生物圈教学案例与反思

　　一、教材分析
　　本课内容选自人民教育出版社出版的义务教育课程标准实验教科书第一单元第二章第一节生物圈一节。
　　这个单元的教学内容，旨在使学生认识到＂家＂中有很多成员，他们相互依存、相互影响，处在动态变化之中。人和其他生物都生活在生物圈中，生物圈为生物的生存提供了基本的条件。生物的生存、延续和发展与生物圈息息相关，生物圈是所有生物的共同家园。随着人类社会的发展，人类的活动对生物圈的影响越来越大，保护和改善环境是人类的迫切愿望，加强环境教育，使初中生提高环境意识，正确认识环境问题的现状，学习解决环境问题的知识和观念，并使学生的行为与环境相和谐，这是时代和社会发展的需要。这一章安排在整个初中生物教材的第二章，也凸显了这部分内容的重要性和基础性。本课内容安排在这一章的第一节，则更是通章的概述和总览。
　　本课的教学目标中，知识目标是要让学生描述生物圈的范围，说出生物圈为生物生存提供的基本条件。技能目标是要让学生尝试收集和分析资料，练习查找相关资料、分析相关原理、总结相关结论的能力，使学生初步具有搜集、处理图文资料，运用观察、分析、比较等方法解决生物学问题的能力；会组织语言表达自己的观点，提高学生的口头表达能力；培养学生合作讨论问题，提高探究学习的能力。情感态度价值观目标是要让学生通过本课的准备和学习，认同生物圈是所有生物共同的家园，认识到自己是生物圈，这个家庭中的一员，应该积极、主动认识并保护这个家；从而形成辩证分析的意识，增强环境保护意识和资源意识，认识人与自然和谐发展的意义，树立可持续发展的观点；要培养学生相互合作的精神，学会尊重和理解他人发表的见解。
　　情感对人的影响是感性的，知识影响是理性的，理性思维是科学素养的核心。所以情感培养应建立在理性认识的基础上，学生只有弄清生物圈为生物的生存提供了哪些基本条件，才能认同生物圈是所有生物共同的家园。所以＂生物圈为生物生存提供基本条件＂，以及＂生物圈是所有生物共同的家园，我们应该了解和爱护这个家＂应该成为本节的教学重点。
　　＂生物圈的范围＂涉及到地理知识，内容比较抽象，需要学生收集有关生物圈各方面的资料，这是科学探究常用的方法之一，但对于初一学生来说，刚刚开展探究活动，能力尚未形成，因此有一定的难度，所以收集和分析资料、培养学生认识到人与自然和谐发展的意义是本节课的教学难点。
　　二、学情分析
　　七年级的学生虽然没有系统地学过生物学知识，但他们通过小学的《自然》课及生活中的多种传媒节目中已了解了许多生物学的知识。他们能说出各种各样生物的名称、地球上哪些地方有生物生存等，但没有构成＂生物和其生存的环境＂的整体体系 生物圈的概念，没有确切地理解生物和生存环境是相互依存的关系，生物圈为生物生存提供了基本条件等较为理性的知识。
　　学生在学习这部分内容时多是处在十三、四岁的的年龄阶段。这一时期的学生精力充沛，活动能力强，他们好动、好奇也好学，但是认识水平还是比较低的，虽然已经有了一定的感性认识的积累，建立了很多关于自然界知识的图式，但抽象能力发展不够完善，对他们的要求应该具体而明晰，并且难度不是很大，否则易使他们感到难以完成而放弃。学生心理和认知发展的规律要求在教学中充分调动他们的激情。他们不喜欢枯燥的说教，但乐于观察、分析图片，自己动手做实验等能表现他们的活力，从而产生积极的学习动机。他们不喜欢、不满足简单的教材里的图画、文字，他们喜欢讲自己熟悉的人或事。布置贴近学生生活的作业，为他们提供一个适合个性发展的空间，更能激发和培养他们的创造性。但还需要教师在关键处及时恰当指导和帮助，使他们得以顺利完成相关的学习任务。
　　学生在学习本课前应了解相关基础知识；有一定的搜集相关信息资料并加以整理的能力；有独立完成部分具体资料搜集和小组协作能力；对相关资料有一定的分析能力并形成见解；有展示成果、交流沟通的等能力。
　　三、教学策略
