内容正文:
真菌
——第二单元第三章第3节 教学设计
教材 人教版(2024)七年级上册
单元 第二单元《多种多样的生物》
章节 第三章《微生物》第3节
课时 第1课时(40分钟)
创设情境 · 探究学习 · 贴近生活 · 守护健康
一、教材与学情分析
1. 内容地位与作用
本节是人教版2024年新版七年级上册第二单元《多种多样的生物》第三章《微生物》的第3节。从大单元逻辑看,第1节《微生物的分布》让学生认识了微生物的类群和培养方法,第2节《细菌》让学生学习了原核生物的代表,本节《真菌》则转向真核微生物——真菌。真菌既有肉眼可见的大型真菌(蘑菇、木耳),又有显微镜下的单细胞真菌(酵母菌)和多细胞真菌(霉菌),是连接微生物与肉眼可见生物的桥梁。本课时以“厨房里的真菌”为真实情境主线,从家庭厨房中的蘑菇、木耳、发面的酵母菌切入,帮助学生建构“真菌是真核生物”这一核心概念。
2. 知识结构与前后联系
本课时的核心知识包括四大模块:真菌的主要类群(单细胞的酵母菌、多细胞的霉菌和大型真菌)、真菌的结构特点(有真正的细胞核,属于真核生物)、真菌的营养方式和生殖方式(异养腐生或寄生,出芽生殖和孢子生殖)、真菌与人类生活的关系。前置知识为细菌的结构(无成形细胞核的原核生物)和动植物细胞结构;后续延伸为病毒的学习以及“原核生物与真核生物”的分类总结。本课时中“真菌有真正的细胞核”这一结构特点,是与细菌对比的关键,也是学生理解真核生物的重要基础。
3. 课标要求解读
《义务教育生物学课程标准(2022年版)》在“生物的多样性”学习主题中要求学生“描述真菌的主要特征以及它们与人类生活的关系”,在探究实践方面强调“能够独立或与同学合作完成简单的实验操作”。新课标倡导在真实情境中开展探究学习。本课时以“厨房里的真菌”为主情境,设计观察酵母菌、观察霉菌、“发面的秘密”酵母菌发酵实验等多个“做中学”活动,让学生在真实实验中认识真菌的结构和生殖,正是对课标理念的落实。
4. 已有知识基础
学生在生活中对真菌并不陌生:吃过蘑菇、木耳、银耳,见过橘子皮上长的绿霉、面包上长的白毛,也知道发面要用酵母粉、酿酒要用到酒曲。在前面的学习中,学生已经掌握了细菌的结构特点(无成形细胞核),学会了使用显微镜和制作临时装片,也知道真菌和细菌都属于微生物。这些已有知识为本课时对比学习真菌(有真正细胞核)提供了良好起点。但学生普遍把蘑菇误认为植物,把酵母菌误认为细菌,对真菌的类群、结构和生殖缺乏系统认识。
5. 认知特点与困难预测
七年级学生对蘑菇等大型真菌有生活经验,但对其微观结构和生殖方式缺乏认识。预计本课时有三个认知难点:一是学生容易把蘑菇误认为植物,需要通过“蘑菇没有叶绿体、靠孢子繁殖”的对比加以辨析;二是酵母菌的出芽生殖和霉菌、蘑菇的孢子生殖较为抽象,需要通过显微镜观察和模型演示加以化解;三是“真菌有真正的细胞核,属于真核生物”这一概念需要与细菌对比才能深刻理解,学生容易把真菌和细菌混为一谈。
6. 生活经验与情感基础
厨房是学生最熟悉的生活空间之一:餐桌上的香菇炖鸡、木耳炒肉,早餐店暄软的馒头包子,水果放久了长出的绿毛,这些都是学生身边真实存在的真菌。许多学生看过家长用酵母粉发面,也有食用蘑菇的经历。教师应善用“厨房里的真菌”这一情境,把学生熟悉的厨房食材转化为科学探究的对象,同时渗透“辨别有毒蘑菇”“不吃霉变食物”的食品安全教育。
