第二节 细菌
本节教材分析:
细菌是生物界中一类重要的生物,了解细菌有利于更好的了解生物世界。本节内容是在了解了细菌和真菌的分布的基础上,进一步了解细菌的相关知识。课本通过细菌发现的过程,阐明了科学发展与技术进步密切相关者一观点。通过介绍巴斯德实验,对学生进行情感教育:科学的新发现是建立在缜密的思维和精细的实验基础上的。细菌的个体很小,观察它的形态需要在高倍显微镜和电镜下才能观察到,课本通过观察与思考让学生了解了细菌结构。与动植物细胞相比较,细菌突出的特征是没有成形的细胞核。此外,细菌没有叶绿体,这就决定了细菌只能利用现成的有机物生活。细菌靠分裂生殖,细菌的快速繁殖和形成芽孢等特点,使其几乎无处不在。
学情分析:
本节内容非常抽象,难以理解,学生对细菌的知识有一定的感性认识,但对于其形态结构特点,繁殖等知识缺乏了解,甚至有一些错误的认识。但是他们好奇心强,求知欲高,想象力丰富,对生物学现象和知识有着浓厚的兴趣,渴望探索生物奥秘。这是学好本节内容的一大动力。本节课要给学生提供各种媒体资料,图片等实践活动,让学生从图片等资料中不断地受到启发,通过类比、推理、分析形成结论并将抽象知识形象化,降低学生理解的难度,从而促进学生对知识的理解和掌握。提高学习兴趣,使学生积极参与到课堂教学活动中去。
教学目标:
知识与技能:
1.描述出细菌的形态结构特点。
2.说出细菌的营养方式和生殖方式。
过程与方法:
1.提高应用所学知识解释生活中实际问题的能力。
2.进一步培养观察、分析、归纳、推理等思维能力和设计探究实验的能力。
情感态度与价值观:
通过对细菌正反两方面的作用,(有害和有益)的学习,正确认识细菌与人类的关系及在自然界中的作用,培养学生辩证唯物主义观点。
教学重点:
细菌的形态和结构特点。
教学难点:
比较细菌与植物细胞的主要区别。推测细菌的营养方式
教学方法:
直观教学法。通过课件的直观教学手段,创设生物微观世界,激发起学生的感性认识,获得生动的表象,促进对知识比较全面,比较深刻的掌握和理解的教学方法
目标导向法。围绕教学目标,步步激疑启思,引导学生按照一定的程序发现问题使学生逐层探索获取知识
推理法。培养学生学会辩证推理得出结论的方法和能力,使学生学习透过事物表象思考分析研究事物内涵的方法。
课前准备:
教师准备有关细菌的图片和视频等资料,学生搜集有关微生物学史的材料。
课时安排:
1课时
教学设计:
导入新课:
师:你的手上有细菌吗?你的课桌上、书上、钢笔上有细菌吗?你的衣服上有细菌吗?我们已经采集并培养了细菌和真菌,并观察了两种菌的菌落不同,其实他们的形态结构要也相差甚远,今天我们就共同来探讨细菌
多媒体展示头发上的细菌和皮肤上的细菌图片,问:你们能说说他们的结构特点吗?
生:学生讨论、尝试回答。
师:这些细菌需要借助什么设备来观察呢?
