2.3.2 细菌是原核生物 (教案) 济南版生物七上

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2.3.2 细菌是原核生物 (教案) 济南版生物七上

资源简介

/ 让教学更有效 高效备课 | 生物学科
课题名称 细菌是原核生物 课型 新授课
教学内容分析 1、教材地位与作用 本节课是第三章《微生物主要包括病毒、细菌和真菌》第二节,承接第一节无细胞结构的病毒,开启单细胞原核微生物学习,为下一节真菌、泡菜乳酸发酵实践活动铺垫。本课通过根瘤菌固氮农业史料导入,以分组实验《培养并观察细菌菌落》为探究核心,完整讲解细菌形态、原核细胞结构、营养方式、分裂繁殖、与人类生产生活的利弊关系;首次区分原核细胞/真核细胞核心概念,搭建“病毒(无细胞)→细菌(原核单细胞)→动植物/真菌(真核细胞)”完整细胞结构认知链条,是落实“结构与功能相适应、辩证看待微生物、生物分类”生命观念的核心课时,同时衔接课本泡菜制作实践,打通理论与生活食品发酵应用。 2、教学分析 本课教材逻辑层层递进:以《齐民要术》豆类固氮史料+根瘤菌共生实景图导入,设置2道学习导引问题统领全课;知识模块分为五大板块:①细菌菌落培养分组实验:掌握平板划线培养操作,观察菌落鉴定依据;②细菌形态:单细胞微小生物,分球状、杆状、螺旋状三类;③细菌细胞结构:无成形细胞核,属于原核生物,区分基本结构(细胞壁、细胞膜、细胞质、裸露遗传物质)与特殊附属结构(荚膜、鞭毛、纤毛),对比原核/真核细胞本质差异;④细菌生命活动:营养方式分腐生、寄生、自养;呼吸分需氧、厌氧、兼性厌氧;靠分裂快速增殖;⑤细菌与人类关系:辩证讲解肠道有益菌、致病细菌、工农业发酵/生物农药应用;文末配套学业检测习题,同步衔接泡菜制作实践步骤,兼具实验探究、农业史料、生活科普、德育价值。 3、教学重点难点 重点:(1)细菌是单细胞原核生物,无成形细胞核,原核细胞与真核细胞的核心区别;(2)细菌菌落培养实验操作、细菌三类形态、细胞基本结构与特殊结构;(3)细菌营养方式、分裂生殖特点;辩证认识细菌对人类利弊双重影响。 难点:(1)理解原核细胞“无核膜包被细胞核”的本质,区分原核生物、真核生物;(2)结合细菌结构、营养、呼吸特点解释泡菜发酵需要密封无氧环境;(3)建立辩证思维,客观分析细菌有益价值与致病危害。
学情分析 学生上节课掌握病毒无细胞结构,此前学习动植物真核细胞(有成形细胞核),对“细胞都有细胞核”形成固有认知,对细菌“无成形细胞核、原核生物”存在认知冲突;生活中听过肠道益生菌、致病菌、酸奶发酵,但无法区分原核/真核,不理解菌落培养原理、分裂繁殖速度;细菌个体微小无法肉眼直接观察,抽象概念多,适合分组实验操作、梯度分层一问一答互动、对比识图辨析的教学方式,通过实验实操拆解抽象难点。
学习目标 生命观念: 掌握细菌原核细胞核心结构,认同结构与营养、寄生/腐生生活相适应;对比原核、真核细胞,建立生物细胞结构由简单到复杂的进化观念;辩证看待细菌与人类、农业生态的关系。 科学思维: 掌握细菌原核细胞核心结构,认同结构与营养、寄生/腐生生活相适应;对比原核、真核细胞,建立生物细胞结构由简单到复杂的进化观念;辩证看待细菌与人类、农业生态的关系。 探究实践: 规范完成培养观察细菌菌落分组实验,掌握平板划线、恒温培养操作,能描述菌落特征、识别三类细菌形态,看懂细菌分裂示意图。 态度责任: 掌握无菌操作、实验灭菌安全规范,养成生物实验严谨卫生习惯;了解根瘤菌改良土壤、乳酸菌制酸奶、生物农药等应用,学会泡菜安全制作方法;讲究个人卫生预防细菌性传染病,树立合理利用微生物、人与自然和谐共生理念。
学习评价 自我评价表
