12.2 微生物与人类的关系（教学设计） 2026-2027学年北师大版初中生物八年级上册

第2节 微生物与人类的关系（教学设计） 北师大版《生物学》八年级上册 · 第5单元 健康地生活 · 第12章 微生物与人的生活 一、教材分析 本节承接第1节对微生物特点与类型的认识，从致病与有益两方面阐明微生物与人类生活的关系，并以发酵食品、抗生素、污水治理等生活实例为载体，渗透一分为二的辩证态度，为后续传染病、免疫等知识奠定基础，兼具知识性与育人价值。 二、学情分析 八年级学生已初步了解细菌、真菌、病毒的结构与生活，对酸奶、米酒、抗生素等生活现象有直观经验，但常把微生物一概看作“病菌”，对其辩证关系认识片面。教学中宜以真实生活情境为载体，通过任务驱动、观察分析与方案讨论，帮助学生转变已有认识，建立科学观念，提升运用知识解决生活实际问题的能力。学情可结合班级实际情况补充调整。 三、四维核心素养 生命观念：认同微生物与人类生活息息相关，理解微小生命影响大世界；初步建立生物与环境相适应、生命与生活紧密联系的观念。 科学思维：能运用比较、归纳、辩证分析等方法，一分为二看待微生物的有益与有害两方面，学会基于证据作出合理判断。 探究实践：在自制酸奶、酿米酒等探究活动中，能制订、实施并改进方案，观察并分析发酵现象，提升动手操作与实践探究能力。 态度责任：养成讲究食品卫生、饭前洗手、合理使用抗生素等健康生活习惯，关注生物技术发展，增强关爱生命与社会责任意识。 四、教学重难点 重点：常见致病微生物及其危害；微生物在食品发酵中的作用；微生物在医药工业中的应用及工业化发酵技术的主要产品。 难点：发酵食品制作中关键操作的原理；抗生素的作用对象及滥用危害；微生物在不同领域应用原理的差异。 五、设计意图 设计以“微生物与人类的关系”为主线，遵循“从生活到科学、再回到生活”的理念。开篇以身边发酵食品与致病现象创设真实情境，激发探究兴趣；通过任务式活动将知识学习转化为问题解决，让学生在“破案取证、厨房发酵、药箱辨析、绿色工程师、观点交锋”等递进任务中主动建构知识。全过程贯穿比较、归纳与辩证分析，落实四维核心素养；以评价量表促进自评互评，使学生在掌握微生物利弊的同时，养成健康生活与合理用药的责任意识，实现四维素养的融合育人。 六、上课过程（任务式活动设计） （一）情境导入 · 创设悬念 教师活动：出示一组生活实物与图片——酸奶、米酒、泡菜、发霉的面包、药箱里的青霉素、农田边的沼气池，提问：“这六样东西看似毫无关联，却都与一类肉眼难见的微小生物密切相关。猜猜它们背后藏着什么？” 学生活动：观察图片，自由猜测，结合生活经验说出自己与酸奶、泡菜、抗生素等相关的经历。 教师引导：无论是餐桌上的美味、药箱里的良药，还是让人生病的元凶，幕后主角都是——微生物。今天我们一起化身“科学侦探”，通过五个任务揭开“微生物与人类的关系”。 设计意图：以真实生活素材创设悬念情境，唤醒学生已有经验，形成认知冲突，激发探究欲望，明确学习主线。 （二）任务一 · 破案取证——谁是让人生病的“元凶”？ 教师活动：呈现“案发现场”资料卡，包括痢疾杆菌、鼠疫杆菌、结核杆菌、人类免疫缺陷病毒（HIV）、新型冠状病毒、诺如病毒、皮肤癣菌等致病微生物的图片与致病信息。布置小组任务：阅读资料卡，完成“致病微生物侦探档案”，填写致病微生物名称、所属类群（细菌／真菌／病毒）、引起的疾病及危害表现。 学生活动：小组合作阅读、讨论，填写侦探档案表，小组代表汇报探究结果。 教师追问：“这些疾病的致病微生物类群有何不同？它们是怎样进入人体的？”引导学生归纳：人体的各种传染病主要由微生物引起；细菌和病毒是主要的致病类群，有些真菌寄生在人体表面或体内（如脚癣）也会致病。 任务推进：教师补充“黄曲霉案”与“食物腐败案”。出示发霉花生、玉米的图片，提问：“黄曲霉并不寄生在人体，为什么也会让人生病？”学生联系黄曲霉毒素的强致癌性得出结论——误食被微生物及其产物污染的食物同样会致病。