单细胞生物的概念范文

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1 简笔画呈现前概念策略，导入新课

教材在第二单元第一章已经阐述过动植物细胞的结构，这部分知识是学生的前概念。教师复习动、植物体的结构层次，再次强调生物体结构和功能的基本单位是细胞，动植物体都是有大量细胞经过分裂分化而形成的，和学生一起回忆动、植物细胞的结构并画简笔画示意图（图1、2）。

2 科学史教学策略，初建“单细胞生物”概念

教师抛出问题，引发思考：“是不是所有的生物都是我们肉眼可见的呢？”

投影科学史资料：著名的显微学家列文?虎克在其1676年10月9日的一封信中写道：“它们小得不可思议；如此之小，在我看来，我判断，即使把100个这些小动物撑开摆在一起，也不会超过一颗粗沙子的长度；如果这是真的，那么100万个这些活物也不够一颗粗沙粒的体积。”这些如此之小的生物，是列文?虎克利用显微镜观察一滴水中看到的，他描述说：“他们看上去就像一个点。”

引导学生分析得出结论：生物圈中还有不少是肉眼很难看见的生物，它们的身体只有一个细胞构成，称这些生物为“单细胞生物”。在此，引出新课的课题“单细胞生物”，使学生建构起“单细胞生物”是“很小的”概念特征的基本印象。

3 形象思维策略，认识各种“单细胞生物”

本课教学内容针对的对象是七年级的学生，由于年纪小，大脑兴奋中心容易疲劳，注意力集中时间较短，需要教师利用视觉促进接受生物形象信号，在大脑中形成感知表象。

教师指导学生阅读课本“想一想，议一议”栏目，用PPT补充展示形态各异的“单细胞生物”图片，如杆状的大肠杆菌、发酵用的酵母菌、会变形的变形虫、像太阳的太阳虫、喇叭虫、钟虫、衣藻和像草鞋的草履虫，并讲授它们与人类的关系，让学生知道生物圈中存在着千姿百态、功能各异的“单细胞生物”。教师利用丰富的感知表象，建立学生的形象思维，使他们对“单细胞生物”的概念有更丰富的认识。

4 自主学习和图形对比策略，建构“单细胞”概念

学生带着“草履虫是否有细胞的基本结构”这一问题，自主学习教材中的“草履虫结构示意图”（此时教师简笔画“草履虫结构示意图”），结合动植物细胞的结构示意图找出草履虫作为细胞的基本结构（图3），即草履虫具有表膜、大核和小核、细胞质，教师在黑板上，把“草履虫结构示意图”这3个结构名称，用红色线条与左侧“动物细胞示意图”的细胞膜、细胞质、细胞核相连接，从而证明草履虫具有细胞结构，为学生建构起“草履虫”是“单细胞”的概念，即单细胞生物具有类似于细胞膜、细胞质和细胞核的细胞结构。

5 实验竞赛与激励评价策略，直观感受“草履虫的形态和运动”

七年级学生的思维比较活跃，具有一定的观察能力、显微镜操作能力、分析问题能力，也愿意动手进行实验操作，有热情。老师可采用演示实验法和探究性实验的教学策略，“观察草履虫的形态和运动”，从静态到动态，认识草履虫这种单细胞生物。在学生清点材料用具的基础上，教师演示具体的实验步骤，强调临时装片制作和显微镜使用的注意事项：

（1） 由于草履虫需要氧气进行呼吸，多聚集在培养液表层，为此从草履虫培养液的表层吸一滴培养液。

（2） 用放大镜观察草履虫培养液时，放大镜需与观察物体平行放置。

（3） 取几丝棉花纤维，成“井”字形放于临时装片上，可将草履虫围在一个狭小的空间中，利于观察。

（4） 显微镜的基本操作步骤的注意事项：取镜和安放；对光：通过目镜，可以看到白亮的视野；观察：转动粗准焦螺旋，使镜筒缓缓下降，直到物镜接近玻片标本为止（眼睛看着物镜，以免物镜碰到玻片标本），再左眼向目镜内看，同时反方向转动粗准焦螺旋，使镜筒缓缓上升，直到看清物像为止；整理实验台。

