生态缸的设计制作与观察方法.pdf

生态缸的设计制作与观察方法金?兵?四川省成都市石室天府中学?成都?摘?要?在?生态缸设计制作?的探究实践活动中?结合课程标准要求?对教材方案进行了优化处理?通过欣赏品鉴生态缸?创新设计生态缸?实践制作生态缸及持续维护生态缸等环节?促进学生对生态学相关概念的理解?培养学生的创新精神和实践能力?关键词?生态缸?设计制作?观察策略?核心素养?普通高中生物学课程标准?年版?年修订?中强调要让学生积极参与动手和动脑的活动?通过探究性学习活动或完成工程学任务?加深对生物学概念的理解?提升应用知识的能力?发展终身学习及创新实践能力?设计制作生态缸观察其稳定性?是人教版高中生物学教材选择性必修?生物与环境?第?章的一个探究实践活动?生态缸是依据生态学原理?将生态系统中具有的基本成分重新组织?构建成半封闭式的人工微型生态系统?微型生态缸通过结合传统的鱼缸及园艺微型景观?运用生态学原理?形成一个具有植物?动物和微生物的微型生物圈?设计制作生态缸观察其稳定性是一个落实课程标准的基本要求?培养学生创新精神和实践能力的优秀素材?但在探究实践活动开展时?因生态缸制作的复杂性?观察的长期性以及自制生态缸不够美观等因素?导致学生参加的意愿不强烈?生态缸作用发挥不充分等问题?笔者结合课程标准的要求?创新开展活动方案?融入美学?工程学等元素?经过多年探索?总结出了行之有效指向核心素养的生态缸设计与制作策略?视频展示生态造景?欣赏品鉴激趣开展活动时?教师先用视频展示不同造景风格的生态缸?引导学生欣赏品鉴?例如?细腻?脱俗和美艳的日本式造景?自然?开放?粗犷?凌乱和别具一格的德国式造景?层次分明?立体的荷兰式造景?模拟当地水?情境创设分析?考查内容与要求分析?问题设计层次分析?学生可能出现的错误点分析等方面进行打磨修改?例如第?小题的实验过程与结果?与第?小题的答题无关?最初是放在题干的大情境中?这样会使大情境显得过于复杂?学生在答题时情绪较易受影响?使考查结果受非智力因素的影响较大?降低了试题的效度?因此在试题打磨阶段?将该部分内容移到第?小题的问题情境中?再如第?小题的?小题?最初的设问是?结合上述研究结果?试从分子与细胞水平解释?能增强免疫抑制小鼠的特异性免疫功能的原因是?这样的设问的确可以很好地考查学生的科学探究与科学思维素养?但考虑到第?两小题连续?个设问都是考查长句表达?整题思维量太大?缺乏层次性?因此?在试题打磨阶段?将本小题设问改为以挖空的形式考查学生能否深度理解?特异性免疫?这一必备知识?能否将实验结果与特异性免疫知识建立联系?也使试题从基于学生的角度审视更具适切性?实测结果与分析试题对福建省部分学生进行实测?学生总人数为?名?试题满分?分?命题者预估全市平均分在?分之间?实测平均分为?分?结果与预期是相符的?试题的难度为?区分度为?难度适中?有很好的区分度?其中第?小题?第?小题的?小题?第?小题的难度值均低于整题的难度?且区分度均高于整题的区分度?实测结果反映学生对必备知识的理解能力?实验探究能力比较薄弱?需要进一步强化和提升?教师在教学中应多创设与必备知识紧密联系的科学探究类情境?帮助学生在深度理解必备知识的基础上提升科学探究能力?综上所述?在高考评价体系框架下?以科技文献为素材进行试题命制时?要以情境?课程标准的内容要求和学业质量标准为抓手?充分挖掘素材中核心价值的引领作用?紧扣学科素养的导向作用?通过层层设问重点考查学生的关键能力?引导学生将所学的生物学知识用以解决实际问题?同时?还要确保试题的真实性?科学性?权威性?并指向评价学生核心素养的发展水平?落实考查要求的相关维度?基金项目?年度福建省基础教育课程教学研究课题?指向生命观念建构的高中生物学课堂学习评价的实践研究?通信作者?主要参考文献?杨?帆?郭学恒?基于高考评价体系的生物科考试内容改革实施路径?中国考试?闵思明?赵晓瑶?陈赛红?等?太子参参须多糖对免疫抑制小鼠的免疫调节作用研究?动物医学进展?教育部考试中心?彰显学科特质?发挥育人功能?年高考生物试题评析?中国考试?俞如旺?林?帆?郑丽对?例析科技论文为素材的高考生物学科命题策略?课程?教材?教法?生物学教学?年?第?卷?第?期?域的区域性造景?古老?神秘的南美风格造景?原始?狂野的西非风格造景?体现雨林风貌?