资源简介

5.4.4细菌和真菌在自然界中的作用【教学设计】
一、教材解读：
本节内容属于义务教育生物学课程中的第二个主题：生物的多样性。在认识了细菌和真菌的分布、以及形态结构特征后，本节继续深入细菌和真菌，了解它们在自然界中对生态系统的物质循环起着重要作用，而它们与人类生活关系密切，也能与一些生物共生。通过本节学习，学生能够用辩证的态度对待细菌和真菌。本节内容从三个角度（腐生、寄生和共生）阐述了细菌和真菌在自然界中的作用，是本主题乃至整个初中生物学中最具综合性的内容之一，它联系了生物与环境、植物的生活、人体生理与健康等多个主题。故通过本节内容的学习，学生对以上主题中部分内容的理解都将进一步深化。本节也是最能够全面发展学生核心素养的内容之一（如物质能量观；比较、归纳、分析、综合、建模、发散等思维；设计对照实验并实施，解决农业生产实践中的问题的探究实践能力；严谨求实、关注健康生活、解决生产生活问题等态度责任）。
二、学情分析：
学生与本课时学习相关的学习经验：学生在此前已经了解到细菌和真菌在自然界是无处不在的；许多现象（如发霉、腐烂、疾病）等都与它们有着密切的联系。
知识储备：绿色植物能够进行光合作用将二氧化碳和水合成为有机物，活细胞能够进行呼吸作用分解有机物，产生二氧化碳和水等无机物。大多数细菌和真菌可作为生态系统中的分解者。动物能够在生态系统的物质循环中起促进作用。
学科能力水平：分析、比较、建模、发散、辩证等科学思维；设计对照实验并实施实验的探究实践能力；具备一定的跨学科实践能力。
学生兴趣与需求分析：对于细菌和真菌这个“陌生的朋友”，学生有着浓厚的兴趣。特别是能够亲眼观察到细菌和真菌分解遗体，能够以自己小小的力量“撬动地球”，学生期待这个过程的发生。
学生发展需求、发展路径分析：需要更加辩证地认知细菌和真菌；在对照实验设计与探究方面需要进一步深化巩固，这需要老师的指导，经过一定的课堂学习学生能够对细菌真菌相关的对照实验有更深的体验。对于列表比较、归纳等思维方式需要进一步落实，需要老师搭建框架，才能顺利地完成。
学习本课时可能碰到的困难：设计对照实验证明细菌和真菌的分解作用时存在困难，无法下手；实验操作过程（特别是接种环节）存在失误；学生在设计“生态园”方案时存在一定的困难，需要多学科结合，团队协作。
三、教学工具
智慧黑板；希沃白板；手机；电脑；生活中的腐烂和发霉现象；蘑菇；细菌真菌引起动植物患病的现象；学生发现的地衣、根瘤、酸奶等；我校生物实践基地。
四、教学目标
生命观念：细菌和真菌参与了生态系统的物质循环（物质能量观）；有些微生物会使人患病；有些微生物与动植物或人共生。细菌和真菌与人类等其他生物共存的整体观。
科学思维：分析微生物与人类生活的关系；阐明生态系统中的生产者、消费者、分解者以及非生物环境是一个有机整体；运用图示或模型表示生态系统各成分之间在物质循环中的关系。
探究实践：根据观察到的腐烂或发霉等现象，尝试提出问题；设计实验证明细菌和真菌对有机物的分解作用，分析评价完善实验方案；实施实验过程；根据结果得出结论并进行交流讨论。将堆肥、种植豆科植物提高土壤肥力等措施进行实施。
态度责任：形成严谨求实和勇于质疑的科学态度；关注微生物与动植物和人的关系；尝试提出有效预防手足癣的方法，养成良好的个人卫生习惯；参与解决农业生产问题的责任担当。
五、教学重难点
重点：细菌和真菌作为分解者参与物质循环。
难点：细菌和真菌作为分解者参与物质循环。设计实验证明细菌分解植物遗体。
六、教学方法