二、教学目标(基于核心素养四维度)
1. 生命观念
通过观察酵母菌、霉菌和蘑菇,建构“真菌是真核生物”的生命观念:能够说出真菌有真正的细胞核,包括单细胞的酵母菌和多细胞的霉菌、大型真菌;能够描述酵母菌、霉菌和蘑菇的结构特点,理解真菌细胞结构与异养腐生生活方式的相适应关系;能够区分细菌(原核)与真菌(真核)。
2. 科学思维
通过对比细菌与真菌的细胞结构,运用比较、归纳的思维方法,概括真核生物与原核生物的本质区别。通过“发面的秘密”探究酵母菌发酵产生二氧化碳的现象,运用推理思维解释生活中发面、酿酒等现象背后的生物学原理,提升从现象到本质的逻辑推理能力。
3. 探究实践
通过制作酵母菌临时装片并显微镜观察、观察霉菌(放大镜和显微镜)、“发面的秘密”酵母菌发酵实验、食用菌调查等活动,经历“制作装片—显微观察—实验探究—调查交流”的完整实践过程。学会规范制作临时装片、正确使用显微镜观察酵母菌和霉菌,能够完成简单的发酵实验并观察记录现象。
4. 态度责任
基于“厨房里的真菌”真实情境,形成科学认识真菌、合理利用真菌的态度。能够认识真菌在食用、制药、酿酒、制酱中的有益作用,以及真菌致病、食物霉变的危害,树立“不采不食野生蘑菇”“不吃霉变食物”的食品安全意识。在实验中养成规范操作、爱护器材的良好习惯。
三、教学重难点
1. 教学重点
真菌的结构特点(有真正的细胞核,属于真核生物);真菌的营养方式和生殖方式;真菌与人类生活的关系。这三项是本课时的核心知识。其中“真菌有真正的细胞核”是与细菌对比的关键,也是学生建立“真核生物”概念的核心。教学中需通过显微观察、模型分析、对比表格等多种方式帮助学生建构。
2. 教学难点
酵母菌的出芽生殖和霉菌、蘑菇的孢子生殖;蘑菇不是植物的辨析;真菌与细菌在细胞结构上的本质区别。前者难在微观过程较为抽象,需要通过显微观察和动画演示加以突破;中者难在学生已有“蘑菇长在地上像植物”的错误前概念,需要通过“无叶绿体、异养、孢子生殖”等证据加以纠正。
四、教学过程
本课时以“厨房里的真菌”为主情境,设计五个环节:从餐桌上的蘑菇和发面的酵母切入,引出真菌的类群,再通过显微观察认识酵母菌和霉菌的结构,通过发酵实验探究酵母菌的作用,最后落脚于真菌与人类生活的关系和食品安全。各环节紧扣“情境—观察—实验—归纳—应用”的逻辑,实现“教—学—评”一致性。下表为教学过程整体框架。
表 1 教学过程整体框架一览表
环节
时间
情境/任务
对应素养
环节一
5分钟
厨房导入:餐桌上的蘑菇和发面的酵母
生命观念、态度责任
环节二
10分钟
观察酵母菌:显微镜下的“小胖子”
探究实践、生命观念
环节三
10分钟
观察霉菌和蘑菇:多细胞真菌的结构
探究实践、科学思维
环节四
10分钟
实验探究:发面的秘密(酵母菌发酵)
科学思维、探究实践
环节五
5分钟
真菌与人类:从美食到食品安全
态度责任、生命观念
环节一 情境导入:厨房里的真菌(5分钟)
【情境创设】