项目 评价内容 掌握情况
很好 一般 不好
科学知识 考查学生掌握细菌原核细胞特征、菌落培养、形态结构、营养繁殖方式,完整回答2道导学核心问题,区分原核/真核生物,辩证分析细菌利弊,完成学业检测判断、应用题。
探究能力 评价实验无菌操作、识图观察、对比辨析、结合生活推理发酵原理、口头解答课堂分层互动提问的综合能力。
科学态度 观察课堂举手参与度、小组实验协作严谨度,遵守酒精灯、灭菌安全规范,乐于课后完成泡菜微生物实践。
小组评价表
评价内容 得分标准 成员一 成员二 成员 三
团队精神 5分:能高效分工合作完成任务 3分:重大问题能有效沟通 1分:各自独立,不能完成任务
实施能力 5分:能准确设计详细的实验过程和所用实验道具。 3分:能设计出大概方框架,但不够准确和详细。 1分:不能设计出任何过程和方案。
结果展示能力 5分:表述清晰完整,科学、客观、简洁。 3分:表述完整度和清晰度一般。 1分:不能有效表述实验结果和结论。
总分
设计思路 依托2022版生物新课标素养要求,采用农业史料情境导入—分组实验探究(配套实验问答)—分层新知精讲(每模块一问一答互动)—对比归纳原核/真核差异—导学两问闭环小结—当堂学业检测+泡菜实践拓展闭环模式。以《齐民要术》豆类固氮史料、根瘤菌共生图导入,抛出课本两道导学核心问题;授课顺序遵循:细菌菌落培养分组实验→细菌形态与原核细胞结构→细菌营养、呼吸、分裂繁殖→细菌与人类生产生活利弊;每一段新知、实验同步设置梯度递进式互动问答;横向对比原核细菌与真核动植物细胞差异;以导学两问完成课堂闭环小结,配套当堂习题查漏补缺,衔接课后泡菜乳酸菌发酵实践活动,落实实验探究、辩证看待微生物、理论联系生活的育人目标。
教学流程 情境导入,互动设疑(4min):根瘤菌史料图片导入,出示2道学习导引核心问题;环节一:分组实验——培养并观察细菌菌落(12min):平板划线实操+实验配套探究问答;环节二:细菌形态与原核细胞结构(12min):三类细菌电镜图、细胞结构示意图精讲+分层识图互动提问;环节三:细菌营养、呼吸、分裂繁殖+细菌与人类关系(13min):图文素材+辩证对比互动问答;课堂小结(依托2道导学问题复盘)+当堂学业检测(4min)。
学习活动设计
任务一:创设问题情境,引入新课
教师活动 学生活动 学习评价
展示根瘤菌与豆科植物共生实景图,讲解古籍史料:《齐民要术》记载种植绿豆、小豆能肥沃土壤,根本原因是豆科根系根瘤细菌可固定空气中氮气,转化为植物可吸收氮肥;对比上节课病毒无细胞结构,引出本节课单细胞微生物——细菌。 提问1:之前学习动植物细胞都有成形细胞核,细菌细胞也具备完整细胞核吗? 答:细菌细胞没有成形的细胞核,属于原核生物,和动植物真核细胞存在本质区别。 随后出示课本两道学习导引核心问题,作为整节课探究主线: 为什么说细菌是原核生物? 细菌是如何进行生命活动的? 过渡:本节课我们通过菌落培养实验、细胞结构图,逐步解开这两个核心问题。 观察根瘤菌共生图片,倾听农业史料,举手回答导入互动提问,记录两道导学核心问题,明确课堂学习主线。 三维度综合评价学生对细菌的初步生活、农业认知,考查主动举手、新旧细胞知识对比思考的探究意识,关注课堂发言积极性与新课探究兴趣。
设计意图:传统农学史料贴近生活生产,制造原核/真核细胞认知冲突,抛出导学两问搭建课堂完整知识框架。
任务二:细菌没有成形的细胞核
教师活动 学生活动 学习评价
