資源簡介

《微生物與健康》教學設計
理解觀察工具的改進使人類觀察的范圍擴大，發現了僅靠肉眼無法發現的自然界的許多秘密。
明確微生物在自然界中廣泛存在，掌握它與我們的生產、生活密切相關。
了解微生物在醫藥、食品、環境等方面的具體應用和對人類健康的影響。
學習重點
全面總結人類研究微生物和細胞技術的成果，尤其是微生物與人類健康的密切關系。
引導學生回顧和總結本單元內容，構建知識網絡，培養學生的歸納總結能力。
學習難點
根據資料獲取信息，進行總結歸納并得出科學結論，培養學生的信息處理和分析能力。
幫助學生理解觀察工具的發展與人類觀察范圍拓展之間的關系，培養學生的邏輯思維能力。
（一）情境導入
教師播放一段關于人類探索微小世界歷史的視頻，展示從古代人們用肉眼觀察世界到現代利用先進的顯微鏡技術發現微生物的過程。
視頻播放結束后，教師提問：“同學們，在剛才的視頻中，我們看到了人類觀察世界的方式隨著時間的推移發生了巨大的變化。2300 多年前的亞里士多德只能用感覺器官探知世界，你們知道哪些是感覺器官嗎？” 引導學生回憶感覺器官的種類。
學生回答：“眼、耳、鼻、舌、皮膚?！?br/>教師追問：“后來我們都發明了哪些工具幫助我們觀察微小世界呢？” 引導學生思考觀察工具的發展歷程。
學生可能會回答：“放大鏡、光學顯微鏡、電子顯微鏡、掃描隧道顯微鏡?！?br/>教師講解：“同學們對之前學過的觀察工具記得都很準確！最開始人們只能用肉眼觀察最小約為 0.1 毫米大小的昆蟲；后來使用放大鏡最多能放大幾十倍，觀察到生物的一些較小的器官和組織，以及一些物質的晶體；而顯微鏡的發明，則讓人們可以清楚地看到細胞和微生物，光學顯微鏡最高能放大到 2000 倍，能觀察到生物的細胞、一些微生物和極少數細菌；電子顯微鏡能把物體的像放大到幾百萬倍，觀察到細菌、病毒、物質的極小微粒 —— 原子；掃描隧道顯微鏡可以實現在納米尺度上研究物質。不斷進步的顯微技術讓我們發現了許多自然界的秘密，由此改變了我們的生活。今天，我們就一起來探索微生物與健康的關系吧！” 引出本節課的課題：“微生物與健康”。
（二）知識鋪墊
復習微生物的概念和種類
教師提問：“在前面的學習中，我們已經了解了微生物，誰能說一說什么是微生物？微生物有哪些種類呢？”
學生回答：“微生物是一類肉眼看不見或看不清的微小生物，包括細菌、病毒、真菌、顯微藻類、小型原生生物等 5 大類。”
教師對學生的回答進行肯定和鼓勵，讓學生明確微生物的概念和種類。
教師可以用圖片或實例展示不同種類的微生物，幫助學生復習微生物的特征。
介紹微生物與人類生活的關系
教師提問：“微生物在我們的生活中無處不在，那么它們與人類有哪些關系呢？”
學生可能會回答：“有些微生物能提供食物，有些微生物會引起疾病?！?等。
教師解釋：“微生物對人類來說，有利也有弊。有些微生物能提供食物或幫助我們生產食物，但有些微生物會引起食物霉變或致人患病。人們可以利用某些微生物及其代謝產物制成疫苗、藥物等防治疾病，也能用微生物處理有機垃圾和污水等，其作用涵蓋了食品、醫療、生物、環境等各個方面?！?br/>教師可以用圖片或視頻展示微生物在不同領域的應用，幫助學生了解微生物與人類生活的密切關系。
（三）微生物與醫藥
案例分析：新型冠狀病毒
