資源簡介

5.4.4細菌和真菌在自然界中的作用【教學設計】
一、教材解讀：
本節內容屬于義務教育生物學課程中的第二個主題：生物的多樣性。在認識了細菌和真菌的分布、以及形態結構特征后，本節繼續深入細菌和真菌，了解它們在自然界中對生態系統的物質循環起著重要作用，而它們與人類生活關系密切，也能與一些生物共生。通過本節學習，學生能夠用辯證的態度對待細菌和真菌。本節內容從三個角度（腐生、寄生和共生）闡述了細菌和真菌在自然界中的作用，是本主題乃至整個初中生物學中最具綜合性的內容之一，它聯系了生物與環境、植物的生活、人體生理與健康等多個主題。故通過本節內容的學習，學生對以上主題中部分內容的理解都將進一步深化。本節也是最能夠全面發展學生核心素養的內容之一（如物質能量觀；比較、歸納、分析、綜合、建模、發散等思維；設計對照實驗并實施，解決農業生產實踐中的問題的探究實踐能力；嚴謹求實、關注健康生活、解決生產生活問題等態度責任）。
二、學情分析：
學生與本課時學習相關的學習經驗：學生在此前已經了解到細菌和真菌在自然界是無處不在的；許多現象（如發霉、腐爛、疾病）等都與它們有著密切的聯系。
知識儲備：綠色植物能夠進行光合作用將二氧化碳和水合成為有機物，活細胞能夠進行呼吸作用分解有機物，產生二氧化碳和水等無機物。大多數細菌和真菌可作為生態系統中的分解者。動物能夠在生態系統的物質循環中起促進作用。
學科能力水平：分析、比較、建模、發散、辯證等科學思維；設計對照實驗并實施實驗的探究實踐能力；具備一定的跨學科實踐能力。
學生興趣與需求分析：對于細菌和真菌這個“陌生的朋友”，學生有著濃厚的興趣。特別是能夠親眼觀察到細菌和真菌分解遺體，能夠以自己小小的力量“撬動地球”，學生期待這個過程的發生。
學生發展需求、發展路徑分析：需要更加辯證地認知細菌和真菌；在對照實驗設計與探究方面需要進一步深化鞏固，這需要老師的指導，經過一定的課堂學習學生能夠對細菌真菌相關的對照實驗有更深的體驗。對于列表比較、歸納等思維方式需要進一步落實，需要老師搭建框架，才能順利地完成。
學習本課時可能碰到的困難：設計對照實驗證明細菌和真菌的分解作用時存在困難，無法下手；實驗操作過程（特別是接種環節）存在失誤；學生在設計“生態園”方案時存在一定的困難，需要多學科結合，團隊協作。
三、教學工具
智慧黑板；希沃白板；手機；電腦；生活中的腐爛和發霉現象；蘑菇；細菌真菌引起動植物患病的現象；學生發現的地衣、根瘤、酸奶等；我校生物實踐基地。
四、教學目標
生命觀念：細菌和真菌參與了生態系統的物質循環（物質能量觀）；有些微生物會使人患病；有些微生物與動植物或人共生。細菌和真菌與人類等其他生物共存的整體觀。
科學思維：分析微生物與人類生活的關系；闡明生態系統中的生產者、消費者、分解者以及非生物環境是一個有機整體；運用圖示或模型表示生態系統各成分之間在物質循環中的關系。
探究實踐：根據觀察到的腐爛或發霉等現象，嘗試提出問題；設計實驗證明細菌和真菌對有機物的分解作用，分析評價完善實驗方案；實施實驗過程；根據結果得出結論并進行交流討論。將堆肥、種植豆科植物提高土壤肥力等措施進行實施。
態度責任：形成嚴謹求實和勇于質疑的科學態度；關注微生物與動植物和人的關系；嘗試提出有效預防手足癬的方法，養成良好的個人衛生習慣；參與解決農業生產問題的責任擔當。
五、教學重難點
重點：細菌和真菌作為分解者參與物質循環。
難點：細菌和真菌作為分解者參與物質循環。設計實驗證明細菌分解植物遺體。
六、教學方法
