资源简介

《探究环境污染对生物的影响》一节的教学设计
1教学设计
（1）教学设计依据
①课程目标分析：
生物与环境主题内容指出：任何生境中都有多种多样的生物。每种生物都离不开它们的生活环境，同时又能适应、影响和改变环境。生物与环境保持着十分密切的关系，并形成多种多样的生态系统。教学中，教师要帮助学生形成以下的重要概念。1、生物与环境相互依赖、相互影响。2、一个生态系统包括一定区域内的所有的植物、动物、微生物以及非生物环境。3、依据生物在生态系统中的不同作用，一般可分为生产者、消费者和分解者。4、生产者通过光合作用把太阳能转化为化学能，然后通过食物链传给消费者、分解者，在整个过程中进行的物质循环和能量流动。5、生物圈是最大的生态系统。教师应指导学生通过对一片草地、一个池塘、一块农田的胜境的研究，学习调查和观察的方法，加深对生物与环境关系的认识。生物与环境关系的知识，对学生形成热爱大自然、爱护生物的情感，理解人与自然和谐发展的意义以及提高环境保护意识十分重要。
②教材分析：“探究环境污染对环境的影响”是第七章“人类活动对生物的影响”中的第二节。本章紧扣“生物圈中的人”这一主题。人类生活在生物圈中，生存和发展都依赖于生物圈。早期的人类对生物圈的影响能力较弱，随着人类社会的发展和科学技术的进步，人类活动对生态环境地破坏日渐加剧，让学生关注环境问题，思考环境污染的根本原因。认识到人类活动能改善环境，又对生物圈有负面影响。通过探究活动认识到环境污染会对生物造成危害，危害人类自身的健康，影响人类的生存发展，从而将保护生态环境的自觉性建立在科学认识的基础上。
③学情分析：学生在理解了“人类活动对生态环境的影响”后，对人类活动对生物圈的影响有了一定的认识。本节围绕探究活动引导学生深入了解环境污染所造成的危害，学生已有基本的探究技能，对于探究实验的方法、步骤、实施措施都有一定的掌握，再结合背景知识，模拟酸雨对生物的影响。这个探究为开放式的全过程探究，意在启发学生认识酸雨的危害，以及环境污染对生物的危害。
（2）三维教学目标设计
知识目标: ①举例说明重大污染事件，对环境的严重危害以及对生物生存的威胁；②说出什么是酸雨，分析酸雨形成的原因及其对生物的危害；③描述探究的一般步骤。
能力目标: ①通过探究酸雨对植物生长的影响，掌握探究的基本过程，探究提升科学思维、探索意识，提高发散思维、合作交流等多种能力；②通过资料分析学会运用分析、比较等方法解决本节所涉及的问题。③通过讨论多种多样的生态系统，学会交流合作，探究思维。
情感目标: ①关心环境问题，增强环境保护意识，乐于宣传环保知识并付诸行动；②认同生物圈是所有生物的家，爱护这个家。
（3）教学过程设计
①教学重点：酸雨等污染对生物有哪些危害；应该怎样防治水污染。
②教学难点：酸雨的形成原因，探究酸雨对生物的危害；酸雨的防治措施。
③教学准备：
【学生准备】
搜集人类活动造成的环境污染对生物影响的图片、资料，有关酸雨的成因、危害的图片、资料，查阅资料了解有关废酸雨形成的原因。
课前以小组为单位预习探究实验，初步拟定本组探究方案，并实施计划，课上展示。
收集雨水，进行检测并进行课堂交流
【教师准备】
搜集由人类活动造成的环境污染对生物的影响的图片、资料，有关酸雨的知识、成因、危害的图片、资料，有关废电池的资料。
设计并制作课件（图片、资料、酸雨形成动画、废电池造成危害的动画、探究提示、问题设置、诗句欣赏等）。
为学生探究实验提供的材料用具，不同pH（pH=3、4、5）的模拟酸雨，清水，培养皿，标签，喷壶，浸泡过的玉米、绿豆、菜豆等种子）。
④教学方法：讲授法、讨论法、谈话法、探究法
⑤教学过程：
表1 《探究环境污染对生物的影响》教学过程设计
学习内容 教师组织和引导 学生活动 意图、点评
导入 出示课件，展示地球的壮丽景观，引起学生注意并欣赏。提出问题：地球上生命的形成经历了极其漫长的年代，我们应该怎样对待这些古老而神奇的生命及生物圈？人类活动对生物的影响有哪些？ 观察、欣赏认真听，带着问题进入学习状态。 激发学生求知的欲望。
