基于高中與大學生物學教育銜接的教學設計

[中圖分類號] G633.91 [文獻標識碼]A [文章編號] 1674-6058（2025）23-0078-05

《普通高中生物學課程標準（2017年版2020年修訂）》（以下簡稱《課標》）進一步明確了普通高中教育的定位：我國普通高中教育是在義務教育基礎上進一步提高國民素質、面向大眾的基礎教育]。《課標》強調，普通高中教育的任務之一是為學生適應高等教育作準備[]，這實則要求普通高中教育在發展學生核心素養的基礎上，為其畢業后升學接受高等教育奠定基礎。因此，加強高中與大學之間的教育銜接成為必然趨勢。

的簡化形態。高中與大學生物學的有效銜接有助于增加知識深度、促進學生理解，使學生進入大學后能更好地適應高等教育階段的課程教學[2]。需注意的是，這種銜接應堅持以高中生物學知識為主、大學生物學課程知識為輔的原則，以保障高中生物學教學的正常開展，避免主次顛倒。本文以2019年人教版高中生物學教材選擇性必修3第一章第二節“微生物的培養技術及應用\"的第一課時“微生物的基本培養技術”為例，結合大學微生物學教材內容進行教學設計（如圖1）。

培養基的配制教師展示兩種微生物培養基的營 對比兩種培養基，激發學生的養構成，引發學生思考后，講解需 學生積極思考，分析兩種培 探究欲，說明培養基配制因微按微生物的營養類型進行配制， 養基的營養成分不同的原因 生物而異并介紹不同類型的培養基教師播放無菌技術相關視頻，引 通過觀看視頻、閱讀教材， 小組討論總結消毒與滅菌的無菌技術 導學生小組討論分析消毒、滅菌 學生歸納總結出消毒與滅 區別，以此強化記憶，提升歸的原理、方法等，并對比二者效 菌的原理、方法、區別 納能力，助力實踐應用果的區別教師結合課上、課下教學，指導學生完成微生物的純培養實驗，包 通過實踐檢驗學生的學習效

一、教育銜接的內涵

“銜接”在《現代漢語詞典》中的釋義為“事物相連接”，應用于教育領域可理解為將教育系統的各階段連接為有機整體。教育銜接的內涵尚未形成統一界定，不同學者有不同的理解。嚴雪怡將教育銜接界定為教育系統內部不同等級學制之間的連接[；曹瓊方則指出，教育銜接是指小學、初中等不同教育階段在保持自身獨立性的前提下，通過相鄰階段間的有效交流與協作，保障整個教育體系的系統性與延續性，進而使各教育階段在培養目標、教學內容、教學方法、教育制度等方面形成相互關聯的有機整體[4]。綜合不同學者的觀點可以得出，教育銜接是一種對不同教育階段進行縱向串聯與橫向并聯的連接機制，其核心在于使各階段在保持自身獨立發展的同時實現協同合作，對教育目標的達成具有關鍵的促進作用。

二、高中與大學教育銜接的必要性

教育銜接是涵蓋小初銜接、初高中銜接等多個階段的連續過程，其中高中與大學的教育銜接是極為關鍵的環節。

從學生發展角度來看，教育階段的劃分基于學生心理發展水平的階段性特征，而學生心理發展具有顯著的連續性。只有順應這一連續性，才能最大限度地促進學生全面發展，因此強化各教育階段的有效銜接至關重要，其中高中與大學教育的有效銜接尤為關鍵。這一銜接能讓學生在高中階段初步認知大學知識，不僅有助于學生克服中學到大學的轉變帶來的落差與不適，加速適應大學生活，還能引導學生從單一關注學術成就轉向全面發展個性、提升綜合素質，為其身心的健康成長奠定堅實基礎[5]

從終身教育體系構建來看，高中與大學的教育銜接扮演著至關重要的角色。終身教育理念強調教育是持續連貫的過程，每個階段既是對前一階段學習成果的延續，又為后續教育活動奠定基礎。因此，教育銜接在終身教育體系構建中意義重大，而高中與大學的教育銜接是核心環節。高中階段作為培養學生終身學習能力與素養的關鍵時期，通過提供必要的橋梁與過渡機制，確保學生從中學教育順利過渡到高等教育，從而有效貫徹終身教育理念，推動終身教育體系的構建[4]。

從教育質量與人才培養維度來看，高中承擔著鞏固義務教育普及成果、強化高等教育發展潛力的使命，具有承上啟下的關鍵作用。實施高中與大學教育的有效銜接，能在高中階段顯著拓寬學生的知識視野，激發其對生物學的濃厚興趣，提升教學效率，進而切實提高教學質量，優化人才培養路徑，實現教育的更高目標。

