《生物圈》教學案例與教學反思
《生物圈》教學案例與教學反思
一、教材分析
本課內(nèi)容選自人民教育出版社出版的義務(wù)教育課程標準實驗教科書第一單元第二章第一節(jié)生物圈一節(jié)。
這個單元的教學內(nèi)容，旨在使學生認識到“家”中有很多成員，他們相互依存、相互影響，處在動態(tài)變化之中。人和其他生物都生活在生物圈中，生物圈為生物的生存提供了基本的條件。生物的生存、延續(xù)和發(fā)展與生物圈息息相關(guān)，生物圈是所有生物的共同家園。隨著人類社會的發(fā)展，人類的活動對生物圈的影響越來越大，保護和改善環(huán)境是人類的迫切愿望，加強環(huán)境教育，使初中生提高環(huán)境意識，正確認識環(huán)境問題的現(xiàn)狀，學習解決環(huán)境問題的知識和觀念，并使學生的行為與環(huán)境相和諧，這是時代和社會發(fā)展的需要。這一章安排在整個初中生物教材的第二章，也凸顯了這部分內(nèi)容的重要性和基礎(chǔ)性。本課內(nèi)容安排在這一章的第一節(jié)，則更是通章的概述和總覽。
本課的教學目標中，知識目標是要讓學生描述生物圈的范圍，說出生物圈為生物生存提供的基本條件。技能目標是要讓學生嘗試收集和分析資料，練習查找相關(guān)資料、分析相關(guān)原理、總結(jié)相關(guān)結(jié)論的能力，使學生初步具有搜集、處理圖文資料，運用觀察、分析、比較等方法解決生物學問題的能力；會組織語言表達自己的觀點，提高學生的口頭表達能力；培養(yǎng)學生合作討論問題，提高探究學習的能力。情感態(tài)度價值觀目標是要讓學生通過本課的準備和學習，認同生物圈是所有生物共同的家園，認識到自己是生物圈，這個家庭中的一員，應(yīng)該積極、主動認識并保護這個家；從而形成辯證分析的意識，增強環(huán)境保護意識和資源意識，認識人與自然和諧發(fā)展的意義，樹立可持續(xù)發(fā)展的觀點；要培養(yǎng)學生相互合作的精神，學會尊重和理解他人發(fā)表的見解。
情感對人的影響是感性的，知識影響是理性的，理性思維是科學素養(yǎng)的核心。所以情感培養(yǎng)應(yīng)建立在理性認識的基礎(chǔ)上，學生只有弄清生物圈為生物的生存提供了哪些基本條件，才能認同生物圈是所有生物共同的家園。所以“生物圈為生物生存提供基本條件”，以及“生物圈是所有生物共同的家園，我們應(yīng)該了解和愛護這個家”應(yīng)該成為本節(jié)的教學重點。
“生物圈的范圍”涉及到地理知識，內(nèi)容比較抽象，需要學生收集有關(guān)生物圈各方面的資料，這是科學探究常用的方法之一，但對于初一學生來說，剛剛開展探究活動，能力尚未形成，因此有一定的難度，所以收集和分析資料、 培養(yǎng)學生認識到人與自然和諧發(fā)展的意義是本節(jié)課的教學難點。
二、學情分析
七年級的學生雖然沒有系統(tǒng)地學過生物學知識，但他們通過小學的《自然》課及生活中的多種傳媒節(jié)目中已了解了許多生物學的知識。他們能說出各種各樣生物的名稱、地球上哪些地方有生物生存等，但沒有構(gòu)成“生物和其生存的環(huán)境”的整體體系──生物圈的概念，沒有確切地理解生物和生存環(huán)境是相互依存的關(guān)系，生物圈為生物生存提供了基本條件等較為理性的知識。
