《微生物在生物圈中的作用》教案

一、教學(xué)目標

1.知識目標

學(xué)生能夠闡述微生物的概念，準確說出細菌、真菌、病

毒等常見微生物的種類特點，如形態(tài)結(jié)構(gòu)、生活方式。

熟知微生物在物質(zhì)循環(huán)（碳循環(huán)、氮循環(huán)等）、生態(tài)系

統(tǒng)能量流動中的關(guān)鍵作用，理解其作為分解者、生產(chǎn)者〔部

分光合微生物）、消費者（寄生微生物）的不同角色。

了解微生物與動植物及人類的相互關(guān)系，包括有益共生

（如根瘤菌與豆科植物）、致病作用（如病菌引發(fā)傳染?。?/p>

以及在食品、醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。

2.能力目標

通過觀察微生物玻片標本、實驗現(xiàn)象，提升學(xué)生的觀察

能力、動手操作能力，學(xué)會使用顯微鏡準確識別不同微生物

形態(tài)。

組織學(xué)生開展小組討論、資料收集與分析，培養(yǎng)合作交

流、信息處理與歸納總結(jié)能力，能從復(fù)雜資料中提取關(guān)鍵信

息構(gòu)建知識體系。

引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計簡單實驗探究微生物對環(huán)境或生物的影

響，如探究霉菌生長條件，培養(yǎng)科學(xué)探究精神與創(chuàng)新思維,

提高解決實際問題的能力。

3.情感目標

激發(fā)學(xué)生對微生物世界的好奇心與探索欲望，體會大自

然微觀領(lǐng)域的神奇奧秘，培養(yǎng)敬畏生命的情懷。

讓學(xué)生認識到微生物在維持生物圈平衡穩(wěn)定中的不可

或缺性，增強環(huán)保意識，樹立可持續(xù)發(fā)展觀念。同時，關(guān)注

微生物在人類生活中的應(yīng)用價值，培養(yǎng)學(xué)生利用科學(xué)知識改

善生活的意識。

二、教學(xué)重難點

1.教學(xué)重點

微生物的種類及主要特征，以細菌、真菌、病毒為例，

詳細講解它們的細胞結(jié)構(gòu)差異（有無成形細胞核、有無細胞

結(jié)構(gòu)等）、形態(tài)多樣性（球狀、桿狀、螺旋狀細菌；絲狀真

菌等）、生活習(xí)性（腐生、寄生、自養(yǎng)等），為理解其在生物

圈作用奠定基礎(chǔ)。

微生物作為分解者在物質(zhì)循環(huán)中的核心作用，著重闡釋

它們?nèi)绾畏纸鈩又参镞z體、排泄物，將復(fù)雜有機物轉(zhuǎn)化為無

機物回歸自然，驅(qū)動碳、氮等元素循環(huán)，結(jié)合實例（如森林

落葉分解、沼氣池發(fā)酵）讓學(xué)生深刻體會。

微生物與其他生物的共生關(guān)系，如根瘤菌固氮供豆科植

物利用、地衣中真菌與藻類互助共生，使學(xué)生明白生物間相

互依存、協(xié)同進化的緊密聯(lián)系。

2.教學(xué)難點

深入理解微生物參與的復(fù)雜物質(zhì)循環(huán)過程，特別是氮循

環(huán)中固氮、硝化、反硝化等多個環(huán)節(jié)涉及的微生物種類、代

謝變化及環(huán)境條件，因過程抽象且涉及專業(yè)化學(xué)知識，學(xué)生

較難全面掌握。

剖析微生物致病機制，從病菌入侵宿主、突破免疫防線

到引發(fā)疾病癥狀，由于涉及免疫學(xué)、病理學(xué)等多學(xué)科知識,

微觀動態(tài)過程復(fù)雜，學(xué)生不易理解。

引導(dǎo)學(xué)生辯證看待微生物的作用，既要認識到其在生態(tài)

平衡、人類生活諸多領(lǐng)域的巨大益處，又要關(guān)注到微生物引

發(fā)的疾病、環(huán)境問題（如水體富營養(yǎng)化藻類暴發(fā)），培養(yǎng)學(xué)

生綜合分析、全面評價的能力。

三、教學(xué)方法

L直觀演示法：展示大量微生物圖片、視頻、實物標本

及顯微鏡下影像，將抽象微觀的微生物直觀呈現(xiàn)，讓學(xué)生獲

得感性認識，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。

2.實驗探究法：安排“探究微生物生長條件”“觀察酵

母菌發(fā)酵”等實驗，讓學(xué)生親身體驗探究過程，培養(yǎng)動手實

踐與科學(xué)思維能力，在實踐中瞼證理論知識。

3.小組合作學(xué)習(xí)法：組織學(xué)生分組討論生態(tài)系統(tǒng)案例、

微生物應(yīng)用實例，合作完成資料收集整理、實驗設(shè)計等任務(wù),

促進學(xué)生交流互動，培養(yǎng)團隊協(xié)作精神。

4.講授法：在關(guān)鍵知識點如微生物物質(zhì)循環(huán)原理、致病

機理等方面，通過教師精準講解，搭建知識框架，確保知識

系統(tǒng)性、準確性傳授。

四、教學(xué)過程

（一）導(dǎo)入（5分鐘）

1.教師在教室四周提前布置一些展示內(nèi)容，如發(fā)霉的面

包、自制的泡菜、沼氣池模型、醫(yī)院打針輸液場景圖片等,

引導(dǎo)學(xué)生觀察周圍，提問：“同學(xué)們，看看我們周圍這些看

似平常卻又暗藏玄機的物品與場景，它們背后都有一個共同

的主角在默默發(fā)揮作用，你們知道是什么嗎？”