地势的水陆造景?美化居室?简单便携的佗草?水草团子?造景?博取众家之长?体现水草栽培技术功底的中国台湾式造景以及具有不同水域风情的东南亚风格造景?爱美之心人皆有之?学生在领略了各色水草造景的生态缸后?心里自然对生态之美?水草之美和造景之美产生深深的爱意?该爱意会内化为对生态缸的设计与制作的兴趣和意愿?分析阐示生态缸的六大系统?明理设计创新在学生对水草造景生态缸设计制作充满了向往之时?教师乘势引导学生学习探讨生态缸设计的六大系统?生态系统?生态缸的组成成分包括生产者?消费者?分解者?非生物的物质和能量?这些成分有什么功能?配置比例是多少?消化?系统?生态缸里会产生残枝败叶?各类生物的遗体残骸以及消费者的排遗物?这些都会对生态缸的环境造成影响?可能引起富营养化?污染水质造成?剧烈变化?或造成水的硬度?溶氧量发生变化?从而进一步造成生态系统的崩溃?怎么把废物清除掉呢?需要培育好微生物?利用微生物?吃?掉废物?这些微生物构成的系统就是?消化?系统?消化?系统中要考虑微生物种类及培养条件?系统?是众多植物?纯阴性水草除外?正常生长所必需的物质?因此?必须采取一定的措施补充生态缸里面水中的?通常的措施就是使用?钢瓶?根据钢瓶承压大小在里面放置一定量的碳酸氢钠和柠檬酸?让?缓释到缸里的水中?照明系统?植物生长必需的条件就是光照?要注意根据光照条件合理安排生态缸摆放的位置?不能阳光直射?如果有必要可以使用一定的照明灯光?光照太强藻类容易暴发?光照太弱?阳性水草会长速太慢?且红色水草也会慢慢不发色?过滤系统?消化?系统对废物的消化能力是有限的?主要是针对一些细小的废物?如果要去消化掉一些稍微大型的颗粒状废物需要花费比较长的时间?所以?一套与生态缸匹配的过滤系统是必要的?造景系统?生态缸景观需要进行设计?小组团队设计绘出图纸之后?列出相应材料的种类?数量并准备?包括?造景石?底砂和沉木的选择?近景水草?中景水草和远景水草的选择以及鱼虾的选择等?学生在了解了生态缸六大系统之后?教师引导学生对生态缸进行创新设计?强调生态缸创新性是指在造型设计?原材料选用?外观整体形态给人的视觉感受和运用现代化新技术上的创新?之后?学生组织团队?选定造景风格?构思生态缸设计?绘制在纸上?再在小组团队的深度思考下不断完善?最终成型?微课演示制作方法?动手操作实践学生根据自己绘制的图纸?进行开缸工作?这个环节教师可以提前选定一个风格的生态缸进行课下制作?录制微课?课上利用微课演示制作方法?高效引导?例如?日本式造景生态缸的制作流程如下?第?步?选择相应材料?在缸外的桌上或地上摆放造景石?有些需要粘合的造景石可在此时用骨架胶粘起来?同时?还需要把设计在沉木上的水草粘或绑起来?第?步?确定好造型后?就在缸里按照预先设计铺设底砂?同时放入一定量的硝化细菌等微生物?设置好消化系统?第?步?把缸外摆好的造景石?平移?到鱼缸里面?微调后就清洗沉木?将沉木插入到预设位置?倒入一定量的水草泥?第?步?放入适量的水?不宜过多?让水草泥保持湿润状态即可?根据设计用镊子植入水草?在造景石或沉木上粘贴一定量的莫丝草?第?步?放入一个塑料袋在缸内?缓慢向缸内注水?注水位置在塑料袋上?避免打乱景观和让水草漂浮?也可以用软管缓慢注水?第?步?安装照明系统和过滤系统以及?系统?第?步?养水一周之后?将购买来的鱼虾过水过温之后放入鱼缸?等到水草长起来之后便成景了?观察显示系统变化?科学细心维护生态缸制好后?可继续放在实验室维护美化?也可放在教室外的展示柜上持续观察?记录缸内生物种类及数量变化?生态缸生态系统不论放在哪里都会遇到?成长的烦恼?常见有?藻类大暴发?水草疯长?鱼虾死亡?水发臭?溶叶和红色水草变绿等现象?生态缸生态系统的变化?可诞生很多有价值的探究问题?例如如何控藻?如何防止某些水草疯长?如何提高鱼虾成活率?如何使红色水草叶?如血红宫廷?保持红色?如何提高生态缸系统的稳定性?生态缸稳定性维护对保持生态环境稳定有什么启示?生态缸换水注意事项有哪些?不同水草生长状况与光质?光照强度之间有怎样的关系?温度对生态系统稳定有何影响?教师在学生面对?烦恼?时?进一步引导学生对感兴趣的问题进行探究实践?可以利用生态缸开展实验?查阅文献了解相关原理和结论?在该探究实践活动中?对教材方案进行了优化处理?如利用微课视频等信息化手段展示生态缸景观及制作流程?