　　课堂教学为主，加以课外资料准备。新的课程标准倡导，教育要面向全体学生，要着眼于学生全面发展和终身发展的需要，全面提高每一个学生的科学素养，倡导探究性学习。学生只有通过自主探究、合作交流、研究探讨的方式来获取知识，这样才能满足他们全面发展和终身发展的需要。所以在＂生物圈＂的教学过程中，要进一步引导学生主动参与、勤于动手，课下收集有关生物圈的资料，逐步培养学生收集和处理信息的能力，多渠道获取新知识的能力，分析和解决问题的能力，以及合作与交流、思考与辨析、创新与实践的能力，同时还要不失时机地对学生进行情感、态度以及价值观方面的教育。
　　对＂生物圈范围＂的学习，教师可设置一道讨论题：地球的哪些地方有生物?然后根据学生的讨论结果进行归纳和总结。培养学生参与意识和独立获取知识的能力，充分发挥他们的想象力和创造力，最终弄清楚地球上的哪些地方有生物，然后认识到生物圈是一个不可分割的统一整体。
　　＂生物圈为生物生存提供基本条件＂是本节的重点，这对诠释＂家＂的含义很重要。教科书提供了六幅图片，教师可多展示一些图片，让学生进行对比分析，培养学生分析问题的能力。教师也可让学生根据自己的生活经验，回答生物圈为人类提供了哪些基本条件，然后进行总结，再结合教材的资料分析阐述答案。教师还可以用反面的事例来引导学生讨论，如让学生讨论为什么月球上没有生物，培养学生的逆向思维能力，同时从反面说明生物圈为生物的生存提供了基本条件，认同生物圈为生物的生存提供了基本条件，目前人类只有生物圈一个家，我们应该爱护它，进而对学生进行情感教育。
　　让学生了解收集资料的各种途径以及资料的各种形式，了解把众多的资料进行整理和分析的必要性。为此，教师可布置相关的课外作业：收集有关生物圈范围的详细资料，教师根据资料收集和分析整理的情况给予适当的评价。学生在课堂上进行资料分析，交流讨论，并尝试将理论联系实际。
　　要改变课程过于注重知识传授的倾向，强调以活动教学方式为主，通过形式活泼、内容丰富的活动激发学生的学习热情和学习兴趣，在满足学生表现欲的同时，提高学生的创造力。力求在整个教学中体现出＂三维＂教学目标。
　　四、教学过程
　　课前准备：教师准备相关课件资料，收集星球及生物圈等方面的资料，制作课件，准备地球仪。学生收集整理宇宙中各大星球的资料以及生物圈的相关信息资料。
　　A、导入：
　　出示课件，展示地球的壮丽景观，并用语言引起学生注意并欣赏。
　　提出问题：地球的所有地方都有生物吗？生物究竟生活在一个什么样的环境中呢？以问题引导学生思考。
　　B、生物圈的范围：
　　证一证：阅读教材第11、12页＂生物圈的＂范围＂，看看科学家的观点是否与自己的相同。（给学生自由发言的空间和时间，让学生主动参与学习活动，培养学生良好的学习习惯。）
　　让学生自由组合成小组进行交流活动（一般前后四个学生，方便易行），调动学生学习的主动性和积极性，使学生处于学习的主体地位。学生在交流过程中，既掌握知识，发展能力，还会对情感态度与价值观的养成有极大帮助，并有利于学生合作学习能力和语言表达能力的提高。
　　C、人粪尿的无害化处理：
　　思考：人粪尿可以直接作为肥料施于农田吗？为什么？
　　人粪尿的无害化处理：首先应点出为什么要进行无害化处理。人粪尿中含有大量的病菌、虫卵和其他有害物质，直接施于农田，会污染土壤、空气、水源和农作物，近而传播疾病，给人和禽畜的健康带来严重的危害，因此，必须消除人粪尿中的病菌和虫卵，即进行无害化处理。人粪尿无害化处理的方式这部分尽量避免教师直接讲述，教师可设问，引导学生阅读。如设问题：怎样对人粪尿进行处理？处理的
　　方式有那些？都应用了什么原理？教材上介绍的两种处理方式，利用的是微生物分解有机物的原理，这些处理方式避免了对环境的二次污染，是将人粪尿变＂废＂为宝的有效途径。
　　无害化处理的方式及原理
　　讨论：怎样对人粪尿进行处理？处理的方式有那些？都应用了什么原理？
　　引导学生讨论
　　提出问题，总结无害化处理的原理，点出微生物处理法的优势。
　　课件四（沼气池）
　　D、生态厕所的介绍
　　根据查找的资料向全班同学介绍生态厕所。
　　生态厕所：生态厕所是自身具备良性循环的厕所。生态厕所一般具有生态建筑的三个特点：一是地下要设有沼气净化池，而不是普通的沼气池，这是一个核心设施；二是屋顶要覆土(用于种植或蓄水养殖)或设置太阳能利用装置；三是墙体要垂直绿化，这样，经过多年后，生态厕所就成为一个绿色的生态建筑。生态厕所的类型主要有园林式、综合式(与住房、办公和营业用房合为一体)、棚架式(种植葡萄或藤萝等)、普通式和风景游览区式等。
