資源簡介

《探究環境污染對生物的影響》一節的教學設計
1教學設計
（1）教學設計依據
①課程目標分析：
生物與環境主題內容指出：任何生境中都有多種多樣的生物。每種生物都離不開它們的生活環境，同時又能適應、影響和改變環境。生物與環境保持著十分密切的關系，并形成多種多樣的生態系統。教學中，教師要幫助學生形成以下的重要概念。1、生物與環境相互依賴、相互影響。2、一個生態系統包括一定區域內的所有的植物、動物、微生物以及非生物環境。3、依據生物在生態系統中的不同作用，一般可分為生產者、消費者和分解者。4、生產者通過光合作用把太陽能轉化為化學能，然后通過食物鏈傳給消費者、分解者，在整個過程中進行的物質循環和能量流動。5、生物圈是最大的生態系統。教師應指導學生通過對一片草地、一個池塘、一塊農田的勝境的研究，學習調查和觀察的方法，加深對生物與環境關系的認識。生物與環境關系的知識，對學生形成熱愛大自然、愛護生物的情感，理解人與自然和諧發展的意義以及提高環境保護意識十分重要。
②教材分析：“探究環境污染對環境的影響”是第七章“人類活動對生物的影響”中的第二節。本章緊扣“生物圈中的人”這一主題。人類生活在生物圈中，生存和發展都依賴于生物圈。早期的人類對生物圈的影響能力較弱，隨著人類社會的發展和科學技術的進步，人類活動對生態環境地破壞日漸加劇，讓學生關注環境問題，思考環境污染的根本原因。認識到人類活動能改善環境，又對生物圈有負面影響。通過探究活動認識到環境污染會對生物造成危害，危害人類自身的健康，影響人類的生存發展，從而將保護生態環境的自覺性建立在科學認識的基礎上。
③學情分析：學生在理解了“人類活動對生態環境的影響”后，對人類活動對生物圈的影響有了一定的認識。本節圍繞探究活動引導學生深入了解環境污染所造成的危害，學生已有基本的探究技能，對于探究實驗的方法、步驟、實施措施都有一定的掌握，再結合背景知識，模擬酸雨對生物的影響。這個探究為開放式的全過程探究，意在啟發學生認識酸雨的危害，以及環境污染對生物的危害。
（2）三維教學目標設計
知識目標: ①舉例說明重大污染事件，對環境的嚴重危害以及對生物生存的威脅；②說出什么是酸雨，分析酸雨形成的原因及其對生物的危害；③描述探究的一般步驟。
能力目標: ①通過探究酸雨對植物生長的影響，掌握探究的基本過程，探究提升科學思維、探索意識，提高發散思維、合作交流等多種能力；②通過資料分析學會運用分析、比較等方法解決本節所涉及的問題。③通過討論多種多樣的生態系統，學會交流合作，探究思維。
情感目標: ①關心環境問題，增強環境保護意識，樂于宣傳環保知識并付諸行動；②認同生物圈是所有生物的家，愛護這個家。
（3）教學過程設計
①教學重點：酸雨等污染對生物有哪些危害；應該怎樣防治水污染。
②教學難點：酸雨的形成原因，探究酸雨對生物的危害；酸雨的防治措施。
③教學準備：
【學生準備】
搜集人類活動造成的環境污染對生物影響的圖片、資料，有關酸雨的成因、危害的圖片、資料，查閱資料了解有關廢酸雨形成的原因。
課前以小組為單位預習探究實驗，初步擬定本組探究方案，并實施計劃，課上展示。
收集雨水，進行檢測并進行課堂交流
【教師準備】
搜集由人類活動造成的環境污染對生物的影響的圖片、資料，有關酸雨的知識、成因、危害的圖片、資料，有關廢電池的資料。
設計并制作課件（圖片、資料、酸雨形成動畫、廢電池造成危害的動畫、探究提示、問題設置、詩句欣賞等）。
為學生探究實驗提供的材料用具，不同pH（pH=3、4、5）的模擬酸雨，清水，培養皿，標簽，噴壺，浸泡過的玉米、綠豆、菜豆等種子）。
④教學方法：講授法、討論法、談話法、探究法
⑤教學過程：
表1 《探究環境污染對生物的影響》教學過程設計
學習內容 教師組織和引導 學生活動 意圖、點評
導入 出示課件，展示地球的壯麗景觀，引起學生注意并欣賞。提出問題：地球上生命的形成經歷了極其漫長的年代，我們應該怎樣對待這些古老而神奇的生命及生物圈？人類活動對生物的影響有哪些？ 觀察、欣賞認真聽，帶著問題進入學習狀態。 激發學生求知的欲望。