1.合作讨论
2.分析评价
3.合作探究
4.观察分析
5.模型构建
6.资料搜集
7.自主学习
8.联系生活
9.分析解释
10.归纳比较
11.思维发散
12.探究实践
教学过程
（一）激：真实情境
教师活动 学生活动 设计意图 信息技术 核心素养
【播放视频】请欣赏短片：“消失的南瓜”（今年夏季结的南瓜，学生本来打算留着这学期采摘，结果过了一暑假发现南瓜“消失”了）。 【提问】：南瓜的“消失”是谁导致的？ 观看视频 思考并回答：是细菌和真菌 学生上学期种的南瓜，本来打算留着这学期采摘老南瓜，结果过了一暑假发现南瓜“消失”了，基于此背景进行真实情境导入，直击环节一中探究的问题，并激发兴趣。 微视频 探究实践（发现现象，提出问题）
（二）探一：作为分解者参与物质循环
1.探究细菌或真菌分解植物遗体
教师活动 学生活动 设计意图 信息技术 核心素养
【提问】：为什么细菌和真菌会让南瓜消失，它们在其中起到什么作用？ 【提问】：如何验证？提供以下材料（枯草杆菌培养液、无菌水生物基地的小番茄、刀片、培养皿、高压蒸汽灭菌锅、酒精灯等）。 【引导】需要做什么实验？变量是什么？如何分组？如何区别不同组？每组怎么处理？这些步骤与培养细菌真菌的步骤有何联系？小番茄相当于培养细菌真菌的什么？ 【布置任务】：以小组为单位，讨论实验方案，写在导学案探究一。 【做出假设】：是因为细菌或真菌分解了南瓜遗体。 疑惑，不知所措。 逐渐有了思路。 【制定计划】——【小组合作讨论】 遵循科学探究6个步骤，提出问题后，引导学生做出假设，然后制定计划。在此过程中，教师搭建脚手架（如通过环环相扣的问题进行引导，导学案中培养细菌真菌的四个步骤的提示），学生将会逐渐从“无法下手”转变成“思路逐渐清晰”，到最后能够写出实验方案，次过程是通过师生互动、生生互动，思维碰撞产生火花的过程，经过这个过程使学生顺利设计出实验方案，体验成功的喜悦！ 此过程是培养细菌和真菌方法步骤的应用，将此作为重难点进行突破，服务于大单元教学。 智慧黑板、希沃白板拍照传屏、计时器、手机 科学探究：提出问题→作出假设→制定计划。 态度责任：严谨求实。
【评价实验方案】：利用希沃拍照传屏将部分同学的实验方案进行展示，请同学们进行评价。对评价的同学给与鼓励和肯定。 【提示】若学生无法评价可进行提示：主要从设计对照实验的原则和无菌操作两个方面进行评价。 【示范实验方案】：学生评价完后，逐渐形成完善的实验方案，将其展示示范，学生对照自己的方案进行修改完善。 【评价实验方案】：第一步（主要评价是否平均分组，保证单一变量；是否进行了区分，如何区分更好）；第二步（主要评价高温灭菌是否将必须灭菌的物品全部灭菌）；第三步（接种是否保证了单一变量，是否保证了无菌操作）；第四步（是否保证了单一变量等）；整体：是否考虑了重复原则等。 【完善实验方案】：对照自己的方案进行修改完善。 通过生生互评，使学生进一步理解对照实验设计的严谨性；逐渐形成完善的实验方案。此过程，学生的科学思维和科学探究素养得到了极大的提升。体现教学评的一致性。 智慧黑板、希沃白板拍照传屏、手机 科学探究：制定实验方案进行探究。 态度责任：勇于质疑，严谨求实