生:高倍显微镜或电镜
师:评价,今天我们来探究它们的真实面目。
(设计意图:因为学生知道头发和皮肤表面都有细菌,但是不知道它们的真实面貌,采用“人身体头发和皮肤上的细菌”图片,接近学生生活,直观形象,从而展开本节的学习)。
探究新知:
细菌的发现
师:请同学们阅读课本细菌的发现内容,把自己掌握的知识或疑问写在纸上,然后在小组讨论总结
生:同学之间相互讲细菌发现的故事。
生:第一个看到细菌的人不是什么科学家,而是荷兰一个名不见经传的小镇的管理员,她的名字叫列文虎克。他被誉为探索微观世界的先驱。
生:列文虎克从小就迷上了自己制作放大镜,他磨制的镜片可以将物体放大200到400倍。用这些镜片,列文虎克观察了很多东西。他将观察到的景象绘制成图画寄给英国皇家学会。从这些图画中人们第一次认识到了各种形态的细菌。英国皇家学会还选举他做会员,相当于我们的科学院院士。
生:很长时间,人们一直不知道细菌是从哪里来的。人们观察到腐败的牛肉汤里有很多细菌,就认为细菌是从肉汤里自然而然产生的。
生:意大利的斯巴兰扎尼做了一个实验,他准备了几个玻璃烧饼,把它们刷洗干净,灌进肉汤,把烧瓶放在火上烧,玻璃熔化在一起,将瓶口死死封住,这样一来,不管多么小的细菌也休想钻进玻璃瓶了。瓶口封好后在沸水里煮一个多小时,杀死了肉汤中的全部细菌。几天之后,肉汤没有变质,证明了细菌是从空气中进入肉汤里的。
有的生物学质疑说:自然生殖有可能需要借助空气中某些化学物质完成,斯巴兰扎尼隔绝了空气,就破坏了生物“自然发生”的条件,因此没有微生物生出来。这样的疑问听上去也是有道理的。
师:点评。后来又有一位科学家没有盲目地相信当时的主流观点:认为细菌是自然产生的,他用了一个实验来验证了细菌是如何产生的。这位科学家是谁呢?他做了什么实验?
生:法国人巴斯德:鹅颈瓶实验。
师:请同学们描述一下鹅颈瓶实验的过程和结果。
生:巴斯德把肉汤灌进了两个烧饼里,第一个烧瓶就是普通的烧瓶,瓶口竖直向上,而将第二个烧瓶在火焰上熔化瓶颈,不是将它融合,而是把它拉长,弯曲成鹅颈一样的曲颈瓶。然后把肉汤煮沸,冷却。两个烧瓶都敞开着,外界的空气可以畅通无阻地与肉汤表面接触。过了三天,第一个烧瓶里就出现了微生物,第二个烧瓶却没有。四年后,第二个曲颈瓶里的肉汤仍然清澈透明,没有变质
巴斯德解释说,因为第一个烧瓶是顶端开口,悬浮于空气中的尘埃和微生物。可以落入瓶颈直达液体,微生物在肉汤里得到充足的营养而生长发育,于是引起了肉汤的变质。第二个烧瓶虽然也有空气相通,,但瓶颈拉长弯曲,空气中的尘埃和微生物仅仅落在弯曲的瓶颈上,而不会落入肉汤中生长繁殖引起腐败变质。
师:评价。巴斯德以令人信服的实验赢得了舆论的一致支持。后来,他在研究微生物方面获得了很多成就,被尊称为“微生物学之父”。 1864年7月14日,在法国科学院的报告厅中,巴斯德展示了他的实验结果,向世人证实了细菌不是自然产生的,而是由原来已经存在的细菌产生的。
通过以上故事,你对科学的发现有什么新认识?
生:畅所欲言,说出自己的见解。
师:同学们都各自发表了自己的观点,在观察领域机会,总是垂青有准备的头脑。
(设计意图:细菌发现史比较简单,采取学生讲故事的方式使学生接受起来更顺畅,以此为兴趣点为后续的学习做铺垫)。
二、细菌的形态:
师:巴斯德用显微镜观察到了肉汤里的细菌。通过光学显微镜观察细菌的装片,我们也可以看到同样的情境(进行显微镜的实际操作,或展示图片或显微投影实物),同学们看得清吗?
生:看到许多小点点
师:细菌实在太小了,需要放大更大的倍数才能观察到。这是电子显微镜下的一些常见细菌照片。你能描述一下这些细菌的大小和形态吗?
多媒体出示细菌形态图片,学生观察。
板书:二、细菌的形态
生:像火腿肠,两头圆中间直,像面包......
生:细菌个体十分微小,大约10亿个细菌堆积起来菜有一颗小米粒那么大。
师:评价、总结。以上这种形态的细菌叫杆菌。还有别的样子的细菌吗?
展示其它形态的细菌图片。
生:有的像圆球,有的像弹簧
师:细菌的形态包括杆菌、球菌、螺旋菌三种,那么图示细菌分别属于哪一类呢?