再出示剩菜变馊、水果腐烂的图片，提问：“食物为什么会腐败？”学生分析：细菌、真菌在适宜条件下大量繁殖，分解食物中的有机物，导致食物腐败。 教师总结：微生物使人患病主要有三条途径——寄生引发传染病、产生毒素污染食物、导致食物腐败。 设计意图：以“侦探档案”任务驱动，让学生在证据阅读与归纳中认识致病微生物及其危害，培养科学思维中的证据意识与分类归纳能力，同时渗透食品卫生、疾病预防的态度责任。 （三）任务二 · 厨房里的“魔法”——微生物与食品发酵 教师活动：出示酸奶、米酒、面酱、醋的实物或图片，提出核心任务：“如果让你在厨房里‘请微生物帮忙’，你会请谁来？需要创造什么条件？”发放任务单“发酵食品探究卡”，包含食品种类、原料、发酵微生物、关键操作、原理等栏目。 学生活动：观看“自制酸奶”微视频（煮牛奶→冷却→加酸奶→密封保温发酵），小组讨论填写探究卡，思考两个关键操作的目的——“为什么先煮牛奶？”“为什么要冷却后再加酸奶？” 学生汇报，教师归纳原理：乳酸菌在温度适宜、无氧条件下把牛奶中的糖类转化为乳酸，乳酸使牛奶凝固成酸奶；煮牛奶是为了杀死杂菌，冷却是为了避免高温杀死乳酸菌。教师补充：泡菜也是乳酸菌发酵的产物，原理与酸奶相似。 教师继续推进：出示米酒制作步骤图，重点标注“加酒曲”“30℃保温”，提问：“酒曲里有哪些‘小帮手’？它们如何分工？”学生分析：根霉、曲霉、毛霉把淀粉转化为葡萄糖，酵母菌再把葡萄糖转化为酒精；30℃是微生物发酵的适宜温度。 拓展提问：“如果发酵时间过长，米酒的甜味和酒味会发生什么变化？为什么？”“为什么馒头、面包会膨松？”引导学生推理：酵母菌在有氧条件下产生二氧化碳，使面团膨松。 任务延伸：出示面酱、黄酱、豆豉制作流程图，布置表格任务：填写食品种类—原料—发酵微生物对照表；讨论“蒸熟原料”“加食盐水”的目的；对比“面酱需暴晒、豆豉需密封”的原因。学生得出结论：不同微生物所需环境不同，米曲霉需适宜温度与充足空气，发酵豆豉的微生物则需无氧环境。 教师总结：微生物的发酵作用广泛应用于食品生产，常见菌种（乳酸菌、酵母菌、根霉、曲霉、毛霉等）在特定条件下把原料转化为美味食品。 设计意图：以“厨房魔法”任务为主线，把抽象的发酵原理转化为可操作的生活探究；通过关键操作追问，引导学生理解发酵条件控制的意义，培养探究实践与科学思维，结合酸奶、泡菜、米酒等实例落实生命观念。 “发酵食品探究卡”示例 食品种类 原料 发酵微生物 关键条件 酸奶 牛奶 乳酸菌 无氧、适宜温度 泡菜 白菜等蔬菜 乳酸菌 无氧（坛口密封） 米酒 糯米 根霉、曲霉、毛霉、酵母菌 加酒曲、30℃保温 面酱 面粉 米曲霉 暴晒、适宜温度 豆豉 黄豆 曲霉等 密封、无氧 （四）任务三 · 药箱里的“功臣”——微生物与医药工业 教师活动：出示青霉素、头孢霉素、链霉素药品与青霉、头孢霉菌、放线菌的图片，提问：“这些治病的‘功臣’是谁生产的？”学生观察并记录：青霉素、头孢霉素是相应真菌产生的抗生素；链霉素、金霉素、卡那霉素、庆大霉素是某些放线菌产生的抗生素。 教师讲解：抗生素是微生物产生的、能抑制或杀死其他微生物的物质，能有效治疗细菌引起的疾病。酵母菌富含维生素，可提取用于医药。 教师设问：“抗生素能治疗所有疾病吗？”学生讨论得出：抗生素只能治疗细菌引起的疾病，对病毒（如感冒病毒）引起的疾病无效。 情境深化：教师出示“超级细菌”示意图与畜禽养殖用药图片，引导讨论：“滥用抗生素会带来哪些危害？”学生归纳：滥用抗生素会使细菌产生抗药性，形成难以治疗的“超级细菌”；畜禽产品中残留的抗生素也会危害人体健康。 教师追问：“生活中我们应如何合理使用抗生素？”学生提出：不自行服用、遵医嘱用药、不随意停药、不把抗生素当作“万能药”等。 教师拓展：医疗中还利用微生物生产疫苗（如天花病毒疫苗用于预防天花），并通过基因工程利用微生物生产胰岛素、乙肝疫苗、干扰素等，造福人类健康。 