【布置实验操作任务1】：布置学生先完成准备及分组环节。 【发放】：提前进行灭菌的小番茄，分组发放。 【布置实验操作任务2】完成接种步骤。 【评价】发现学生的操作中的失误或亮点，进行拍照传屏和摄像传屏。 【示范】请一位学生进行正确操作示范。 【合作探究】：完成准备小番茄及分组步骤。 【合作探究】完成接种步骤。 【评价并改正】：指出照片中的操作失误并更正。 【观摩正确示范】：观察正确示范，改正自己的失误。 学生此前对细菌和真菌的培养以及对照实验的实施基本上是“纸上谈兵”，“实践”才能出真知，只有真正动手才能有更深的领悟和认知。完成实验操作后及时评价并进行示范正确，体现教学评一致性，同时也使学生及时纠正，印象深刻。 智慧黑板、希沃白板拍照传屏、摄像传屏、手机 科学探究：实施计划；发现问题，解决问题。 态度责任：勇于质疑，严谨科学。
【展示预实验结果】：先播放预实验过程，然后希沃摄像传屏展示实验结果，引导学生描述实验结果，进行分析后得出结论。并针对实验现象出现的杂菌污染等问题进行表达交流。 【得出结论】：观察老师展示的实验结果，分析现象，得出结论。 【表达交流】：发现有霉菌污染、无菌组也发现菌落等现象，进行分析。 因为实验结果难以在短时间内出来，故提前几周做预实验，课堂上展示结果，学生完整地体验科学探究过程。在此过程引导学生分析结果中出现的问题，并阐述可能的原因。将发展了学生的核心素养这一目标达到了极致。 智慧黑板、希沃摄像传屏、微视频、手机 生命观念：细菌和真菌作为分解者分解植物遗体。细菌和真菌与人类是一个命运共同体的整体观。 科学思维：分析、比较、概况、阐述等。 科学探究：得出结论、表达交流。 态度责任：勇于质疑，严谨求实。
【展示“同学们的发现”】：课前通过101智慧平台收集细菌真菌有关现象，将分解现象的图片进行展示，使学生认知：细菌真菌分解遗体的现象随处可见。 【课前收集】：课前发现细菌真菌有关现象并拍照上传到101智慧平台。 【观看图片】：分析图片中出现的分解现象。 课前布置收集任务，学生形成细菌和真菌分解遗体等现象的感性认知，为物质循环的理性认知买下伏笔。同时学生体会到生物学与生活的紧密联系。 101智慧平台、智慧黑板、希沃白板等 生命观念：细菌和真菌作为分解者分解植物遗体。 科学思维：分析、概况、阐述等。 态度责任：关注生活。
2.构建物质循环模型
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【问题串】：细菌和真菌分解的是遗体中的什么物质？南瓜遗体被分解后真的“消失”了吗？它们变成了什么？这些物质又何去何从？植物利用这些物质又可以产生什么物质？细菌和真菌分解遗体等有机物的生活方式叫什么？ 【布置阅读任务】：阅读教材P79-P80第一段，思考细菌和真菌的作用。 【模型构建】：师生共同形成物质循环的模型，并分析细菌和真菌在其中的作用以及生活方式。 【分析思考】：跟随老师的问题串进行思考，可能无法解决问题。 【联系诗句】：落红不是无情物，化作春泥更护花。 【阅读教材】：形成对物质循环过程的理性认知。 【模型构建】：师生共同形成物质循环的模型，并说出：营腐生生活的细菌和真菌作为分解者参与了物质循环。 完成实验探究后又回归最初的“南瓜消失”的问题，前后呼应，形成“发现问题-解决问题-解释问题”的闭环认知过程。在此过程，学生能够自然地联想到诗句，体现跨学科融合。 阅读教材可以帮助学生将感性认知内化为理性认知，真正地将生命观念内化于心。 智慧黑板、希沃白板等 生命观念：自然界大多数细菌和真菌作为分解者参与物质循环； 科学思维：分析、建模思维。 态度责任：关注细菌和真菌在自然界的作用。
（三）探二：引起动植物和人患病
