醒學生盡量按照設計圖進行制作，遇到困難必須改變思路的，應該先修正設計圖再進行制作，在這個過程中完成反思、積累經(jīng)驗。2、測試我們的竹筏（預設8分鐘）（1）.播放測試指導視頻，讓孩子重溫測試步驟（2）.用墊圈測試竹筏的載重量和檢驗穩(wěn)定性。測試用的水槽盡量大一些“水浸濕螺母”即為測試結(jié)束【設計意圖】：通過制作與測試，學生能切身體會到造船技術的進步和目前存在的不足，為下一節(jié)課的任務埋下伏筆。3.比較我們制作的竹筏和獨木舟（預設5分鐘）通過小組交流討論和總結(jié)，找到竹筏對比獨木舟的進步之處，并發(fā)現(xiàn)竹筏的缺點，不足即是突破口。竹筏的底部可以比獨木舟做得更寬、穩(wěn)定性更好、載重量更大等這些彌補了