1.合作討論
2.分析評價
3.合作探究
4.觀察分析
5.模型構建
6.資料搜集
7.自主學習
8.聯系生活
9.分析解釋
10.歸納比較
11.思維發散
12.探究實踐
教學過程
（一）激：真實情境
教師活動 學生活動 設計意圖 信息技術 核心素養
【播放視頻】請欣賞短片：“消失的南瓜”（今年夏季結的南瓜，學生本來打算留著這學期采摘，結果過了一暑假發現南瓜“消失”了）。 【提問】：南瓜的“消失”是誰導致的？ 觀看視頻 思考并回答：是細菌和真菌 學生上學期種的南瓜，本來打算留著這學期采摘老南瓜，結果過了一暑假發現南瓜“消失”了，基于此背景進行真實情境導入，直擊環節一中探究的問題，并激發興趣。 微視頻 探究實踐（發現現象，提出問題）
（二）探一：作為分解者參與物質循環
1.探究細菌或真菌分解植物遺體
教師活動 學生活動 設計意圖 信息技術 核心素養
【提問】：為什么細菌和真菌會讓南瓜消失，它們在其中起到什么作用？ 【提問】：如何驗證？提供以下材料（枯草桿菌培養液、無菌水生物基地的小番茄、刀片、培養皿、高壓蒸汽滅菌鍋、酒精燈等）。 【引導】需要做什么實驗？變量是什么？如何分組？如何區別不同組？每組怎么處理？這些步驟與培養細菌真菌的步驟有何聯系？小番茄相當于培養細菌真菌的什么？ 【布置任務】：以小組為單位，討論實驗方案，寫在導學案探究一。 【做出假設】：是因為細菌或真菌分解了南瓜遺體。 疑惑，不知所措。 逐漸有了思路。 【制定計劃】——【小組合作討論】 遵循科學探究6個步驟，提出問題后，引導學生做出假設，然后制定計劃。在此過程中，教師搭建腳手架（如通過環環相扣的問題進行引導，導學案中培養細菌真菌的四個步驟的提示），學生將會逐漸從“無法下手”轉變成“思路逐漸清晰”，到最后能夠寫出實驗方案，次過程是通過師生互動、生生互動，思維碰撞產生火花的過程，經過這個過程使學生順利設計出實驗方案，體驗成功的喜悅！ 此過程是培養細菌和真菌方法步驟的應用，將此作為重難點進行突破，服務于大單元教學。 智慧黑板、希沃白板拍照傳屏、計時器、手機 科學探究：提出問題→作出假設→制定計劃。 態度責任：嚴謹求實。
【評價實驗方案】：利用希沃拍照傳屏將部分同學的實驗方案進行展示，請同學們進行評價。對評價的同學給與鼓勵和肯定。 【提示】若學生無法評價可進行提示：主要從設計對照實驗的原則和無菌操作兩個方面進行評價。 【示范實驗方案】：學生評價完后，逐漸形成完善的實驗方案，將其展示示范，學生對照自己的方案進行修改完善。 【評價實驗方案】：第一步（主要評價是否平均分組，保證單一變量；是否進行了區分，如何區分更好）；第二步（主要評價高溫滅菌是否將必須滅菌的物品全部滅菌）；第三步（接種是否保證了單一變量，是否保證了無菌操作）；第四步（是否保證了單一變量等）；整體：是否考慮了重復原則等。 【完善實驗方案】：對照自己的方案進行修改完善。 通過生生互評，使學生進一步理解對照實驗設計的嚴謹性；逐漸形成完善的實驗方案。此過程，學生的科學思維和科學探究素養得到了極大的提升。體現教學評的一致性。 智慧黑板、希沃白板拍照傳屏、手機 科學探究：制定實驗方案進行探究。 態度責任：勇于質疑，嚴謹求實