实验员教师已采集到草履虫并在实验室进行培养，但受课程时间限制，不能在课堂上观察到草履虫全部的生命活动，因此学生和教师搜集了相关草履虫生命活动视频辅助教学。教师播放“观察草履虫的运动视频”，展示在显微镜下观察到的草履虫运动状态。整个实验采取竞赛的方式进行，即对实验操作和观察结果做得又快又好的学生给予平时分加分表扬，并请这部分学生帮助检查和指导周围的同学。这样的教学可以较好保证全体学生实验操作能力的习得，保持实验课堂的高效性，避免出现课堂混乱的局面。

通过对单细胞生物生命活动的观察，学生不断体会和品尝到“发现”和“克服困难解决问题获得成功”后的喜悦，有助于学生亲身体验“一些生物由单细胞构成”这一重要概念。教师在组织学生进行这些科学探究活动的同时，自然而然地渗透了科学的态度与世界观的教育。

6 合作学习和简笔画板书策略，建构完整“单细胞生物”概念

以合作学习小组为单位，学生再次观察教材中“草履虫的结构示意图”，以小组竞赛计分的方式，请学生将黑板中草履虫各部分结构的名称补充完整（图4）。同时，视频展示“草履虫的结构”，加深学生对草履虫结构各部分结构功能的认识。

教材在第一单元第一章已经阐述过生物体的基本特征，这部分知识也是学生的前概念。教师引导学生回忆生物的六大基本特征，请学生以合作小组为单位，采用抢答的方式，快速地将草履虫的各部分结构与生物的六大基本特征相对应，并在黑板上标注出（图5）。

但是，此时，学生发现，根据草履虫的结构无法与生物具有应激性、生长和繁殖以及遗传和变异这三个特征建立联系，引发了学生强烈的好奇心。在此基础上，教师播放“草履虫对外界刺激的反应”和“草履虫的分裂生殖”视频，从而让学生理解，草履虫具有完整的六个生物基本特征，且草履虫仅有一个细胞构成。在此，学生理解草履虫为单细胞生物，简笔画与板书结合，建构了“单细胞生物”的概念，即单细胞生物除具有细胞结构外，还具有生物的六个基本特征（图6）。

之前学生对单细胞生物如何生活以及其具体结构还缺乏系统的认识，教师在设计教学过程中抓住这些特点，设计学生活动，满足学生作为学习者的需要、探究的需要、获得新的体验的需要、获得认可与欣赏的需要。

7 课前资料收集策略，了解单细胞生物与人类的关系

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中图分类号 G633.91 文献标志码 B

文件编号： 1003 - 7586（2016）11 - 0039 - 02

1 中国首次荣获诺贝尔生理学或医学奖的时事资料

2015年在瑞典斯德哥尔摩，当地时间10月5日中午11时30分，诺贝尔生理学或医学奖在当地的卡罗琳斯卡医学院揭晓，中国药学家屠呦呦荣获了该奖项，突出贡献是创制新型抗疟药―――青蒿素和双氢青蒿素。这是中国生物医学界迄今为止获得的世界级最高级大奖，也是中医药成果获得的最高奖项，证明了传统中医药是全人类宝贵的财富。

疟疾是危害严重的世界性流行病，全球百余国家每年3亿多人感染疟疾。人类对付疟疾的最有力的药物源于两种植物提取物：法国科学家19世纪初从植物金鸡纳树皮上提取出的奎宁；我国科学家20世纪70年代从黄花蒿（别称青蒿）中提取的青蒿素。

