“培養、觀察青霉與酵母菌”的教學設計

劉雅清

（上海市華東師范大學第二附屬中學附屬初級中學 上海 200241）

1 教材分析

本節是《上海市中學生生命科學課程標準》初中階段主題三“生物的主要類群”中“微生物”部分的實驗內容，學習水平要求為A級。微生物是繼植物、動物兩大類群以后學習的第三大類群，該部分的學習要求學生由宏觀到微觀，逐步認識身邊的生物類群。由于真菌的體型較大，學生日常生活中容易看到，有一定的感性認識，因此“微生物家族”的學習從體型相對較大的真菌講起，然后再講述更微小的細菌和病毒。對于微觀領域的學習，安排從體型大的種類到體型小的種類，充分考慮了學生的認知規律，有利于學生理解。“培養、觀察青霉和酵母菌”是學生在初中階段首次經歷的微生物實驗，對學生構建微生物方面的知識體系有著重要作用。通過青霉和酵母菌的培養與觀察，學生從中體會微生物的微小和無處不在，感悟微生物在自然界中的重要意義，為后續生態系統的結構和功能的學習做好鋪墊。實驗加深了學生對真菌的理解，培養和提高了學生的動手能力，也進一步激發了學生學習微生物的興趣。

2 學情分析

本節的教學年級是初二年級，學生有一定的生活經驗和動手實踐能力，生活中看到過食物發霉后的菌落，也存在利用酵母菌發面的認知，但缺乏觀察菌落細微結構的機會。因此，本節從“尋找微生物”的活動開始，學生容易獲得利用食物成功培養青霉的體驗，能夠激發學習興趣。在青霉和酵母菌的顯微觀察前，學生已經通過植物葉表皮和橫切臨時裝片的制作，學會了裝片制作的基本步驟，也掌握了一定的顯微觀察技術，但是微生物的觀察與植物臨時裝片的觀察是有區別的，因此學會觀察酵母與青霉菌的顯微結構也是本節的學習重點。

3 教學目標

學會培養酵母菌的方法，知道酵母菌的營養方式與發酵現象；學會觀察酵母菌形態結構的方法，知道酵母菌是單細胞真菌，繁殖方式是出芽生殖；初步建立起對酵母菌的感性認識，關注生命科學知識與日常生活的聯系和應用。

學會在生活中獲得青霉和實驗室培養青霉的方法，知道青霉的營養方式；學會觀察青霉形態結構的方法，知道青霉的形態結構和孢子生殖方式；通過青霉的觀察和培養，體會微生物的微小和無處不在，感悟腐生微生物在自然界中的重要意義。

通過分類比較真菌的異同，能歸納總結出真菌的主要特征。

4 教學準備

學生準備：提前培養好青霉與酵母菌并拍照。

教師準備：醫用葡萄糖培養的酵母菌、實驗室培養的青霉、顯微鏡、載玻片、蓋玻片、透明膠帶、剪刀、鑷子、吸水紙、紗布。

實驗環境：顯微數碼互動實驗室。

5 教學策略

由于微生物的生長和繁殖受到環境溫度、濕度的影響，不同的營養條件也會適宜不同的菌株生長。因此，教師在實驗開始前提供給學生如何較易獲得青霉的指導建議，如材料的選擇可以是橘子皮、面包、饅頭、土豆等，培養的條件要溫暖潮濕，使學生的學習體驗更深刻、更順暢。

教材提供的培養和觀察青霉的實驗方法是新鮮橘皮放在溫暖、潮濕的環境中一周左右，用解剖針在橘子皮上長有青霉的部分挑取菌落制作臨時裝片進行顯微觀察。該實驗方法在實際操作過程中存在一定的困難。如，青霉在橘皮上的生長情況不可控，很難找到白色菌絲和綠色孢子共存的最佳培養時間；利用解剖針挑取菌落邊緣帶有少量孢子的菌絲并制成臨時裝片時，技術難度較高，且孢子很容易散落，較難觀察到完整的分生孢子囊的結構。針對上述問題，本實驗對青霉的培養和觀察方法進行了改進。首先，觀察用的青霉菌皆來源于利用PDA培養基實驗室培養所得的培養皿菌落，利用PDA培養基大大縮短了青霉菌的培養時間，經過多次試驗也得到了觀察青霉形態結構的最優培養時間。其次，優化了制作青霉臨時裝片的方法，采用透明膠帶粘附法使學生較容易制得目標裝片，并觀察到完整的青霉菌結構，大大降低了實驗操作難度，減短了實驗操作時間。最后，在實驗操作過程中，青霉菌始終生長在培養皿基質內，避免了霉菌孢子散落在空氣中被學生吸入而引發身體不適，也方便實驗結束后的菌種保藏和霉菌處理。

