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視頻標簽：土壤微生物,分解作用
所屬欄目：高中生物優(yōu)質課視頻
視頻課題：人教版高中生物必修三第5章第3節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)-探究土壤微生物的分解作用
教學設計、課堂實錄及教案：人教版高中生物必修三第5章第3節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)-探究土壤微生物的分解作用
《探究土壤微生物的分解作用》教學設計
一、 教材分析
1、
教材地位
本課為必修三第五章《生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性》中第三節(jié)《生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)》課后的探究實驗，通過本節(jié)課學生將了解土壤微生物的分解作用。探究的結果有利于加深學生理解對人與自然的關系，具有很強的現(xiàn)實意義。
2、 三維目標
知識目標： 1、了解土壤微生物的分解作用。
情感態(tài)度價值觀：1、養(yǎng)成質疑、求實及勇于實踐的科學精神和科學態(tài)度。
2、理解人與自然和諧發(fā)展的意義。
能力目標：1、能夠觀察或從現(xiàn)實生活中提出可以探究的問題。
2、能夠確認變量、作出假設和預期。 3、能夠設計可行的、邏輯嚴謹?shù)膶嶒灧桨浮?nbsp;4、能夠實施方案，觀察結果，解釋數(shù)據(jù)。 5、能夠用準確的術語、圖表介紹研究結果
3、 教學重點和難點：
重點：確認變量，作出假設，設計可行的，邏輯嚴謹?shù)膶嶒炘O計。 難點：針對實驗中的無關變量進行嚴格的控制。
二、 學情分析
1、
學生已有的知識水平和能力基礎：
①學生在前期學習中，已經學習過如何確認變量，為實驗的設計奠定了必要的基礎。
②高一下半學期的學生思維的目的性，連續(xù)性和邏輯性已初步建立，具基本的實驗設計思路。這個階段的學生動手操作和執(zhí)行能力都較強，能夠積極有效的解決實驗中遇到的問題。
2、 學生在實驗探究中可能遇到的困難和具體對策
學生對實驗中變量的控制有可能考慮不嚴謹，在實驗開始之前通過師生討論，小組討論來解決問題。
三、 教法學法
實驗教學和探究性學習相結合。教師位于引導者、服務者的位置，給學生提供一個自主探究的平臺，由學生自己提出實驗課題，選擇實驗材料，設計實驗方案。
四、教學過程
1、導入新課。 為了讓大家更好的體驗探究性學習的魅力，我們設置的探究
實驗過程高度復原科研歷程，分為：提出問題；開題答辯；實驗實施；結題匯報。通過前兩節(jié)課的學習，我們完成了“提出問題”和“開題答辯”這兩個環(huán)節(jié)，并且評選出而三個課題：1.樹葉是在土壤微生物的作用下腐爛的么？2.環(huán)境溫度對土壤微生物分解作用的影響。3.土壤深度與土壤微生物分解作用的關系。 這三個課題的小組在課下，經過一個多月的實驗，終于完成了自己的探究，今天就請各個小組的代表為我們展示一下他們的探究成果！
2、介紹亮點。開始之前，現(xiàn)由我來給大家介紹一下他們實驗設計中共同的幾
個亮點。
①.實驗容器：簡單易得的一次性餐盒，為了更好的模擬土壤微生物有氧，濕潤的環(huán)境，小組成員們想到用雙層浸濕的紗布覆蓋在土壤表面。
②.實驗樹葉：學生們在花園里對比了之后選取了海棠的葉子，質軟（相對易分解），且形態(tài)大小符合我們的需求，實驗實施過程中，學生們盡量挑選生理狀態(tài)相似，在相似的位置將其剪成2cm*2cm大小；
③.學生們還想到了在裝樹葉的紗布包上縫上一段繩兒，方便觀察結果取出時將其拉出，避免了拔土和找不到位置的尷尬。
④.實施滅菌時，為了避免土壤水分的流失以及確保滅菌的徹底性，學生們將土壤薄薄的鋪在餐盒蓋子上并包上保鮮膜進行分散滅菌；為了確保實驗的嚴謹性，學生們還把滅菌組所用的紗布袋和餐盒也放在其中一起滅菌。
Ⅱ.“樹葉是在土壤微生物的作用下腐爛的么”
兩個實驗小組給出了不同的實施方案，其中一個小組根據(jù)課本的提示，對比
觀察了滅菌土壤和自然土壤對相同體積樹葉的分解情況。
最終得出：在存在土壤微生物的情況下，分解作用更加明顯。
滅菌土壤
自然土壤
土壤組 滅菌土壤組 自然土壤組 低溫約5℃ 室溫約15℃ 高溫約35℃
結論：在一定范圍內，溫度越高，土壤的分解作用更強。
1—6天
11—16天
6—11天
自然土壤
滅菌土壤
1—6天
6—11天
11—16天
結論：存在土壤微生物的情況下，土壤的分解作用更強。
遺憾的是，土壤浸出液組并沒有得出明顯的實驗結果，通過分析一個細節(jié)，通過不斷查閱資料。分析原因可能是由于所取土壤中的分解紙張的微生物較少，而我們的實驗周期也相對較短。針對這一推測，小組成員們進一步查閱資料進行了后續(xù)的實驗，參考選修一“分解纖維素的微生物的分離”中土壤取樣的兩種方法，又進行了兩組實驗，一組為“腐殖土浸出液”，一組為“富集土浸出液”。
可喜的是，“富集土浸出液”得到的結果較為明顯，表明：在存在微生物的情況下，土壤的分解能力更加明顯。
Ⅲ、“土壤深度與土壤微生物分解作用的關系”
實驗所用的土壤取自校園中的花園。選一塊落葉較多的空地，清除表面的落葉和雜質，首先在地表挖取0—10cm的土壤，在此基礎上依次挖取10—20cm,20—30cm深的土壤用于實驗；
結果顯示：10cm—20cm深度的土壤分解作用最強。分析原因可能是相對于0—10cm的土壤，10—20cm深的土壤遠離地表，人為干擾因素較少；其次，比起20-30cm的深度土層相對較淺，氧氣充足，微生物種類比較多。
第6天
第11天 第16天 0cm-10cm
20cm-30cm
10cm-20cm
結論：10cm-20cm深度的土壤，分解能力最強。
約12cm
約21cm
學生們的實驗步驟或許還有不嚴謹?shù)牡胤剑瑢嶒灲Y果或許也并不完美，但重要的是探索過程中的收獲和成長。綜合幾組的實驗結果，學生還總結出：在有人為干擾的情況下，高溫，10—20cm深的土壤分解作用較好。這一結果也豐富了學生們的生活經驗。
視頻來源：優(yōu)質課網 www.m.fsyixinda.com
