1、微生物的实验室培养教学设计 “微生物的实验室培养”是研究和应用微生物的前提，其中包含的基本操作技术有培养基的制备、无菌技术操作以及纯化培养微生物，是生物科学、医学等领域最基本的实验技术，也是高中生必须掌握的实验操作技术。因此，“微生物的实验室培养”是高中选修教材中一个非常重要的内容，本文从实验原理、实验操作和实验结果评价等方面提出相应的教学建议。一、教材分析1.教材中的地位“微生物的实验室培养”是高中生物选修专题2“微生物的培养与应用”中的第1个课题，旨在为学生实践其他的关于微生物技术的实验做好铺垫，又由于本节内容位于传统的发酵技术之后，所以它是在传统的微生物实践技术的基础上发展起来的，同时又
2、为微生物的应用奠定了基础，因此，可用“承前启后”这个词语来概括本课题的地位。2.教学目标依据课程标准及教学要求确立本课题教学目标如下：（1）知识目标：列举培养基的种类，说明培养基配方及作用；概述无菌技术。（2）能力目标：尝试培养基的制备、高压蒸汽灭菌和平板划线法等基本操作技术。熟练规范地进行无菌操作，成功地培养微生物。（3）情感态度价值观方面：体验制作牛肉膏蛋白胨培养基，培养纯化大肠杆菌的方法；参与实验过程，体验实验操作领悟实验原理，交流实验体会；形成勇于实践、严谨求实的科学态度和科学精神。3.教学重难点：无菌技术的操作由于微生物在自然界分布广泛，在实验室培养微生物除了要为微生物提供合适的营养
3、和环境条件外，还需要确保其他微生物无法混入。因此，实验时针对培养基、操作者、用于培养的器皿、接种工具等使用不同的方法进行消毒灭菌处理。在“无菌”的条件下接种和培养，获得纯净培养物，才能成功培养微生物。可见无菌技术是微生物培养过程的关键。教学中可联系医疗和生活实际深入理解无菌技术。二、学情分析授课对象为高二理科普通班的学生，在学习完必修内容之后，已对生物知识有足够的理解和掌握，并对于微生物的认知已达到相关要求。在学习完选修专题1“传统发酵技术的应用”之后，对于微生物的许多生物学特征等掌握更加透彻，也具有相应的逻辑思维以及解决问题的能力，对于本节课内容绝大部分学生可以掌握很透彻。三、教学理念根据新
4、课改中高中生物课程的指导思想和新课程标准的“提高生物科学素养；以及我校提出的“六层递进问题发现法高效课堂”的教学理念，对本节内容进行教学设计。四、课时安排 “微生物的实验室培养”这一课题，需2课时完成，本节课为新授课第一课时。五、教学方法本节内容主要采用问题情境法、自主学习以及合作探究法完成教学。问题情境法：通过创设有趣的情境，提高学生的注意力和学习兴趣，通过创设的情境导入新课，进而提出问题，启发学生思考。自主学习：学生自主阅读相关内容，并根据老师设置的问题找到相关答案及重点内容。合作探究法：组织和引导学生，充分利用书本中的实验操作内容和图示，以及运用自己掌握的知识，通过合作探究的方法，来解决
5、未知的问题。六、教学思路1.设置适当情境有效导入虽然微生物无处不在，但由于其一般个体微小，肉眼不可见，须在光学显微镜或电子显微镜下才可看见，所以学生对微生物的相关知识总体比较抽象。我尝试以如下情境导入：小时候，每当我们听到微生物这个名词，会想到哪些？学生回答细菌病毒之类的。会使人感冒生病、拉肚子甚至死亡。并回顾专题一传统发酵技术的应用中关于微生物的相关知识。通过一个简单的情境导入，使学生都参与其中回答问题，调动学生的学习动机，并使学生进入学习状态。2.重视基础知识夯实理论“微生物的实验室培养”这一课题，就当前普通高中新课标大纲而言是一个非常重要的课题，要保证该课题的有效展开，必须高度重视基础理