真菌的異同是本節的重點，也是難點。學生通過觀察圖片能讓直觀地看到異同，教師同時以問答的方式引導學生一步步比較真菌的異同，降低了知識點的理解難度，有利于突破教學難點。

6 教學過程

課前一周，教師下發實驗任務單，學生自主培養青霉菌與酵母菌，認真記錄真菌的生長過程并做好PPT準備課上分享經驗。

6.1 學生分享真菌的培養過程

6.1.1 青霉菌的培養

首先，教師請2或3位學生分享自己培養霉菌的過程。如果學生培養成功，就描述霉菌的形態特點以及培養條件；如未成功，就分析可能原因。進而，教師引導學生總結適宜青霉生長的環境。接著，教師展示實驗室培養的青霉菌，介紹青霉培養的條件，并提出問題：①食物放在冰箱冷藏室是否絕對安全呢？②食物發霉后能否去除掉發霉部位，剩下的繼續吃？

設計意圖：通過自主培養霉菌的過程，學生對青霉菌的生活環境有了初步了解，鍛煉了主動學習的能力。學生通過了解實驗室培養青霉的條件要求，樹立嚴謹正確的科學觀，并學會利用所學來指導生活。

6.1.2 酵母菌的培養

教師先請1或2位學生向同學分享自己在家中培養酵母菌的過程，并說明培養條件。隨后，教師介紹實驗室培養酵母菌的最佳培養條件。

設計意圖：增強學生的實驗體驗，使學生形成“實驗—現象—結論”的科學思維。

6.2 真菌的營養方式

教師給出腐生的定義：不論是青霉菌還是酵母菌，它們都是分解有機物或已死的生物體來攝取養分以維持生活，把這種生活方式稱為腐生。

設計意圖：學生自主培養了青霉和酵母菌之后，對于其攝取食物中現成有機物來維持生活的方式已經有了初步了解。此時，學生更易接受和理解“腐生”的定義。

6.3 真菌的觀察

6.3.1 青霉的觀察

教師出示實驗室培養的青霉菌，并演示臨時裝片的制作過程：剪一條1～2 cm長的透明膠帶，輕輕沾取青霉菌培養皿中略帶有綠色孢子囊的白色菌絲部分（切勿用手按壓膠帶），將沾有青霉菌的膠帶粘在載玻片上。沾取青霉菌后立即蓋好培養皿蓋，以防誤吸入大量孢子。隨后，教師介紹青霉菌顯微觀察的操作步驟，說明觀察要點，組織學生在顯微鏡下觀察青霉菌。接著，展示學生學案，師生歸納青霉的主要特征。學生學案相關內容見表1。

表1 青霉菌的形態結構和生殖方式

設計意圖：學生通過觀察來認識青霉的形態結構、生殖方式，并推斷其營養方式，培養實驗方法和操作技能，提高分析比較歸納的能力。

6.3.2 青霉菌觀察結果呈現

利用數碼互動平臺，將學生端觀察到的顯微圖像進行投屏交流。

6.3.3 酵母菌的觀察

教師展示酵母菌在顯微鏡下的形態結構示意圖，介紹實驗操作步驟，組織學生在顯微鏡下觀察酵母菌。接著，展示學生學案（表2），師生歸納酵母菌的形態特征、生殖方式。最后，教師介紹酵母菌的呼吸方式，使學生了解發酵概念。

設計意圖：為了避免酵母培養液中雜質對學生的干擾，因此教師預先出示酵母菌在顯微鏡下的圖示，能有效提高學生學習效率，對發酵概念的介紹能夠加強學生對于生命科學知識與生活之間的認識與聯系。

表2 酵母菌的形態結構和生殖方式

6.4 真菌的主要特征

教師以列表說異同的方式，組織學生比較青霉、酵母菌的異同，歸納真菌的主要特征。

設計意圖：鍛煉學生總結歸納能力，對新知識進行小結、反饋。

6.5 拓展

教師要求學生課后閱讀“真菌的孢子繁殖方式以及大型真菌——蕈”。

設計意圖：拓寬學生對于微生物學習的知識范圍，引導對相關領域感興趣的學生在課外去探究生命科學的知識。

7 教學反思

針對教學的重點內容，筆者設計了學生自主實踐和課堂實驗體驗這兩個環節。教學環節的反饋效果良好，很好地達成了預期效果。在自主實踐培養真菌的過程中，學生提出了很多真菌生長過程中出現的問題，能幫助更加深入了解真菌的生活特征。在課堂實驗過程中，學生可以直觀地看到單細胞酵母菌的形態及其出芽的生殖狀態，也清晰地看到了青霉菌的菌絲和分生孢子囊，對真菌形態、繁殖等問題有了全面清晰的認識。

筆者在觀察青霉菌菌絲的方法上做了創新，利用了膠帶粘的方法，大大減低了學生操作的難度，且實驗效果很好。這保障學生有充足的時間去觀察菌絲和分生孢子囊。