三、基于教育銜接的教學設計

（一）教材內容銜接分析

高中階段要求學生在選擇性必修3第一章第二節“微生物的培養技術及應用”的第一課時“微生物的基本培養技術”中，掌握培養基的配制、無菌技術、微生物的純培養三大知識點，各知識點與大學教材的銜接分析如下：

培養基的配制可結合大學微生物學教材第四章第一、二節內容進行教學。高中教材僅簡要介紹培養基的種類及營養構成，教師可結合大學教材中“微生物的營養要求”“培養基”等相關章節內容補充講解，以深化學生理解；高中教材對無菌技術的介紹較為詳細，而大學微生物學教材的相關闡述較少，因此銜接內容有限，但教師可通過視頻、圖片、動畫等多媒體形式，展示大學微生物學實驗中無菌技術的應用場景，實現直觀教學；微生物的純培養是本課時的重點知識，其銜接內容為大學微生物學教材中“微生物的分離和純培養”章節，教師可通過系統補充微生物純培養的方法及步驟拓展學生知識面，并以視頻的形式呈現實驗的過程與結果，強化學生對知識的理解。高中生物學選擇性必修3第一章第二節第一課時“微生物的基本培養技術”相關內容與大學微生物學教材的具體銜接如表1所示。

表1“微生物的基本培養技術\"高中教材與大學教材的相關內容銜接

續表

（二）教學過程

1.導人：創設問題情境

教師展示正常泡菜與變質泡菜的圖片，說明泡菜變質源于雜菌污染，進而提出問題：如何避免無處不在的雜菌混人發酵物？學生經思考與討論得出：需先對制作用具和原料進行滅菌處理，再接種純的乳酸菌，并控制發酵條件以阻斷雜菌侵入。教師繼續追問：如何獲得純的乳酸菌？

設計意圖：從日常生活中自制泡菜變質的情境切入，使學生認識到獲得純凈菌種、防止雜菌污染是泡菜制作成功的前提，進而激發學生深入探究的興趣。

2.新課講授

教師講解微生物相關知識，明確其概念：微生物是一類個體微小、難以用肉眼直接觀察的生物統稱，包括細菌、真菌、病毒及部分原生生物等，同時說明本節課涉及的微生物主要為用于發酵的細菌和真菌。隨后提出問題：實驗室中如何培養微生物？學生通過閱讀教材第9頁第一自然段可知，實驗室培養微生物需關注兩點：一是為目標微生物提供適宜的營養和環境條件；二是確保其他微生物無法混入，并分離出所需微生物。其中，“適宜的營養和環境條件”依賴培養基來實現，“防止其他微生物混入”則需借助無菌技術。

（1）培養基的配制① 培養基的營養構成

教師首先介紹培養基的定義：培養基是供微生物、植物或動物（或組織）生長繁殖的營養基質，由多種營養物質組合配制而成。隨后播放酵母菌培養基配制視頻，并提問：培養基包含哪些成分？引導學生從微生物所需營養物質的角度分析，歸納出培養基的營養構成包括碳水化合物、無機鹽、含氮物質、維生素和水等，且需滿足微生物對 pH 、氧氣等環境條件的需求。

此外，教師進一步講解碳源與氮源：碳源是含碳元素、能為微生物生長代謝提供能量的化合物（如二氧化碳、蛋白質、糖類等）;氮源是為生物體提供氮元素的物質（如氮氣、氨、尿素等）。對于硝化細菌等自養型微生物，可通過吸收二氧化碳獲取碳源，因此培養基中無需添加碳源；根瘤菌等微生物能利用氮氣補充氮源，故培養基中也無需添加氮源。通過拓展學習，學生可總結得出：并非所有微生物培養基都需添加碳源、氮源等營養物質。

設計意圖：通過播放視頻，使學生在感性認知基礎上，結合大學微生物學教材中“營養物質及其生理功能”的知識理性分析歸納培養基的營養構成，培養學生的歸納概括能力；同時，讓學生熟悉培養基制作流程，為后續實驗操作奠定基礎。

教師分別展示自養型與異養型微生物的培養基營養構成，學生通過對比發現：自養型微生物的培養基由簡單的無機物組成，而異養型微生物的培養基則較為復雜，除無機物外還需含有機物。針對學生由此產生的疑問，教師講解微生物的營養類型，引導學生理解因微生物的營養類型復雜、對營養物質的需求存在差異，故需依據不同微生物的需求配制相應的培養基。

設計意圖：通過展示不同培養基營養構成的圖片引發學生質疑，激發學生的求知欲進而推動教學；同時結合大學微生物學教材中“微生物的營養類型”知識，深化學生對培養基配制原理的理解。

