《细菌和真菌》教学设计

《细菌和真菌—细菌和真菌在自然界中的作用》教学设计

教学设计者基本信息

姓名 张宇 学校 北京市海淀区

教师进修学校附属实验学校

学科 生物 邮箱 ******************

年级 初二 教科书版本 人教版八年级上册

单元整体设计思路

“细菌和真菌”为人教版义务教育教科书《生物学》八年级上第五单元第四章的内容，本章重要概念是：细菌真菌的特征决定了它能够承担生态系统中分解者的角色，并对其它生物产生重要影响。

根据新课程标准提出的生物学核心素养，本单元所涉及的生物学核心素养分析如下：

生命观念

能概述细菌和真菌形态结构特点决定其生活方式，在自然界中承担着分解者的角色。

能描述腐败现象，概述腐败的本质是细菌和真菌在其生活过程中，通过呼吸作用，分解有机物，释放能量，在实现自身繁殖的同时，促进了生态系统的物质循环与能量流动。

能概述细菌和真菌分解有机物这个过程，会受到温度等因素的影响。

科学探究和理性思维

能就堆肥桶中发生的现象，进行观察、提问、实验设计、方案实施以及结果的交流与讨论，完成从现象到本质的思维转变过程。

能从堆肥桶中发生变化的实验结果，建构在一个微生物发挥分解作用的模型，用以解释整个生物圈中，微生物作为分解者所发挥的作用。

能认识发酵桶中所发生的变化，是非常复杂的，在有限的实验条件下，研究特定问题，不能以偏概全。

社会责任

学生通过本单元学习，在以后生活中，能够在垃圾分类、厨余垃圾初步处理、废物再利用（园艺生物肥料）、学校垃圾分类等方面身体力行，承担社会责任。

基于以上核心概念和学科核心素养的分析，本单元选择“发酵堆肥桶里发生了什么？”为贯穿单元的探究话题，驱动学生在不断的探究中习得新知，获得能力和素养的提升。

单元学习流程

提出问题：（第一课时）

堆肥桶里发生了什么  背景：北京的垃圾产量和处理能力的不平衡，引出堆肥桶

 提出探究话题：堆肥桶里发生了什么？推测，垃圾腐烂了，设计实验方案

 堆肥桶中细菌和真菌取样培养

 培养细菌和真菌的一般方法

从现象到本质，从宏观到微观解决问题：堆肥桶内发生分解的过程和原因 第二课时

 观察菌落

 显微观察细菌和真菌，了解其形态结构特征

第三课时

 对比认识细菌和真菌生活方式和繁殖方式

 探究腐烂发生需要的环境条件

 设计对照实验，将食物(水果、馒头、豆腐)、落叶、土壤、手上、水中、空气、衣服、桌子等地方的细菌和真菌, 在温度、含水量等不同条件下进行培养，观察

第四课时

 观察堆肥桶中的现象，解释原因，分析细菌真菌在此过程中所起的作用。

 理解细菌和真菌作为分解者在生物圈中参与了物质循环。



迁移和运用：

堆肥桶启示和利用（第五课时）

细菌和真菌与我们的生活息息相关。

 了解人类对细菌和真菌的利用

 体验发酵、保鲜等生物技术在生活中的应用

 能解释生活中的相关现象 教学目标

本节课涉及到本单元的第四课时的学习。

知识目标：

1.理解堆肥桶里的细菌和真菌在生活和繁殖过程中，在适宜的温度等条件下，分解了垃圾中的部分有机物。

2.概述细菌和真菌在生物圈中作为分解者参与自然界中的物质循环。

能力目标：

1.能够用观察与思考、实验与推理、建立联系等方法，理解细菌和真菌在适宜的条件下，分解有机物，产生了酒精等产物。

2.能够根据细菌真菌作为分解者参与物质循环的角色，制定切实的环保行动计划。

情感态度价值观：

1.感受细菌和真菌的生活与我们的生活息息相关；

2.领悟到人类可以利用它们进行垃圾处理，减轻环境负担。

教学重难点

教学重点：

1.理解堆肥桶里的细菌和真菌在生活和繁殖过程中，在适宜的温度等条件下，分解了垃圾中的部分有机物。

2.概述细菌和真菌在生物圈中作为分解者参与自然界中的物质循环。

教学难点：

建立腐烂现象和细菌真菌分解有机物之间的关系。

学情分析与教学策略

学生分析：

知识：从学生的生活经验知道细菌和真菌能够分解动植物遗体，但并不清楚分解的过程，不能利用细菌和真菌的生活特点解释自然现象，不能为人类生活服务。

方法能力：学生已经具备一定的实验探究的能力，但是还不能熟练地结合逻辑推理完成探究过程。

教学策略：

1、以“探究：堆肥桶中发生了什么？”为贯穿单元的探究话题，驱动学生在不断的探究中习得新知，获得能力和素养的提升。

2、以堆肥桶中发生变化的实验结果，建构一个微生物发挥分解作用的模型，用以解释整个生物圈中，微生物作为分解者所发挥的作用。

3、通过实验，描述堆肥桶中的腐败现象和其他变化，建立腐烂现象和细菌真菌分解有机物的本质之间的联系，认识到腐败的本质是细菌和真菌在其生活过程中，通过呼吸作用，分解有机物，释放能量，在实现自身繁殖的同时，促进了生态系统的物质循环与能量流动。

