181微生物在生物圈中的作用教案-2024-2025學(xué)年北師大版生物八年級上冊

《微生物在生物圈中的作用》（教案）20242025學(xué)年北師大版生物八年級上冊教學(xué)環(huán)節(jié)具體內(nèi)容一、教材分析《微生物在生物圈中的作用》是北師大版生物八年級上冊的關(guān)鍵內(nèi)容。教材開篇介紹微生物的種類，涵蓋細(xì)菌、真菌和病毒，使學(xué)生對微生物的多樣性有初步認(rèn)識。接著闡述微生物在生態(tài)系統(tǒng)中的角色，作為分解者參與物質(zhì)循環(huán)和能量流動，在碳循環(huán)、氮循環(huán)等過程中發(fā)揮不可或缺的作用，讓學(xué)生理解生物間相互依存的關(guān)系。還講述微生物與人類生活的緊密聯(lián)系，如在食品發(fā)酵、醫(yī)藥生產(chǎn)方面的有益應(yīng)用，以及部分微生物引發(fā)疾病的危害，使學(xué)生全面認(rèn)識微生物在生物圈中的重要地位，為深入探究生命現(xiàn)象和規(guī)律奠定基礎(chǔ)，培養(yǎng)學(xué)生正確的生態(tài)觀和對微生物科學(xué)的認(rèn)知態(tài)度。二、核心素養(yǎng)目標(biāo)1.生命觀念：理解微生物在生態(tài)系統(tǒng)中的分解者角色，認(rèn)識其在物質(zhì)循環(huán)和能量流動中的關(guān)鍵作用，形成生物與環(huán)境相互依存、相互作用的生命觀念，體會微生物對生命活動的重要性。

2.科學(xué)思維：通過分析微生物在生態(tài)系統(tǒng)中的功能、與人類生活關(guān)系的實例，培養(yǎng)學(xué)生歸納、比較、推理等科學(xué)思維能力，能夠運用科學(xué)思維解釋微生物相關(guān)現(xiàn)象和解決實際問題。

3.科學(xué)探究：組織學(xué)生開展微生物培養(yǎng)實驗或觀察活動，如制作酸奶的發(fā)酵實驗、觀察霉菌的形態(tài)結(jié)構(gòu)等，培養(yǎng)學(xué)生提出問題、作出假設(shè)、設(shè)計實驗、實施實驗、收集和分析數(shù)據(jù)、得出結(jié)論的科學(xué)探究能力，提高實踐操作技能和科學(xué)素養(yǎng)。

4.社會責(zé)任：引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注微生物在食品、醫(yī)藥、環(huán)保等領(lǐng)域的應(yīng)用，以及微生物引發(fā)的公共衛(wèi)生問題，增強學(xué)生合理利用微生物資源、預(yù)防微生物疾病的意識，培養(yǎng)學(xué)生在日常生活中運用微生物知識保障健康和保護環(huán)境的責(zé)任感。三、教學(xué)重難點1.

教學(xué)重點：掌握微生物的主要類群及其特點，理解微生物在生態(tài)系統(tǒng)中的分解者作用和物質(zhì)循環(huán)中的功能，熟悉微生物在食品制作、醫(yī)藥等方面的應(yīng)用。

2.

教學(xué)難點：探究微生物在生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)循環(huán)和能量流動的復(fù)雜機制，理解微生物與其他生物之間的相互關(guān)系，以及如何在實際生活中正確利用微生物資源并防范其危害。四、教學(xué)方法和學(xué)習(xí)策略1.實驗探究法：進行微生物相關(guān)實驗，如酵母菌發(fā)酵實驗、細(xì)菌培養(yǎng)實驗等，讓學(xué)生在實踐中觀察微生物的生命活動，獲取知識，培養(yǎng)探究能力和動手操作能力。

2.觀察分析法：利用顯微鏡觀察微生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)，如細(xì)菌的三種形態(tài)、真菌的菌絲和孢子等，通過分析觀察結(jié)果，加深對微生物特征的理解，培養(yǎng)觀察能力和分析歸納能力。

3.資料收集整理法：收集微生物在不同領(lǐng)域應(yīng)用的資料，如食品發(fā)酵工藝、抗生素研發(fā)歷程等，以及微生物引發(fā)疾病的案例資料，整理分析后進行小組交流分享，培養(yǎng)學(xué)生收集信息、處理信息和交流合作的能力。