讲授新课日本：福岛核电站泄漏事故。美国：墨西哥湾漏油事故。 通过“想一想、议一议”讨论日本福岛核电站泄漏事故。核污染危害极大，对所有生物都是致命的，事故现场让人触目惊心。核辐射带来的危害几乎是永久的。教师拓展：2010年美国墨西哥湾漏油事故，带来严重的生态灾难。食物链断裂、生物物种灭绝。 小组内讨论。 加强学生对能源使用过程中，环境安全问题的认识、理解。
分析我国大气污染原因及危害 大气污染原因：工业废气排放，二氧化硫、氮氧化物、烟尘排放。导致了严重的区域性酸雨污染。全国酸雨发生频率在5%以上的区域占国土面积的32.6%，目前我国已经形成华中、西南、华东和华南等多个酸雨区。 学生交流，相互讨论。 加强能源安全问题的理解和认识。
分析酸雨的成因及危害。 SO2经过气相反应生成硫酸（H2SO4）或硫酸盐气溶胶（SO42-）;在成云过程中，云水直接吸收SO2气体，或者在雨滴降落过程中将大气中的气溶胶冲刷进入水体，在水中SO2被氧化为酸雨。此外NO2的排放易形成HNO3也是酸雨的之一。空中杀手：酸雨使河流、湖泊的水体酸化，抑制水生生物的生长和繁殖；破坏土壤、森林、植被，影响农作物生长，破坏生态平衡；腐蚀金属、油漆、纺织品及建筑材料，具有较强的破坏性。1、对人体健康的影响。水质酸化后，由于一些重金属的溶出，对饮用者会产生严重的危害。很多国家由于酸雨的影响，地下水中的铅、铜、锌、镉的浓度已经上升到正常值的10~100倍。含酸的空气使多种呼吸道疾病增加，酸雨特别是在形成硫酸雾的情况下，其微粒侵入人体肺部，可引起肺水肿和肺硬化等疾病而导致死亡。酸雨对老人和儿童的影响更为严重。2、对森林、树木。生产率下降、破坏叶表面蜡质保护层，降低种子的发芽率，降水PH值小于3时，树木叶面会被腐蚀而产生斑点和坏死。土壤酸化，抑制森林抵御虫害的能力。3、对农作物。有毒害作用，发芽期间停止生长。4、对土壤。使阳离子、钙、镁、铁等重要营养元素从土壤中被溶解和冲刷出来造成迅速损失，妨碍植物的生长和发育。土壤中溶铅度升高，通过食物链进入人体。 活动一：组间讨论、交流，确定探究酸雨对生物影响的实验方案。活动二：用食醋和清水分别配制pH为4的酸雨模拟液和pH为5、6的正常雨水模拟液。活动三：用硫酸溶液和清水配制pH为4的酸雨模拟液。方案一：分别用食醋酸雨模拟液和当地正常雨水浸泡小麦种子，测发芽率。（若当地雨水为酸雨，则可用pH为4的食醋液与自然酸雨做对比实验）方案二：分别用硫酸酸雨模拟液和当地正常雨水浸泡小麦种子，测定发芽率。方案三：分别用食醋酸雨模拟液和硫酸酸雨模拟液浸泡小麦种子，测定发芽率。方案四：用清水浸泡小麦种子，测定发芽率，并与方案一和方案三做对比。一周内不断观察各方案中小麦种子的发芽状况，最后列表收集各组数据。各小组分析数据，讨论结论并验证结论的准确性。全班交流收集到的例证。思索今后我们应该怎么做？ 利用课外活动时间进一步实施探究计划。各小组成员分工合作，对实验材料进行定时管理、观察、记录，最终在开放性实验室中合作完成探究过程，并对记录的数据和观察的结果进行分析，撰写探究报告。
探究酸雨对生物的影响 与学生共同探讨怎样配制酸雨及正常雨水的模拟液，尤其要告诉同学浓硫酸对皮肤有严重的损伤性。引导学生思考为什么要用硫酸配制酸雨模拟液？指导学生每一方案全班至少做10组实验以减少偶然性。指导学生把各个培养皿贴上签标号以免弄混。启发学生分析每一方案中选择对比液的科学依据。指导学生设计科学的表格，指导学生收集数据的方法。 引导学生分析为什么会出现这样的结果？指导学生做好对比实验，处理好实验后的废弃物。指导学生设计科学的表格，收集数据并进行环保教育。 活动一：组间讨论、交流，确定探究酸雨对生物影响的实验方案。活动二：用食醋和清水分别配制pH为4的酸雨模拟液和pH为5、6的正常雨水模拟液。活动三：用硫酸溶液和清水配制pH为4的酸雨模拟液。方案一：分别用食醋酸雨模拟液和当地正常雨水浸泡小麦种子，测发芽率。