核心素养导向下的生物学教学设计

摘要：本文展示了以“神奇的微生物”为主题的生物学教学设计，通过配对游戏、艺术欣赏、资料分析等多种活动，引导学生了解细菌的形态、结构和与人类的关系，培养生命观念、科学思维和探究能力。同时，跨学科实践活动增强了学生的辩证思维和应用能力，促进健康生活习惯和态度责任的形成。

关键词：核心素养；教学设计；微生物

文章编号：1003-7586（2024）05-0032-03 中图分类号：G633.91 文献标识码：B

《义务教育生物学课程标准（2022年版）》（以下简称《义教课标》）提出生物学课程目标要着重培养学生正确的价值观、必备品格和关键能力，这是生物学课程育人价值的集中体现，主要包括生命观念、科学思维、探究实践、态度责任的培养。本文以苏教版义务教育教科书《生物学·八年级·上册》（以下简称“教材”）第十四章第三节“神奇的微生物”第一课时为例展开教学设计。

1教材分析

教材采用文字和图片的形式，介绍了细菌、真菌和病毒的大小、形态、结构、种类、营养方式以及与人类的关系，并安排了调查细菌对环境影响的活动、探究霉菌生活的环境实验和分析病毒的科学发现史等教学内容。教学中本节内容需要三课时完成，其中第一课时的教学重点是细菌的结构与功能、营养方式及与人类的关系，教学难点是细菌的结构和评价实验方案。为了增强学生的认识，教师可以利用多种教学资源和手段来设计教学。

2教学目标

（1）通过配对游戏描述细菌的形态与结构，初步形成结构与功能相适应的生命观念。

（2）通过艺术欣赏、资料分析、评价实验方案，了解细菌的分布和营养方式，发展科学探究能力和科学思维习惯，并体验科学与艺术的融合之美。

（3）通过视频、数学技能训练、辩论赛、角色扮演和模型制作等跨学科实践活动，归纳细菌的生殖方式、特点和细菌与人类的关系，养成健康的生活习惯，形成辩证统一的哲学思想、拼搏奋进的家国情怀和跨学科实践能力。

3教学过程

3.1欣赏细茼琼脂画，感受微生物之神奇

教师播放一组令人震撼的琼脂艺术大赛作品——微生物学史上的传奇人物，并引导学生思考：你知道这些作品是采用什么方式作出来的吗？教师介绍参赛者用不同的细菌在琼脂上进行绘画创作，将他们的创意“画”在琼脂上，再用微生物培养的方式，在琼脂上展现出来。

设计意图：由奇特的细菌琼脂画吸引学生的注意，让学生体验到科学与艺术的融合之美，让学生感受微生物之神奇。

3.2初识细菌——“深在茵中不知茵”

教师提供资料：人类每平方厘米面积的皮肤表面约有10万个细菌，指甲缝里有近5万个细菌。但人们是否能感受到细菌的存在呢？不禁有学生发出感叹“深在菌中不知菌”。

教师补充：除了生物体的体表，其实体内也有细菌的存在，如消化道内大肠杆菌等。在空气、水或土壤中，一般都有细菌存在。那么，一些极端环境是否有细菌的生存呢？教师继续介绍人们发现冰川中有耐寒细菌，沙漠中有耐旱细菌，盐滩上有耐盐细菌，金矿中有耐酸细菌等。由此可见，细菌的分布极其广泛。

设计意图：教师借助文字和图片等资料，让学生直观感受细菌的隐秘及分布之广泛。

3.3细菌探秘

教师带领学生一起走进微生物辽阔神奇的世界，揭开细菌神秘的面纱。

3.3.1细菌探秘——形态篇

教师寻问学生，知不知道首先发现细菌的是谁？教师播放？细菌的发现史？视频并让学生阅读教材第27页第二段，思考以下四个问题：细菌有多大？细菌有哪几种形态？细菌是单细胞生物还是多细胞生物？它可以独立生活吗？

教师展示显微镜下不同放大倍数的绣花针的照片，让学生感受到单个细菌个体十分微小，只有用高倍显微镜或电子显微镜才能观察到单个细菌的形态和结构。

屏幕上呈现将六种细菌按形态重新配对的小游戏，学生经过辨认识别，可将细菌分成三大类，分别为球菌、杆菌和螺旋菌。

师生就这几种常见的细菌展开交流。教师适当进行知识的拓展，如幽门螺杆菌，2017年世界卫生组织将其归为一类致癌物。

教师提问：通过观察，你认为细菌属于单细胞生物还是多细胞生物？为什么？学生根据资料结合教材回答，虽然有些细菌会连接成长链或球团，但是单个细菌也能独立生活，所以细菌是单细胞生物。

设计意图：采用科学史视频，引导学生感受科学家身上的好奇心、求知欲和锲而不舍的探究精神。学生能够在配对小游戏活动中轻松掌握细菌的形态，并在师生交流中获得相关细菌常识。

3.3.2细菌探秘——结构篇

教师提问：不同种类的细菌形态不同，那么它们的内部结构是否也各不相同呢？教师引导学生结合教材第27页第三段，思考细菌有哪些组成结构，细菌的结构与植物细胞和动物细胞的结构的区别。

教师首先利用多媒体白板，在“课堂互动”模块中创建细菌结构图与相应结构名称的配对游戏。学生在自主学习细菌结构图后，教师通过该互动游戏检测学生的掌握情况，并及时进行反馈评价。随后，教师利用思维导图功能，详细讲解细菌的基本结构、特殊结构及其功能，重点分析细菌的核质结构。教师介绍细菌的核质呈裸露状，没有成型的细胞核，这类仅有核区的细胞被称为原核细胞，由原核细胞组成的生物则被称为原核生物。