讲解分组实验《培养并观察细菌的菌落》完整目的、材料器具、六步平板划线操作流程,重点强调酒精灯安全、无菌操作、前后两次灭菌要求、恒温倒置培养要点。 学生分组动手操作同步,依次抛出实验配套课堂探究问答,一问一答配套标准答案: 提问1(实验问题1):为什么接种后的平板要放在适宜恒温环境下培养? 答:细菌的生长繁殖需要适宜温度,恒温环境能够满足细菌代谢、分裂增殖的温度需求,利于菌落快速形成。 提问2(实验问题2):我们可以从哪些方面描述不同细菌菌落的特征?菌落特征有什么作用? 答:可观察描述菌落大小、形状、边缘、质地、颜色;不同细菌菌落特征稳定,是实验室鉴定细菌种类的重要依据。 提问3(实验问题3):实验前、实验后都要对平板灭菌处理,两次灭菌目的是否相同?分别说明理由。 答:目的不相同;实验前灭菌是杀死培养基中原有的杂菌,避免杂菌干扰本次实验细菌观察;实验后灭菌是杀死平板内全部培养细菌,防止有害细菌扩散污染环境、感染人体。 提问4:平板划线时,接种环每次划线前、划线结束都要灼烧,灼烧冷却后才能接触菌液,为什么? 答:灼烧接种环可以杀灭环上残留细菌,防止不同区域细菌混杂;冷却后使用避免高温杀死待接种的活菌。 提问5:培养时平板需要倒置摆放,这样操作有什么好处? 答:防止培养皿冷凝水滴落冲刷菌落,污染划线区域,保证菌落正常生长、形态完整便于观察。 实验小结:细菌个体微小肉眼不可见,大量细菌聚集形成肉眼可见菌落;细菌单细胞,形态分为球状、杆状、螺旋状三类。 展示球菌、杆菌、螺旋菌电镜放大图,细菌完整细胞结构示意图,精讲细菌细胞结构:基本结构(细胞壁、细胞膜、细胞质、裸露遗传物质,无核膜包被细胞核);特殊附属结构(荚膜保护、鞭毛运动、纤毛辅助吸附)。明确概念:无成形细胞核、遗传物质裸露的细胞为原核细胞,由原核细胞构成的生物是原核生物;动植物、真菌细胞有核膜包裹细胞核,属于真核细胞、真核生物。 分层识图提问,一问一答: 提问1(回扣导学问题1):为什么说细菌是原核生物?对比动植物真核细胞说出核心区别。 答:细菌细胞内没有成形的细胞核,遗传物质没有核膜包裹,仅裸露分布在细胞质中,这种细胞叫原核细胞;由原核细胞构成的细菌属于原核生物;动植物细胞具有核膜包裹的成形细胞核,属于真核细胞,这是二者最本质区分依据。 提问2:荚膜、鞭毛分别对细菌生存有什么作用? 答:荚膜位于细胞壁外侧,起到保护细菌、抵抗外界不良环境、躲避免疫吞噬的作用;鞭毛细长可摆动,帮助细菌在液体环境中运动。 提问3:细菌细胞壁、细胞膜、细胞质分别具备什么基础功能? 答:细胞壁保护、维持细胞形态;细胞膜控制物质进出细胞;细胞质是细菌代谢、营养分解的主要场所。 提问4:对比病毒、细菌、植物细胞,三者结构复杂程度顺序是怎样的? 答:病毒(无细胞,仅蛋白质+遗传物质)<细菌(原核单细胞,无成形细胞核)<植物细胞(真核细胞,完整细胞核、多种细胞器),结构逐步复杂。 提问5(阅读聚焦铺垫):细菌没有叶绿体,无法自己制造有机物,依靠什么方式获取营养? 答:绝大多数细菌依靠分解外界现成有机物获取营养,分为腐生、寄生两类,少数硫细菌、硝化细菌可利用无机物合成有机物自养。 分组完成平板划线无菌操作,观察实验器材、操作步骤示意图;小组讨论,主动举手回答全部实验互动提问,记录菌落培养操作规范、菌落鉴定依据、细菌三类形态。 观察三类细菌电镜图、细菌细胞结构示意图,小组对比原核细菌与真核植物细胞结构差异,举手回答全部识图互动提问,完整梳理原核生物核心特征,解答导学第1道核心问题。 评价学生无菌实验操作规范度,对菌落培养原理、安全灭菌操作知识点的掌握;考查动手实操、识图推理、逻辑分析实验设计的探究能力;培养严谨生物实验、安全无菌操作的科学态度。 检测学生对原核细胞、细菌完整结构、原核/真核区分标准的掌握;评价识图对比、归纳辨析的逻辑探究能力;突破本节课核心难点——原核生物概念。
设计意图:实验实操搭配分层梯度问答,拆解微生物无菌培养抽象原理,直观建立“微小细菌→肉眼菌落”认知,为后续细胞结构学习铺垫。