② 培養基的種類

教師以思維導圖的形式依次呈現培養基的不同種類：按成分可分為天然培養基、合成培養基；按物理狀態可分為液體培養基、固體培養基、半固體培養基；按用途可分為基礎培養基、加富培養基、鑒別培養基、選擇培養基、基本培養基和完全培養基等。此外，教師還進一步介紹實驗室常用培養基的功能與特點。隨后，學生通過測驗題鞏固該部分知識。

設計意圖：采用思維導圖呈現培養基種類，以清晰的知識結構幫助學生快速記憶，同時便于課后高效復習。

（2）無菌技術

教師先播放“無菌技術相關操作過程\"視頻，引導學生通過觀看視頻學習無菌技術涉及的方法、設備及操作要點。隨后，請學生閱讀教材第11頁，重點關注“資料卡\"欄目內容，結合教材中無菌技術的相關闡述，以小組為單位討論分析消毒與滅菌的原理、方法、涉及的儀器設備，并比較二者對微生物作用效果的區別。最后，教師補充說明二者的主要應用范圍及使用的注意事項，為后續實驗操作作好鋪墊。

設計意圖：通過視頻觀看與教材閱讀，在教師引導下經小組討論總結消毒與滅菌的區別，既可強化學生對知識的記憶深度，又可提升學生的歸納總結能力，助力學生將知識應用于實踐，確保技術操作的準確性。

（3）微生物的純培養

教師以“酵母菌的純培養”為例，引導學生開展探究實踐。首先，讓學生閱讀教材第11頁，明確“培養物\"\"純培養物”\"純培養\"等概念，了解實驗原理、目的、所需器材及實驗程序。隨后，教師展示提前準備的葡萄酒，說明需從中分離提純酵母菌進行培養。

① 配制培養基

實踐操作：課前，教師組織對生物學興趣濃厚、操作能力較強的部分學生，依據教材描述配制培養基。

課上，教師播放高校實驗室“馬鈴薯培養基配制\"視頻，講解具體操作步驟以幫助學生掌握配制方法，進而提出問題：a.馬鈴薯作為培養基的主要制作材料，為酵母菌的生長提供了哪些營養物質？b.添加瓊脂的目的是什么？學生分組思考討論后，各派代表回答，最終在教師引導下總結得出結論。

② 滅菌

實踐操作：該步驟由教師組織部分學生課前完成并錄制視頻。在教師指導下，學生將配制好的培養基、培養皿、接種工具等放入高壓蒸汽滅菌鍋。

課上，教師播放課前錄制的滅菌視頻，使學生通過視頻了解操作過程并進行實踐。

③ 倒平板

實踐操作：課前，教師組織部分學生將滅菌后的培養基倒入培養皿，待培養基冷卻凝固后倒置培養皿，并錄制操作視頻（制備的平板數量與班級人數一致）。

課上，教師播放視頻，學生觀看學習后，使用教師準備的冰涼粉進行模擬操作。同時教師講解：a.倒平板需在無菌環境中、點燃的酒精燈旁進行，以避免雜菌污染；b.培養基凝固后倒置的目的：一是借助重力使培養基表面及次層富集微生物生長所需營養物質，利于微生物生長；二是防止空氣中的微生物污染培養基及培養物；三是減少瓊脂中水分的蒸發。

設計意圖：課前組織部分學生完成培養基配制、滅菌、倒平板等操作；課堂中教師結合視頻詳細講解各步驟及注意事項，并提供材料讓學生進行模擬操作。雖僅部分學生參與實踐，但視頻展示與模擬操作能共同加深學生對實踐過程的理解和掌握。

④ 接種和分離酵母菌

實踐操作：教師先演示平板劃線制作過程，講解操作要點，隨后讓學生分組進行劃線操作，確保每位學生都能參與實踐（每人劃一個平板）。期間教師需頻繁巡視、指導，及時糾正學生的錯誤操作。

操作結束后，教師針對劃線提出問題：a.為何每次劃線前需用酒精燈灼燒接種環？劃線結束后為何還要灼燒接種環？b.為何每次劃線需從上一次劃線的末端開始？c.為何第一次劃線不能與最后一次劃線相連？學生思考討論后，師生共同總結：a.劃線前灼燒接種環是為了殺滅接種環上的雜菌；b.從末端開始劃線是因為末端菌種數量少，便于分離出菌種；c.第一次劃線菌種多，若與最后一次劃線相連，會違背分離菌種的目的。

最后，教師拓展講解分離、培養微生物的其他方法，包括稀釋倒平板法、涂布平板法、稀釋搖管法、稀釋法、單細胞分離法等，并說明實際應用中需根據微生物的特點選擇適宜的方法。

設計意圖：平板劃線是本節課的重點與難點，要求全體學生參與操作，讓學生親身體驗技術流程，提升實踐技能，培養合作意識。通過對操作要點的提問，使學生明確注意事項及操作原理，確保實踐操作的規范性。