【布置實驗操作任務1】：布置學生先完成準備及分組環節。 【發放】：提前進行滅菌的小番茄，分組發放。 【布置實驗操作任務2】完成接種步驟。 【評價】發現學生的操作中的失誤或亮點，進行拍照傳屏和攝像傳屏。 【示范】請一位學生進行正確操作示范。 【合作探究】：完成準備小番茄及分組步驟。 【合作探究】完成接種步驟。 【評價并改正】：指出照片中的操作失誤并更正。 【觀摩正確示范】：觀察正確示范，改正自己的失誤。 學生此前對細菌和真菌的培養以及對照實驗的實施基本上是“紙上談兵”，“實踐”才能出真知，只有真正動手才能有更深的領悟和認知。完成實驗操作后及時評價并進行示范正確，體現教學評一致性，同時也使學生及時糾正，印象深刻。 智慧黑板、希沃白板拍照傳屏、攝像傳屏、手機 科學探究：實施計劃；發現問題，解決問題。 態度責任：勇于質疑，嚴謹科學。
【展示預實驗結果】：先播放預實驗過程，然后希沃攝像傳屏展示實驗結果，引導學生描述實驗結果，進行分析后得出結論。并針對實驗現象出現的雜菌污染等問題進行表達交流。 【得出結論】：觀察老師展示的實驗結果，分析現象，得出結論。 【表達交流】：發現有霉菌污染、無菌組也發現菌落等現象，進行分析。 因為實驗結果難以在短時間內出來，故提前幾周做預實驗，課堂上展示結果，學生完整地體驗科學探究過程。在此過程引導學生分析結果中出現的問題，并闡述可能的原因。將發展了學生的核心素養這一目標達到了極致。 智慧黑板、希沃攝像傳屏、微視頻、手機 生命觀念：細菌和真菌作為分解者分解植物遺體。細菌和真菌與人類是一個命運共同體的整體觀。 科學思維：分析、比較、概況、闡述等。 科學探究：得出結論、表達交流。 態度責任：勇于質疑，嚴謹求實。
【展示“同學們的發現”】：課前通過101智慧平臺收集細菌真菌有關現象，將分解現象的圖片進行展示，使學生認知：細菌真菌分解遺體的現象隨處可見。 【課前收集】：課前發現細菌真菌有關現象并拍照上傳到101智慧平臺。 【觀看圖片】：分析圖片中出現的分解現象。 課前布置收集任務，學生形成細菌和真菌分解遺體等現象的感性認知，為物質循環的理性認知買下伏筆。同時學生體會到生物學與生活的緊密聯系。 101智慧平臺、智慧黑板、希沃白板等 生命觀念：細菌和真菌作為分解者分解植物遺體。 科學思維：分析、概況、闡述等。 態度責任：關注生活。
2.構建物質循環模型
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【問題串】：細菌和真菌分解的是遺體中的什么物質？南瓜遺體被分解后真的“消失”了嗎？它們變成了什么？這些物質又何去何從？植物利用這些物質又可以產生什么物質？細菌和真菌分解遺體等有機物的生活方式叫什么？ 【布置閱讀任務】：閱讀教材P79-P80第一段，思考細菌和真菌的作用。 【模型構建】：師生共同形成物質循環的模型，并分析細菌和真菌在其中的作用以及生活方式。 【分析思考】：跟隨老師的問題串進行思考，可能無法解決問題。 【聯系詩句】：落紅不是無情物，化作春泥更護花。 【閱讀教材】：形成對物質循環過程的理性認知。 【模型構建】：師生共同形成物質循環的模型，并說出：營腐生生活的細菌和真菌作為分解者參與了物質循環。 完成實驗探究后又回歸最初的“南瓜消失”的問題，前后呼應，形成“發現問題-解決問題-解釋問題”的閉環認知過程。在此過程，學生能夠自然地聯想到詩句，體現跨學科融合。 閱讀教材可以幫助學生將感性認知內化為理性認知，真正地將生命觀念內化于心。 智慧黑板、希沃白板等 生命觀念：自然界大多數細菌和真菌作為分解者參與物質循環； 科學思維：分析、建模思維。 態度責任：關注細菌和真菌在自然界的作用。
（三）探二：引起動植物和人患病