任务三:多数细菌利用现成的有机物进行生命活动
教师活动 学生活动 学习评价
过渡讲解细菌生命活动,分层讲解营养、呼吸、分裂生殖,配套互动提问: 提问1:细菌如何获取营养物质?分为哪几种营养类型? 答:①腐生菌:分解动植物遗体、粪便、枯枝落叶现成有机物,如枯草杆菌;②寄生菌:从活的动植物体内摄取有机物,如结核分枝杆菌;③少数自养细菌(硫细菌、硝化细菌),利用无机物合成有机物,无需依靠外界有机物。 提问2:细菌呼吸方式分为哪三类?分别举例说明。 答:①需氧型:有氧环境分解有机物供能,枯草杆菌;②厌氧型:无氧条件分解有机物,破伤风梭菌;③兼性厌氧型:有氧、无氧均可生存,大肠杆菌。 提问3(衔接泡菜实践):制作泡菜需要密封坛口,利用乳酸菌发酵,结合乳酸菌呼吸特点说明密封原因? 答:乳酸菌属于厌氧细菌,只有在无氧环境下才能分解糖类产生乳酸;密封坛口隔绝空气,创造无氧发酵环境,同时抑制杂菌滋生。 提问4:细菌依靠什么方式繁殖?繁殖速度有什么特点? 答:细菌以二分裂方式繁殖;适宜温度、营养充足条件下,每20~30分钟即可分裂一次,繁殖能力极强。 提问5:洗手实验中,洗手后菌落数量明显减少,结合细菌分裂速度,说一说勤洗手预防细菌性疾病的原理? 答:细菌增殖速度极快,手上残留少量细菌短时间会大量增殖;洗手冲洗清除大部分活菌,大幅降低细菌数量,减少致病菌感染人体概率。 观察细菌分裂示意图、有益/致病细菌、发酵应用图片素材,小组辩证讨论细菌利弊,举手完整回答导学第2道核心问题,梳理细菌完整生命活动流程,记录泡菜发酵无氧原理。 全面检测细菌营养、呼吸、分裂生殖、辩证利弊等重难点知识。
设计意图:识图对比式问答清晰拆解原核、真核细胞本质差异,完整闭环导学问题1,搭建完整细胞结构进化认知链条。
任务四:细菌对人类的生产生活具有重要影响
教师活动 学生活动 学习评价
辩证讲解细菌对人类双重影响,展示有益菌(大肠杆菌、两歧双歧杆菌、乳酸菌)、致病菌(金黄色葡萄球菌、幽门螺杆菌)、农业工业应用(酸奶、苏云金杆菌生物农药)图文素材,开展辩证问答: 提问6(回扣导学问题2):细菌是如何完整进行营养、呼吸、繁殖等生命活动的? 答:营养:多数腐生/寄生摄取现成有机物,少数自养;呼吸:分需氧、厌氧、兼性厌氧三类,分解有机物释放生命活动能量;繁殖:适宜环境快速二分裂增殖;依靠荚膜、鞭毛适应环境完成生存、扩散,完整完成全部生命活动。 提问7:细菌全部对人类有害吗?分别举例说明利弊。 答:不是全部有害,存在双重影响。有益:肠道双歧杆菌、大肠杆菌调节肠道、合成维生素;乳酸菌制作酸奶泡菜;根瘤菌固氮改良土壤;苏云金杆菌制作生物杀虫剂;工业生产抗生素、维生素。有害:金黄色葡萄球菌引发皮肤炎症;幽门螺杆菌诱发胃炎、胃溃疡;结核杆菌引发肺结核等细菌性传染病。 提问8:农业上种植豆科植物不用大量施氮肥,根瘤菌起到什么作用? 答:根瘤菌与豆科植物共生,可固定空气中氮气,转化为植物能吸收的含氮肥料,提升土壤肥力,减少化肥使用。 梳理细菌完整生命活动流程,记录泡菜发酵无氧原理。 评价学生结合生活实践、农业生产推理分析的综合探究能力;养成勤洗手、食品密封发酵、合理利用微生物的责任态度
设计意图:递进、生活化、实践类问答完整解答两道导学核心问题,串联泡菜课后实践任务,落实结构与功能、辩证看待微生物两大生命观念。
课堂小结
教师活动 学生活动 学习评价