教师呈现植物细胞、动物细胞和细菌的结构模式图，引导学生边回忆边列表比较三种细胞结构的异同点。植物细胞有叶绿体，可进行光合作用，能制造有机物，属于自养的营养方式；动物细胞没有叶绿体，不能进行光合作用，不能制造有机物，属于异养的营养方式。

教师提出问题引导学生思考：根据细菌结构推测，细菌能够像植物那样自己制造有机物吗？教师介绍大多数细菌不能进行光合作用，属于异养的生活方式，但也有例外，如蓝细菌等。教师可用短视频进行拓展，起到初高中教学内容的衔接作用。

设计意图：学生在自主学习后对比动植物细胞，能够轻松掌握细菌的结构，并引出大多数细菌的营养方式。教师可以借此机会给学生适当拓展蓝细菌的知识，做好初高中衔接教学。

3.3.3细菌探秘——营养篇

教师提问：既然大多数细菌的营养方式是异养，那么异养又有哪些方式？什么是寄生？什么是腐生？

学生阅读教材，得出结论：寄生是指从其他活的生物体获取营养物质，如肺炎双球菌等。腐生是指依靠分解动植物遗体获取营养的方式，如枯草杆菌等。细菌对于自然界中物质的循环起着重要作用，被称为大自然的“清洁工”。

为证明细菌对植物遗体的分解作用，某生物活动小组的同学分别提出三种实验方案（见表1）来验证细菌的分解作用。三种方案的共同点是将同一种树的落叶分成甲、乙两组，实验过程中滴加蒸馏水，使树叶保持潮湿。

教师引导学生讨论：甲、乙两组为什么要用相同的树叶？为什么要使树叶保持潮湿？哪种方案更能说明问题？

学生讨论后得出结论：甲、乙两组使用相同的树叶是为了控制单一变量，除了有、无菌的条件不同外，其他条件都相同。树叶保持潮湿是因为细菌的生活需要水分。方案三更能说明问题，是因为排除了所有影响实验结果的条件的干扰。

设计意图：通过评价实验方案的科学性、合理性来促进学生探究实践能力的提高。

3.3.4细菌探秘——生殖篇

教师播放单个细菌在4h内增殖的快进视频，并归纳细菌的生殖方式及特点，顺势安排数学技能训练题：假如你的手上有100个细菌，细菌繁殖速度为30 min一代，在没有洗手的情况下，4h后你手上的细菌数目是多少？学生通过计算意识到要养成勤洗手、勤剪指甲、勤洗澡、勤换衣物、按时刷牙等良好的卫生习惯，可减少细菌感染引起的疾病。

设计意图：通过数学技能训练活动，既能提高学生的数学计算能力，又能促进学生形成良好的卫生意识。

3.4细菌与人类的关系之辩论赛

教师引导学生探究细菌与人类生活的关系。教师课前组织学生搜集资料准备，课堂上展开辩论。

辩论赛步骤如下。

①立论阶段：正反方代表各进行2 min的立论陈词。要求学生论点明确，举例说明，以事实为依据，逻辑清晰。②自由辩：正反方代表轮流发言，补充论点或质疑对方论点。③总结阶段：正反方代表各进行1 min的总结陈词。教师要求学生针对整体辩论情况，结合实际简要总结。

学生通过查阅资料，正方代表介绍了醋酸菌可酿醋，乳酸菌可制酸奶和泡菜，黄色短杆菌可制味精，还有甲烷菌可分解秸秆、粪便产生沼气，同时净化水质等。而反方代表着重介绍了日军细菌战，呼吁学生勿忘历史教训，在微生物领域必须练就过硬本领，牢牢地筑起降魔除瘴的和平安全长城。学生最终形成细菌既是人类的朋友又是人类的敌人的辩证观点。

设计意图：学生在辩论中基于证据和逻辑，形成细菌对人类生活有利有弊的辩证统一的观点，同时渗透勿忘国耻、自立自强的爱国主义情感教育。

3.5课堂小结

为了让学生更好地巩固所学知识，让课堂小结不流于形式，教师应用思维导图（见图1）巧妙生成板书，关键词可以适当留白，实现对知识点有效的总结。

3.6课外跨学科实践活动——制作细菌模型

教师布置学生课后用黏土等材料制作细菌结构模型，并要求学生体现出细菌的内部结构，可用不同颜色代表不同结构，可做成球状、杆状或螺旋状的，同时要关注各结构在模型中所占的比例、大小及位置。

设计意图：教师引导学生运用尺度、比例和数量等跨学科概念制作模型，直观地表征细菌的结构与功能，提升学生的探究实践能力。

4教学反思

教师在教学中，利用奇特的细菌琼脂画、辩论赛和角色扮演等活动有效地激发了学生的参与热情，激起学生的学习兴趣，把学生的情绪、注意力、思维调整到最佳的境界，进而提高生物课堂教学效果。教师利用课堂活动，顺利突破细菌形态和结构等难点的学习。探究实践是科学素养的重要方面，评价实验方案也可促进学生科学探究能力的提高。课堂中穿插的思维导图可随时帮助学生建构知识框架，使知识结构化。同时，课外制作细菌模型的跨学科实践作业能提升学生的探究实践能力。