课堂开始,教师出示一组厨房食材图片:一盘香菇炖鸡、一盘木耳炒肉、一袋酵母粉、一个暄软的馒头、一张长了绿毛的橘子皮。教师说:“同学们,这些都是我们厨房里常见的食物和调料。香菇、木耳长在盘子里,酵母粉藏在包装袋里,橘子上长了绿毛。大家有没有想过,它们是不是同一家族的成员?它们和前面学过的细菌又有什么不一样?今天,我们就一起走进”厨房里的真菌“,揭开这些食物背后的秘密。”
【师生互动】
教师提问:“看到这些,大家有什么疑问?”预设学生回答:“蘑菇是植物吗?”“酵母粉里是什么?”“橘子上的绿毛是什么?”教师把问题板书:“好问题!蘑菇到底是不是植物?酵母粉里的小生命长什么样?橘子上的绿毛又是什么?学完今天,大家就有答案了。”
【设计意图】
以学生最熟悉的厨房食材切入,制造“蘑菇是不是植物”“酵母是什么”的认知冲突,激发学生的探究欲望。把厨房食材转化为科学探究对象,体现“从生活到科学”的教学理念。
环节二 观察酵母菌:显微镜下的“小胖子”(10分钟)
【活动一:制作并观察酵母菌临时装片】
教师演示:“酵母菌是一种单细胞真菌。我们先用酵母粉和温水、一点点糖调成培养液,等它活化一会儿,再制作临时装片放到显微镜下观察。”学生分组制作酵母菌临时装片(可滴加碘液染色),显微镜观察。教师巡视指导:“大家找一找,酵母菌是什么形状?有没有看到它身上长出的小芽?”
【师生互动】
教师引导汇报:“观察到的同学,说说你们看到了什么?”预设学生回答:“椭圆形的,圆圆的像小鸡蛋。”“有的身上长出一个小突起。”教师讲解:“这就是酵母菌。它是单细胞真菌,细胞里有细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核和液泡——有真正的细胞核,所以它属于真核生物。大家看到的那个小突起,是酵母菌在进行出芽生殖:母体上长出芽体,芽体长大后脱离母体成为新个体。”
表 2 酵母菌的结构与出芽生殖观察记录表
观察项目
观察到的现象
形态
椭圆形单细胞个体,较细菌大
细胞结构
细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核、液泡
生殖方式
部分细胞上长出小芽体(出芽生殖)
与细菌比较
有真正的细胞核,属于真核生物
【设计意图】
通过亲手制作临时装片和显微观察,让学生亲眼看到酵母菌的形态和出芽生殖现象,把抽象的微观结构转化为直观表象。与细菌对比,突出“有真正细胞核”这一关键特征,为建立“真核生物”概念奠定基础。
环节三 观察霉菌和蘑菇:多细胞真菌(10分钟)
【活动二:观察霉菌】
教师分发课前在面包或橘子上培养好的青霉和曲霉,先用放大镜观察:“大家用放大镜看看长了绿毛的橘子,这些”毛“是什么?”学生观察,预设回答:“像一根根小绒毛。”“顶端有小点点。”教师讲解:“这就是霉菌。霉菌是多细胞真菌,由许多菌丝构成。长在营养物质表面向上生长的叫直立菌丝,顶端生有孢子;深入营养物质内部的叫营养菌丝,吸收有机物。”
【活动三:观察蘑菇】
教师分发新鲜蘑菇(或蘑菇标本),让学生掰开观察:“大家掰开蘑菇,看看它由哪几部分组成?”学生观察,预设回答:“上面有个伞盖。”“下面有褶子。”“下面有柄。”教师讲解:“蘑菇也是多细胞真菌,它由菌丝集合而成,包括菌盖、菌褶和菌柄。菌褶里生有大量孢子,孢子散落到适宜环境就能萌发长出新的蘑菇。蘑菇细胞里没有叶绿体,不能自己制造有机物,只能靠营养菌丝从营养物质中吸收现成有机物——所以蘑菇不是植物,而是真菌!”