设计意图：以“药箱功臣”任务引导学生认识抗生素的来源、作用与滥用危害，发展辩证思维与健康责任意识；通过“超级细菌”案例强化合理用药的社会责任感，落实态度责任素养。 （五）任务四 · 未来的“绿色工程师”——微生物与生态环境及应用前景 教师活动：创设情境：“除了厨房和药箱，微生物还活跃在生态与工业的广阔舞台上。它们能成为人类可持续发展的‘绿色工程师’吗？”出示污水处理厂、沼气池、农田生物防治、油田采油等图片。 学生活动：小组阅读教材“工业化的发酵技术构成了生物技术产业”与“应用前景”部分，围绕任务单展开探究—— 任务A（生态工程师）：腐生性微生物是生态系统中的分解者，能分解动植物遗体、枯枝落叶和粪便等，促进物质循环；污水处理厂利用细菌净化生活污水与工业废水；甲烷菌等通过发酵产生沼气，提供清洁能源。 任务B（工业工程师）：19世纪中期法国科学家巴斯德揭示了微生物在发酵中的作用，使发酵技术有了理论基础；人们开始利用微生物工厂化生产各种产品，构成了生物技术产业。20世纪50年代起，人们用微生物发酵法生产氨基酸（如谷氨酸钠制成味精），氨基酸产品广泛应用于食品、医药、化学、农业等领域；食用有机酸（柠檬酸、醋酸、乳酸、苹果酸等，如黑曲霉发酵生产柠檬酸）广泛应用；酶制剂广泛应用于食品、医药、化工等领域。 任务C（未来工程师）：微生物在采油、冶金、生物防治、生物能源开发、环境污染治理等方面有着广阔的应用前景。 学生汇报后，教师引导辩证总结：微生物既能造福人类，也需要科学管理，我们应做到“趋利避害”、合理利用。 设计意图：通过“绿色工程师”任务，将微生物的应用扩展到生态与产业层面，渗透可持续发展的生命观念与科学思维；结合巴斯德科学史与基因工程，激发学生对生物技术前沿的兴趣与科学探究精神。 （六）任务五 · 观点交锋——“微生物是敌是友？” 教师活动：组织全班观点交锋活动。布置辩题：“有人认为微生物是人类最大的‘敌人’，有人认为微生物是人类最好的‘朋友’。你同意哪种观点？请用本节课所学知识说明理由。” 学生活动：先独立形成观点并写下依据，再在小组内交流，最后全班自由发言，用致病、发酵、制药、治污等具体实例支撑观点。 教师引导归纳：微生物与人类的关系是“一分为二”的——既有利又有害，关键在科学认识与合理利用。我们既要注意卫生、预防疾病、合理用药，也要善用微生物造福生活。 设计意图：以观点交锋整合全课知识，锻炼学生的辩证思维、口头表达与证据运用能力，将科学认识内化为健康生活的态度与责任。 （七）课堂小结与评价 教师活动：引导学生回顾五个任务的收获，用思维导图或概念图的形式梳理“微生物与人类的关系”（致病—食品—医药—生态—未来）。布置分层作业—— 作业1（必做）：完成教材课后练习，填写微生物与人类关系知识结构图。 作业2（选做）：在家人的协助下尝试制作酸奶或米酒，记录观察现象，说明其中微生物与条件的作用。 作业3（拓展）：围绕“如何科学使用抗生素”或“微生物与环境保护”查阅资料，撰写一篇200字左右的科学小短文。 学生活动：对照评价量表进行自评与互评：能否说出常见致病微生物及其危害、能否说明发酵食品制作原理、能否一分为二看待微生物、能否提出合理用药建议等。 设计意图：以思维导图实现知识结构化，以分层作业促进课内外结合与迁移应用，以评价量表促进反思，落实“教—学—评”一体化。 七、板书设计 板书主题：以“中心辐射式”呈现“微生物与人类的关系（一分为二）”。 中央：微生物与人类的关系——一分为二·科学利用 左支：使人患病——① 引发传染病（细菌：痢疾杆菌、鼠疫杆菌、结核杆菌；病毒：HIV、新冠病毒、诺如病毒；真菌：皮肤癣菌）② 毒素污染（黄曲霉毒素）③ 食物腐败 右支：造福人类——① 食品发酵（乳酸菌、酵母菌、曲霉等）② 医药（抗生素、疫苗、基因工程）③ 生态产业（分解者、污水治理、沼气）④ 应用前景（采油、冶金、生物防治） 底部结语：趋利避害 · 健康生活 · 责任担当 学科网（北京）股份有限公司 $