4.類比歸納法：將微生物的生命活動與宏觀生物進行類比，如微生物的呼吸作用與動植物呼吸作用的異同，歸納總結(jié)微生物的共性和特性，便于學(xué)生理解和記憶，構(gòu)建系統(tǒng)的知識體系。五、教學(xué)準(zhǔn)備多媒體課件、微生物實驗材料（如酵母菌、乳酸菌、培養(yǎng)皿、培養(yǎng)基、顯微鏡、載玻片、蓋玻片等）、相關(guān)視頻資料（微生物在生態(tài)系統(tǒng)中的作用動畫、食品發(fā)酵過程視頻等）、資料卡片（介紹微生物應(yīng)用案例和疾病案例）。六、教學(xué)過程1.導(dǎo)入新課

展示一碗美味的酸奶和一塊發(fā)霉的面包圖片，提問學(xué)生：“是什么讓酸奶具有獨特的風(fēng)味，又是什么導(dǎo)致面包發(fā)霉變質(zhì)？”引導(dǎo)學(xué)生思考這些現(xiàn)象背后的原因，從而引出本節(jié)課的主題——微生物在生物圈中的作用。

播放一段微生物在自然界中活動的視頻，視頻中有細(xì)菌在土壤中分解有機物、酵母菌在水果表面發(fā)酵、病毒感染宿主細(xì)胞等場景，展示微生物的多樣性和普遍性，激發(fā)學(xué)生對微生物世界的好奇心和探究欲望。

設(shè)計意圖：通過生活中常見的酸奶和發(fā)霉面包圖片，引發(fā)學(xué)生的興趣和思考，從熟悉的事物切入主題。微生物活動視頻則直觀地展示了微生物的存在和多樣性，為后續(xù)教學(xué)營造良好的氛圍，吸引學(xué)生主動投入到對微生物的學(xué)習(xí)中。2.微生物的種類

細(xì)菌介紹：利用顯微鏡圖片和細(xì)菌模型，講解細(xì)菌的形態(tài)結(jié)構(gòu)特點，包括球狀、桿狀、螺旋狀等不同形態(tài)，以及細(xì)胞壁、細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、未成形細(xì)胞核等基本結(jié)構(gòu)。介紹細(xì)菌的營養(yǎng)方式，有自養(yǎng)細(xì)菌（如光合細(xì)菌）和異養(yǎng)細(xì)菌（如寄生菌、腐生菌），強調(diào)細(xì)菌繁殖速度極快，通過分裂生殖方式大量繁殖，使學(xué)生對細(xì)菌有全面的認(rèn)識。

真菌講解：展示常見真菌的圖片，如蘑菇、木耳、酵母菌、霉菌等，講解真菌的細(xì)胞結(jié)構(gòu)特點，具有細(xì)胞壁、細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核，與細(xì)菌的主要區(qū)別在于有成形細(xì)胞核。介紹真菌的營養(yǎng)方式多為異養(yǎng)，包括腐生（如蘑菇生長在腐木上）和寄生（如某些真菌引起植物病害），真菌通過孢子生殖繁殖后代，讓學(xué)生了解真菌的多樣性和獨特性。

病毒闡述：通過病毒結(jié)構(gòu)示意圖，講解病毒無細(xì)胞結(jié)構(gòu)，由蛋白質(zhì)外殼和內(nèi)部遺傳物質(zhì)組成。介紹病毒的生活方式為寄生，只能在活細(xì)胞內(nèi)繁殖，離開宿主細(xì)胞后就只是無生命活動的化學(xué)大分子，舉例說明病毒引發(fā)的人類疾病（如流感病毒）和動植物疾?。ㄈ鐭煵莼ㄈ~病毒），使學(xué)生認(rèn)識到病毒的特殊性和危害性。

設(shè)計意圖：通過對細(xì)菌、真菌、病毒的詳細(xì)介紹，結(jié)合圖片、模型和示意圖等直觀教學(xué)手段，讓學(xué)生清晰地認(rèn)識微生物的三大類群的形態(tài)結(jié)構(gòu)、營養(yǎng)方式和生殖方式等特征，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、分析歸納能力和知識理解能力，為后續(xù)學(xué)習(xí)微生物在生物圈中的作用奠定基礎(chǔ)。3.微生物在生態(tài)系統(tǒng)中的作用