教師出示資料：“新型冠狀病毒來了，怎么辦？2019 年 12 月，在某地區陸續出現不明原因的肺炎病人，有的病人只是發燒、咳嗽，有的很快發展成肺炎，有的則更為嚴重，甚至死亡。2020 年 1 月，實驗室利用電鏡檢測，從病例樣本中分離出致病病毒，確認這是一種新型冠狀病毒，傳染性比較強，并獲得該病毒的全基因序列。2020 年 2 月，國際病毒分類委員會把該病毒命名為 SARS-COV-2。在 2020 年 1 月到 7 月期間，由于缺乏針對該病原體的有效抗病毒藥物，同時有些地區疫情防控措施欠缺，造成全球 1700 多百萬人受到感染，60 多萬人死亡?！?br/>教師提問：“這里有一個名詞 —— 新型冠狀病毒。如果人們感染普通致病病毒或細菌，一般是怎么處理的？有關這些藥物的發明，你了解嗎？” 引導學生思考人類應對病毒和細菌的方法。
全班交流
學生自由回答，可能會提到使用抗生素、接種疫苗等方法。
教師對學生的回答進行肯定和鼓勵，并進一步提問：“過去，傷寒、鼠疫、霍亂等傳染病到處肆虐，人類對此束手無策。例如，十四世紀五十年代，鼠疫曾經奪走歐洲 2500 萬人的性命，占當時歐洲總人口的 1/3。隨著顯微鏡的發明和不斷改進，科學家發現疾病的元兇是病毒和細菌，并研制和發明了對付病毒和細菌的藥物和方法，使許多傳染病的傳播得到了遏制，大大提高了人類的健康水平。請收集微生物與醫藥方面相關資料的小組，和大家一起分享他們收集的人類研究微生物的過程及其在醫藥方面的成果?！?br/>專題匯報
學生小組代表上臺匯報收集到的人類研究微生物在醫藥方面的成果，如亞歷山大 弗萊明和青霉素、疫苗的產生、巴斯德的消毒法和滅菌法等。
教師在學生匯報過程中，可以適時提問，引導學生深入思考，如：“青霉素是如何被發現的？它對人類健康有什么重要意義？”“疫苗的作用原理是什么？為什么要接種疫苗？” 等。
教師對學生的匯報進行總結和評價，強調微生物在醫藥領域的重要性。
交流討論
教師提問：“有關微生物與醫藥方面的事例，你還知道哪些？” 引導學生分享自己了解的微生物與醫藥的關系。
學生可能會提到其他抗生素的發現、微生物在疾病診斷中的應用等。
教師對學生的回答進行肯定和鼓勵，并進一步介紹一些微生物在醫藥領域的最新研究成果，如基因工程疫苗、微生物療法等，激發學生對科學研究的興趣。
（四）微生物與食品
問題導入
教師出示課件：饅頭、面包為什么疏松、多孔？
教師提問：“微生物與我們的健康密切相關，有的微生物能直接提供給人類食物，如木耳、蘑菇；有的微生物能幫助我們生產食物。你知道饅頭、面包為什么疏松、多孔嗎？酸奶、酒、腐乳等，又是怎樣制造出來的？” 引導學生思考微生物在食品生產中的作用。
小組交流
學生在小組內交流自己的想法和觀點，分享自己了解的微生物在食品方面的知識。
教師巡視指導，參與學生的討論，了解學生的想法。
教師可以提醒學生從微生物的種類、作用原理、食品制作過程等方面進行討論。
專題匯報
請收集微生物與食物方面相關資料的小組，和大家一起分享他們收集的人類研究微生物在食物方面的成果。
學生小組代表上臺匯報，可能會提到酵母菌在面包制作中的作用、乳酸菌在酸奶制作中的作用、霉菌在腐乳制作中的作用等。
教師在學生匯報過程中，可以適時提問，引導學生深入思考，如：“酵母菌在發酵過程中產生了什么物質？這些物質對面包的口感和品質有什么影響？”“乳酸菌發酵的條件是什么？如何控制酸奶的酸度和口感？” 等。
教師對學生的匯報進行總結和評價，強調微生物在食品領域的重要性。
