許 明
(江蘇省丹陽市實驗學(xué)校 212300)
“細(xì)菌”是蘇科版初中生物學(xué)教材七年級下冊第13章第2節(jié)“土壤里的微生物”第一課時的內(nèi)容,是在學(xué)生了解了“土壤里的小動物”后,進(jìn)一步認(rèn)識到土壤里還有一類肉眼看不到的生物——細(xì)菌。在日常生活中,學(xué)生對細(xì)菌有一定的感性認(rèn)識,但是他們的認(rèn)識常局限于細(xì)菌有害的一面,甚至將細(xì)菌和病毒相混淆。學(xué)生雖然已學(xué)習(xí)了動植物細(xì)胞的結(jié)構(gòu),但對細(xì)胞核的認(rèn)識不夠深入,還沒有學(xué)習(xí)過遺傳物質(zhì)的內(nèi)容,給“細(xì)菌結(jié)構(gòu)”的學(xué)習(xí)帶來一定的難度。因此,將細(xì)菌特征作為本節(jié)課的重點,細(xì)菌在生物圈中的作用作為難點。本節(jié)課嘗試通過學(xué)生自主探究建構(gòu)細(xì)菌的概念,培養(yǎng)學(xué)生生物學(xué)科核心素養(yǎng)。
2.1 知識目標(biāo) 描述細(xì)菌的主要特征,說出細(xì)菌與人類生活的關(guān)系。
2.2 能力目標(biāo) 嘗試制作細(xì)菌模型,分析其與動、植物細(xì)胞的異同點;模仿細(xì)菌分裂的過程。
2.3 情感態(tài)度與價值觀目標(biāo) 認(rèn)同結(jié)構(gòu)與功能相統(tǒng)一的原則,認(rèn)同細(xì)菌是生物圈中必不可少的一員,養(yǎng)成講究衛(wèi)生的習(xí)慣,體驗科學(xué)探究與團結(jié)合作的樂趣。
3.1 尋找生活中的細(xì)菌 教師展示“美麗的大自然”圖片,引導(dǎo)學(xué)生共同走進(jìn)情境:自然界中生物多種多樣,有天上的(鳥、蝴蝶、蜜蜂等),有地面上的(大樹、小草、牛、羊等),有水中的(水草、魚、蝦等)。但在自然界還有一類生物,它存在于空氣中,隱藏于水中,潛伏于土壤中;甚至在我們的腸道內(nèi)也有它的蹤跡,可謂是無處不在。它就是細(xì)菌。
設(shè)計意圖:從“美麗的大自然”導(dǎo)入,激發(fā)學(xué)生的生活經(jīng)驗,通過比較發(fā)現(xiàn)細(xì)菌的生活環(huán)境。形成“細(xì)菌也是大自然的一員,它與動植物一樣無貴賤之分”的生命觀念。
3.2 建構(gòu)整體學(xué)習(xí)框架 教師引導(dǎo)學(xué)生分析:關(guān)于細(xì)菌,你想知道什么?師生共同構(gòu)建本節(jié)課研究的整體框架(圖1):
設(shè)計意圖:整理思路,明確學(xué)習(xí)框架。而概念圖構(gòu)建的過程本身是一個理性思維的過程,通過本環(huán)節(jié)的設(shè)置可培養(yǎng)學(xué)生理性思維的習(xí)慣。
圖1 “細(xì)菌”學(xué)習(xí)框架
3.3 探究細(xì)菌的“秘密” 通過引導(dǎo)學(xué)生手工構(gòu)建細(xì)菌的形態(tài)結(jié)構(gòu)來建構(gòu)概念。
3.3.1 探究細(xì)菌秘密1——“形態(tài)” 教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行撕紙活動:比一比,誰能撕出最小的紙。展示撕出的最小“作品”,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步猜想:在這么大的區(qū)域,有多少細(xì)菌生存的?(1萬、5萬、10萬、15萬……)多媒體展示視野中的細(xì)菌圖:在這針尖大的區(qū)域內(nèi)生存著10億個細(xì)菌,可見細(xì)菌非常小,必須用電子顯微鏡才能看清。
磁性板貼展示電子顯微鏡下看到的葡萄球菌、大腸桿菌、幽門螺旋菌、雙歧桿菌、鏈球菌、霍亂弧菌的放大圖,引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)形狀移動磁性貼畫將這些細(xì)菌進(jìn)行分類,從而得出細(xì)菌的形態(tài):球形、桿形和螺旋形。
設(shè)計意圖:沒有直接給出細(xì)菌的大小與形態(tài),而是讓學(xué)生在“撕紙”“分類”的體驗活動中去猜測、分析、比較、歸類,培養(yǎng)了理性思維的習(xí)慣。
3.3.2 探究細(xì)菌秘密2——“結(jié)構(gòu)” 教師創(chuàng)設(shè)“探究實驗超市”,提供各種物品:包括泥巴組(橡皮泥、餐巾紙)、豆類組(赤豆、黃豆、綠豆、花生、毛線)、蛋殼組(蛋殼、餐巾紙)、米盒組(大米、大紅紙、粉紅紙、廢棄的透明食品盒、焊錫絲、布條),各組材料準(zhǔn)備多份。
引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)興趣選擇材料,參考教材細(xì)菌細(xì)胞的結(jié)構(gòu)示意圖,根據(jù)材料和示意圖自己制作模型。各小組交流本組的成果如圖2,并對照以前制作的動植物細(xì)胞模型,初步區(qū)分動植物細(xì)胞與細(xì)菌細(xì)胞的異同點。