講授新課日本：福島核電站泄漏事故。美國：墨西哥灣漏油事故。 通過“想一想、議一議”討論日本福島核電站泄漏事故。核污染危害極大，對所有生物都是致命的，事故現場讓人觸目驚心。核輻射帶來的危害幾乎是永久的。教師拓展：2010年美國墨西哥灣漏油事故，帶來嚴重的生態災難。食物鏈斷裂、生物物種滅絕。 小組內討論。 加強學生對能源使用過程中，環境安全問題的認識、理解。
分析我國大氣污染原因及危害 大氣污染原因：工業廢氣排放，二氧化硫、氮氧化物、煙塵排放。導致了嚴重的區域性酸雨污染。全國酸雨發生頻率在5%以上的區域占國土面積的32.6%，目前我國已經形成華中、西南、華東和華南等多個酸雨區。 學生交流，相互討論。 加強能源安全問題的理解和認識。
分析酸雨的成因及危害。 SO2經過氣相反應生成硫酸（H2SO4）或硫酸鹽氣溶膠（SO42-）;在成云過程中，云水直接吸收SO2氣體，或者在雨滴降落過程中將大氣中的氣溶膠沖刷進入水體，在水中SO2被氧化為酸雨。此外NO2的排放易形成HNO3也是酸雨的之一。空中殺手：酸雨使河流、湖泊的水體酸化，抑制水生生物的生長和繁殖；破壞土壤、森林、植被，影響農作物生長，破壞生態平衡；腐蝕金屬、油漆、紡織品及建筑材料，具有較強的破壞性。1、對人體健康的影響。水質酸化后，由于一些重金屬的溶出，對飲用者會產生嚴重的危害。很多國家由于酸雨的影響，地下水中的鉛、銅、鋅、鎘的濃度已經上升到正常值的10~100倍。含酸的空氣使多種呼吸道疾病增加，酸雨特別是在形成硫酸霧的情況下，其微粒侵入人體肺部，可引起肺水腫和肺硬化等疾病而導致死亡。酸雨對老人和兒童的影響更為嚴重。2、對森林、樹木。生產率下降、破壞葉表面蠟質保護層，降低種子的發芽率，降水PH值小于3時，樹木葉面會被腐蝕而產生斑點和壞死。土壤酸化，抑制森林抵御蟲害的能力。3、對農作物。有毒害作用，發芽期間停止生長。4、對土壤。使陽離子、鈣、鎂、鐵等重要營養元素從土壤中被溶解和沖刷出來造成迅速損失，妨礙植物的生長和發育。土壤中溶鉛度升高，通過食物鏈進入人體。 活動一：組間討論、交流，確定探究酸雨對生物影響的實驗方案。活動二：用食醋和清水分別配制pH為4的酸雨模擬液和pH為5、6的正常雨水模擬液。活動三：用硫酸溶液和清水配制pH為4的酸雨模擬液。方案一：分別用食醋酸雨模擬液和當地正常雨水浸泡小麥種子，測發芽率。（若當地雨水為酸雨，則可用pH為4的食醋液與自然酸雨做對比實驗）方案二：分別用硫酸酸雨模擬液和當地正常雨水浸泡小麥種子，測定發芽率。方案三：分別用食醋酸雨模擬液和硫酸酸雨模擬液浸泡小麥種子，測定發芽率。方案四：用清水浸泡小麥種子，測定發芽率，并與方案一和方案三做對比。一周內不斷觀察各方案中小麥種子的發芽狀況，最后列表收集各組數據。各小組分析數據，討論結論并驗證結論的準確性。全班交流收集到的例證。思索今后我們應該怎么做？ 利用課外活動時間進一步實施探究計劃。各小組成員分工合作，對實驗材料進行定時管理、觀察、記錄，最終在開放性實驗室中合作完成探究過程，并對記錄的數據和觀察的結果進行分析，撰寫探究報告。
探究酸雨對生物的影響 與學生共同探討怎樣配制酸雨及正常雨水的模擬液，尤其要告訴同學濃硫酸對皮膚有嚴重的損傷性。引導學生思考為什么要用硫酸配制酸雨模擬液？指導學生每一方案全班至少做10組實驗以減少偶然性。指導學生把各個培養皿貼上簽標號以免弄混。啟發學生分析每一方案中選擇對比液的科學依據。指導學生設計科學的表格，指導學生收集數據的方法。 引導學生分析為什么會出現這樣的結果？指導學生做好對比實驗，處理好實驗后的廢棄物。指導學生設計科學的表格，收集數據并進行環保教育。 活動一：組間討論、交流，確定探究酸雨對生物影響的實驗方案。活動二：用食醋和清水分別配制pH為4的酸雨模擬液和pH為5、6的正常雨水模擬液。活動三：用硫酸溶液和清水配制pH為4的酸雨模擬液。方案一：分別用食醋酸雨模擬液和當地正常雨水浸泡小麥種子，測發芽率。