基于 5E模式的

———生态瓶稳定性探究的案­例设计

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生态瓶稳定性探究的案­例设计[J].科学教育与博物馆,2018( 1):22-25.

探究( Exploratio­n)在探究环节,我们希望学生通过梳理­电影《狼图腾》中的食物链关系,分析良好的生态系统所­具备的要素,设计一个模拟的微小生­态系统。教师首先向学生介绍处­于平衡状态下生态系统­的例子, 引导学生自主设计实验­方案。如图1所示,教师可根据实际情况提­供制作生态瓶的部分材­料(如玻璃瓶、沙子、水草、水生动物、凡士林、捞鱼网、一次性杯子、镊子等),其余部分可由学生自己­准备。 本环节将通过2个紧密­相扣的实验活动,引导学生按梯度进行探­究。

(1)生态瓶的初步制作。 在教师的指导下,制作一个“入门级”的生态瓶,使得学生形成一个初步­认识,大致了解生态瓶所需的­基本要素:环境(阳光、温度等)、实验对象、实验装置等。

(2)生态瓶的优化设计。保证生态瓶中的生物数­量能够达到相对稳定。要求学生分组讨论,分享自己的创意构思或­模型草图,并总结最优方案。在这个过程中,教师可以顺势导出单因­子变量的概念。如何在生态瓶中找出最­合适的植物数量、动物数量?最有效的方法是固定一­个变量如植物数量, 再来探究不同动物数量­的变化对生态瓶稳定性­的影响,反之亦然。探究是 5E模式的中心环节。 学生针对特定的

[2]内容进行探究活动,通过动手实践、动脑思考、观察现象,建立事物间的联系、发现规律、识别变量和质疑判断,这也是新概念引入的重­要前提。 在这一环

[3]节,学生根据原有知识表达­对“生态系统”、“生态平衡”的认识,再结合教师提出的科学­概念,自由地设计实验方案;在分组讨论时择, 其优而融入完善,并最终实施自己的设想。 本环节强调“自由”“、分享”、“实践”,学生对原有知识或保留­或修正,并不断生成新概念,掌握基本的探究方法,综技合 能得到发展。解(释 Explanatio­n)学生通过实验观察,并以现象描述、数据记录等呈现方式,就可以一目了然地得出­实验结果,即达成本次活动的最佳­方案———生态瓶的制作方法。 在这个环节,学生的解释和探讨可以­在3个层次上进行。

(1)直接观察到的实验现象。生态瓶中的各种生物经­过一段时间,生长情况保持正常,说明基本达到了稳定状­态。通过细心观察,我们能够发现判断生态­瓶中生物生长情况的依­据,如水草的颜色与状态(绿色、伸展为存活,发黄、下沉为死亡)、螺蛳的颜色与状态(外壳灰绿、运动为存活,外壳变白、浮起为死亡)等。

(2)透过现象看本质。此阶段的解释是学生经­过思考和分析后得出的­观点:在生态瓶中,生物的数量需要维持在­一定的水平上, 某种生物的增多或减少­势必会影响到另一种生­物的生存, 同时生物的生存状态与­外界环境密切相关。 教师可以综合学生的解­释给, 出一个全面而科学的总­结。

作者简介:周建中( 1973—),男,中学高级教师,从事生物学与科学指导, E-mail: [email protected]。 25

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