對擬核的理解是本節(jié)課的難點,教師展示細(xì)胞核的模型、擬核的模型(圖3),引導(dǎo)學(xué)生通過觀察、比較、分析、歸納和總結(jié),從而領(lǐng)悟其中的不同點。
圖2 學(xué)生制作的細(xì)菌模型
圖3 動植物細(xì)胞核與細(xì)菌細(xì)胞擬核模型
設(shè)計意圖:為學(xué)生營造一種大膽選材、大膽探究、大膽創(chuàng)新的氛圍,讓學(xué)生在合作探究中享受到科學(xué)探究的樂趣,而模型建構(gòu)過程本身就是理性思維的過程。動植物細(xì)胞與細(xì)菌細(xì)胞結(jié)構(gòu)的區(qū)別內(nèi)容中,通過模型的觀察、比較、分析等思維過程主動構(gòu)建。整個過程學(xué)生科學(xué)探究與理性思維素養(yǎng)得到了培養(yǎng)。
3.3.3 探究細(xì)菌秘密3——“營養(yǎng)” 引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題:細(xì)菌結(jié)構(gòu)中無葉綠體,它們是怎樣獲取營養(yǎng)物質(zhì)的?觀看動畫“腐生細(xì)菌分解樹葉”“痢疾桿菌寄生在人的腸道內(nèi)使人肚子疼”,從中分析歸納出細(xì)菌的營養(yǎng)方式:腐生和寄生。從中初步體驗細(xì)菌對生物圈的作用。
設(shè)計意圖:通過學(xué)生觀察、分析歸納出細(xì)菌的營養(yǎng)方式,體驗細(xì)菌在生物圈中的作用。形成“生命是結(jié)構(gòu)與功能的統(tǒng)一體,無貴賤之分”的生命觀念。
3.3.4 探究細(xì)菌秘密4——“生殖” 教師為每一探究小組提供材料:燒杯5個,乒乓球若干(代替細(xì)菌)。引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行模擬體驗:一個細(xì)菌,每20分鐘分裂一次,1小時20分鐘后會有多少細(xì)菌。學(xué)生實驗結(jié)果如圖4。繼續(xù)引導(dǎo):如果手上原來有80個細(xì)菌,2小時后將有多少細(xì)菌?(80×106個)
圖4 模擬細(xì)菌分裂過程
設(shè)計意圖:模擬實驗生動直觀,最大程度激發(fā)了學(xué)生的理性思維。同時在體驗中容易形成并向他人宣傳“勤洗手”的健康生活方式,加強了社會責(zé)任感。
3.3.5 探究細(xì)菌秘密5——“與人類關(guān)系” 引導(dǎo)學(xué)生列舉已知的細(xì)菌及作用,師生共同歸納:細(xì)菌大多對人類是有益的,如雙歧桿菌、乳酸桿菌、醋酸桿菌、甲烷細(xì)菌、棒狀桿菌、大豆根瘤菌等,少數(shù)對人類有害,如肺炎雙球菌、結(jié)核桿菌等。教師引導(dǎo)學(xué)生形成如下意識:細(xì)菌大多對人類有益,少數(shù)對人類有害。我們要不斷對細(xì)菌進(jìn)行深入研究,利用科技去避免細(xì)菌帶來的危害。同時去探究,發(fā)現(xiàn)細(xì)菌更多的利用價值,從而使細(xì)菌造福全人類。
設(shè)計意圖:引導(dǎo)學(xué)生利用所學(xué)的知識對生物學(xué)問題進(jìn)行理性解釋和判斷,培養(yǎng)其社會責(zé)任感。
3.4 總結(jié)、應(yīng)用 引導(dǎo)學(xué)生回顧本節(jié)課你學(xué)到了什么?通過移動黑板上散亂的磁性卡片構(gòu)建概念圖(圖5)。
并進(jìn)行案例分析:外科大夫在給病人做手術(shù)之前,要進(jìn)行嚴(yán)格的消毒,手術(shù)時還要戴消毒手套和口罩,這樣做有哪些好處?
設(shè)計意圖:通過概念圖的構(gòu)建以及對生活中生物現(xiàn)象的解決,培養(yǎng)學(xué)生的理性思維。
圖5 細(xì)菌概念圖
讓核心素養(yǎng)在每節(jié)生物課“落地生根”需要教師觀念和措施上的轉(zhuǎn)變。生物學(xué)科核心素養(yǎng)不僅需要知識和技能的習(xí)得,更需要過程的體驗和感悟。在本節(jié)課中,從導(dǎo)入的設(shè)計開始,到過程的體驗、成果的匯總無不注重學(xué)生生物學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng):導(dǎo)入“美麗大自然的展示、讓學(xué)生體會到“細(xì)菌也是大自然”的一員,它與動植物一樣無貴賤之分”的生命觀念;教學(xué)過程中引導(dǎo)學(xué)生自己制作模型,培養(yǎng)其理性思維和科學(xué)探究素養(yǎng);通過撕紙、猜測、對各類細(xì)菌進(jìn)行分類等實踐活動培養(yǎng)學(xué)生理性思維;變圖片觀察呈現(xiàn)為學(xué)生模擬實驗,直觀感受細(xì)菌的分裂過程,形成并向他人宣傳“勤洗手”的健康生活方式,加強學(xué)生社會責(zé)任感;最后,將所學(xué)的各個知識關(guān)聯(lián)化,形成一個完整的概念圖,這又是理性思維升華的一個過程。