加深了学生对生态缸的直观认识?提升了学生参加探究实践活动的意愿?提高了课堂效率?设计环节融入工程学思想?进行了造景设计培训?学生在潜移默化中认识了景观设计师职业?动手操作实践环节?生物学教学?年?第?卷?第?期融合质壁分离原理?探究植物耐寒机理?的实验设计时?祺?江苏省海门中学?海门?摘?要?在寒冷环境下?植物细胞液浓度增大?自由水减少?以防止冻伤?基于植物细胞失水发生质壁分离原理设计实验?以质壁分离时间?程度和质壁分离细胞占比为测定指标?获得数据以深刻理解?植物通过增加细胞液浓度适应低温环境?关键词?植物耐寒?质壁分离?实验设计?社会责任?不同植物耐寒性有较大的差异?在学习了高中生物学必修?模块?被动运输?中?探究植物细胞的吸水和失水?这一内容后?学生对?探究植物耐寒机理?产生极大兴趣?在习得?观察植物细胞的质壁分离和复原?阐明植物细胞通过吸水或失水维持细胞结构和功能的正常?这一生物学概念之后?学生试图从植物细胞液浓度变化的角度来解释植物耐寒的机理?笔者引导学生思考?是否可设计实验为自己的想法提供实验证据?据此?进行了本节创新实验教学?实验原理实验原理是?耐寒植物细胞在低温环境下?自由水的比例逐渐降低?而结合水的比例逐渐上升?细胞液浓度升高?以避免气温下降时自由水过多导致结冰而损害自身?植物细胞的原生质层相当于一层半透膜?半透膜两侧细胞液与外界溶液的浓度差决定细胞吸水或失水?当细胞液浓度小于外界溶液浓度时?细胞失水?低温处理的植物细胞自由水减少?细胞液浓度变大?在一定的高浓度溶液中失水速度较之常温下植物细胞液变慢?当植物细胞的液泡或原生质层带有特定颜色时?可在显微镜视野中观察其质壁分离现象?低温环境下植物细胞液的失水程度可通过原生质体中有色区域的变化程度进行定量测定?实验准备?实验试剂?质量浓度为?蔗糖溶液?清水?实验材料?常温和?低温处理?的紫色洋葱鳞片叶?葫芦藓叶片?实验器材?数码显微镜?计时器?载玻片?盖玻片?镊子?刀片?剪刀?滴管等?实验变量?自变量?常温和?低温处理?的紫色洋葱鳞片叶?葫芦藓叶片?因变量?质壁分离程度的定量检测?教材中对质壁分离现象为定性观察?本节立足于教材?提升思维?对质壁分离的相关数据进行记录?对质壁分离的程度进行定量分析?本实验中对以下数据进行了采集和处理?初始发生细胞质壁分离所需时间?相同时间内细胞质壁分离所占百分比和相同时间内原生质体长度?细胞长度之比?实验步骤全班分为?个合作学习小组?每个小组可选择紫色洋葱鳞片叶或葫芦藓叶片为实验材料?制作临时装片?方法?选取常温和?低温处理?的紫色洋葱鳞片叶?用刀片在外表皮上划一方框?用镊子撕下?置于已备好的载玻片上的清水中并展平?盖上盖玻片?制成临时装片?方法?选取常温和?低温处理?的葫芦藓叶片?用剪刀剪取相对宽阔的叶片?同上述操作?制成临时装片?用低倍镜观察?选择合适的视野?分别观察低温处理前后的紫色洋葱鳞片叶和葫芦藓叶片的中央液泡的大小?原生质层位置?提示?洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡为紫色?葫芦藓叶片细胞的原生质层为绿色?引流法将细胞浸润在?蔗糖溶液中?从盖玻片的一侧滴入蔗糖溶液?在盖玻片的另一侧用吸水纸引流?重复?次?再用低倍镜观察并记录相关数据?引流法操作完成时立即用计时器开始计时?至视野中有细胞发生?进行了?养水?处理?减小了鱼虾死亡率?利用水草泥代替了沙土?防止缸内水变浑浊?便于更准确统计生物种类和数量?注水时用了缓冲?塑料袋?防止缸内水草泥冲散?景观损毁?观察统计环节开展了生态缸的维护工作以及对生态缸出现系列问题的进一步探究与实践?深入培养了学生的创新精神?团队合作精神?探究实践能力和社会责任?让学生深刻认识了维护生态系统稳定性的不易?基金项目?四川省教育信息技术研究?十四五?规划?年度课题?双新?背景下高中生物学微课程群的开发和应用研究?主要参考文献?中华人民共和国教育部?普通高中生物学课程标准?年版?年修订?北京?人民教育出版社?周?游?王?倩?海南五指山热带雨林生态缸的制作与保养?现代园艺?祝斯琦?徐绮琪?未来主义在生态缸景观上的表现?以微型空气凤梨生态缸为例?河北农机?康?敏?陈?宇?浅议微水景生态缸景观设计营建?黑龙江农业科学?生物学教学?年?第?卷?第?期