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【过渡】：课前同学们发现许多细菌和真菌会引起动植物和人患病，并查找了资料。请阅读导学案中同学们查找的资料。 【疾病诊断】：随机抽查一位“小医生”到课件上进行疾病诊断（“知识配对”小游戏）。 【分析“寄生”】：以上细菌和真菌生活在哪里？如何获得营养？对寄主有利还是有害？ 【联系生活】：如何预防手足癣？ 【课前查阅资料】：部分同学发现引起患病的现象，并在网上查找资料发给老师，将其整理到导学案中供所有同学阅读。 【阅读资料】阅读同学们查找的资料，了解疾病的病因及症状。 【完成小游戏】：知识配对。 【思考比较】：与前面的腐生比较，说出寄生的有机物来源及对寄主的影响。 【联系生活】：根据生活经验谈手足癣的预防。 此部分属于了解内容，通过学生提前查找资料，可以减少课堂上所需时间，使得教学过程详略得当，同时也充分锻炼学生的资料查找筛选能力，真正发挥学生的主体作用。导学案中资料来源进行署名可以让学生获得骄傲南感和自豪感。通过小游戏将本来枯草的知识趣味化，提升学生兴趣，发挥人机互动的优势。 电脑、手机、班级优化大师、希沃知识配对、随机抽查等 生命观念：有些细菌和真菌会引起动植物和人患病。 科学思维：分析、说明等。 态度责任：关注细菌和真菌与人类的关系；关注手足癣的预防。
（四）探三：与动植物共生
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【过渡】：有些同学就会有疑惑了：细菌和真菌与其他生物生活在一起，一定会引起后者患病吗？ 【播放视频】：学生在生物基地发现豆角根部的“小豆豆”。这是怎么回事？ 【展示同学们的发现】：图片展示学生在桃花岭发现的地衣，酸奶中发现的“益生菌”。这些现象和细菌真菌有何关系？阅读教材P81，完成导学案的探究三。 【分组阐述】根据导学案中的问题，阐述以上视频或图片中的现象与细菌真菌的关系。 【小结提问】：以上细菌和真菌生活在哪里？从哪里获得有机物等营养？它们对共同生活的生物有害吗？ 【思考】思考并产生疑惑 【观看视频】：产生兴趣和疑问。 【观看图片】：思考，产生兴趣和疑问。 【阅读教材】回答导学案中的有关问题。 【解释说明】：结合导学案的问题，阐述“根瘤”“地衣”“人的肠道”与细菌真菌的关系。 【总结阐述】：这些细菌和真菌与动植物构成共生关系，它们彼此相互依赖，互惠互利。 通过过渡提问，使学生辩证地认知细菌和真菌并非都对动植物有害。接着继续围绕学生的在生物基地的真实的发现，以及桃花岭、生活中的发现，分析解释现象，始终将“真实情境”贯穿于教学，并围绕“生物基地”这一主线展开教学，使整个教学过程完整，立足真实情境解决真实的问题。学于生活，用于生活。 微视频、放大镜 生命观念：有些微生物与动植物或人共生。细菌和真菌与人类共存的整体观。 科学思维：分析微生物与人类生活的关系。 态度责任：关注微生物与动植物和人的关系。
【比较】：腐生、寄生和共生，它们彼此之间 有何异同点？（提示：从有机物的来源，对其他生物的利弊等方面阐述）三种生活方式有何共同点？ 【分析比较】：结合老师的提示，说出腐生的有机物的来源是遗体、粪便或面包等无生命的物体，而寄生与共生都是来自活的生物（动植物）。寄生与共生的区别是寄生对其他生物有害，而共生是双方均有利。三种生活方式中营养方式都是异养。 通过比较，进一步辩证地认识细菌和真菌与人类或其他生物的关系。全面地了解细菌和真菌在自然界的作用。形成比较、归纳、分析、概括、辩证等科学思维。 列表、遮罩 科学思维：分析、比较、归纳、概括、辩证等。
