芻議生態球模型的制作及失敗原因

蘇科版七年級上冊《生物》第一章有一個DIY作業，要求制作一個生態球，很多生物教師沒有引起足夠的重視，有的上課時講一下，有的一帶而過地要求有興趣的同學課后做一下，有的干脆不講。筆者認為，這個生物模型大有可為，我們應認真督促學生做好這個模型。

一、生態球模型的制作及意義

從“做中學”是杜威提出的教學理論，主張學校里知識的獲得與生活過程相聯系。我國《基礎教育課程改革綱要（試行）》指出：要改變過于強調接受學習、死記硬背、機械訓練的現狀，倡導學生主動參與、樂于探究、勤于動手，培養學生搜集處理信息、獲取新知識的能力、分析和解決問題的能力以及交流與合作的能力。生態球模型的制作既符合新課標的精神，又能很好地詮釋“做中學”的真諦。教師應布置學生小組集體制作生態球、生態瓶或生態箱，讓學生小組合作完成這個作業，并評出最佳作品。完成這個模型，首先需要找到合適的料，比如箱子、瓶子、水、植物、動物等。如果這個小型生態系統要保持更長的時間，必須關注生態瓶中各種生物的種類、數量、比例以及合適的條件，學生可能花很多的功夫琢磨自己的作品，在此過程中，小組合作能力、探究能力、創新能力等得以培養。

例如，關于光合作用和呼吸作用的關系，新課標的要求是“理解”，這個知識點既是重點又是難點，因為這個知識點抽象、難以把握。教學中，通過教師的講解，或書本知識的學習，學生可能會記住，但很難真正去理解。在制作生態球模型時，學生為了讓其存在時間更長，必須注意動植物的比例，氧氣、二氧化碳的平衡，陽光、空氣的作用等。也有很多學生在制作的過程中經歷過失敗，比如植物少、動物多，很快動物就會出現缺氧現象，或者生態瓶沒有放在光下，里面的生物也會出現缺氧甚至死亡現象，學生當然會分析失敗的原因，并努力成功，在此過程中，能夠理解生態瓶中動植物的作用，理解光合作用和呼吸作用的關系，理解陽光在生態系統中的作用。這種通過實踐獲得的經驗是任何書本知識都不能代替的，是一種真正意義上的深刻理解。

二、生態球模型制作失敗的原因

一個生態球實際上就是一個小型生態系統，而且是一個密封的生態系統，除了陽光外，其余外界的任何物質都不能進入這個模型，憑借生態瓶內各種成分的合理配置，達到一個動態的平衡，也就是暫時的生態平衡。當然，能夠做到這一點是很不容易的，需要考慮生態球內各種成分的種類、數量、比例等，考慮食物鏈的條數、光合作用和呼吸作用的關系等，任何一個疏忽都可能造成前功盡棄，實驗失敗。常見的失敗原因如下：

第一，缺乏陽光照射，呼吸作用大于光合作用，瓶內二氧化碳含量高，動物死亡，一段時間后，植物死亡，生態平衡破壞。

第二，生產者、消費者的比例關系不恰當。最常見的是植物少、動物多，呼吸作用大于光合作用，瓶內二氧化碳含量高，動物死亡，更長一段時間后，植物死亡，生態平衡破壞。

第三，分解者不可缺少。個別學生將生態瓶消毒，造成分解者缺乏，動物的糞便不能及時分解，環境污染、惡化，生態平衡破壞。

第四，不理解生態系統的實質，生態瓶沒有密封，外界的空氣可以進入生態瓶，不能成為真正意義上的生態系統，更談不上生態平衡了。

第五，食物鏈太簡單，不能體現生態系統的復雜性。

由于有這么多的失敗可能，真正成功制作一個生態瓶并不是一件容易的事，因此，學生對保護環境，維持生態平衡的意義能夠體會更深刻，認識更到位，保護環境的行為才能更自覺、更堅決。

常見的考題：一位同學將魚、田螺和一些水生植物一起放在盛有水的密封的廣口瓶里(參見下圖)，在廣口瓶的近旁放一盞電燈。過了幾天，他發現這只瓶子中的水會慢慢地變綠。綠顏色說明有水藻在生長。分析回答：

（1）在廣口瓶生態系統中，生物因素和非生物因素各有哪些？

（2）非生物因素是否能進入這個密封的瓶子？如果能，主要是什么？

（3）魚、田螺和水生植物能分開在密封的瓶子里單獨生存嗎？為什么？

(4)請寫出其中一條食物鏈。

(5)小明擔心瓶內的生物缺氧，將瓶蓋去掉，請問這還是一個生態系統嗎？

（6）如果沒有光照射，這個生態系統會有怎樣的變化？

（7）小玲在做生態瓶之前，將瓶子進行了徹底的消毒，這樣做合適嗎？

（8）無論如何保護，人工生態系統最終不能長久存在（如生物圈2號），對此，你是如何理解的。

總之，無論是從培養學生的生物學素養還是從提高學生的成績角度，制作生態球模型的這個活動能夠達到很好的教學效果，體現新課標倡導的三大理念。因此，組織學生做好這個模型是很有意義的。

(責任編輯 黃春香）