分解者角色闡述：結(jié)合視頻和圖片中的實例，如細(xì)菌分解動植物遺體、真菌分解枯枝落葉等，講解微生物在生態(tài)系統(tǒng)中作為分解者的重要作用。強調(diào)微生物能將有機物分解為無機物，歸還到環(huán)境中，供生產(chǎn)者重新利用，從而促進物質(zhì)循環(huán)。例如，在土壤中，細(xì)菌和真菌將動植物殘體分解成二氧化碳、水和無機鹽，這些物質(zhì)被植物吸收用于光合作用，實現(xiàn)了碳、氮等元素的循環(huán)。

物質(zhì)循環(huán)具體過程分析：以碳循環(huán)為例，詳細(xì)講解微生物在其中的作用環(huán)節(jié)。綠色植物通過光合作用吸收二氧化碳合成有機物，動物攝食植物后，有機物在動物體內(nèi)流轉(zhuǎn)，當(dāng)動植物死亡后，微生物將其遺體中的有機物分解，釋放出二氧化碳返回大氣，完成碳循環(huán)。組織學(xué)生分組討論微生物在氮循環(huán)中的作用，如固氮菌將空氣中的氮氣轉(zhuǎn)化為含氮化合物，供植物利用，而一些微生物在氮素轉(zhuǎn)化的其他環(huán)節(jié)也發(fā)揮著關(guān)鍵作用，每組選派代表發(fā)言，教師進行總結(jié)和補充，使學(xué)生理解微生物在物質(zhì)循環(huán)中的復(fù)雜而關(guān)鍵的作用，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力和團隊協(xié)作能力。

能量流動關(guān)聯(lián)講解：講解微生物在生態(tài)系統(tǒng)能量流動中的作用，雖然微生物不直接參與能量的固定（生產(chǎn)者的光合作用），但在能量傳遞過程中，通過分解有機物釋放能量，一部分能量以熱能形式散失，一部分用于微生物自身生命活動，剩余的能量則包含在分解產(chǎn)物中，可被其他生物利用，使學(xué)生明白微生物在生態(tài)系統(tǒng)能量傳遞鏈中的不可或缺性，形成生物與環(huán)境相互依存的生命觀念。

設(shè)計意圖：通過分解者角色闡述、物質(zhì)循環(huán)過程分析和能量流動關(guān)聯(lián)講解，讓學(xué)生深入理解微生物在生態(tài)系統(tǒng)中的核心作用，培養(yǎng)學(xué)生的綜合分析能力、邏輯思維能力和團隊協(xié)作能力。使學(xué)生認(rèn)識到微生物是生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定運行的重要保障，生物與環(huán)境之間通過物質(zhì)循環(huán)和能量流動緊密相連。4.微生物與人類生活的關(guān)系

食品制作中的應(yīng)用展示：展示各種利用微生物制作的食品圖片，如面包（酵母菌發(fā)酵）、泡菜（乳酸菌發(fā)酵）、釀酒（酵母菌發(fā)酵）等，講解微生物在食品發(fā)酵過程中的原理和作用。以面包制作過程為例，酵母菌在有氧條件下進行有氧呼吸大量繁殖，產(chǎn)生二氧化碳使面團膨脹，在無氧條件下進行無氧呼吸產(chǎn)生酒精和二氧化碳，賦予面包獨特的風(fēng)味和松軟的口感。組織學(xué)生分組討論其他食品發(fā)酵過程中微生物的作用，如酸奶發(fā)酵中乳酸菌將乳糖轉(zhuǎn)化為乳酸，使牛奶變成酸奶，每組選派代表發(fā)言，教師進行總結(jié)和拓展，讓學(xué)生了解微生物在食品工業(yè)中的重要地位，培養(yǎng)學(xué)生的知識遷移能力和團隊合作精神。

醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用介紹：介紹微生物在醫(yī)藥領(lǐng)域的貢獻，如利用青霉菌生產(chǎn)青霉素，這是第一種被發(fā)現(xiàn)并廣泛應(yīng)用的抗生素，拯救了無數(shù)生命。講解微生物在疫苗研發(fā)中的作用，如通過對病毒或細(xì)菌進行減毒或滅活處理，制成疫苗，刺激人體免疫系統(tǒng)產(chǎn)生抗體，預(yù)防傳染病。組織學(xué)生討論微生物在基因工程藥物生產(chǎn)中的應(yīng)用潛力，如利用大腸桿菌生產(chǎn)胰島素等，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和創(chuàng)新意識。

