高中生物人教版高中必修3穩(wěn)態(tài)與環(huán)境第5章生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性-探究土壤微生物分解作用

1、探究土壤微生物分解作用教學(xué)設(shè)計一、教學(xué)目標(biāo)探究土壤微生物分解作用，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維和設(shè)計實驗的能力，以及合作完成科學(xué)實驗的動手能力、實事求是的科學(xué)態(tài)度和團(tuán)隊合作精神。二、學(xué)情分析高二學(xué)生已具備一定的觀察、分析問題的能力及科學(xué)探究能力，喜歡動手實驗，渴望在探究過程中獲得成功，但實驗設(shè)計和實驗動手能力及團(tuán)隊合作精神還需提高，教學(xué)中應(yīng)注重這方面的學(xué)習(xí)和培養(yǎng)。三、教學(xué)重點、難點重點：實驗計劃的制訂、實施、結(jié)果分析和評價。難點：實驗計劃的制訂、實施、結(jié)果分析和評價。四、教學(xué)手段用錄相機(jī)、照相機(jī)和多媒體課件。五、課時安排 3課時第1課時：課題引入，實驗方案設(shè)計、完善和確定。第2課時：第一、二階段實驗。第3

2、課時：實驗結(jié)果檢測、結(jié)果分析并完成實驗報告、交流表達(dá)。六、教學(xué)過程（一）課題引入：寂靜的春天（R. Carson）中有如下一段話：土壤中最小的有機(jī)體可能也是最重要的有機(jī)體，是那些肉眼看不見的細(xì)菌和絲狀真菌。它們有著龐大的天文學(xué)似的統(tǒng)計數(shù)字，一茶匙的表層土可以含有億萬個細(xì)菌?？v然這些細(xì)菌形體細(xì)微，但在一英畝肥沃土壤的一英尺厚的表土中，其細(xì)菌總重量可以達(dá)到一千磅之多。長得像長線似的放線菌數(shù)目比細(xì)菌稍微少一些，然而因為它們形體較大，所以它們在一定數(shù)量土壤中的總重量仍和細(xì)菌差不多。被稱之為藻類的微小綠色細(xì)胞體組成了土壤內(nèi)極微小的植物生命。細(xì)菌、真菌和藻類是使動、植物腐爛的主要原因，它們將動植物的殘體還

3、原為組成它們的無機(jī)物。假若沒有這些微小的生物，像碳、氮這些化學(xué)元素通過土壤、空氣以及生物組織的循環(huán)運動是無法進(jìn)行的。例如，若沒有固氮細(xì)菌，雖然植物被含氮的空氣“海洋”所包圍，但它們?nèi)詫㈦y以得到氮素。其他有機(jī)體產(chǎn)生了二氧化碳，并形成碳酸從而促進(jìn)了巖石的分解。土壤中還有其他的微生物在促成著多種多樣的氧化和還原反應(yīng)，通過這些反應(yīng)使鐵、錳和硫這樣一些礦物質(zhì)發(fā)生轉(zhuǎn)移，并變成植物可吸收的狀態(tài)。另外，以驚人數(shù)量存在的還有微小的螨類和被稱為躍尾蟲的沒有翅膀的原始昆蟲過渡：在寂靜的春天里，肥沃而看似平靜安詳?shù)耐寥乐袇s進(jìn)行著劇烈高效且非常重要的生命活動。 請同學(xué)們聯(lián)系生活實際，思考并提出與土壤微生物分解作用有關(guān)的

4、問題，并參照以下任務(wù)布置清單，完成實驗方案設(shè)計?！驹O(shè)計意圖】1、與本課題探究內(nèi)容高度契合，引起學(xué)生共鳴2、學(xué)科間的融合，體現(xiàn)綜合素養(yǎng)3、好書推薦，引導(dǎo)學(xué)生提高環(huán)保意識（二）實驗方案設(shè)計1、實驗分組：3人/組。2、你組感興趣的有關(guān)問題：例如：土壤有機(jī)物分解為無機(jī)物是微生物的作用？還是土壤本身的物理化學(xué)作用？（如何證明？）3、針對該問題的實驗假設(shè)：（引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系生活實際，進(jìn)行科學(xué)設(shè)想，提出合理的假設(shè)）4、實驗計劃：（1）實驗?zāi)康模海?）實驗需要的器材和試劑：（如：干熱滅菌箱、500mL燒杯、50 mL燒杯、試管、玻棒、蒸餾水、斐林試劑、碘液、水浴鍋、紗布、滅菌的鐵鏟和信封等）（3）實驗過程：第一階