1971年，屠呦呦率领的科研团队从黄花蒿中发现抗疟有效提取物。30年后的2001年，世界卫生组织向恶性疟疾流行的所有国家推荐以青蒿素为基础的联合疗法。用直接得自黄花蒿的青蒿素制成口服片剂，制作简便，价格便宜，又不易产生抗药性。据WHO提供资料显示，每天约有3 000个婴幼儿童死于疟疾，为此还研发了“双氢青蒿素栓剂”，以方便儿童直肠给药。

诺贝尔奖是科学研究中最具杰出成就的象征，对学生具有极大的感召力。因此教师在生物课堂教学中适时地引入该时事热点，与教学内容恰如其分地结合，对课堂内容进行充实，不但有利于学生对知识的理解和记忆，还能让学生真实感受到生物学与人类生活具有密切的关系。

2 初中生物课堂教学中与之关联的知识点及使用策略

2.1 苏教版七年级上册第四章第一节“单细胞生物”

（1） 关联点：疟疾是由疟原虫引起的，疟原虫是一种单细胞生物，它的基本细胞结构是由细胞膜、细胞质和细胞核组成，可以寄生在人体内，引起疟疾寒热往来发作，俗称“打摆子”。从其结构到生活习性可以看出：疟原虫是单细胞动物。

（2） 使用策略：让时事热点恰当地诱感教育。

本节内容在国家课程标准中的要求是说明单细胞生物可以独立完成生命活动。苏教版教材主要是以草履虫为代表，介绍单细胞生物的结构和生理活动，让学生认识到结构简单的生物同样能独立完成各项生命活动。因此，笔者选择将这个时事热点放在“单细胞生物与人类的关系”的教学环节中，拓展学生的知识面，让学生知道有的单细胞生物如疟原虫，可以寄生在人体内，让人患病。这样就对教材中列举的“关系”进行了补充和完善。然后，谈及屠呦呦40多年致力于研究青蒿素用于治疗疟疾，甚至在自己身上进行药理实验，导致肝脏受损，为全人类做出了非常大的贡献，学生无疑会敬佩科学家不懈努力的探索精神和为了科学研究的献身精神。同时学生也会自动地产生民族自豪感，坚信中国人民只要努力也同样能为世界作出巨大贡献，产生认真努力学习的使命感。

2.2 苏教版八年级上册第十五章第一节“生物多样性”

（1） 关联点：青蒿素提取自黄花蒿（又叫青蒿），是菊科蒿属的一年生草本植物，广泛分布在国内各省，为中国传统中草药，其有效成分青蒿素在抗疟方面与传统的奎宁类抗疟药物具有不同的作用机理。目前，青蒿素用于疟疾防治的价值已被人类认识和接受，世界卫生组织已把青蒿素的复方制剂列为国际上防治疟疾的首选药物。

（2） 使用策略：将时事热点巧妙地改编入题。

学习关于“生物多样性的价值”的内容时，笔者采用先自学的形式，再通过一道题目来考查学生的理解程度，该题涉及该时事热点。

2015年，药学家屠呦呦用提取自黄花蒿中的青蒿素治疗疟疾，挽救了许多人的生命，因此获得诺贝尔生理学或医学奖。种植黄花蒿利用的是生物多样性中的（ ）

A. 潜在价值 B. 间接价值

C. 直接价值 D. 没有价值

此题的正确答案是C，体现了生物多样性的直接价值。笔者补充提问：自然界很可能还存在像黄花蒿一样，能治疗人类其他疾病的植物，等待我们去发掘和认识，这体现了生物多样性的什么价值？（潜在价值）通过举例说明直接价值与潜在价值的区别，让学生能直观的理解概念的内在含义。接着笔者继续追问：如果人类不保护环境，很多生物可能在认识它之前就已经灭绝，人类将丧失宝贵的财富，这些生物的潜在价值将永远无法被发掘和利用。

将时事热点引入课堂教学不仅帮助学生理解生物学知识，还能比较自然地让学生产生情感体验，认识到保护环境的重要性。笔者坚信课堂上不放过每一次真实而不矫揉造作的情感教育，最终能在学生的内心埋下“爱的种子”，总有一天当这颗“爱的种子”萌发时，学生会用行动展现出来。