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【過渡】：課前同學們發現許多細菌和真菌會引起動植物和人患病，并查找了資料。請閱讀導學案中同學們查找的資料。 【疾病診斷】：隨機抽查一位“小醫生”到課件上進行疾病診斷（“知識配對”小游戲）。 【分析“寄生”】：以上細菌和真菌生活在哪里？如何獲得營養？對寄主有利還是有害？ 【聯系生活】：如何預防手足癬？ 【課前查閱資料】：部分同學發現引起患病的現象，并在網上查找資料發給老師，將其整理到導學案中供所有同學閱讀。 【閱讀資料】閱讀同學們查找的資料，了解疾病的病因及癥狀。 【完成小游戲】：知識配對。 【思考比較】：與前面的腐生比較，說出寄生的有機物來源及對寄主的影響。 【聯系生活】：根據生活經驗談手足癬的預防。 此部分屬于了解內容，通過學生提前查找資料，可以減少課堂上所需時間，使得教學過程詳略得當，同時也充分鍛煉學生的資料查找篩選能力，真正發揮學生的主體作用。導學案中資料來源進行署名可以讓學生獲得驕傲南感和自豪感。通過小游戲將本來枯草的知識趣味化，提升學生興趣，發揮人機互動的優勢。 電腦、手機、班級優化大師、希沃知識配對、隨機抽查等 生命觀念：有些細菌和真菌會引起動植物和人患病。 科學思維：分析、說明等。 態度責任：關注細菌和真菌與人類的關系；關注手足癬的預防。
（四）探三：與動植物共生
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【過渡】：有些同學就會有疑惑了：細菌和真菌與其他生物生活在一起，一定會引起后者患病嗎？ 【播放視頻】：學生在生物基地發現豆角根部的“小豆豆”。這是怎么回事？ 【展示同學們的發現】：圖片展示學生在桃花嶺發現的地衣，酸奶中發現的“益生菌”。這些現象和細菌真菌有何關系？閱讀教材P81，完成導學案的探究三。 【分組闡述】根據導學案中的問題，闡述以上視頻或圖片中的現象與細菌真菌的關系。 【小結提問】：以上細菌和真菌生活在哪里？從哪里獲得有機物等營養？它們對共同生活的生物有害嗎？ 【思考】思考并產生疑惑 【觀看視頻】：產生興趣和疑問。 【觀看圖片】：思考，產生興趣和疑問。 【閱讀教材】回答導學案中的有關問題。 【解釋說明】：結合導學案的問題，闡述“根瘤”“地衣”“人的腸道”與細菌真菌的關系。 【總結闡述】：這些細菌和真菌與動植物構成共生關系，它們彼此相互依賴，互惠互利。 通過過渡提問，使學生辯證地認知細菌和真菌并非都對動植物有害。接著繼續圍繞學生的在生物基地的真實的發現，以及桃花嶺、生活中的發現，分析解釋現象，始終將“真實情境”貫穿于教學，并圍繞“生物基地”這一主線展開教學，使整個教學過程完整，立足真實情境解決真實的問題。學于生活，用于生活。 微視頻、放大鏡 生命觀念：有些微生物與動植物或人共生。細菌和真菌與人類共存的整體觀。 科學思維：分析微生物與人類生活的關系。 態度責任：關注微生物與動植物和人的關系。
【比較】：腐生、寄生和共生，它們彼此之間 有何異同點？（提示：從有機物的來源，對其他生物的利弊等方面闡述）三種生活方式有何共同點？ 【分析比較】：結合老師的提示，說出腐生的有機物的來源是遺體、糞便或面包等無生命的物體，而寄生與共生都是來自活的生物（動植物）。寄生與共生的區別是寄生對其他生物有害，而共生是雙方均有利。三種生活方式中營養方式都是異養。 通過比較，進一步辯證地認識細菌和真菌與人類或其他生物的關系。全面地了解細菌和真菌在自然界的作用。形成比較、歸納、分析、概括、辯證等科學思維。 列表、遮罩 科學思維：分析、比較、歸納、概括、辯證等。