學生在學習這部分內(nèi)容時多是處在十三、四歲的的年齡階段。這一時期的學生精力充沛，活動能力強，他們好動、好奇也好學，但是認識水平還是比較低的，雖然已經(jīng)有了一定的感性認識的積累，建立了很多關(guān)于自然界知識的圖式，但抽象能力發(fā)展不夠完善，對他們的要求應(yīng)該具體而明晰，并且難度不是很大，否則易使他們感到難以完成而放棄。學生心理和認知發(fā)展的規(guī)律要求在教學中充分調(diào)動他們的激情。他們不喜歡枯燥的說教，但樂于觀察、分析圖片，自己動手做實驗等能表現(xiàn)他們的活力，從而產(chǎn)生積極的學習動機。他們不喜歡、不滿足簡單的教材里的圖畫、文字，他們喜歡講自己熟悉的人或事。布置貼近學生生活的作業(yè)，為他們提供一個適合個性發(fā)展的空間，更能激發(fā)和培養(yǎng)他們的創(chuàng)造性。但還需要教師在關(guān)鍵處及時恰當指導和幫助，使他們得以順利完成相關(guān)的學習任務(wù)。
學生在學習本課前應(yīng)了解相關(guān)基礎(chǔ)知識；有一定的搜集相關(guān)信息資料并加以整理的能力；有獨立完成部分具體資料搜集和小組協(xié)作能力；對相關(guān)資料有一定的分析能力并形成見解；有展示成果、交流溝通的等能力。
三、教學策略
課堂教學為主，加以課外資料準備。新的課程標準倡導，教育要面向全體學生，要著眼于學生全面發(fā)展和終身發(fā)展的需要，全面提高每一個學生的科學素養(yǎng)，倡導探究性學習。學生只有通過自主探究、合作交流、研究探討的方式來獲取知識，這樣才能滿足他們?nèi)姘l(fā)展和終身發(fā)展的需要。所以在“生物圈”的教學過程中，要進一步引導學生主動參與、勤于動手，課下收集有關(guān)生物圈的資料，逐步培養(yǎng)學生收集和處理信息的能力，多渠道獲取新知識的能力，分析和解決問題的能力，以及合作與交流、思考與辨析、創(chuàng)新與實踐的能力，同時還要不失時機地對學生進行情感、態(tài)度以及價值觀方面的教育。
對“生物圈范圍”的學習，教師可設(shè)置一道討論題：地球的哪些地方有生物?然后根據(jù)學生的討論結(jié)果進行歸納和總結(jié)。培養(yǎng)學生參與意識和獨立獲取知識的能力，充分發(fā)揮他們的想象力和創(chuàng)造力，最終弄清楚地球上的哪些地方有生物，然后認識到生物圈是一個不可分割的統(tǒng)一整體。
“生物圈為生物生存提供基本條件”是本節(jié)的重點，這對詮釋“家”的含義很重要。教科書提供了六幅圖片，教師可多展示一些圖片，讓學生進行對比分析，培養(yǎng)學生分析問題的能力。教師也可讓學生根據(jù)自己的生活經(jīng)驗，回答生物圈為人類提供了哪些基本條件，然后進行總結(jié)，再結(jié)合教材的資料分析闡述答案。教師還可以用反面的事例來引導學生討論，如讓學生討論為什么月球上沒有生物，培養(yǎng)學生的逆向思維能力，同時從反面說明生物圈為生物的生存提供了基本條件，認同生物圈為生物的生存提供了基本條件，目前人類只有生物圈一個家，我們應(yīng)該愛護它，進而對學生進行情感教育。
讓學生了解收集資料的各種途徑以及資料的各種形式，了解把眾多的資料進行整理和分析的必要性。為此，教師可布置相關(guān)的課外作業(yè)：收集有關(guān)生物圈范圍的詳細資料，教師根據(jù)資料收集和分析整理的情況給予適當?shù)脑u價。學生在課堂上進行資料分析，交流討論，并嘗試將理論聯(lián)系實際。
要改變課程過于注重知識傳授的傾向，強調(diào)以活動教學方式為主，通過形式活潑、內(nèi)容豐富的活動激發(fā)學生的學習熱情和學習興趣，在滿足學生表現(xiàn)欲的同時，提高學生的創(chuàng)造力。力求在整個教學中體現(xiàn)出“三維”教學目標。
四、教學過程
課前準備：教師準備相關(guān)課件資料，收集星球及生物圈等方面的資料，制作課件，準備地球儀。學生收集整理宇宙中各大星球的資料以及生物圈的相關(guān)信息資料。
A、導入：