（五）创：创新应用与设计
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【总结】看来细菌和真菌不仅仅是“病原体”，它们更是自然界的“清洁工”以及动植物的“好朋友”。 【解决真实问题】营腐生、寄生和共生的细菌真菌，是否都能为我们所用，解决农业生产实践中的问题？展示“生物基地”出现的问题图片（包括杂草堆积、虫害、土壤贫瘠等）。 【形成辩证认知】：辩证地认识到细菌和真菌在自然界和人类生活中的各种作用。 【小组讨论】提出解决生物基地问题的措施。（堆肥、以菌治虫、种豆科植物等）。 通过“病原体”“清洁工”“好朋友”的形象比喻，使学生感性和理性方面都形成对细菌和真菌的辩证认知。 前文通过发现生物基地的各种现象引入，现在又回归生物基地的问题，前后呼应，围绕“生物基地”这一主线，使本节课的教学实现它最大的意义，学从哪里来，用到哪里去。 智慧黑板、希沃课件等 生命观念：细菌和真菌与人类等其他生物共存的整体观。 科学思维：分析问题，提出解决措施。 探究实践： 态度责任：关注微生物与动植物和人的关系；参与解决农业生产问题的责任担当。
【设计生态园】：借生物基地需要进行改造之机，向学生招标生态园设计方案，要求：符合环保理念，能提高物质循环效率和能量利用率。 【课后讨论】：部分同学能够完成设计图。 作业分层，使得有能力的同学能够得到更多发展。 电脑作图软件等 态度责任：参与解决农业生产问题的责任担当。
八、板书设计
九、教学反思
1.课堂容量较大，可以在设计实验环节以部分步骤进行提示的方式降低难度，同时学生也可以感受实验的设计与实施过程。
2.信息技术与课堂的深度融合还可以渗透到课前、课中、课后等环节。
十、创新亮点
1.利用“激探创”教学模式开展真实情境下的课堂教学。课堂最开始围绕学生在生物实践基地发现的真实问题：暑假前留着没有摘走的南瓜，过了一个暑假后“不见了”。接着就以“南瓜的消失是不是细菌和真菌分解作用的结果”展开本堂课的探究环节。学习了细菌和真菌的三个方面的作用后，在课堂末尾，又以生物实践基地遇到的真实问题：虫害、杂草堆积等，让学生讨论得出解决问题的方案，实现闭环，学以致用。
2.结合大单元教学设置教学环节。在“探究细菌能分解植物遗体”的过程中，将单元教学贯穿其中，即将实验过程与本章第一节“细菌和真菌的培养”这一重点内容进行结合，并在导学案中有所体现。
3.课堂以学生为主体，围绕“学生的发现”“学生的困惑”“学生的探究”“学生解决问题”来展开。课前学生观察生活中细菌和真菌的踪影，直观感受细菌和真菌分解有机物，部分学生在生物实践基地开荒拔除杂草时发现上学期留下的豆角植株根部有“小豆豆”，学生爬桃花岭公园时偶遇“地衣”等等。针对“细菌和真菌能否分解植物遗体”这一学生疑惑，在课堂上学生设计实践并体验了“制作培养基”“接种”等实验步骤。最后学生利用本节所学解决生物实践基地遇到的真实问题。
4.恰当使用信息技术手段。课前利用101平台等信息技术手段采集学生收集细菌和真菌的照片；课前利用网络收集多种细菌和真菌引起动植物患病的实例；在课堂上利用投屏等功能展示学生设计的实验方案、学生操作过程；利用配对游戏进行知识点的突破。
5.课堂的作业符合“双减”政策：课前布置收集“生活中的细菌和真菌”等实践作业，落实双减政策，增加学生的体验感，探究感，将核心素养落地。

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