表 3 真菌主要类群结构与生殖方式比较表
类群
代表
结构特点
生殖方式
单细胞真菌
酵母菌
单细胞,有真正细胞核和液泡
出芽生殖为主,也可孢子生殖
多细胞霉菌
青霉、曲霉
由菌丝构成,直立菌丝和营养菌丝
孢子生殖
大型真菌
蘑菇、木耳
由菌丝构成,有菌盖、菌褶、菌柄
孢子生殖
【设计意图】
通过观察霉菌和蘑菇,让学生认识多细胞真菌的结构特点。重点辨析“蘑菇不是植物”,纠正学生的错误前概念。三类真菌的比较表,帮助学生建立“真菌是真核生物,营异养腐生生活”的完整概念。
环节四 实验探究:发面的秘密(10分钟)
【活动四:酵母菌发酵实验】
教师说:“我们吃的馒头、包子为什么那么暄软多孔?是谁在里面”吹气泡“?我们来做个小实验。”教师演示:取两个透明塑料瓶,分别加入温水和白糖,A瓶加入酵母粉并搅拌,B瓶只加糖不加酵母;分别套上挤瘪的气球。放在温暖处,等待观察。教师说:“现在气球还没鼓起来,我们先上课,等一会儿看结果。”
【师生互动与现象分析】
课中观察时,A瓶气球已经鼓起来,B瓶没有变化。教师提问:“为什么加了酵母的瓶子气球鼓起来了?”预设学生回答:“酵母产生了气体。”教师讲解:“对!酵母菌在有氧条件下分解糖类,产生二氧化碳气体,二氧化碳在面团里形成小气泡,把面团”撑“起来,馒头就暄软了。这就是”发面的秘密“。在无氧条件下,酵母菌还能把糖类分解成酒精和二氧化碳,这就是酿酒的原理。”
表 4 酵母菌发酵实验现象与原理分析表
组别
处理
现象
原因
A瓶
温水+糖+酵母
气球鼓起,产生气泡
酵母菌分解糖类产生二氧化碳
B瓶
温水+糖(无酵母)
气球无变化
无酵母菌,不产生气体
【设计意图】
“发面的秘密”实验把抽象的发酵原理转化为直观可见的气球鼓起现象,让学生在证据基础上理解酵母菌的代谢作用。对照实验(加酵母与不加酵母)进一步培养学生控制变量的科学思维。该实验把知识与生活中的发面、酿酒联系起来,体现学以致用。
环节五 真菌与人类:从美食到食品安全(5分钟)
【辩证认识与小结】
教师归纳:“真菌对人类的好处有:食用(蘑菇、木耳、银耳);制药(青霉菌产生青霉素);酿酒、制酱、发面都靠酵母菌和霉菌。真菌对人类的害处有:使食品霉变,如橘子长绿毛、面包发霉;使动植物和人患病,如脚癣、小麦锈病。”教师强调食品安全:“特别提醒大家,野外的野生蘑菇颜色鲜艳的、形态怪异的,很可能有毒,千万不要随意采摘食用;食物长了霉,即使切掉发霉部分也不能吃,因为霉菌产生的毒素已经扩散到整个食物中。”
【课堂评价】
采用“三星自评”方式,学生在学习单上勾选:我能说出真菌有真正的细胞核,属于真核生物;我能说出酵母菌、霉菌、蘑菇的结构特点;我能解释发面和酿酒的原理;我知道蘑菇不是植物,知道不吃野生毒蘑菇和霉变食物。教师根据学生自评和实验表现,评选“最佳观察小组”“规范操作奖”。
【设计意图】
辩证认识真菌与人类的关系,把知识迁移到食品安全教育。“不采野生蘑菇”“不吃霉变食物”的提醒,落实态度责任素养和健康生活方式。课堂小结帮助学生把零散知识结构化,回扣“真菌是真核生物”的核心概念。
五、板书设计
表 5 板书设计示意图
主题
厨房里的真菌
类群与结构
生殖·营养·与人类关系
单细胞:酵母菌(椭圆、有真正细胞核、液泡)