2.3 苏教版八年级下册第二十五章第一节“传染病”

（1） 关联点：疟疾是4 000多年前古老的传染病，至今仍是严重危害人类健康的疾病之一。引发疟疾的疟原虫，首先通过雌蚊（只有雌蚊才吸食人血）叮咬疟疾病人，摄取含疟原虫的血液，疟原虫移至雌蚊的唾液腺，这样的雌蚊叮咬他人时，疟原虫会沿唾液注入此人体内。进入人体的疟原虫通过血液循环到达肝脏并繁殖，平均2～4周才成熟，然后离开肝脏侵入红细胞，最后导致受感染的红细胞破裂。

据世界卫生组织（WHO）统计，目前世界上仍有90多个国家为疟疾流行区，全球每年发病人数达3亿～5亿，年死亡人数达100万～200万，其中80%以上的病例发生在非洲。

（2） 使用策略：把时事热点充分融入课堂教学。

策略一：学习传染病一节的内容时，教师可以从网上找到该时事热点新闻的宣传视频，用来导入新课，也为后面的学习进行铺垫。热点新闻往往能提升学生的学习兴趣，对知识本身产生好奇心，教师也要营造一些神秘感，让学生知道“什么是疟疾”“疟疾如何传播”“青蒿素的发现和使用为什么被世界所瞩目”……通过接下来的学习再揭开其神秘的面纱。

策略二：在学习“传染病类型”这一知识点时，教师提供相关资料对疟疾进行介绍，并引导学生小组讨论以下问题：

① 疟疾的病原体是什么？

② 疟疾的传染源、传播途径、易感人群分别是什么？

③ 从传播途径来看，疟疾属于哪类传染病？

④ 材料中提供预防疟疾的方法分别是对传染病的哪个环节采取的措施？

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【中图分类号】 G633.91 【文献标识码】 A 【文章编号】 1992-7711（2014）01-108-01

《义务教育生物学课程标准（2011年版）》（简称《生物新课标》），在继续倡导“主动、探究、合作”的学习方式的同时，更强调了学生对重要概念的理解与应用，并将之作为主要课程目标。本文通过探讨“草履虫的培养方法”课外探究实验教学设计案例，浅析科学探究促进概念的生成。教学设计如下：

1. 教学目标

1.1 知识与技能：通过完成实验设计，学会生物科学探究的一般方法；通过课外实验的体验，掌握草履虫的培养方法，理解“草履虫是单细胞生物”的概念；生成“生态系统”、“食物链”、“生态平衡”等上位、下位和并列概念。

1.2 过程与方法：运用已学过的草履虫背景知识，小组协作完成“用不同的实验材料培养草履虫的比较”；通过完成实验探究过程，分析、组织上位、下位和并列概念；初步学会运用所学概念解决生活实际问题。

1.3 情感态度与价值观：通过小组之间的分工合作，培养协作精神；通过科学探究的实践，培养学科兴趣和科学创新精神。

2. 教学重、难点

理解“草履虫是单细胞生物”的概念；生成“生态系统”、“食物链”、“生态平衡”等上位、下位和并列概念。

4.1 实验设计

4.1.1 提出问题：你们小组的问题是： ；

4.1.2 作出假设：你们小组的假设是： ；

4.1.3 制定计划并实施；提示：①每一种培养方法要设置重复，建议不要少于3次。②注意设置对照。③实验的具体步骤是怎样的？④怎样记录实验数据？⑤怎样选择比较适宜的培养材料？⑥怎样才能使草履虫生长快、繁殖快，便于实验观察？