生:根据图片分类。
三、细菌的结构
师:虽然有的细菌一对对的靠在一起(双球菌)、有的细菌聚成一团(葡萄球菌等)或连成一大串儿(链球菌等),但是每个细菌仍然是独立生活的。每一个细菌都是一个独立的生命单位。那么细菌的生理结构是什么样的呢?
展示细菌结构示意图并出示动植物细胞的结构模式图,你感觉细菌细胞结构更像植物还是动物呢?为什么?
生:观察图片和课本中的示意图进行比较。
生:我觉得更像植物,因为有细胞壁,看上去很坚硬的样子。
生:我觉得更像动物,因为有鞭毛,能运动。(教师适时说明并不是所有的细菌都有鞭毛)
生:我觉得更像动物,因为不是绿色的。
师:总结:从营养方式上,大多数细菌和动物一样必须利用现成的有机物生活,但它们和动物又有不一样的地方是:它们会将有机物分解成无机物,所以它们在生态系统中属于分解者。
师:细菌的结构中有没有和动植物细胞都不一样的地方呢?
生:没有细胞核(荚膜、鞭毛等,教师应适时解释)
生:细菌没有成形的细胞核,但DNA会聚集到细胞中一个特定的区域,我们把这个区域叫做DNA集中区域,这也是它与动植物细胞的主要区别。因此,我们可以总结出细菌的基本结构。
师:请每个小组把植物细胞、动物细胞、细菌的结构分别包括哪些写到纸上,然后跟大家交流,看哪个小组完成得又快又准确无误。
生:植物细胞有细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核、液泡、叶绿体。
生:动物细胞有细胞膜、细胞质、细胞核。
生:细菌有细胞壁(有些细菌的细胞壁外有荚膜,有些细菌生有鞭毛),没有细胞核,只有DNA集中区域,没有叶绿体,有细胞膜、细胞质。
师:转折过渡:细菌的结构中没有叶绿体,那它是靠什么来获取营养的呢?结合比较内容,加以推测。
生:植物体内有叶绿体,能进行光合作用制造有机物,是自养生物。
生:动物没有叶绿体,不能进行光合作用,不能制造有机物,必须利用现成的有机物生活,是异养生物。
生:细菌体内也没有叶绿体,大部分细菌是异养生物。
(设计意图:引导学生合作探究,对比分析,找出细菌动植物细胞最大的区别,然后进一步追问细菌和植物细胞还有什么不同,并有学生推推测它们在营养方式上是否相同,通过老师这一系列的问题链,能促进学生积极思考,集中精神,以避免学生在课堂中容易走神的现象。)
师:夏秋季,人们容易患的痢疾师由痢疾杆菌生活在人体肠道内引起的:落叶枯草的腐败是由枯草杆菌引起的。同样是摄取营养,若将两者的生活环境变换,两者能生存吗?
根据你们查阅的资料,讨论分析细菌的营养方式有哪两种。
生:若将两者的生活环境变换,两者都不能生存,因为它们虽都属于异养,但营养方式不同,痢疾杆菌是营寄生生活的种类,而枯草杆菌是营腐生生活的种类。
师:你们能结合生活实际,举一些营两种生活的细菌的例子吗?分组讨论。
生:营寄生生活的有:肺炎双球菌、幽门螺旋菌、结核杆菌、炭疽芽孢杆菌等等。
生:营腐生生活的有:醋酸杆菌、乳酸菌、甲烷杆菌等。
是:评价。
四、细菌的生殖
师:过渡。为什么夏天比冬天鲜肉腐烂的速度快?猜一猜:细菌的生殖方式是简单还是复杂呢?
生:因为夏天气温高,空气湿度大,这些条件非常利于细菌的大量繁殖。我认为细菌的生殖方式很简单,是分裂生殖。
师:能分析一下它是分裂生殖的原因吗?
