模拟制作生态瓶构建生态系统模型

夏丽珍

摘 要：模型方法是一种重要的科学方法，也是一种重要的生物学学习方法，现结合教学实践探讨通过模拟制作生态瓶构建生态系统模型在生物学教学中的应用。

关键词：生态瓶；模拟制作；生态系统；模型

中图分类号：G63 文献标识码：A 文章编号：1673-9132（2018）05-0121-02

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2018.05.075

一、生态瓶在生物教学中的地位和作用

生态瓶，是“将植物、能以植物为食的动物和其他非生物物质放入一个透明容器中，然后密封，形成的一个人工模拟的微型生态系统”。在生物学教学中通常模拟的是微型池塘生态系统。

初中、高中的生物课程中都有涉及生态瓶制作的内容。因为生态瓶直观生动，可以为生态系统有关内容的教学创设情境，学生在合作完成生态瓶的设计、评价、修正、完善、制作、观察的过程中学习生态系统有关内容。

通过设计并制作生态瓶，学生更容易理解生态系统的结构；通过观察生态瓶，学生初步学会观察生态系统的稳定性，加深对自然界生态平衡的认识和理解。通过生态瓶的设计制作和观察还可以培养学生的合作意识、探究意识、动手能力、分析问题解决问题的能力、表达与交流的能力，因此生态瓶是生物学教学的重要内容。

二、生态瓶制作在生物教学中遇到的问题及对策

（一）生态瓶的制作步骤与注意事项

1.在洗净的瓶中放入少量淤泥，将淤泥平铺在瓶底。

2.将洗净的沙子放入瓶中摊平，厚度约为1cm。

3.将新鲜的河水沿瓶壁缓缓加入，加入量为瓶容积的左右。注意：新鲜河水也可用放置24h左右的自来水代替，加水时动作要缓慢，不要将淤泥冲出，以免水质变混。

4.放入一些新鲜水草。若是有根水生植物，可用长镊子将植物的根插入沙子中。

5.放入2-3条小鱼和几个螺蛳，等瓶中生物都成活时将瓶口密封，贴上标签，注明制作者姓名及日期，生态瓶制作完成。注意：瓶中的生物要有很强的生活力，不要用金鱼，因为金鱼对新环境适应能力很差。

6.将制成的生态瓶放在较强的散射光下，不要移动生态瓶。注意：应避免阳光直射，以免瓶内温度过高，影响瓶中生物的存活。

（二）生态瓶的制作在生物教学中遇到的问题及对策

1.生态瓶的设计与制作与观察需要的时间长

由于生态瓶的设计与制作需要较长时间，在生物课堂教学中要完成生态瓶的制作难度较大。而且学生观察稳定性所需时间，因制作的质量不同而不同，需要历时几天到几周甚至更长时间。所以中学生物教学中往往以活动的形式安排学生课外完成生态瓶的制作及稳定性观察。

2.学生课堂分组实验材料成本高

制作生态瓶所需的实验材料小鱼因为需要保持其强生活力，如果要进行学生分组实验在实际教学中要做大量的准备工作，经济成本较高。

3.学生课外完制作的生态瓶稳定性较低

对多数学生而言，课外制作生态瓶上手容易但很难保证生态瓶的质量，制作的生态瓶稳定性低，维持的时间太短。不少学生做的生态瓶中的小鱼第二天就死了，这样不仅容易影响学生的积极性，且不能充分发挥生态瓶在教学中的作用。

三、模拟制作生态瓶构建生态系统模型

教师将生态瓶的制作活动变成课堂上模拟制作生态瓶构建生态系统模型，既可以为生态系统的教学创设情境，又降低了制作的难度。课堂上模拟制作生态瓶可以培养学生建模思想和建模能力。有了课堂上模拟制作生态瓶的经验，学生课外再制作生态瓶可以显著提高学生的参与度以及制作的生态瓶的质量。

（一）材料准备

1.容器的选择与处理

可选择开口较大的带盖玻璃瓶，如罐头瓶、饮料瓶等，也可以使用塑料瓶，如矿泉水瓶。容器不宜太大，以500ml左右为宜。矿泉水瓶材料易得，方便携带，也宜作为生态瓶模拟制作的容器。由于矿泉水瓶瓶口较小，不易操作，需先将矿泉水瓶减去上面约部分，待生态瓶制作完成再将剪下的部分用透明胶密封回原状。

2.模拟材料：用塑料仿真水草、小鱼、螺蛳模拟活的水草、小鱼、螺蛳

3.其他材料：自来水、小石子、沙子

（二）生态瓶的模拟制作

模拟制作的步骤与本文上述生态瓶制作步骤基本相同，因为不需要考虑放入生态瓶的水草、小鱼、螺蛳的存活情况，大大降低了实验难度。只需先将沙子放入瓶中，倒入适量水，然后依次放入塑料仿真水草、小鱼、螺蛳，最后将瓶口密封，贴上标签。

（三）学生模拟成果展示

四、反思与感悟

模拟生态瓶的制作不仅所需时间短，而且材料易得、成本低、可重复利用，有利于在课堂中开展学生活动，利于为生态系统有关内容学习提供情境。由于模拟制作降低了制作的难度，学生学习兴趣浓厚，参与度高。有了模拟制作的成功体验后，学生制作生态瓶的质量普遍提高，而不是应付完成，流于形式，利于发挥生态瓶的制作活动的教学效益。為了弥补模拟制作的不足，在教学中，可把真实制作的生态瓶与学生模拟制作的生态瓶一起展示，引导学生分析模拟制作与真实制作的不同点，让学生明确真实生态瓶制作成功的关键是保证瓶内生物的生活力。

模型方法是一种重要的科学方法，也是一种重要的学习方法。在教学中积极应用模型方法，可以提高学习兴趣，培养学生合作意识、探究意识、动手能力、分析问题解决问题的能力。生物教师在教学活动中应尽可能多的为学生提供动手实践的机会，实践活动要面向全体学生、符合学生实际，这样实践活动才能发挥最大的教学效益，而不是流于形式，走过场。

参考文献：

[1] 匡廷云，曹惠玲.义务教育教科书生物学七年级上册[M] 南京：江苏凤凰科学技术出版社，2012：47.

[2] 课程教材研究所，生物教材研究开发中心.生物（必修3）[M].北京：人民教育出版社，2007：112.endprint