討論辨析
教師提問：“微生物對于食物都是有益的，對嗎？” 引導學生思考微生物在食品中的兩面性。
學生可能會回答：“不對，有些微生物會引起食物霉變，對人體健康有害。” 等。
教師進一步提問：“認識霉菌和霉菌的生長環境。怎樣可以使食品保存時間更長？” 引導學生了解微生物對食品的影響以及食品保鮮的方法。
學生可能會提到低溫保存、干燥保存、密封保存等方法。
教師對學生的回答進行肯定和鼓勵，并進一步介紹一些食品保鮮的科學原理和方法，如利用防腐劑、抗氧化劑等食品添加劑，以及采用真空包裝、氣調包裝等技術，培養學生的科學思維和實踐能力。
（五）微生物與其他方面
問題引發思考
教師出示資料：“地球生物去哪兒了？地球上從古至今有無數的生物個體，它們死亡后又去了哪里？這與微生物有關嗎？”
教師提問：“同學們，你們想一想，地球上的生物死亡后會發生什么呢？這與微生物有什么關系呢？” 引導學生思考微生物在生態系統中的作用。
全班交流
學生自由回答，可能會提到生物死亡后會被分解、回歸自然等。
教師對學生的回答進行肯定和鼓勵，并進一步提問：“微生物在這個過程中起到了什么作用呢？” 引導學生了解微生物在物質循環中的重要性。
專題匯報：微生物處理垃圾和污水
教師請學生小組代表上臺匯報微生物處理垃圾和污水的方法和原理。
學生可能會提到利用微生物的分解作用將有機垃圾轉化為肥料、利用微生物的代謝作用去除污水中的有害物質等。
教師在學生匯報過程中，可以適時提問，引導學生深入思考，如：“微生物處理垃圾和污水有哪些優點和缺點？”“如何提高微生物處理垃圾和污水的效率？” 等。
教師對學生的匯報進行總結和評價，強調微生物在環境保護領域的重要性。
集體研討
教師提問：“微生物還在哪些方面對人類生活產生影響？人類利用顯微鏡探索自然世界還有哪些成果？” 引導學生拓展思維，了解微生物在其他領域的應用和人類探索微小世界的成果。
學生可能會提到微生物在農業、冶金、地質、微電子、偵緝等方面的應用，以及人類利用顯微鏡發現物質內部微小結構等成果。
教師對學生的回答進行肯定和鼓勵，并進一步介紹一些相關的科學知識和案例，如微生物肥料、微生物冶金、掃描隧道顯微鏡的應用等，激發學生對科學研究的興趣。
了解袁隆平和雜交水稻
教師介紹袁隆平院士和雜交水稻的故事，強調科學技術對人類生活的重要性。
教師提問：“袁隆平院士是如何利用科學技術提高糧食產量的？這與微生物有什么關系嗎？” 引導學生思考科學技術在農業領域的應用和微生物在農業生產中的潛在作用。
學生可能會提到雜交水稻的選育過程、微生物肥料在農業生產中的應用等。
教師對學生的回答進行肯定和鼓勵，并進一步介紹一些農業領域的科學研究成果，如基因編輯技術在農作物改良中的應用、微生物農藥的開發等，培養學生的科學思維和創新能力。
（六）小結
教師與學生一起回顧本節課的主要內容。
提問：“同學們，今天我們學習了《微生物與健康》，誰能說一說我們都學到了哪些知識呢？”
學生回答：“我們了解了微生物與人類健康的關系，包括在醫藥、食品、環境等方面的應用。我們還總結了人類在觀察工具開發及探索范圍擴大方面的成果，用流程圖表示了觀察工具的發展歷程和觀察范圍的拓展情況。我們回顧了本單元的學習內容，分享了自己的學習收獲和體會。”

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