⑤ 培養和觀察酵母菌

由于微生物生長需要一定的時間，學生劃線結束后，將接種后的平板與未接種的空白平板（作對照）一同放入 28^°C 的恒溫培養箱中培養24～48小時。培養時間結束后觀察培養基表面的菌落，學生根據各類微生物的菌落特征分析是否成功分離出了酵母菌，并判斷不同菌落可能代表的菌種。師生共同反思操作過程中出現的問題，逐一分析原因并提出改進措施。最后，教師帶領學生繪制思維導圖，回顧本節課所學內容。

設計意圖：教師拓展講解“微生物菌落特征”相關知識，助力學生正確判斷菌種，豐富知識儲備。對實驗結果的分析既能強化學生對知識的記憶，又能讓其體會成功的滿足感，增強對生物學的熱愛。

（4）課后實驗拓展：微生物畫的制作

微生物畫是借助微生物的生長繁殖特性，在特定培養基上勾勒出富有藝術魅力的圖案與圖像。在高校生物科學、生物工程及微生物學等專業課堂上，微生物畫已成為實驗教學的亮點，可直觀展示微生物的形態多樣性與獨特性。在高中生物學“微生物的基本培養技術”教學中，引入“微生物畫制作”實踐實驗，可點燃學生的學習熱情，激發他們的探索欲望。學生通過親自創作，可直觀觀察微生物的形態與生長規律。這一過程不僅要求學生掌握培養基配制、規范接種、細致培養觀察等微生物基本培養技術，還能促使其在實踐中深化理論知識，提升動手操作能力與實驗技巧。這些實踐經驗有助于學生鞏固所學內容、激發創新思維、培養問題解決能力，同時為跨學科學習搭建橋梁。因此，教師可在學生完成接種、等待微生物培養期間，組織課后實驗拓展，指導學生制作微生物畫。

實驗準備：教師預先準備培養皿、PDA（馬鈴薯葡萄糖瓊脂）畫筆、釀酒酵母（白色）、膠紅酵母（紅色）酒精燈等實驗材料。

具體操作：

a.設計圖案：根據創作需求，確定待繪制的圖案或圖像；b.配制培養基與滅菌：學生按PDA使用說明配制馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養基，將培養皿、培養基、畫筆放入高壓蒸汽滅菌鍋進行滅菌處理；c.倒平板：在無菌條件下將培養基倒入培養皿，待其凝固；d.接種：在點燃的酒精燈旁，使用滅菌后的畫筆將微生物菌種按設計的圖案精確接種到培養基上；e.培養：將接種后的培養血置于適宜溫度和濕度條件下培養，使微生物通過生長繁殖形成設計圖案。

設計意圖：將肉眼難以直接觀察的微生物轉化為栩栩如生的微生物畫，能極大地激發學生的學習興趣。在創作過程中，學生不僅能深入理解并應用“微生物的基本培養技術”相關知識，還能在實踐中鞏固所學，有效提升實驗操作技能。

四、教學反思

本節課從日常生活中泡菜變質的生物學現象切入，引導學生對變質原因產生好奇，進而激發對無菌技術、微生物純培養的求知欲。教學中，教師將培養基的配制、無菌技術、微生物的純培養等內容與大學微生物學教材知識相結合，深人講解原理與方法，有效拓寬了學生的知識面。

針對“微生物的純培養”實踐教學，考慮到學生現有基礎較為薄弱，教師引入大學微生物學課程的實驗視頻并設計模擬操作環節，使學生在明確“做什么”\"怎么做”“為什么這樣做”的前提下開展動手實踐。實踐教學采用課上、課下相結合的方式，保障了實驗的連續性，確保學生能完整體驗實驗全過程。這不僅有助于學生系統掌握微生物基本培養技術、構建知識網絡，還有助于學生鍛煉實踐操作能力、培養團隊合作能力。此外，將微生物畫制作與本節課的教學相結合，有效激發了學生的學習熱情，對提升教學質量起到積極作用。

[參考文獻]

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[3]嚴雪怡.教育體系內學制間溝通、銜接的特點、形式和方法[J].職教通訊，2000（1）：9-12.

[4]曹瓊方.中學與大學有效銜接的策略研究[D].曲阜：曲阜師范大學，2008.

[5]陳國華.高中與大學銜接的現狀反思與改進路徑[J].當代教育科學，2016（6）：3-6.

（責任編輯 羅艷）

[基金項目]省級傳統專業改造提升項目“生物技術專業改造提升項目\"（項目編號：2022zygzts061）;研究生創新創業實踐項目“‘微熠’——國內首個微生物藝術品創作及沉浸式微生物科普教育踐行者\"（項目編號：2023cxcysj146）。