2.邀請學(xué)生分享自己的猜測，逐步引導(dǎo)學(xué)生聚焦到微生

物，從而引出本節(jié)課主題一一微生物在生物圈中的作用。

（二）新課講授（30分鐘）

1,微生物的“大家庭”（10分鐘）

利用多媒體展示細菌、真菌、病毒等多種微生物的高清

圖片，從不同角度呈現(xiàn)它們的形態(tài)，如桿狀的大腸桿菌、絲

狀的青霉、球狀的噬菌體，引導(dǎo)學(xué)生觀察描述，在黑板上簡

單繪制輪廓圖。

分發(fā)顯微鏡、細菌、真菌玻片標本，指導(dǎo)學(xué)生規(guī)范使用

顯微鏡觀察，強調(diào)低倍鏡到高倍鏡轉(zhuǎn)換、調(diào)光等操作要點，

巡視指導(dǎo)學(xué)生觀察，幫助解決問題。觀察結(jié)束后，邀請幾位

學(xué)生上臺，通過投影儀展示自己繪制的微生物結(jié)構(gòu)草圖，并

講解觀察到的細節(jié)，教師補充糾正，給出標準結(jié)構(gòu)示意圖，

標注各部分名稱，講解細菌、真菌細胞結(jié)構(gòu)差異，引出病毒

無細胞結(jié)構(gòu)特點，對比三者生活方式（自養(yǎng)、異養(yǎng)、寄生等），

讓學(xué)生初步認識微生物種類多樣。

2,微生物一一物質(zhì)循環(huán)的“幕后推手”（10分鐘）

播放一段森林生態(tài)系統(tǒng)四季變化的視頻，重點突出秋季

樹葉飄落，堆積后逐漸消失的過程，提問：“樹葉去哪兒了？

是誰在悄悄改變它們的命運？”引導(dǎo)學(xué)生思考。

組織小組討論，每個小組圍繞問題展開交流，教師參與

其中，適時引導(dǎo)學(xué)生從微生物分解作用角度分析。討論結(jié)束

后，各小組代表發(fā)言，分享小組討論結(jié)果。教師在學(xué)生回答

基礎(chǔ)上進行總結(jié)，詳細解釋微生物作為分解者在碳循環(huán)中的

作用：微生物將動植物遺體、排泄物中的有機物分解為二氧

化碳、水、無機鹽等無機物，二氧化碳回歸大氣，水參與水

循環(huán)，無機鹽被植物吸收利用，重新進入物質(zhì)循環(huán)軌道。舉

例沼氣池發(fā)酵，秸稈、糞便等在沼氣微生物作用下產(chǎn)生沼氣

（主要成分甲烷，燃燒后變?yōu)槎趸己退?，沼渣、沼?/p>

作為肥料，生動展示微生物驅(qū)動物質(zhì)循環(huán)全過程。

同樣方法，結(jié)合農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)氮肥使用、豆科植物根瘤

等實例，講解微生物在氮循環(huán)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，如固氮菌將氮

氣轉(zhuǎn)化為氨供植物利用，硝化細菌將氨氧化為硝酸鹽，讓學(xué)

生理解氮元素在微生物參與下的復(fù)雜循環(huán)路徑。

3.微生物與生物的“親密關(guān)系”（10分鐘）

展示根瘤菌與豆科植物共生體系圖片、地衣實物或圖片,

講解共生現(xiàn)象：根瘤菌侵入豆科植物根內(nèi)，形成根瘤，根瘤

菌將空氣中氮氣固定為含氮化合物供植物吸收，植物為根瘤

菌提供有機物、棲息場所，二者互利共生；地衣由真菌與藻

類緊密結(jié)合，真菌為藻類提供水分、無機鹽，藻類進行光合

作用為真菌提供有機物，它們共同在惡劣環(huán)境生存。

講述微生物致病案例，如流感病毒引發(fā)流感、大腸桿菌

致腸道疾病，結(jié)合動畫視頻展示病菌入侵人體、繁殖、引發(fā)