（若当地雨水为酸雨，则可用pH为4的食醋液与自然酸雨做对比实验）方案二：分别用硫酸酸雨模拟液和当地正常雨水浸泡小麦种子，测定发芽率。方案三：分别用食醋酸雨模拟液和硫酸酸雨模拟液浸泡小麦种子，测定发芽率。方案四：用清水浸泡小麦种子，测定发芽率，并与方案一和方案三做对比。一周内不断观察各方案中小麦种子的发芽状况，最后列表收集各组数据。各小组分析数据，讨论结论并验证结论的准确性。全班交流收集到的例证。思索今后我们应该怎么做？ 探究酸雨对生物的影响①配制雨水模拟液（正常雨水的pH约为5、6，酸雨的pH小于5、6） ②对比实验 ③收集数据 ④分析数据，讨论交流
小结 分析结果、表达交流、教师评价。各小组组长代表全组同学在全班汇报交流探究报告。1、酸雨形成和危害2、重金属离子污染环境的引起的水俣病、骨痛病，使学生对废电池给生物造成的危害有了更加深刻的了解。3、我们的哪些行为习惯曾经或正在对环境造成污染，作为生物圈中的一员，你打算为环保做些什么？三、环境保护，从现在做起提示学生慎重处理实验中用过的材料用具，环保从日常的身边小事做起。关注全球环境加强了学生保护人类共有的家园──生物圈的紧迫感、使命感、社会责任感，同时也将人文精神融入了科学探究中。 进一步认识危害性，环保从我做起 课堂小结，加深酸雨对环境污染的认识。认同环境保护的紧迫性。关心环境问题、提出解决方案。
2 教学实施
（一）创设情境、激发探究兴趣
　　利用两分钟课前准备时间，以新闻纪实方式展现一段有关“人类在改变地球面貌”的文字记载，然后呈现“只有一个地球”的警示语，并伴有音响效果。观看有关环境污染影响生物生存的录像，激发学生探究酸雨对生物影响的浓厚兴趣。学生交流展示课前搜集的有关人类活动造成的环境污染对生物的影响的图片、资料，提高了学生主动搜集信息、表达交流的能力，培养了学生关心爱护生物圈、关注社会的情感。教师予以评价、鼓励。教师演示自制课件(有关酸雨的知识、成因、危害)，四幅画面（浓烟滚滚、江水混浊、喷洒农药、被腐蚀的佛像），学生观察、辨析，达成共识：环境污染有多种类型（大气污染、水污染、土壤污染等），它们已经对生物造成了不同程度的伤害。使学生意识到酸雨对生物生长的危害， 创设了质疑情境，激发了学生探究酸雨对生物影响的浓厚兴趣。通过视、听的感官刺激一方面使学生认识到人类改变地球面貌已经成为毋庸置疑的事实，激发起学生的探究愿望，尽快进入学习状态，另一方面为本节课的探究主题创造意境。
（二）确定探究主题、制定探究计划
　 各小组成员根据本组的探究兴趣，确定探究主题，并从教师提供的多种供选用的材料用具中，自主选择本组所需的材料用具，同时对本小组感兴趣的探究主题初步制定探究计划，通过教师的探究提示，各组将探究计划补充和完善。
探究提示内容如下：
1、学生4—6人组成一组，阅读教材的背景资料，提出本组想要探究的问题、如：酸雨对种子萌发有不利影响吗？酸雨会影响幼苗的生长吗？酸雨对鱼虾等水生动物的生活有影响吗？酸雨能腐蚀建筑物和户外雕塑吗？酸雨能伤害人的皮肤吗？
2、可以用食醋和清水配制供实验用的酸雨，把PH值控制在4。
3、如果探究酸雨对种子的萌发或对幼苗的生长的影响，可以直接将配制的酸雨喷洒到种子或幼苗上、
4、 如果探究酸雨对水生动物生长的影响，可以直接把模拟酸雨撒入鱼缸等水生动物生活环境中。
5、根据自己组提出的问题，运用已有的知识和经验做出假设。
6、各小组成员根据本组的探究兴趣，确定探究主题。
7、各小组通过教师提供的探究提示，针对本小组感兴趣的探究主题初步制定探究计划，可以从教师提供的多种供选用的材料用具中，自主选择本组所需的材料用具，也可以根据自己的探究主题自己寻找和创设材料用具。
8、设计一个表格，记录观察和实验的结果。
讨论的问题：
　　A、你选用的材料用具有哪些？为什么要这样选取？
　　B、是否需要设计对照实验？如果需要的话，应当怎样设计？对照组和实验组在材料和用具上有什么不同吗？
　　C、怎么配制酸雨？怎样控制PH值？怎样测定酸雨条件下种子发芽率和幼苗的生长情况？
