瓶中微世界设计并制作生态瓶 · 八年级生物
项目启动

设计并制作生态瓶

AI 赋能项目式学习 · 你就是"小小生态工程师"

一条被污染的河,是怎么自己变清的?
我们能不能把这条"活着的河"装进瓶子里,还让它活下去? 驱动问题 · 本节课要解决的核心挑战

本节课的知识地图

生态瓶知识结构图
师
导师卡片 · 授课教师

本节课需要你在关键处"停一停、问一问":AI 给的建议,能不能说出为什么?
课堂口令:AI 负责给建议,你们负责讲道理。

环节一 · 5分钟

从一条河,到一个瓶子

观察对比 → 提出驱动问题 → 明确项目任务与难点

教师提示:先让学生自己说"人们做了什么",再追问"截污之后河就清了吗",逼出"自我维持的系统"这一概念。

同一条河,两个年代

泉州风格河道治理前后对比(AI重绘示意图)

左:水面发绿、杂物漂浮、靠人工打捞;右:水清岸绿、有鸟停歇。

想一想,再投票

从"浑浊"到"清澈",最关键的变化是什么?

B 更接近本质:截污只是"停止伤害",真正让河长期清澈的,是它重新成为一个能自我维持的系统——有生产者、消费者、分解者,物质能循环、能量能流动。
项目任务:设计并制作一个能较长时间维持平衡的微型生态系统。
项目难点:如何合理配置生物的种类、数量与比例。
环节二 · 7分钟

知识锚定:生态系统由什么组成

把 6 个要素拖进正确的位置 —— 拖错会有提示,拖对会讲清原理

生态瓶要"活得久",四样东西一样都不能少:生产者 · 消费者 · 分解者 · 非生物环境。
金鱼藻(水草)
小金鱼
小虾
塘泥中的细菌、真菌
阳光(散射光)
水与空气

生产者

制造有机物、放出氧气

消费者

消耗氧气和有机物

分解者

把残体分解为无机物

非生物部分

光、水、空气、温度
营养结构

食物链与食物网;瓶中建议不超过 3 个营养级。

能量流动

单向、逐级递减;所以植物要多、动物要少。

物质循环

生产者→消费者→分解者→回到环境,形成闭环。

环节三 · 10分钟

会提问,才会学习:四要素提示词

拼一句"AI 听得懂"的话 —— 身份 + 任务 + 要求 + 输出形式

模板:我是……(身份),在做……(任务),请帮我……(要求),以……形式输出(格式)。
教师提示:对比"生态瓶怎么做"与四要素提示词,让学生自己说出差别;投屏 1–2 份学生的提问,点评"信息越具体,答案越能用"。
方法论落点(请板书):AI答案 → 讨论 → 筛选 → 采纳/存疑
环节三/四 · 15分钟

生态瓶设计模拟器

拖动滑块配比你的生态瓶,看氧气供需与 7 天走势 —— 这是本课重难点

① 配置你的生态瓶

氧气供需(产氧 ÷ 耗氧)—
水质与稳定性预测—

② 7 天模拟走势

横轴:第 1–7 天;蓝线=溶氧水平,绿线=水质清澈度(0–100)。

调整左侧滑块,然后点击「让'生态工程师'诊断」,看看你的配比能不能撑过 7 天。
环节五 · 10分钟

动手制作:顺序错了,很难补救

把 5 个步骤拖成正确顺序(拖动上下移动),然后点击校验

  • ?放入小鱼、小虾等动物
  • ?铺塘泥(约瓶高 1/5)
  • ?加盖密封,贴标签,放散光处
  • ?沿瓶壁缓缓加水,留空气层
  • ?用镊子种入金鱼藻等水草
关键提醒
  • 先种植物、后放动物:让植物先扎根、先放氧。
  • 塘泥自带微生物,不需要另加分解者。
  • 水要用河水或晾晒过的自来水,避免余氯。
安全与分工
  • 每组设"操作员"与"安全员",接触自然水体后必须洗手。
  • 观察员记录初始状态:水样、植物、动物。
  • 放生须回归采集地,不得随意倒入其他水体。
环节六 · 5分钟

展示评价:自评 + 互评 + AI 评

对照量表打分,系统自动算总分并生成可复制的评价文本

维度具体要求评分(单选)
构成合理性
30分
① 有必要成分:水生植物(生产者)、小鱼/螺(消费者)、底泥(含分解者)、晾晒水;② 数量合适:植物不挤、生物不超过 3 条
生态稳定性
40分
① 7天内生物存活(无死亡);② 水质清澈(无发臭、无大量浑浊);③ 不频繁开盖
观察与知识
30分
① 有观察记录(日期+生物/水质状态);② 能说清"植物供氧、动物用氧"的简单关系
总分:—
教师提示:自评与 AI 评分不一致时最有价值,追问一句"AI 这条建议你们接受吗?为什么?",把差异变成讨论素材。
环节七 · 3分钟

巩固练习与知识图谱

两道题检验目标达成度,再点开知识图谱做结构化回顾

第 1 题:制作生态瓶已准备玻璃瓶、池塘水、螺蛳、金鱼、河虾,还必须补充的是( )
答案 A。瓶中已有消费者(螺蛳、金鱼、河虾)和非生物环境,缺少生产者——没有金鱼藻,就没有能量入口和氧气来源。
第 2 题:下列哪种配比能较长时间稳定存在?( )
答案 C。动物多则耗氧大于产氧,会缺氧死亡;只有动物没有生产者也不行。生态平衡不是"什么都不变",而是"供需大致相当"。

知识图谱:点一点,串起来

点击上方任一节点,查看它在生态系统中的位置与联系。

课后任务(连续 2 周)

  • 每天 2 分钟:记录植物、动物、水质状态并上传。
  • 查看 AI 给出的改进意见,能做的当天调整。
  • 一周后复盘:稳定的组做升级版,失败的组反思重建。
给同学们的一句话:一个能自我维持的系统,既精妙又脆弱。走出这间教室,愿你们多一分对自然规律的敬畏,也多一分"我可以做点什么"的责任感。
已复制