依次出示课本两道导学核心问题,组织全班集体作答,完整复盘本课全部知识点,构建细菌完整知识框架: 问题1:为什么说细菌是原核生物?答:细菌是单细胞生物,细胞内不存在核膜包裹的成形细胞核,遗传物质裸露分散在细胞质中,这种细胞称为原核细胞;由原核细胞构成的细菌属于原核生物;而动植物、真菌细胞具有核膜包被的细胞核,属于真核细胞、真核生物,这是细菌作为原核生物的根本依据。 问题2:细菌是如何进行生命活动的?答:①营养获取:绝大多数腐生或寄生,依靠现成有机物生存,少数自养细菌利用无机物制造有机物;②呼吸供能:分为需氧、厌氧、兼性厌氧三类,分解有机物释放能量维持生命;③繁殖:环境适宜时快速二分裂增殖;④环境适应:依靠荚膜保护、鞭毛运动,适应土壤、人体、水体等各类环境,完成生存、代谢、繁衍全套生命活动。教师升华总结:细胞结构进化主线:病毒(无细胞)→细菌(单细胞原核,无成形细胞核)→动植物/真菌(真核细胞,有完整细胞核);细菌利弊共存,我们可以利用乳酸菌做泡菜、根瘤菌改良土壤、细菌生产药物与生物农药,同时做好无菌卫生,预防致病菌感染。随后发放课本学业检测习题,学生独立完成,教师针对性订正判断题、泡菜实验、洗手实验应用题,梳理易错点;布置课后泡菜实践任务,讲解清洗、密封、消毒操作要点。 集体配合完整回答小结两大导学问题,自主梳理细菌菌落、原核结构、生命活动、与人类关系完整知识框架;独立完成当堂检测,记录知识薄弱点,明确课后泡菜实践操作要求。 综合测评学生对全课重难点、导学核心问题的整体掌握程度,评价知识整合、迁移应用、归纳梳理的综合能力,关注主动查漏补缺、乐于开展食品发酵课外实践的学习态度。
设计意图:以教材原始导学两问作为课堂闭环抓手,回扣全课实验、识图、分层互动提问全部内容,形成完整课堂知识闭环;当堂检测及时反馈学习漏洞,衔接课后泡菜实践延伸课堂学习。
作业设计
基础作业:整理原核细胞(细菌)与真核细胞(植物)对比表格,完成课本全部学业检测习题; 提升作业:绘制思维导图,梳理细菌菌落、细胞结构、营养呼吸分裂、利弊应用全部知识点; 拓展实践作业:按照课本进度提醒,采购蔬菜、坛子、食盐、酒,完成泡菜制作,全程做好容器沸水消毒、密封无氧发酵操作,每日观察记录发酵状态,下节课分享泡菜制作中的细菌发酵原理、亚硝酸盐安全控制方法。
板书设计
细菌是原核生物 一、菌落培养(分组实验) 微小单细胞→肉眼菌落;平板划线、恒温倒置培养;菌落特征鉴定菌种 细菌形态:球菌、杆菌、螺旋菌 二、细胞结构(原核生物核心) 基本结构:细胞壁、细胞膜、细胞质、裸露遗传物质(无成形细胞核) 特殊结构:荚膜(保护)、鞭毛(运动)、纤毛 区分:原核细胞(细菌,无核膜细胞核)VS真核细胞(动植物、真菌,有成形细胞核) 三、细菌生命活动 营养:腐生、寄生(异养);少数自养 呼吸:需氧/厌氧/兼性厌氧(泡菜乳酸菌厌氧) 繁殖:二分裂,繁殖速度极快 四、细菌与人类(辩证看待) 有益:肠道益生菌、酸奶泡菜、根瘤菌固氮、生物农药、制药 有害:皮肤、肠胃、肺部致病细菌,引发传染病
教学与反思(预设)
互动问答实施:实验操作、识图对比、生活实践三类分层问答梯度清晰,有效化解原核细胞、无菌培养、无氧发酵等抽象难点,兼顾学困生与优等生;需把控分组实验实操时长,预留充足当堂检测时间。 难点落实:通过原核/真核细胞对比问答,学生能清晰区分二者本质差异,完整解答导学核心问题,突破本课最大难点;泡菜、洗手、豆科固氮生活化提问,让抽象微生物知识贴近日常。 素养落地:平板划线无菌实验落实严谨科学探究、安全操作态度;根瘤菌传统农学史料渗透传统文化;泡菜实践、益生菌应用实现学以致用,辩证看待微生物利弊落实生命观念。 优化方向:可补充细菌分裂动态短视频、菌落实物平板,直观观察;增加小组抢答环节,提升课堂问答参与度;拓展幽门螺杆菌、益生菌等学生熟悉生活案例,增强课堂代入感。

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