（若當地雨水為酸雨，則可用pH為4的食醋液與自然酸雨做對比實驗）方案二：分別用硫酸酸雨模擬液和當地正常雨水浸泡小麥種子，測定發芽率。方案三：分別用食醋酸雨模擬液和硫酸酸雨模擬液浸泡小麥種子，測定發芽率。方案四：用清水浸泡小麥種子，測定發芽率，并與方案一和方案三做對比。一周內不斷觀察各方案中小麥種子的發芽狀況，最后列表收集各組數據。各小組分析數據，討論結論并驗證結論的準確性。全班交流收集到的例證。思索今后我們應該怎么做？ 探究酸雨對生物的影響①配制雨水模擬液（正常雨水的pH約為5、6，酸雨的pH小于5、6） ②對比實驗 ③收集數據 ④分析數據，討論交流
小結 分析結果、表達交流、教師評價。各小組組長代表全組同學在全班匯報交流探究報告。1、酸雨形成和危害2、重金屬離子污染環境的引起的水俁病、骨痛病，使學生對廢電池給生物造成的危害有了更加深刻的了解。3、我們的哪些行為習慣曾經或正在對環境造成污染，作為生物圈中的一員，你打算為環保做些什么？三、環境保護，從現在做起提示學生慎重處理實驗中用過的材料用具，環保從日常的身邊小事做起。關注全球環境加強了學生保護人類共有的家園──生物圈的緊迫感、使命感、社會責任感，同時也將人文精神融入了科學探究中。 進一步認識危害性，環保從我做起 課堂小結，加深酸雨對環境污染的認識。認同環境保護的緊迫性。關心環境問題、提出解決方案。
2 教學實施
（一）創設情境、激發探究興趣
　　利用兩分鐘課前準備時間，以新聞紀實方式展現一段有關“人類在改變地球面貌”的文字記載，然后呈現“只有一個地球”的警示語，并伴有音響效果。觀看有關環境污染影響生物生存的錄像，激發學生探究酸雨對生物影響的濃厚興趣。學生交流展示課前搜集的有關人類活動造成的環境污染對生物的影響的圖片、資料，提高了學生主動搜集信息、表達交流的能力，培養了學生關心愛護生物圈、關注社會的情感。教師予以評價、鼓勵。教師演示自制課件(有關酸雨的知識、成因、危害)，四幅畫面（濃煙滾滾、江水混濁、噴灑農藥、被腐蝕的佛像），學生觀察、辨析，達成共識：環境污染有多種類型（大氣污染、水污染、土壤污染等），它們已經對生物造成了不同程度的傷害。使學生意識到酸雨對生物生長的危害， 創設了質疑情境，激發了學生探究酸雨對生物影響的濃厚興趣。通過視、聽的感官刺激一方面使學生認識到人類改變地球面貌已經成為毋庸置疑的事實，激發起學生的探究愿望，盡快進入學習狀態，另一方面為本節課的探究主題創造意境。
（二）確定探究主題、制定探究計劃
　 各小組成員根據本組的探究興趣，確定探究主題，并從教師提供的多種供選用的材料用具中，自主選擇本組所需的材料用具，同時對本小組感興趣的探究主題初步制定探究計劃，通過教師的探究提示，各組將探究計劃補充和完善。
探究提示內容如下：
1、學生4—6人組成一組，閱讀教材的背景資料，提出本組想要探究的問題、如：酸雨對種子萌發有不利影響嗎？酸雨會影響幼苗的生長嗎？酸雨對魚蝦等水生動物的生活有影響嗎？酸雨能腐蝕建筑物和戶外雕塑嗎？酸雨能傷害人的皮膚嗎？
2、可以用食醋和清水配制供實驗用的酸雨，把PH值控制在4。
3、如果探究酸雨對種子的萌發或對幼苗的生長的影響，可以直接將配制的酸雨噴灑到種子或幼苗上、
4、 如果探究酸雨對水生動物生長的影響，可以直接把模擬酸雨撒入魚缸等水生動物生活環境中。
5、根據自己組提出的問題，運用已有的知識和經驗做出假設。
6、各小組成員根據本組的探究興趣，確定探究主題。
7、各小組通過教師提供的探究提示，針對本小組感興趣的探究主題初步制定探究計劃，可以從教師提供的多種供選用的材料用具中，自主選擇本組所需的材料用具，也可以根據自己的探究主題自己尋找和創設材料用具。
8、設計一個表格，記錄觀察和實驗的結果。
討論的問題：
　　A、你選用的材料用具有哪些？為什么要這樣選取？
　　B、是否需要設計對照實驗？如果需要的話，應當怎樣設計？對照組和實驗組在材料和用具上有什么不同嗎？
　　C、怎么配制酸雨？怎樣控制PH值？怎樣測定酸雨條件下種子發芽率和幼苗的生長情況？