出示課件，展示地球的壯麗景觀，并用語言引起學生注意并欣賞。
提出問題：地球的所有地方都有生物嗎？生物究竟生活在一個什么樣的環(huán)境中呢？以問題引導學生思考。
B、生物圈的范圍：
證一證：閱讀教材第11、12頁“生物圈的范圍”，看看科學家的觀點是否與自己的相同。（給學生自由發(fā)言的空間和時間，讓學生主動參與學習活動，培養(yǎng)學生良好的學習習慣。）
讓學生自由組合成小組進行交流活動（一般前后四個學生，方便易行），調(diào)動學生學習的主動性和積極性，使學生處于學習的主體地位。學生在交流過程中，既掌握知識，發(fā)展能力，還會對情感態(tài)度與價值觀的養(yǎng)成有極大幫助，并有利于學生合作學習能力和語言表達能力的提高。
C、人糞尿的無害化處理：
思考：人糞尿可以直接作為肥料施于農(nóng)田嗎？為什么？
人糞尿的無害化處理：首先應(yīng)點出為什么要進行無害化處理。人糞尿中含有大量的病菌、蟲卵和其他有害物質(zhì)，直接施于農(nóng)田，會污染土壤、空氣、水源和農(nóng)作物，近而傳播疾病，給人和禽畜的健康帶來嚴重的危害，因此，必須消除人糞尿中的病菌和蟲卵，即進行無害化處理。人糞尿無害化處理的方式這部分盡量避免教師直接講述，教師可設(shè)問，引導學生閱讀。如設(shè)問題：怎樣對人糞尿進行處理？處理的
方式有那些？都應(yīng)用了什么原理？教材上介紹的兩種處理方式，利用的是微生物分解有機物的原理，這些處理方式避免了對環(huán)境的二次污染，是將人糞尿變“廢”為寶的有效途徑。
無害化處理的方式及原理
討論：怎樣對人糞尿進行處理？處理的方式有那些？都應(yīng)用了什么原理？
引導學生討論
提出問題，總結(jié)無害化處理的原理，點出微生物處理法的優(yōu)勢。
課件四（沼氣池）
D、生態(tài)廁所的介紹
根據(jù)查找的資料向全班同學介紹生態(tài)廁所。
生態(tài)廁所：生態(tài)廁所是自身具備良性循環(huán)的廁所。生態(tài)廁所一般具有生態(tài)建筑的三個特點：一是地下要設(shè)有沼氣凈化池，而不是普通的沼氣池，這是一個核心設(shè)施；二是屋頂要覆土(用于種植或蓄水養(yǎng)殖)或設(shè)置太陽能利用裝置；三是墻體要垂直綠化，這樣，經(jīng)過多年后，生態(tài)廁所就成為一個綠色的生態(tài)建筑。生態(tài)廁所的類型主要有園林式、綜合式(與住房、辦公和營業(yè)用房合為一體)、棚架式(種植葡萄或藤蘿等)、普通式和風景游覽區(qū)式等。
根據(jù)查找的資料向全班同學介紹環(huán)保新科技——生態(tài)廁所。對于新出現(xiàn)的事物，學生有較大的興趣，教師調(diào)動學習氣氛，鼓勵學生各抒己見，相互補充，比較出生態(tài)廁所和日常生活中常見的廁所在環(huán)境保護、資源利用方面的優(yōu)勢。最后，教師激發(fā)學生的創(chuàng)造性和想象能力，鼓勵學生對照當?shù)厝思S尿的處理和利用情況，提出一個切實可行的改進計劃。
E、學以致用。對照當?shù)厝思S尿的處理和利用情況，提出一個切實可行的改進計劃。
1.人糞尿的利用的相關(guān)資料：人糞尿是一種偏氮的完全肥料，成分中氮素0.5%-0.8%，磷酸0.2%-0.4%，氧化鉀0.2%-0.3%，還含有機質(zhì)和鈣，硫，鐵等元素。氮素中70%-80%呈尿素太氮，容易發(fā)酵腐熟轉(zhuǎn)化成碳酸銨，也容易被植物所吸收，其肥效快。所以，一般作為追肥，露地花卉和盆栽花卉都可以使用。
