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| 第二节 生物固氮 教学过程（1）
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作者： 天津市第四十一中学 曹卫芳
发表时间： 2006-3-8 文章出处： 人民教育出版社
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教学目标
1.知识方面
（1）知道固氮微生物的种类和生物固氮过程。
（2）识记生物固氮的意义。
（3）了解生物固氮在自然界氮循环中的作用及其在农业生产中的应用。
2．态度观念方面
（1）通过对固氮微生物的形态和生理特点、生物固氮的意义等内容的共同探讨，培养学生科学研究的态度及钻研精神。
（2）通过运用生物固氮原理分析有关农业生产事实中的科学道理，渗透理论联系实际的思想。
3．能力方面
通过师生双边教学活动，致力于培养学生的多种能力，例如，通过固氮微生物的形态和生理特点、自然界氮循环等内容的教学活动，培养学生的观察能力、分析能力、思维能力；通过生物固氮的意义研讨，培养学生的自学能力、搜集和处理信息能力以及表达能力。
重点、难点分析
生物固氮是自然界物质循环中的重要生物学过程，它的研究和利用对氮肥生产的改进和农业产量的提高，解决全球性粮食问题有着重要的意义。通过本节的学习，可以使学生了解有关生物固氮原理及其在农业生产实践中的应用，激发学生探索生物科学奥秘的兴趣，为理科学生的升学和就业打下良好的生物学基础。因此本节教学重点是：
1．固氮微生物的种类；
2．生物固氮的意义。
“生物固氮过程简介”涉及到较多的生物化学反应，这就出现两个问题：一是学生现有知识储备不足，缺乏有关的生物化学基础知识；二是大纲规定的教学要求层次为“选学”，教材只做了简要的介绍。因此生物固氮的基本过程有关内容为本节的教学难点。
教学模式
启发探究、研讨式学习。
教学手段
利用带有根瘤的花生等豆科植物实物标本以及投影、计算机课件展示相关图片等辅助手段，帮助学生增加感性认识，激发学生的兴趣，使学生在教师的指导下主动学习，培养学生科学研究的态度及钻研精神；对学生进行分析问题，解决问题能力的训练，突破教学重、难点，更好地完成教学目标。
课时安排 二课时。
设计思路
教学过程中始终注重创设问题情境，提高学生的学习兴趣，调动学生学习的积极性和主动性，同时遵循从感性到理性，从宏观到微观，再由微观到宏观的认知规律。
从让学生认识豆科植物根瘤中的根瘤菌入手，在学生对固氮微生物具有一定感性认识的基础上，分析生物固氮的原理。生物固氮在氮循环和农业生产中的作用等一些教学内容，并不难懂，教师引导学生进行自学和讨论，进而得出相关结论，发展学生搜集、处理信息能力及表达能力。
在整个教学过程中，教师要积极创设交流合作的氛围，为学生知识迁移、创造性思维等能力的发展提供时间和空间。
教学过程
第一课时
教学程序
教学内容
方法手段
师生活动
达到目的
创设问题情境、导入新课
学习本节课内容
智能训练（反馈矫正）
布置作业
所有的生物都需要氮元素。在活细胞内，氮是所有氨基酸、核酸（DNA和RNA）及其他许多重要分子的主要成分，大部分生物不能直接利用大气中的氮，仅能利用氮的某种形式的化合物。形成这些化合物的过程统称为“固氮”，这时氮与其他元素结合，被“固定”在含氮的化合物中。
某些豆科植物含氮元素较丰富，氮素如何获得？
（根瘤中的根瘤菌将大气中的氮“固定”供给植物。）
如果小麦、水稻也能固氮，将给人类带来哪些方面的好处？
每年，大气中被固定下来的氮，大都是由微生物“固定”的，再经过一系列复杂的生化过程成为生物体内所需要的含氮有机物。
什么是生物固氮？哪些生物可完成生物固氮？生物固氮如何完成？
一、生物固氮的概念
固氮微生物将大气中分子态氮还原为氨的过程。
二、固氮微生物种类
1．什么是共生固氮微生物？
以根瘤菌为例研究：
（1）了解根瘤菌的形态特征和生理特点、某些根瘤菌与豆科植物互利共生且具一定专一性的关系以及根瘤菌的代谢类型。
（2）根瘤的形成及作用。
（3）共生固氮微生物概念。
2．什么是自生固氮微生物？
（1）自生固氮菌的形态特点。
（2）实例：圆褐固氮菌
介绍其生活环境，分析其代谢类型，在农业生产中的作用。
三、生物固氮过程简介。
提出问题：为什么固氮微生物可在常温常压下完成“固氮”有关反应？（酶的作用）
固氮酶：由固氮基因编码控制。
固氮过程简介。
1．比较：根据固氮微生物与非固氮微生物的特点，思考：如何将自生固氮微生物与土壤中的其他细菌等微生物分离？
2．练习题：
（1）教材P40
选择题
从土壤中分离的自生固氮菌——圆褐固氮菌的代谢类型：（ ）
A.自养需氧型 B.异养需氧型
C.自养厌氧型 D.异养厌氧型
搜集、整理有关资料：
（1）比较分析工业固氮与生物固氮过程。
（2）分析生物固氮的意义和在农业生产中的应用。
（3）查寻生物固氮研究的有关信息。
教师导言。
教师演示（出示带有根瘤的花生等豆科植物实物标本）。
学生讨论、师生问答
利用教材中的小资料，师生讨论。
用实物投影展示：根瘤的外形及临时涂片制作过程，并利用显微投影展示（或用投影展示根瘤菌形态的图片）教师演示实验，提出问题，学生观察、分析、归纳相关内容。
投影展示圆褐固氮菌有关图片。
教师引导学生观察、思考、分析。
引导学生分析得出结论。
教师简要讲解（投影示展固氮过程图片）
学生提出疑问，教师解答。
教师组织学生思考、讨论，表达个人意见。
师生问答。
学生可从三个课题中任选至少一个，课后完成，准备发言。
教师为学生提供有关课外资料或有关固氮内容的网址和书籍，例如：南京大学出版社出版的《环境微生物工程》等。教师课下要对学生完成情况进行了解、指导。
调动学生学习的积极性和主动性，使学生明确本节课的学习目标。
使学生了解固氮微生物的种类及特点，培养学生观察能力，分析、归纳能力。
培养学生分析能力，渗透理论联系实际思想。
教师要给学生活动创设充分的时间和空间，以发展学生知识迁移、创造思维能力。同时使学生明确两类生物的氮源不同是关键，为后面的实验和微生物有关内容的教学奠定基础。
培养学生搜集、处理信息能力，发展学习能力。
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