微生物引發(fā)的疾病及防治：展示一些由微生物引發(fā)的常見疾病圖片，如流感（病毒）、肺炎（細(xì)菌或病毒）、足癬（真菌）等，講解這些微生物的致病機制和傳播途徑。例如，病毒通過侵入人體細(xì)胞，利用宿主細(xì)胞的物質(zhì)進行自我復(fù)制，破壞人體正常細(xì)胞功能導(dǎo)致疾??；細(xì)菌則可能通過分泌毒素或在人體內(nèi)大量繁殖引發(fā)感染。介紹針對不同微生物疾病的防治方法，如使用抗生素治療細(xì)菌感染（但強調(diào)合理使用抗生素的重要性）、接種疫苗預(yù)防病毒感染、保持個人衛(wèi)生預(yù)防真菌性疾病等，使學(xué)生認(rèn)識到微生物對人類健康的雙重影響，增強學(xué)生預(yù)防微生物疾病的意識和自我保健能力。

設(shè)計意圖：通過食品制作、醫(yī)藥應(yīng)用和疾病防治等方面的介紹，讓學(xué)生全面認(rèn)識微生物與人類生活的密切關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生的知識應(yīng)用能力、科學(xué)思維能力和健康意識。使學(xué)生明白微生物既可為人類帶來益處，也可能帶來危害，學(xué)會正確利用微生物資源并防范其危害。5.微生物的培養(yǎng)與觀察實驗

實驗原理講解：以酵母菌培養(yǎng)實驗為例，講解微生物培養(yǎng)的基本原理，包括提供適宜的營養(yǎng)物質(zhì)（如培養(yǎng)基中的碳源、氮源、無機鹽等）、合適的環(huán)境條件（如溫度、pH值、氧氣含量等），微生物就能生長繁殖。介紹培養(yǎng)基的種類和作用，如固體培養(yǎng)基可用于分離和純化微生物，液體培養(yǎng)基可用于大量培養(yǎng)微生物。

實驗步驟演示：教師在實驗室中演示酵母菌培養(yǎng)實驗的步驟，包括配制培養(yǎng)基、滅菌、接種、培養(yǎng)等過程。強調(diào)實驗操作中的無菌技術(shù)的重要性，如使用高壓滅菌鍋對培養(yǎng)基和實驗器具進行滅菌，在接種過程中在酒精燈火焰旁操作，防止雜菌污染。讓學(xué)生觀察教師的操作過程，記錄關(guān)鍵步驟和注意事項。

學(xué)生實驗操作：學(xué)生分組進行酵母菌培養(yǎng)實驗，按照教師演示的步驟進行操作，在實驗過程中認(rèn)真觀察酵母菌的生長變化情況，如培養(yǎng)液的渾濁度變化、是否產(chǎn)生氣泡（發(fā)酵產(chǎn)生二氧化碳）等，并做好記錄。教師巡視各小組，及時給予指導(dǎo)和幫助，糾正學(xué)生的錯誤操作，確保實驗順利進行。

實驗結(jié)果分析與討論：實驗結(jié)束后，組織學(xué)生對實驗結(jié)果進行分析討論。各小組匯報自己觀察到的酵母菌生長情況，分析實驗結(jié)果與預(yù)期是否相符，討論可能影響實驗結(jié)果的因素，如培養(yǎng)基成分是否準(zhǔn)確、培養(yǎng)溫度是否適宜、接種量是否合適等。教師進行總結(jié)和點評，引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)微生物培養(yǎng)實驗的經(jīng)驗和教訓(xùn)，培養(yǎng)學(xué)生的實驗操作能力、觀察能力、分析歸納能力和團隊協(xié)作能力。

設(shè)計意圖：通過微生物培養(yǎng)與觀察實驗，讓學(xué)生親身體驗微生物的培養(yǎng)過程，掌握基本的實驗操作技能，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力。在實驗過程中，學(xué)生通過觀察和分析實驗結(jié)果，加深對微生物生長特性和培養(yǎng)條件的理解，提高學(xué)生的實踐能力和科學(xué)素養(yǎng)。6.拓展與思考