D、本实验需要进行数量统计吗？ 怎样进行数量的统计？只做一组实验，实验的结果可靠吗？你认为 怎样做，实验结果才可靠？为什么？
（三）初步实施探究计划
各小组成员分工合作，课上完成实验装置，对所选用的材料进行初步处理，制定观察记录的表格、课后组成员继续分工合作，指定好人员做好管理、观察记录工作。
（四）总结和要求
　　教师总结本节课的主要目的，要求学生利用课外活动时间进一步实施探究计划。各小组成员分工合作，对实验材料进行定时管理、观察、记录，并对记录的数据和观察的结果进行分析，撰写探究报告。
第二课时
（一）分析结果、表达交流、教师评价
1、各小组组长代表全组同学在全班汇报交流探究报告，包括提出问题、做出假设、制定计划、实施计划、分析结果、得出结论、
2、各小组长在汇报交流时，可以展示或复述实验材料的变化情况以及各组的实验记录表。
3、如果实验结果不支持假设，全组同学讨论分析导致该结果的原因。
4、其他同学可对各组的探究报告提出质疑，提问或发表自己的观点，使每个学生都拥有平等的发表自己见解的机会。
5、在每组发言之后，教师及时对该组的探究情况予以客观评价，既要赏识鼓励，又要指出存在的问题。
6、 教师引导学生总结实验中出现的在以后的探究实验中应引起足够重视的问题，如设置对照实验组、设置实验中的变量等、或在环境变化，实验材料的管理 ，观察记录的误差等方面出现的问题、
7、各组发言完毕，教师进行总结评价：肯定学生的科学探究、分析解决问题、自评互评、合作交流等能力的提高及实事求是的科学态度；鼓励学生在漫长的科学探究的道路上知难而进，培养自己坚忍不拔的科学探究精神。
（二）课堂小结，并对学生进行情感教育
最后，请学生观看教师制作的幻灯片(环境污染对生物的影响)，使学生不但对酸雨给生物造成的危害有了更加深刻的了解，更让学生知道废电池，工业废水，固体废弃物等环境污染给生物造成的危害也有了更加深刻的了解，增强了学生环保的紧迫感和使命感； 通过教师提示的问题“回想你和你周围的人有哪些行为习惯曾经或正在对环境造成污染”“作为生物圈中的一员，你打算为环保做些什么”，使学生在思考的同时，明确自己的环保责任和义务，加深关心爱护生物圈的情感。使学生在思考的同时，明确自己的环保责任和义务，加深关心爱护生物圈的情感。通过对著名的挪威剧作家易卜生诗句的欣赏与解读，对国外有关酸雨情况报道的录像片段的观察与感悟，使学生领悟到酸雨等环境污染造成的危害由来已久，遍及全球。加强了学生保护人类共有的家园——生物圈的紧迫感、使命感、社会责任感，同时也将人文精神融入了科学探究中最后提醒学生慎重处理实验中用过的材料用具，环保从日常的身边小事做起。
3 课后反思
本节课的设计完全结合新课程理念，力求在课堂上体现教师的主导地位和学生的主体地位，把主动权真正的教给学生，不论在课上分组设计实验方案，还是在课上方案交流评析、小组实验和展示现象时，教师没过多参与，就连评价的权利都交给了学生，这既是对学生探究能力的检验，也是对学生参与生物学学习的意愿的检验。从我们的实践上看，部分同学不愿意思考，遇到缺乏试验材料等问题不愿意努力解决，“等、靠、要”的情绪比较严重。如何调动所有学生的积极性，真正做到“面向全体学生”，是我们应该很好研究的课题。在这种全面放手的情况下，学生才真正焕发出旺盛的学习兴趣，在体会学习过程的同时，学会使其终身受用的学习方法，并做出令教师欣喜的举动。在教学实施过程中，也出现一些困惑，我有时把学生估计太高，主观的认为学生能想到，并能完成的探究实验，提的问题过于笼统，课堂上，导致学生不知所措，没明确的目标和计划，于是我及时修改自己设计的问题，从学生的角度出发，由浅入深，分层次提出问题，这样学生容易接受，教学目标顺利完成。
　　总之，我认为工夫不负有心人，只要我努力地去深入研究学生、研究教材、研究开发课程资源，不断的思考、创新，就一定会使我的教学经验更加丰富，更加符合新课改的要求。　

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