5、段：土壤取樣（取樣地點及注意事項）第二階段：（實驗地點及實驗步驟計劃分為幾組實驗，實驗的自變量、無關(guān)變量、因變量如何確定和控制？）第三階段：實驗結(jié)果（檢測指標(biāo)是什么？）第四階段：實驗結(jié)果分析及完成實驗報告第五階段：小組交流，總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn)并完善實驗報告。（三）實驗實施1、檢查學(xué)生“實驗方案設(shè)計”情況，并與學(xué)生探討和協(xié)助整合并完善實驗方案設(shè)計。（注意更多發(fā)掘?qū)W生實驗方案的亮點，據(jù)學(xué)生方案提出適當(dāng)?shù)慕ㄗh）2、展示四組有代表性的方案，鼓勵學(xué)生表達(dá)。3、根據(jù)學(xué)生方案到室外取土樣（提醒學(xué)生注意安全；保護(hù)環(huán)境愛護(hù)花草；記錄取樣時間和地點）4、根據(jù)學(xué)生實驗方案，到實驗室進(jìn)行下一階段實驗（注意記錄實驗時間、地點

6、；科學(xué)分組、器材不能混用等。）5、引導(dǎo)學(xué)生科學(xué)實驗，客觀記錄，實事求是；鼓勵學(xué)生分工合作，積極交流，表達(dá)自己的觀點和想法，積極回應(yīng)同學(xué)質(zhì)疑。6、實驗結(jié)果檢查，記錄和分析，完成實驗報告（可以將實驗結(jié)果整理為表格等形式進(jìn)行分析）（四）表達(dá)交流（展示學(xué)生優(yōu)秀實驗報告，鼓勵學(xué)生積極交流）1、如果實驗成功，分析實驗中的不足之處；2、完成實驗報告，在班上交流，并聽取同學(xué)質(zhì)疑，對本組實驗進(jìn)行解釋；3、如果實驗失敗，分析原因，對實驗方案進(jìn)行修正和完善，建議再次實驗。六、教學(xué)設(shè)計意圖針對本節(jié)高中生物實驗教學(xué)實踐課題，我有意嘗試使用“項目教學(xué)法”。項目教學(xué)法就是在老師的指導(dǎo)下，將一個相對獨立的項目交由學(xué)生自己處理

7、，信息的收集、方案的設(shè)計、項目實施及最終評價，都由學(xué)生自己負(fù)責(zé)，學(xué)生通過該項目的進(jìn)行，了解并把握整個過程及每一個環(huán)節(jié)中的基本要求?！绊椖拷虒W(xué)法”最顯著的特點是“以項目為主線、教師為引導(dǎo)、學(xué)生為主體”。在生物實驗教學(xué)中充分體現(xiàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)主體地位，充分調(diào)動學(xué)生實驗探究、團(tuán)隊合作、實驗動手能力。讓學(xué)生在“做中學(xué)”，回歸生物教育的本真。讓學(xué)生切實感受生物科學(xué)的魅力，提升科學(xué)研究和科學(xué)探索的興趣和能力，為國家發(fā)掘和培育科學(xué)研究和科學(xué)創(chuàng)新人才。附1：探究土壤微生物分解作用實驗報告姓名： 一、實驗方案設(shè)計（課前完成）1、實驗分組：3人/組。2、你組感興趣的有關(guān)問題：3、針對該問題的實驗假設(shè)：4、實驗計劃：（1）實驗?zāi)康模海?）實驗需要的器材和試劑：（3）實驗過程：第一階段：土壤取樣（取樣地點及注意事項）第二階段：（實驗地點及實驗步驟計劃分為幾組實驗，實驗的自變量、無關(guān)變量、因變量如何確定和控制？）第三階段：實驗結(jié)果（檢測指標(biāo)是什么？