（五）創：創新應用與設計
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【總結】看來細菌和真菌不僅僅是“病原體”，它們更是自然界的“清潔工”以及動植物的“好朋友”。 【解決真實問題】營腐生、寄生和共生的細菌真菌，是否都能為我們所用，解決農業生產實踐中的問題？展示“生物基地”出現的問題圖片（包括雜草堆積、蟲害、土壤貧瘠等）。 【形成辯證認知】：辯證地認識到細菌和真菌在自然界和人類生活中的各種作用。 【小組討論】提出解決生物基地問題的措施。（堆肥、以菌治蟲、種豆科植物等）。 通過“病原體”“清潔工”“好朋友”的形象比喻，使學生感性和理性方面都形成對細菌和真菌的辯證認知。 前文通過發現生物基地的各種現象引入，現在又回歸生物基地的問題，前后呼應，圍繞“生物基地”這一主線，使本節課的教學實現它最大的意義，學從哪里來，用到哪里去。 智慧黑板、希沃課件等 生命觀念：細菌和真菌與人類等其他生物共存的整體觀。 科學思維：分析問題，提出解決措施。 探究實踐： 態度責任：關注微生物與動植物和人的關系；參與解決農業生產問題的責任擔當。
【設計生態園】：借生物基地需要進行改造之機，向學生招標生態園設計方案，要求：符合環保理念，能提高物質循環效率和能量利用率。 【課后討論】：部分同學能夠完成設計圖。 作業分層，使得有能力的同學能夠得到更多發展。 電腦作圖軟件等 態度責任：參與解決農業生產問題的責任擔當。
八、板書設計
九、教學反思
1.課堂容量較大，可以在設計實驗環節以部分步驟進行提示的方式降低難度，同時學生也可以感受實驗的設計與實施過程。
2.信息技術與課堂的深度融合還可以滲透到課前、課中、課后等環節。
十、創新亮點
1.利用“激探創”教學模式開展真實情境下的課堂教學。課堂最開始圍繞學生在生物實踐基地發現的真實問題：暑假前留著沒有摘走的南瓜，過了一個暑假后“不見了”。接著就以“南瓜的消失是不是細菌和真菌分解作用的結果”展開本堂課的探究環節。學習了細菌和真菌的三個方面的作用后，在課堂末尾，又以生物實踐基地遇到的真實問題：蟲害、雜草堆積等，讓學生討論得出解決問題的方案，實現閉環，學以致用。
2.結合大單元教學設置教學環節。在“探究細菌能分解植物遺體”的過程中，將單元教學貫穿其中，即將實驗過程與本章第一節“細菌和真菌的培養”這一重點內容進行結合，并在導學案中有所體現。
3.課堂以學生為主體，圍繞“學生的發現”“學生的困惑”“學生的探究”“學生解決問題”來展開。課前學生觀察生活中細菌和真菌的蹤影，直觀感受細菌和真菌分解有機物，部分學生在生物實踐基地開荒拔除雜草時發現上學期留下的豆角植株根部有“小豆豆”，學生爬桃花嶺公園時偶遇“地衣”等等。針對“細菌和真菌能否分解植物遺體”這一學生疑惑，在課堂上學生設計實踐并體驗了“制作培養基”“接種”等實驗步驟。最后學生利用本節所學解決生物實踐基地遇到的真實問題。
4.恰當使用信息技術手段。課前利用101平臺等信息技術手段采集學生收集細菌和真菌的照片；課前利用網絡收集多種細菌和真菌引起動植物患病的實例；在課堂上利用投屏等功能展示學生設計的實驗方案、學生操作過程；利用配對游戲進行知識點的突破。
5.課堂的作業符合“雙減”政策：課前布置收集“生活中的細菌和真菌”等實踐作業，落實雙減政策，增加學生的體驗感，探究感，將核心素養落地。

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