生:能,我认为只有最简单的繁殖方式,才能使细菌在短时间内大量的繁殖,我从资料中查到,细菌的繁殖速度是每30分钟繁殖一代,如果是有性繁殖的话,根本不可能这么快,所以我认为他的生殖方式是分裂生殖。
师:播放分裂生殖的动画。同学们请为这位同学的精彩发言掌声鼓励。下面我们来检验一下你们的计算能力,请同学们做第七十四 页技能训练的题目。
生:是25600个。
师:如果继续计算下去,48小时后呢?
我虽然不能告诉你一个细菌有多重,但是我可以保证48小时 后,细菌的重量大约和4000个地球差不多,也就是说,从理论上讲,如果你手上有 100个细菌,两天后它能变成4000个地球那么多。
生:不可能
师:为什么不可能?
生:我们会洗手。
师:对,洗手的肥皂和洗涤剂可以杀死细菌,甚至只是用流水冲洗也可以减少很多细菌,但是洗完手之后手上的细菌是不是都杀死了呢?我们来看看细菌对付恶劣环境的方法。播放录像。
生:观看。
师:问题:(1)芽孢和孢子一样吗?(2)细菌能不能依靠芽孢繁殖?(3)芽孢是细菌细胞了的结构吗?
生:不一样,孢子数目很多,师繁殖结构:一个细菌只产生一个芽孢,数目没有增长,不是繁殖:芽孢只在休眠时才出现,芽孢出现时,细胞九解体了,所以芽孢不是细菌的细胞结构。
师:芽孢抵抗恶劣环境的本事可能高的出乎我们的想象。有一件真实的事情。
在人类登上月球之前,1967年,美国宇航局向月球发出了一颗人造卫星,并且在月球表面进行了软着陆,卫星携带了一台电视摄像机,为科学家拍摄了很多影像。两年半后,美国的阿波罗12号飞船到达了月球,宇航员把这台摄像机带了回来。科学家在严格的无菌条件下,把摄像机的一小块塑料隔离板放在营养液中,几个小时后用显微镜观察,在培养液中发现了一串串链球菌。链球菌25分钟繁殖一代,据此科学家们可以推算出,至少有一个链球菌生活在这个摄像机上。在人类登上月球以前,这个链球菌竟然在月球那么严酷的物理环境下不吃不喝生活了两年半,我们不得不佩服细菌的生活能力呀!
师:这节课我们一起认识的细菌,细菌在我们生活中哪些作用呢?请同学们思考一下,在我们家里生活着哪些好细菌?哪些坏细菌?
课堂小结:
师:现在我们来个男女同学接力赛的游戏,把你在这节课中的收获说一说,你可以只说一个收获到的知识。
生:激烈的自我展示的接力赛。
(设计意图:利用接力赛的形式进行总结,可以增强学生的竞争意识,培养团队精神,把课堂小结的主动权交给学生,可以培养学生归纳总结的能力,再加上老师的适时穿针引线,使本节课的知识,更加条理化和系统化。)
随堂检测:
外科大夫在给病人做手术之前,要进行严格的消毒,手术时还要带消毒手套和口罩,这样做有哪些好处?
生:讨论回答。
答案:人体皮肤表面存在有大量细菌,为避免患者细菌感染,手术前大夫要进行严格的手及上肢的皮肤消毒并戴无菌手套和穿隔离衣,患者要进行严格的手术区域皮肤消毒,又因为人的口腔中含有大量的细菌,所以手术时医生要戴无菌口罩。
(设计意图:分析日常生活现象,再加以分析与医学有关的生物学问题,不仅使学生能够学以致用,还能培养他们的分析能力和综合运用能力,并能加强学生继续深入探究生物学知识的决心。)
师:瞧,细菌中的秘密可真多,希望同学们努力学习生物学知识,有兴趣的同学可以致力于生物学的研究,将来为人类作贡献。
作业布置:
完成学案中的课后训练。
板书设计:
第二节 细菌
细菌的发现
列文虎克
巴斯德----巴氏消毒法----微生物学之父
细菌的形态
球形、杆形、螺旋形
细菌的结构
细菌的基本结构:细胞壁、细胞膜、细胞质、DNA集中区域
与动植物细胞的主要区别是:无成形的细胞核
营养方式:异养(寄生和腐生)
细菌的生殖:分裂生殖
休眠体----芽孢