《微生物的培養、分離和計數》

管金鳳

一、 教材分析

本節課來自于（2019）選修性必修3《生物技術與工程》第一章第2節微生物的培養技術與應用的教學設計。

二、教學重點和難點

重點： 接種和分離的兩種方法

難點： 微生物計數方法

三、教學方法

教學方法是溫故知新、問題驅動法、直觀法、比較法、邏輯推理法、講練結合法。

四、實驗優化

（一）確定課題

通過設計一節實驗課，讓學生基本掌握微生物培養的相關實驗操作，由于課上時間有限，安排了倒平板、平板劃線、稀釋涂布、血球計數、活菌計數等操作，而培養基的制備和滅菌，樣品的取樣和梯度稀釋，都在課前由興趣小組的同學來完成，在課堂上通過多媒體呈現。

通過預實驗來確定研究的課題。

（二）實驗流程

倒平板、平板劃線法、稀釋涂布平板法、無菌技術、微生物計數

（三）材料器具

高壓蒸汽滅菌鍋、水浴鍋、酒精燈、火柴、電爐、電子秤、稱量紙、報紙、錐形瓶、培養皿、大燒杯、玻璃棒、試管、移液槍、接種環、涂布器、封口膜、橡皮筋、恒溫培養箱、離心機、ep管、恒溫振蕩器、超凈工作臺、一次性手套、距地表3至8厘米土壤、酵母菌種、革蘭氏染色試劑盒等。

五、教學過程設計

（一）課前準備

1.知識儲備：完成了培養基制備，無菌技術、接種方法等理論學習，寫完學案預習部分。

2.材料準備：興趣小組兩名同學挖土，制備土壤懸液，用搖床充分搖勻，再用離心機離心。兩名同學負責制備酵母菌懸液，兩名同學負責配置培養基，并學會用高壓蒸汽滅菌鍋，另外兩名同學在超凈工作臺，梯度稀釋土壤懸液和酵母菌懸液。

（二）課堂教學環節

1.小組匯報，引出課題。

用學生課下展開討論感興趣的課題導入，讓興趣小組同學匯報他們預實驗的成果。

2、分組合作，完成課題。

把學生分成4組，前兩組做土壤中微生物的培養，后兩組做酵母菌的培養。這樣可以在有限的一堂課上，完成兩個課題，提高效率，共享實驗結果。學生能夠切實動手實驗，學會科學研究的一般過程：提出問題、設計方案、實施操作、得出結論。從而形成一定的科學思維，提高科學探究的能力。

采用問題引領的方法，用課件展示問題，幫助學生理解保證無菌的措施和平板劃線接種的要領。

（4）結果分析：

由于菌落長出來需要較長時間，所以用上一個班培養出的菌落直接進行觀察。學生根據教師提出的問題有目的的觀察菌落。

①如何確定平板是否有雜菌污染？

②如何判斷哪些平板上是酵母菌菌落？哪些平板是土壤微生物形成的菌落？根據菌落的哪些特征來區分不同特征的微生物？

③劃線接種的平板上都長出單菌落了嗎？分析原因。

根據學生發言的情況給予評價。拿出已經長出菌落的平板，演示挑取劃線再純化培養，思考;劃線分離法能用于計數嗎？

④為什么稀釋涂布平板法可以用于計數？選擇什么樣的平板進行計數？如何確定稀釋倍數是不是合適？

⑤對于統計出來的數據怎么樣處理？怎樣估算1毫升菌液中的酵母菌數量？

⑥估算結果與真實值相比有何變化？原因是什么？

通過問題驅動，學生主動得出計數的原則和計算公式，采用觀察法、練習法，學生觀察并分析實驗結果，培養學生的觀察能力、分析并解決實際問題的能力，落實科學探究的核心素養。

3.探究深化，鏈接高考。

微生物計數是本節課的難點，溫故知新，聯系必修內容，生物計數的方法，樣方法，標準重捕法，血細胞計數法等，討論應用，聯系必修三，種群的數量變動J型曲線和S型曲線的數學模型構建。

①回顧舊知：利用血細胞計數法計數，使用顯微鏡和平板電腦觀察計數。

②用表格形式比較平板劃線法、稀釋涂布平板法、顯微計數法異同。

③鏈接高考：真題訓練，加強鞏固。

設計意圖：任務驅動法、實驗操作法：學生利用平板電腦觀察并分析實驗結果，使課堂更加高效和有趣。最后歸納本節課的核心內容。教學方法是歸納法。

4.課題延伸，發散思維。

（1）課后作業：

①比較同一稀釋倍數下兩種微生物計數方法得到的數據，分析原因。

②實驗現象及數據記錄（菌落的數量，大小，形態）每天用平板拍照。查閱資料，比對圖片，初步判斷土壤中的微生物菌種類型。撰寫實驗報告。

（2）課題延伸：

安排了學生比較感興趣的問題：使用免洗手消毒凝膠前后，手上細菌數量的變化。手機殼上的細菌有多少？趵突泉水里有多少微生物？發動學生以學習小組的方式商討實驗課題，設計實驗方案，并形成文字稿，明確本小組的研究方向。

六、創新與反思

【創新】

1.合理優化授課內容：源于課本又不依賴課本，按課程標準對教材內容重組，把微生物實驗中基本技能的操作流程濃縮到一節課45分鐘完成。通過設計環環相扣，把不連續的微生物實驗，在一節課中盡量完成，利用上個班做實驗的結果來計數，既高效完成了教學內容，又培養了學生動手能力，同時體現生命觀念、科學思維、科學探究、社會責任。

2.實驗操作輔助手段的創新

剪裁好和培養基一樣大小的圓紙片，在紙上畫上5個區域的平行線，輔助學生首次劃線分離接種，降低難度，節約時間。通過輔助的紙片，基本解決了學生劃線時區域分配不合理，劃不直、用時長等問題。

3.充分利用現代教學技術，多媒體，便攜式數據終端平板等，課上播放興趣小組同學的準備工作視頻，幫助同學回憶培養基制備、滅菌等上節課教學內容，又可以指導本節課稀釋過程，非常高效。

【反思】

本節課設計的操作環節較多，學生容易忘記操作要領，耗時較多，狀況頻出，平板正放于培養箱，劃線時還在稀釋菌液，涂布時，從高濃度到低濃度時，不換槍頭，這時，不急于糾錯，可以出結果時，讓學生自己來錯誤分析原因。微生物實驗的失敗率很高，組織學生分析失敗的實驗反而更有價值。

實驗效果與評價

1.學生通過本節實驗課，基本掌握了微生物實驗室設備的使用，學會配置培養基，倒平板，平板劃線接種，稀釋涂布平板法接種，間接計數法統計活菌數量以及顯微計數法統計酵母菌。

2.通過綜合實驗的訓練，提高了學生的動手能力，分析和解決實際問題的能力。學會科學研究的一般過程：提出問題、設計方案、實施操作、得出結論。從而形成一定的科學思維，提高科學探究的能力。

3.平板電腦輔助教學是本節課的一大特色，豐富了本節課的課堂容量，提高學生的學習效率。

4.注重教材的重塑，實現知識的承前啟后，符合學生的認知水平。實驗內容安排合理，教師講解示范簡明、準確，板書規范。