4.1.4 得出结论并进行交流：指导学生认真观察草履虫培养情况，得出结论，并写出实验报告进行组内、组间交流。

4.2 组织实验

4.2.1 草履虫种源的采集：在学校生态园的池塘内水域，用500ML烧杯取一些水，用显微镜观察，若发现有少量个体小的草履虫，取之可作为草履虫培养的种源。

4.2.2 指导学生培养和观察草履虫：学生自选实验材料培养草履虫，定时镜检观察草履虫生长及培养液变化情况，把烧杯放在实验室窗台，有阳光照射处，培养一个月。将兴趣小组分为四个小组，每组负责一种培养液：对照组（培养液：池塘水300ML+10ML清水）；牛奶培养组（培养液：池塘水300ML+10ML鲜牛奶）；米饭培养组（培养液：池塘水300ML+10g大米饭）；紫菜培养组（培养液：池塘水300ML+10g紫菜）。

4.2.3 指导学生认真思考、分析实验现象：如指导学生观察比较哪种培养方法下草履虫生长繁殖快？草履虫的数量变化和培养液的浑浊情况说明了什么问题？培养过程中，培养液液面为什么出现白膜？在认真观察的基础上，引导学生尝试通过查资料、上网、小组合作等多种方式解决问题。

4.2.4 进一步实验：可根据草履虫生长情况适当调整培养液的浓度，选取较适合的草履虫培养方法。认真记录实验数据，为后期分析交流使用。

4.2.5 实验结束后，引导学生进一步思考：还想到更好的草履虫培养方法吗？本次实验你理解了哪些生物概念？解决哪些生活实际问题？指导学生改进实验方案。

4.2.6 指导学生写出实验报告，进行组间交流、师生交流。以下为四个小组的实验记录表：

4.3 深化拓展

引导学生了解其他小组实验结果，并反思本组的实验；尝试解决实验探究过程遇到的问题，并应用到实际生活。以下为某小组的深化拓展内容。

三种培养材料的比较：紫菜培养组草履虫繁殖最快，其次是牛奶培养组，最后是大米培养组。从草履虫数量变化情况来看，牛奶培养组的牛奶不能投放过多，否则，影响草履虫的正常繁殖与培养。

原因分析：培养液液面的白膜是大量草履虫集中分布在液面导致的。原因是因为培养液细菌大量繁殖，消耗水中氧气，所以草履虫分布于液面吸收氧气。紫菜培养组中的草履虫大量摄食紫菜，所以培养一段时间后紫菜减少，培养液由浑浊变澄清。但牛奶培养组的牛奶投放过多，导致细菌繁殖过快，大量草履虫缺氧而死。所以要稀释3倍后进一步培养。烧杯壁上长的“青苔”是由于藻类植物进行光合作用，大量繁殖。

由本次探究实验可知，紫菜作为培养材料，可短期内大量繁殖草履虫，满足教学实验需求。

5. 教学反思

5.1 科学探究促进概念生成

通过课外实验“草履虫的培养方法”的完成，学生不仅加深对“草履虫是单细胞生物”的理解，在经历了发现学习和有意义接受学习的结合，可以生成相关的生物概念：“食物链”：藻类 草履虫 涡虫；藻类是生态系统中的“生产者”，草履虫和涡虫是“消费者”；细菌是“分解者”；培养液中的生物和周围环境构成了一个“生态系统”；藻类和草履虫的生物关系是“捕食”；绿草履虫和绿藻共同生活的生物关系是“共生”。“生态系统”的上位概念是“生物”与“环境”，下位概念是“生产者”、“消费者”、“分解者”、“食物链”等；“捕食”和“共生”互为并列概念；藻类在光下进行“光合作用”；细菌能进行“分解作用”，所有生物都进行“呼吸作用”；“非生物因素”有阳光、空气、水等；“生物因素”有绿藻、草履虫等。