人糞必須經(jīng)過發(fā)酵腐熟后方可使用，一般需要10-15天以上的貯存才能腐熟。這樣既提高肥效，也起到消滅傳染病菌和寄生蟲卵的作用。貯藏人糞尿的糞池，可用磚，石板或水泥砌成，糞池應(yīng)選擇在較陰蔽的地方，糞池不可漏水，為了減少氨的揮發(fā)及衛(wèi)生起見，開口處要加蓋。如果能在人糞尿中加入2%-3%地過磷酸鈣，不但能使碳酸銨變成比較穩(wěn)定的化合物，起到固氮保肥作用，同時也補充了磷素，從而提高了人糞尿的肥料質(zhì)量。
經(jīng)發(fā)酵腐熟的人糞尿可用作追肥，在施用時滲入適量的清水，濃度和施用的次數(shù)因植株生長期和季節(jié)不同而異，不施露地花卉及盆花一般都以“薄肥勤施”為原則，在幼苗期間，為促使多發(fā)枝葉，約10天左右施一次20%-30%肥液，肥液太濃易使植株受到傷害，花卉葉片發(fā)黃，質(zhì)薄，多為缺氮癥狀，可以施肥，而葉厚濃綠有皺縮時，說明氮肥太多，應(yīng)停止施肥，故施肥要看植株長勢而決定。其次，施肥前應(yīng)停止?jié)菜�，讓土壤或盆土稍干再施，效果較好。此外，施肥時不要把肥液油到花卉的枝葉上，操作時不慎，肥液沾污了枝葉，應(yīng)及時用清水噴灑，以免引起黃葉。
人糞尿雖然是有機肥料，但有機質(zhì)含量不多，用作露地花卉肥料，還可以和廄肥，堆肥一起使用，以改良土壤，提高有機質(zhì)含量。和速效性磷，鉀肥配合使用，可以進一步滿足花卉對養(yǎng)分的需要。
2.了解當?shù)厝思S尿的利用情況，提出改進計劃。
目前，人糞尿的積存仍然存在許多問題。如農(nóng)村的曬糞干，既不利保肥，又污染環(huán)境。在曬糞干的過程中，氮素損失40％。使用未經(jīng)腐熟的人糞尿，造成蔬菜中蛔蟲卵、大腸桿菌超標的現(xiàn)象也經(jīng)常發(fā)生，危害人民健康。此類方法必須堅決禁止。
在城市目前最為嚴重的問題是越來越多的人糞尿進入了污水系統(tǒng)，無法采用傳統(tǒng)方法進行處理，成為城市污水處理中的一個嚴重問題。有些城市把人糞尿隨污水排入江河，使污染更為嚴重。這些都應(yīng)引起各級政府及社會各界的重視，使之得到有效的治理。
人糞尿中的有機態(tài)氮，特別是尿素，很容易分解成氨而揮發(fā)損失，氣溫越高損失越多。此外，糞尿中還有病菌和寄生蟲，合理積存糞尿必須做到防滲漏，防氨揮發(fā)，防病蟲。
五、教學反思
本節(jié)教學偏重于情感、態(tài)度和價值觀的教育。人的活動離不開生物圈，只有合理開發(fā)利用好生物圈中的各種資源，走可持續(xù)發(fā)展的道路，人類才會有美好未來。
本節(jié)的教學方式多種多樣，可不拘泥于教材知識，教師根據(jù)具體情況靈活掌握。有條件的學校，可以在老師的帶領(lǐng)下，參觀沼氣池和高溫堆肥現(xiàn)場，參觀生態(tài)廁所，請工作人員講解生態(tài)廁所的設(shè)計與工作原理。由于環(huán)境條件等因素所限，我們用課堂教學的方式完成本節(jié)內(nèi)容。在課堂上，為避免枯燥的講授，教師注意激發(fā)學生學習積極性，引導他們自主學習，用辯論、課堂討論等方式促使他們思考，完成了情感價值觀的教育。在對人糞尿進行無害化處理時，不能對環(huán)境造成二次污染，利用微生物進行處理是有效途徑。同學們通過本節(jié)課的學習，會有不少感受，應(yīng)鼓勵他們針對當?shù)厝思S尿處理的情況，向環(huán)保部門提出可行的改進計劃，用實際行動為環(huán)保做貢獻。
總之，本節(jié)內(nèi)容教師應(yīng)盡可能調(diào)動學習氣氛，以學生為本，從學生的實際情況出發(fā)，鼓勵學生展示自己收集的資料，發(fā)表個人見解，在辯論、討論中使學生理解人與自然和諧發(fā)展的意義，提高環(huán)保意識。
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