4、学生通过本单元学习，在以后生活中，能够在垃圾分类、厨余垃圾初步处理、废物再利用（园艺生物肥料）、学校垃圾分类等方面身体力行，承担社会责任。

教与学的过程设计

环节1：导入，承接上一个问题，提出本节课的目标

老师：通过前面的学习，关于“堆肥桶里发生了什么？”这个话题，我们已经做了哪些探究呢？

展示之前的活动照片：厨余垃圾装桶；检测到桶内有大量的细菌真菌，菌糠中有大量的细菌和真菌；认识了细菌和真菌具有一定的形态结构，适合分解有机物生活和繁殖。

提出本节话题：那么，堆肥桶里究竟发生了什么？让我们一起来揭秘。

环节2：实验探究并分析堆肥桶中发生的分解作用以及影响因素。

探究：打开堆肥桶，里面发生了什么？

推测：打开堆肥桶前，请推测会有什么变化发生？ 学生：腐烂了，有气味，垃圾变少了等；补充：气味等变化是腐烂现象；看不到闻不到的可能还有什么？氧气少了，二氧化碳多了。

验证：如何判断和检测这些变化是否发生？

活动方式：讨论，汇报

1.材料

广口瓶装置里放分装好的堆肥桶内的垃圾和菌糠混合物；澄清石灰水；蜡烛匙；备用：口罩，手套；

2、借助以下表格思考和记录

项目 1 2 3

按顺序进行哪些操作？

观察到什么现象？

获得什么结果？

得出哪些结论？

初步结果：学生先检测氧气和二氧化碳的变化，再观察堆肥桶内的各种现象，发现，厨余垃圾发生了腐烂，细菌和真菌因为分解有机物获得能量而消耗了氧气并产生了二氧化碳。

教师提示：其实堆肥桶内的变化非常复杂，在有限的实验条件下，研究特定问题，不能以偏概全。

进一步提问：请解释厨余垃圾腐烂和细菌真菌分解有机物之间有什么关系？

学生思考后，建立两者之间的联系，说出，细菌和真菌在厨余垃圾的营养物质上生长繁殖，分解食物中的有机物，以满足自身需要。食物中的一些物质被破坏了，食物会发出臭味和酸味，失去了原有的坚韧性和弹性，颜色也会发生变化。食物就腐烂了。

教师强调学生发言中的重点：腐烂发生的本质是细菌和真菌分解有机物。

追问：哪些因素会影响分解速度？

学生推测：温度，有机物种类等

实验组同学讲解实验过程，说出不同温度对比下的桶内物质腐烂程度，证明适宜的温度加快腐烂发生；

其他同学评价实验方案，从是否设置对照实验、是否设置了单一变量、是否重复实验，来评价结果是否准确。

补充1：北极地区垃圾分解特点等，说明低温从一定程度上减慢细菌和真菌的繁殖

补充2：其他的因素也会影响细菌和真菌的繁殖，进而影响分解速度，如含水量（风干食物保存），是否有氧气（真空包装），是否有光（光合细菌）等。

结论：环境条件影响细菌和真菌的生活。 得出结论并汇报：

问题：思考讨论堆肥桶里已经发生了什么？现在正在发生什么？

学生讨论汇报：细菌和真菌在堆肥桶里生活和繁殖，分解了垃圾中的有机物，获取能量，消耗了氧气，产生了很多其他物质，比如二氧化碳和酒精，在适宜的条件下，细菌和真菌大量繁殖，有机物得到了快速的分解。垃圾腐烂程度逐渐加深。

进一步预测：堆肥桶里发生的过程，在生物圈中也时时刻刻发生着，生物圈中的动植物遗体未来会发生什么变化？

学生据下图回答：动植物的遗体，通过细菌和真菌的分解，产物回归自然环境，通过光合作用等又被植物利用，合成有机物，储存能量，生产氧气，物质和能量继续在生态系统中循环和流动。细菌与真菌作为分解者在生态系统的物质与能量循环中起到了至关重要的作用。

图示：分解者和物质循环关系示意图

环节3：制定环保行动计划

背景资料：人类生活产生很多垃圾，若用垃圾填埋法处理来讲，分解一般需10~20 年。目前北京市共建有17个垃圾处理场并主要采取卫生填埋的方式对垃圾进行处理，设计处理能力为12148t/d，实际的处理量为17562t/d。

如果按照现在的垃圾产生量、填埋量和填埋速度计算，几年之后北京现有的垃圾填埋场将被填满。就是说，北京市产生垃圾的速度远远超过了分解的速度。

那么，我们能做点什么？

活动：学生讨论，梳理学生发言中的要点：

1.减少生活垃圾的生成--极简主义生活，低碳生活（衣食住行）

2.对不可避免的垃圾进行分类

提问：为什么进行垃圾分类？

资料：不同垃圾的降解特点以及新型可降解塑料的研究现状

塑料制品在自然降解时间几年到几百年不等（展示塑料和厨余垃圾分解的对比实验），PET材料极难降解~日本发现了艾德昂菌属的可分解PET的细菌；PHA系列材料制品废弃后无需堆肥，于土壤、污水、河水、海水中经3～6个月可被微生物分解成CO2和H2O等

结论：不同的垃圾降解特点不同，要进行不同处理：回收，填埋，堆肥……

3.家庭厨余垃圾堆肥有意义，促进物质循环，还可以用于养殖花草