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1.运用生活现象创设探究情境

生活现象中蕴含丰富的生物探究资源。如在潮湿的夏季，在许多背阴的地方都会有绿茸茸的苔藓植物，而有污染的工厂附近没有苔藓植物的存在。教师可根据这一现象组织学生讨论交流，从中发现一些值得探究的问题。此时探究的问题不是由教师提供的，而是由学生自己发现的。在这样的环境下，学生带着自己感兴趣的问题进行探究性学习，探究的欲望会比较强烈，积极性和主动性会大大增强。他们并不满足于课堂的教学环境，而是主动要求走出教室，把课本作为一种重要的文献资料，来实地探究苔藓植物的结构。这样，学生不仅能了解苔藓植物的形态结构，而且对其生活环境也会印象深刻。不仅解释了污染工厂周围没有苔藓植物的原因，还很好地理解了苔藓植物的结构特点，并在此基础上初步总结出苔藓植物的一些基本特征。不仅如此，学生还深刻理解了生物与环境之间的关系。再如，学习“根尖结构”前的一周左右，提供这样一个问题情境：“把大豆种子分别正着和倒着种植在土壤中，其根分别会向哪个方向生长？”许多学生由于没有生活经验，想当然地回答“根会分别正着或倒着生长”。此时教师没有必要去纠正学生的答案，而是组织他们通过实践探究。这不仅能纠正学生认知上的错误，而且会让学生从感性上认识根的“向地”生长的特性，同时还会为观察根尖结构准备了充分的素材，可谓是一举多得。

2.利用诗词、谚语创设探究情境

例如，在学习“光和水分对植物生长的影响”时，提供“春色满园关不住，一枝红杏出墙来”这一诗句，让学生推测“一枝红杏出墙来”的原因。有的学生认为是墙外的空气好，有的认为是墙外的空间大，有的认为是墙外的光线好，利于植物进行光合作用。面对这些答案，教师可以组织学生设计实验来探究到底是什么原因引起的。学生经过自己设计实验，不仅提升了实践动手能力，而且对植物生长的向光性和向水性有一定的认识，同时对生物适应环境也会有深刻的理解。又如，在学习食物链时，引入“螳螂捕蝉，黄雀在后”，并询问这是不是一条食物链呢？这会引发学生深入思考，并急切想知道答案。学生带着这个问题来阅读课本，探究食物链的概念以及特点，从而提高学生探究学习的欲望。

3.利用科学史来创设探究情境

每一个生物学知识的产生都蕴含一定的探究资源，特别是一些生物学史更是如此。如在学习生物遗传规律时，首先介绍孟德尔的研究过程和研究结果，这会极大地激发学生探究生物遗传规律的兴趣。当学生获得一些遗传规律后，组织学生探究人的性别决定，并要求他们解释在自然情况下，男女比例为什么接近1∶1。这样，学生就会有非常浓厚的兴趣来探究之。又如，学习微生物时，充分利用弗莱明发现青霉素的过程，来引导学生理解霉菌的一些结构特点和探究过程中要关注一些细节问题的重要性。

4.利用媒体网络创设探究情境

媒体和网络为教学增添了丰富多彩的资源，也为课堂探究情境的创设注入了新活力和动力。无论是图片和视频，都会在很大程度上激发学生的探究欲望。例如，学习《单细胞生物》时，首先播放一段有关微生物的视频，而后再利用网络搜集一些单细胞生物的图片。让学生针对视频和图片，提出有关单细胞生物的一些问题，而后根据问题来获得有关知识。在这个过程中，无论是动手实践，还是阅读课本，一切都是学生主动的，教师在背后指导、激励，学生的收获远远超乎我们的想象。又如，学习《食物网》时，通过多媒体展示丰富多彩的生态系统图片，并让学生根据图片中的生物写出其中所含的食物链，由于这些食物链相互交错成网状，学生对食物链知识的理解自然水到渠成，而且对食物链中伴随着物质和能量流动的理解非常深刻。但也必须看到，尽管多媒体的资源异常丰富，但仍需要进行一定的甄别，绝不能实行简单的“拿来主义”。否则，就会出现喧宾夺主而影响探究效果。