免疫反應(yīng)的過程，解釋致病機制：病菌突破人體皮膚、黏膜

等第一道防線，進入體內(nèi)后利用人體營養(yǎng)物質(zhì)大量繁殖，釋

放毒素，刺激人體免疫系統(tǒng)產(chǎn)生發(fā)熱、疼痛等癥狀，讓學(xué)生

了解微生物危害一面。

（三）知識拓展與應(yīng)用（15分鐘）

L微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用（8分鐘）

展示面包、酸奶、釀酒等食品制作流程圖片、視頻，介

紹酵母菌發(fā)酵制作面包、酸奶，乳酸菌發(fā)酵酸奶，霉菌用于

制作豆豉、腐乳等實例，講解微生物如何賦予食品獨特風(fēng)味、

改變質(zhì)地，如酵母菌發(fā)酵產(chǎn)生二氧化碳使面包松軟，乳酸菌

產(chǎn)生乳酸使酸奶酸甜可口。

組織小組討論，讓學(xué)生思考微生物在食品保鮮、質(zhì)量檢

測方面的作用，討論結(jié)束后，小組代表分享討論成果，教師

總結(jié)歸納，強調(diào)微生物技術(shù)對食品工業(yè)發(fā)展的推動作用。

2.微生物在醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用（5分鐘）

講述青霉素發(fā)現(xiàn)歷程，展示青霉素分子結(jié)構(gòu)圖片，介紹

其抗菌原理：青霉素抑制細菌細胞壁合成，使細菌細胞破裂

死亡，拯救無數(shù)生命，引出抗生素概念。

介紹疫苗研發(fā)與微生物關(guān)系，如新冠疫苗利用病毒滅活、

減毒或基因重組技術(shù)制備，激發(fā)人體免疫反應(yīng)，預(yù)防疾病，

讓學(xué)生感受微生物在醫(yī)藥創(chuàng)新中的巨大潛力。

提及微生物在基因工程藥物生產(chǎn)、疾病診斷方面的應(yīng)用,

拓寬學(xué)生知識面。

（四）課堂小結(jié)（5分鐘）

L引導(dǎo)學(xué)生回顧本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容，從微生物種類、在物

質(zhì)循環(huán)中的作用、與其他生物關(guān)系以及在食品、醫(yī)藥領(lǐng)域應(yīng)

用等方面進行梳理，教師利用思維導(dǎo)圖在黑板上呈現(xiàn)知識框

架，幫助學(xué)生構(gòu)建系統(tǒng)的知識體系。

2?邀請學(xué)生主動站起來分享本節(jié)課的收獲，教師進行補

充和完善，強化重點知識記憶。

（五）課堂練習(xí)（5分鐘）

1?利用多媒體展示57道涵蓋選擇題、填空題、簡答題

的課堂練習(xí)題，如“細菌與真菌細胞結(jié)構(gòu)的主要區(qū)別是（）”

“簡述微生物在碳循環(huán)中的作用”等，讓學(xué)生在規(guī)定時間內(nèi)

獨立完成。

2.學(xué)生完成練習(xí)后，教師隨機抽取學(xué)生回答問題，及時

反饋答案，針對學(xué)生的錯誤進行詳細講解，鞏固課堂所學(xué)知

識。

（六）課后作業(yè)布置（3分鐘）

1?布置書面作業(yè)：要求學(xué)生繪制一幅微生物參與碳循環(huán)

或氮循環(huán)的示意圖，標注相關(guān)微生物種類及作用環(huán)節(jié)，同時

簡要闡述微生物與人類生活的三種關(guān)系，加深學(xué)生對知識的

理解與記憶。

2.實踐作業(yè)：讓學(xué)生回家后觀察家中的泡菜壇、沼氣池

或其他與微生物相關(guān)的生活場景，記錄觀察到的現(xiàn)象，嘗試

分析其中微生物的作用，拍照記錄并寫一篇簡短的心得體會,

培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和觀察生活的能力。

五、教學(xué)資源

1.實物教具：發(fā)霉面包、泡菜、沼氣池模型、地衣實物、

根瘤菌感染的豆科植物根系標本等，用于直觀展示微生物作

用成果。

2.實驗器材：顯微鏡、細菌和真菌玻片標本、載玻片、

蓋玻片、鑲子、解剖針、刀片、培養(yǎng)皿、吸水紙、碘液、酵

母菌培養(yǎng)液、乳酸菌培養(yǎng)液、面包片、水果等，滿足學(xué)生實

驗觀察與探究需求。

3,多媒體資料：包含微生物高清圖片、結(jié)構(gòu)示意圖、生

長動畫視頻、生態(tài)系統(tǒng)變化視頻、食品制作流程視頻、醫(yī)藥

應(yīng)用科普視頻、PPT課件等，輔助教學(xué)，將抽象知識形象化，

拓寬學(xué)生視野。

4.學(xué)習(xí)資料：自制的教學(xué)導(dǎo)學(xué)案，包括預(yù)習(xí)提綱、課堂

筆記記錄要點、知識拓展閱讀資料、課后練習(xí)題等，引導(dǎo)學(xué)

生自主學(xué)習(xí)，提高學(xué)習(xí)效率。

六、教學(xué)反思

在本次教學(xué)過程中，通過多種教學(xué)方法結(jié)合，充分調(diào)動

了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，學(xué)生在觀察、實驗、討論等環(huán)節(jié)表現(xiàn)活

躍，對微生物在生物圈中的作用有了較全面認識。但教學(xué)中

仍存在一些問題：

1.在講解物質(zhì)循環(huán)微觀過程，如氮循環(huán)環(huán)節(jié)