《生态系统的物质循环》（第2课时）公开课教案.docVIP

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《探究土壤微生物的分解作用》教学设计

一、教材分析

1、教材地位

本课为必修三第五章《生态系统及其稳定性》中第三节《生态系统的物质循环》课后的探究实验，通过本节课学生将了解土壤微生物的分解作用。探究的结果有利于加深学生理解对人与自然的关系，具有很强的现实意义。

2、三维目标

知识目标：1、了解土壤微生物的分解作用。

情感态度价值观：1、养成质疑、求实及勇于实践的科学精神和科学态度。

2、理解人与自然和谐发展的意义。

能力目标：1、能够观察或从现实生活中提出可以探究的问题。

2、能够确认变量、作出假设和预期。

3、能够设计可行的、逻辑严谨的实验方案。

4、能够实施方案，观察结果，解释数据。

5、能够用准确的术语、图表介绍研究结果

3、教学重点和难点：

重点：确认变量，作出假设，设计可行的，逻辑严谨的实验设计。

难点：针对实验中的无关变量进行严格的控制。

二、学情分析

1、学生已有的知识水平和能力基础：

①学生在前期学习中，已经学习过如何确认变量，为实验的设计奠定了必要的基础。

②高一下半学期的学生思维的目的性，连续性和逻辑性已初步建立，具基本的实验设计思路。这个阶段的学生动手操作和执行能力都较强，能够积极有效的解决实验中遇到的问题。

2、学生在实验探究中可能遇到的困难和具体对策

学生对实验中变量的控制有可能考虑不严谨，在实验开始之前通过师生讨论，小组讨论来解决问题。

三、教法学法

实验教学和探究性学习相结合。教师位于引导者、服务者的位置，给学生提

供一个自主探究的平台，由学生自己提出实验课题，选择实验材料，设计实验方

案。

四、教学过程

1、导入新课。为了让大家更好的体验探究性学习的魅力，我们设置的探究实验过程高度复原科研历程，分为：提出问题；开题答辩；实验实施；结题汇报。通过前两节课的学习，我们完成了“提出问题”和“开题答辩”这两个环节，并

且评选出而三个课题：1.树叶是在土壤微生物的作用下腐烂的么？2.环境温度对

土壤微生物分解作用的影响。3.土壤深度与土壤微生物分解作用的关系。这三个课题的小组在课下，经过一个多月的实验，终于完成了自己的探究，今天就请各个小组的代表为我们展示一下他们的探究成果！

2、介绍亮点。开始之前，现由我来给大家介绍一下他们实验设计中共同的几个亮点。

①实验容器：简单易得的一次性餐盒，为了更好的模拟土壤微生物有氧，湿润的环境，小组成员们想到用双层浸湿的纱布覆盖在土壤表面。

②实验树叶：学生们在花园里对比了之后选取了海棠的叶子，质软（相对易分解），且形态大小符合我们的需求，实验实施过程中，学生们尽量挑选生理状态相似，在相似的位置将其剪成2cm×2cm大小；

③学生们还想到了在装树叶的纱布包上缝上一段绳儿，方便观察结果取出时将其拉出，避免了拔土和找不到位置的尴尬。

④实施灭菌时，为了避免土壤水分的流失以及确保灭菌的彻底性，学生们将土壤薄薄的铺在餐盒盖子上并包上保鲜膜进行分散灭菌；为了确保实验的严谨性，学生们还把灭菌组所用的纱布袋和餐盒也放在其中一起灭菌。

⑤设计实验时，学生还想到同时平行设计三个实验小组，每个小组里设置三个重复，方便在第6天，第11天，第16天观察结果时，分别取一组进行观察记录，避免只设置一个实验组，需要不断地挖出观察再放进去埋好而影响实验结果。

（之所以每个过程学生想的如此细致，离不开开题时学生们的激烈谈论争

辩，更离不开团队的合作。）

3、结题汇报

接下来就把讲台交给大家，让各个小组代表依次展示自己的成果。

Ⅰ.“环境温度对土壤微生物分解作用的影响”

小组成员们设置的自变量分别为低温，室温，和高温三个实验梯度。

实验开始前，学生们根据优化后的实验设计进行分工。在材料准备阶段，3个人组成一个小分队，1队的主要任务为挖土，采摘并剪裁树叶；2队制作纱布袋。最后大家一起将剪裁好的树叶和纱布袋组装起来。

实验实施阶段，学生们则分为2人一组，共3组，分别负责低温，室温，和高温的实验组操作。实验进行时，2人相互配合，先称量1kg的土壤装入餐盒中铺平，接着均匀放置三个纱布包作为实验重复，然后再在其上均匀覆盖1kg的土壤，最后用双层浸湿的纱布将其覆盖。完成之后贴上标签，将其放置在相应的温度条件下。

经过半个多月的等待，终于有了结果。成员们通过对比观察了不同自变量条件下，土壤对相同大小树叶的分解情况后发现，在一定范围内，温度越高，分解作用越强。并且讨论认为，这应该和酶的作用有关。

Ⅱ.“树叶是在土壤微生物的作用下腐烂的么”

两个实验小组给出了不同的实施方案，其中一个小组根据课本的提示，对比观察了灭菌土壤和自然土壤对相同体积树叶的分解情况。

最终得出：在存在土壤微生物的情况下，分解作用更加显。

遗憾的是，土壤浸出液组并没有得出明显的实验结果，通过分析一个细节，通过不断