　　根据查找的资料向全班同学介绍环保新科技——生态厕所。对于新出现的事物，学生有较大的兴趣，教师调动学习气氛，鼓励学生各抒己见，相互补充，比较出生态厕所和日常生活中常见的厕所在环境保护、资源利用方面的优势。最后，教师激发学生的创造性和想象能力，鼓励学生对照当地人粪尿的处理和利用情况，提出一个切实可行的改进计划。
　　E、学以致用。对照当地人粪尿的处理和利用情况，提出一个切实可行的改进计划。
　　1.人粪尿的利用的相关资料：人粪尿是一种偏氮的完全肥料，成分中氮素0.5%-0.8%，磷酸0.2%-0.4%，氧化钾0.2%-0.3%，还含有机质和钙，硫，铁等元素。氮素中70%-80%呈尿素太氮，容易发酵腐熟转化成碳酸铵，也容易被植物所吸收，其肥效快。所以，一般作为追肥，露地花卉和盆栽花卉都可以使用。
　　人粪必须经过发酵腐熟后方可使用，一般需要10-15天以上的贮存才能腐熟。这样既提高肥效，也起到消灭传染病菌和寄生虫卵的作用。贮藏人粪尿的粪池，可用砖，石板或水泥砌成，粪池应选择在较阴蔽的地方，粪池不可漏水，为了减少氨的挥发及卫生起见，开口处要加盖。如果能在人粪尿中加入2%-3%地过磷酸钙，不但能使碳酸铵变成比较稳定的化合物，起到固氮保肥作用，同时也补充了磷素，从而提高了人粪尿的肥料质量。
　　经发酵腐熟的人粪尿可用作追肥，在施用时渗入适量的清水，浓度和施用的次数因植株生长期和季节不同而异，不施露地花卉及盆花一般都以＂薄肥勤施＂为原则，在幼苗期间，为促使多发枝叶，约10天左右施一次20%-30%肥液，肥液太浓易使植株受到伤害，花卉叶片发黄，质薄，多为缺氮症状，可以施肥，而叶厚浓绿有皱缩时，说明氮肥太多，应停止施肥，故施肥要看植株长势而决定。其次，施肥前应停止浇水，让土壤或盆土稍干再施，效果较好。此外，施肥时不要把肥液油到花卉的枝叶上，操作时不慎，肥液沾污了枝叶，应及时用清水喷洒，以免引起黄叶。
　　人粪尿虽然是有机肥料，但有机质含量不多，用作露地花卉肥料，还可以和厩肥，堆肥一起使用，以改良土壤，提高有机质含量。和速效性磷，钾肥配合使用，可以进一步满足花卉对养分的需要。
　　2.了解当地人粪尿的利用情况，提出改进计划。
　　目前，人粪尿的积存仍然存在许多问题。如农村的晒粪干，既不利保肥，又污染环境。在晒粪干的过程中，氮素损失40％。使用未经腐熟的人粪尿，造成蔬菜中蛔虫卵、大肠杆菌超标的现象也经常发生，危害人民健康。此类方法必须坚决禁止。
　　在城市目前最为严重的问题是越来越多的人粪尿进入了污水系统，无法采用传统方法进行处理，成为城市污水处理中的一个严重问题。有些城市把人粪尿随污水排入江河，使污染更为严重。这些都应引起各级政府及社会各界的重视，使之得到有效的治理。
　　人粪尿中的有机态氮，特别是尿素，很容易分解成氨而挥发损失，气温越高损失越多。此外，粪尿中还有病菌和寄生虫，合理积存粪尿必须做到防渗漏，防氨挥发，防病虫。
　　五、教学反思
　　本节教学偏重于情感、态度和价值观的教育。人的活动离不开生物圈，只有合理开发利用好生物圈中的各种资源，走可持续发展的道路，人类才会有美好未来。
　　本节的教学方式多种多样，可不拘泥于教材知识，教师根据具体情况灵活掌握。有条件的学校，可以在老师的带领下，参观沼气池和高温堆肥现场，参观生态厕所，请工作人员讲解生态厕所的设计与工作原理。由于环境条件等因素所限，我们用课堂教学的方式完成本节内容。在课堂上，为避免枯燥的讲授，教师注意激发学生学习积极性，引导他们自主学习，用辩论、课堂讨论等方式促使他们思考，完成了情感价值观的教育。在对人粪尿进行无害化处理时，不能对环境造成二次污染，利用微生物进行处理是有效途径。同学们通过本节课的学习，会有不少感受，应鼓励他们针对当地人粪尿处理的情况，向环保部门提出可行的改进计划，用实际行动为环保做贡献。
　　总之，本节内容教师应尽可能调动学习气氛，以学生为本，从学生的实际情况出发，鼓励学生展示自己收集的资料，发表个人见解，在辩论、讨论中使学生理解人与自然和谐发展的意义，提高环保意识。