微生物與環(huán)境保護：介紹微生物在環(huán)境保護中的應(yīng)用，如利用微生物處理污水，某些細(xì)菌和真菌能夠分解污水中的有機物、去除重金屬離子等污染物，使污水得到凈化；微生物在垃圾處理中的作用，如通過堆肥過程中的微生物發(fā)酵，將有機垃圾轉(zhuǎn)化為有機肥料。組織學(xué)生討論如何進一步開發(fā)和利用微生物在環(huán)保領(lǐng)域的潛力，如利用基因工程技術(shù)改造微生物，使其更高效地處理污染物，培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識和創(chuàng)新思維。

新興微生物技術(shù)探討：引導(dǎo)學(xué)生了解一些新興的微生物技術(shù)，如微生物燃料電池，利用微生物的代謝作用將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能；微生物合成生物學(xué)，通過設(shè)計和構(gòu)建微生物基因組，使其合成特定的生物產(chǎn)品，如生物燃料、生物塑料等。組織學(xué)生分組討論這些新興技術(shù)的發(fā)展前景和可能面臨的挑戰(zhàn)，如技術(shù)成本、安全性、倫理問題等，每組選派代表發(fā)言，教師進行總結(jié)和點評，激發(fā)學(xué)生對前沿科學(xué)技術(shù)的興趣和探索欲望，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和批判性思維能力。

設(shè)計意圖：通過微生物與環(huán)境保護和新興微生物技術(shù)的探討，拓寬學(xué)生的視野，讓學(xué)生了解微生物在現(xiàn)代科技和社會發(fā)展中的新應(yīng)用和新趨勢，培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識、創(chuàng)新思維和科學(xué)素養(yǎng)。使學(xué)生認(rèn)識到微生物科學(xué)是一個不斷發(fā)展的領(lǐng)域，與人類社會的可持續(xù)發(fā)展密切相關(guān)。7.課堂總結(jié)

引導(dǎo)學(xué)生回顧本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容，包括微生物的種類、在生態(tài)系統(tǒng)中的作用、與人類生活的關(guān)系、實驗操作要點以及拓展思考中的相關(guān)知識。讓學(xué)生自主繪制思維導(dǎo)圖或概念圖，梳理知識體系，總結(jié)知識點之間的相互關(guān)系。

教師對學(xué)生的總結(jié)進行點評和補充，強調(diào)重點知識和難點內(nèi)容，如微生物在物質(zhì)循環(huán)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)、不同微生物在食品發(fā)酵中的獨特作用、微生物培養(yǎng)實驗中的無菌技術(shù)要點等。通過提問、答疑等方式，幫助學(xué)生鞏固所學(xué)知識，加深理解，提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和知識整合能力。

設(shè)計意圖：通過引導(dǎo)學(xué)生自主總結(jié)和教師的點評總結(jié)，讓學(xué)生對本節(jié)課知識進行系統(tǒng)回顧和整理，強化學(xué)生的記憶和理解，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和知識整合能力，使學(xué)生更好地掌握微生物在生物圈中的作用相關(guān)知識，提升生物學(xué)科核心素養(yǎng)。七、板書設(shè)計《微生物在生物圈中的作用》板書1.課題：微生物在生物圈中的作用

2.微生物種類：細(xì)菌（形態(tài)結(jié)構(gòu)、營養(yǎng)方式、生殖方式）、真菌（結(jié)構(gòu)特點、營養(yǎng)與生殖）、病毒（結(jié)構(gòu)、生活方式）

3.生態(tài)系統(tǒng)作用：分解者（分解有機物）、物質(zhì)循環(huán)（碳、氮循環(huán)等）、能量流動（關(guān)聯(lián)與作用）

4.人類生活關(guān)系：食品制作（發(fā)酵實例與原理）、醫(yī)藥應(yīng)用（抗生素、疫苗等）、疾病防治（致病機制與防治方法）

5.實驗：培養(yǎng)原理（培養(yǎng)基、條件）、步驟（演示與操作）、結(jié)果分析（討論與總結(jié)）

6.拓展：環(huán)保應(yīng)用（污水與垃圾處理）、新興技術(shù)（燃料電池、合成生物學(xué)）八、教學(xué)反思在本次《微生物在生物圈中的作用》教學(xué)中，通過多種教學(xué)方法和策略的運用，學(xué)生對微生物的世界有了較為全面和深入的認(rèn)識，在課堂上積極參與討論、實驗操作和拓展