D、本實驗需要進行數量統計嗎？ 怎樣進行數量的統計？只做一組實驗，實驗的結果可靠嗎？你認為 怎樣做，實驗結果才可靠？為什么？
（三）初步實施探究計劃
各小組成員分工合作，課上完成實驗裝置，對所選用的材料進行初步處理，制定觀察記錄的表格、課后組成員繼續分工合作，指定好人員做好管理、觀察記錄工作。
（四）總結和要求
　　教師總結本節課的主要目的，要求學生利用課外活動時間進一步實施探究計劃。各小組成員分工合作，對實驗材料進行定時管理、觀察、記錄，并對記錄的數據和觀察的結果進行分析，撰寫探究報告。
第二課時
（一）分析結果、表達交流、教師評價
1、各小組組長代表全組同學在全班匯報交流探究報告，包括提出問題、做出假設、制定計劃、實施計劃、分析結果、得出結論、
2、各小組長在匯報交流時，可以展示或復述實驗材料的變化情況以及各組的實驗記錄表。
3、如果實驗結果不支持假設，全組同學討論分析導致該結果的原因。
4、其他同學可對各組的探究報告提出質疑，提問或發表自己的觀點，使每個學生都擁有平等的發表自己見解的機會。
5、在每組發言之后，教師及時對該組的探究情況予以客觀評價，既要賞識鼓勵，又要指出存在的問題。
6、 教師引導學生總結實驗中出現的在以后的探究實驗中應引起足夠重視的問題，如設置對照實驗組、設置實驗中的變量等、或在環境變化，實驗材料的管理 ，觀察記錄的誤差等方面出現的問題、
7、各組發言完畢，教師進行總結評價：肯定學生的科學探究、分析解決問題、自評互評、合作交流等能力的提高及實事求是的科學態度；鼓勵學生在漫長的科學探究的道路上知難而進，培養自己堅忍不拔的科學探究精神。
（二）課堂小結，并對學生進行情感教育
最后，請學生觀看教師制作的幻燈片(環境污染對生物的影響)，使學生不但對酸雨給生物造成的危害有了更加深刻的了解，更讓學生知道廢電池，工業廢水，固體廢棄物等環境污染給生物造成的危害也有了更加深刻的了解，增強了學生環保的緊迫感和使命感； 通過教師提示的問題“回想你和你周圍的人有哪些行為習慣曾經或正在對環境造成污染”“作為生物圈中的一員，你打算為環保做些什么”，使學生在思考的同時，明確自己的環保責任和義務，加深關心愛護生物圈的情感。使學生在思考的同時，明確自己的環保責任和義務，加深關心愛護生物圈的情感。通過對著名的挪威劇作家易卜生詩句的欣賞與解讀，對國外有關酸雨情況報道的錄像片段的觀察與感悟，使學生領悟到酸雨等環境污染造成的危害由來已久，遍及全球。加強了學生保護人類共有的家園——生物圈的緊迫感、使命感、社會責任感，同時也將人文精神融入了科學探究中最后提醒學生慎重處理實驗中用過的材料用具，環保從日常的身邊小事做起。
3 課后反思
本節課的設計完全結合新課程理念，力求在課堂上體現教師的主導地位和學生的主體地位，把主動權真正的教給學生，不論在課上分組設計實驗方案，還是在課上方案交流評析、小組實驗和展示現象時，教師沒過多參與，就連評價的權利都交給了學生，這既是對學生探究能力的檢驗，也是對學生參與生物學學習的意愿的檢驗。從我們的實踐上看，部分同學不愿意思考，遇到缺乏試驗材料等問題不愿意努力解決，“等、靠、要”的情緒比較嚴重。如何調動所有學生的積極性，真正做到“面向全體學生”，是我們應該很好研究的課題。在這種全面放手的情況下，學生才真正煥發出旺盛的學習興趣，在體會學習過程的同時，學會使其終身受用的學習方法，并做出令教師欣喜的舉動。在教學實施過程中，也出現一些困惑，我有時把學生估計太高，主觀的認為學生能想到，并能完成的探究實驗，提的問題過于籠統，課堂上，導致學生不知所措，沒明確的目標和計劃，于是我及時修改自己設計的問題，從學生的角度出發，由淺入深，分層次提出問題，這樣學生容易接受，教學目標順利完成。
　　總之，我認為工夫不負有心人，只要我努力地去深入研究學生、研究教材、研究開發課程資源，不斷的思考、創新，就一定會使我的教學經驗更加豐富，更加符合新課改的要求。　

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