多细胞霉菌:青霉、曲霉(直立菌丝+营养菌丝)
大型真菌:蘑菇(菌盖、菌褶、菌柄)
关键:有真正细胞核,是真核生物;无叶绿体
营养:异养腐生或寄生
生殖:酵母菌出芽生殖;霉菌、蘑菇孢子生殖
发酵:酵母菌分解糖产二氧化碳(发面)
无氧产酒精(酿酒)
与人类:食用/制药/酿酒/制酱(有益)
霉变/致病(有害)
食品安全:不食野生毒蘑菇、不吃霉变食物
六、教学评价设计
1. 评价原则
遵循“教—学—评”一致性原则,采用过程性评价与结果性评价相结合。评价不仅关注学生能否说出真菌的类群和结构特点,更关注学生能否规范制作临时装片并显微观察、能否通过实验现象推理发酵原理、能否辩证认识真菌与人类的关系。
2. 评价维度与指标
表 6 教学评价指标一览表
素养维度
评价指标
评价方式
生命观念
能否说出真菌有真正细胞核、属于真核生物;能否区分细菌与真菌;能否解释蘑菇不是植物
课堂提问、对比表、学习单
科学思维
能否通过发酵实验现象推理酵母菌的作用;能否比较归纳真菌各类群的异同
实验现象分析、比较表、课堂发言
探究实践
能否规范制作酵母菌临时装片并显微观察;能否完成发酵实验并记录现象
教师巡视、装片质量、实验记录
态度责任
能否辩证看待真菌;能否做到不食野生毒蘑菇、不吃霉变食物;是否规范安全操作
课堂讨论、行为表现、食品安全认知
3. 过程性评价记录表
教师在学生制作装片、显微观察、发酵实验的过程中,使用“实验操作记录卡”记录各小组的操作规范性,包括:临时装片制作是否规范、显微镜使用是否正确、实验现象记录是否完整、小组分工是否合理。课后布置“家庭食用菌调查”作业,让学生记录家中食用过的真菌种类,下节课分享,纳入本课时过程性评价档案。
七、教学反思
1. 预期亮点
本课时以“厨房里的真菌”真实情境贯穿始终,从餐桌上的蘑菇到发面的酵母,再到长了绿毛的橘子,把学生熟悉的厨房食材转化为科学探究对象。学生通过亲手制作装片、显微镜观察酵母菌、观察霉菌和蘑菇、做发酵实验等多个“做中学”活动,在证据基础上自主建构“真菌是真核生物”的概念。与细菌的对比、“蘑菇不是植物”的辨析,纠正了学生的错误前概念。食品安全教育的融入,实现了科学知识与生活实践的有机结合。
2. 预期困难与应对
预计可能出现的困难有三方面。其一,酵母菌个体较小,临时装片制作和显微镜观察对七年级学生有难度,教师需提前调好示范镜台,并准备高清显微图片作为补充。其二,发酵实验需要等待,课堂上气球可能还没完全鼓起,教师需提前做一组示范,并安排学生课后继续观察。其三,霉菌材料需要提前培养,若培养失败或材料不足,可改用发霉的面包、橘子等易得材料,或用高清图片代替。
3. 改进思路
后续教学中可从三方面进一步优化。第一,组织“家庭发面实践”亲子活动,让学生在家用酵母粉发面、蒸馒头,记录发面时间和面团变化,下节课分享。第二,与信息技术课结合,让学生用延时摄影记录酵母菌出芽生殖和蘑菇孢子散发的过程,制作“真菌的一生”科普短视频。第三,开展“食用菌大调查”长周期项目,让学生调查市场和餐桌上的真菌种类,制作“食用真菌名录”,并结合野生蘑菇中毒案例进行食品安全宣传。
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