6、论知识的探究学习。基础知识部分主要就是弄清楚三个概念：培养基、菌落和无菌技术。3.实验操作部分：建立流程、弄清原理体会无菌技术制备牛肉膏蛋白胨固体培养基该培养基的配置细节较多，但是并不是完全要记住的，只要抓住关键的环节（牛肉膏和蛋白胨的称量与溶化方法、先调pH后灭菌等），然后建立简单的流程图即可。七、教学过程教学步骤教师活动学生活动设计意图新课导入【提问】在你们小的时候，如果听到微生物这个名词，会有哪些方面？细菌病毒这些微生物，可能会使人感冒生病等等。【提问】上一专题传统发酵技术的应用中，制作果酒、果醋、腐乳泡菜等，起到最主要作用的是什么？传统发酵都是通过原料自带菌种自然感染再进行相应的发酵过
7、程而制作完成的。现代工业生产中则是接种纯净的菌种。【提问】要想获得纯净的菌种需要注意两个大方面，是什么？【回答】细菌、病毒【回答】微生物的发酵作用逐步引导学生【回答】为微生物的生长提供必须的营养和环境条件，并防止杂菌的污染通过创设与生活相关的简单情景，激发学生的学习兴趣，启发学生思考给学生一种观点，即微生物并不都对人体有害，有些微生物在人类的生产生活中占据重要作用通过一些列的问题，逐步引入本节课所讲内容基础知识【ppT展示】微生物的概念及特点，以及微生物的五大分类要想培养微生物，需要有适合微生物生长的地方培养基。学生阅读关于培养基的相关内容，并找到以下问题的答案何为培养基？按物理性质如何分类？
8、不同的培养基有不同的配方，但是其基本成分都相同，都包括哪些营养成分？【ppT展示】有菌和无菌的固体培养基、液体培养基【思维拓展】你还记得硝化细菌吗？你能说出它的同化作用类型吗？自养生物有一个最大的特点，是什么？那么，如果培养自养微生物，在制作培养基时，碳源应如何处理？学生简单记忆，并【理解】细菌、真菌、放线菌是三种不同的微生物学生自主阅读相关内容，找到答案并整合信息，回答问题学生认真观察学生根据先前所学的内容，尝试进行知识迁移，根据设置的问题的层层递进，逐步解决问题并回答避免学生对微生物的分类产生混淆而导致做题过程中语言描述出错加深印象培养学生根据已学知识解决未学问题的能力无菌技术制备纯净培养
9、物最为关键的操作技术。学生阅读无菌技术的相关内容并找到以下问题的答案无菌技术的关键是什么？无菌技术包括哪些方面？消毒和灭菌的概念及区别？绘制表格，比较消毒和灭菌的区别设置不同适用对象让学生判断应该使用的消毒或灭菌方法学生自主阅读相关内容，找到答案并整合信息，回答问题学生根据给出表格，进行完善制备培养基【ppT展示】制备培养基的步骤学生阅读相关内容，并思考下列问题：制备培养基时还需要注意哪些具体操作？不同的微生物对pH的要求相同吗？制作培养基还需要什么重要操作步骤？该操作步骤应放置在哪一个步骤之前？为什么？并小组合作讨论倒平板内容中的四个问题学生自主阅读相关内容，同桌之间简单交流，进行归纳，回答
10、问题以学习小组为单位进行问题讨论考察学生对制备培养基步骤和操作的理解程度难度稍大，需合作交流完成课后思考【ppT展示】当你制作完成若干培养基之后，你如何判断培养基未被杂菌污染可以正常使用？若你现在有液体培养基和某种安全的微生物让你设计小实验判断该种微生物的异化作用类型（呼吸作用方式），你该怎么做？学生仔细阅读并记忆，下一节课提问八、教学反思 本节课可以通过生产实例入手，引导学生认识在微生物的培养过程中，保持培养物纯净的重要性。在实验中充分发挥学生的主动性，让学生多练习相应操作，从中体会纯净培养过程中“无菌”操作的重要性。要让学生熟悉实验原理再进行操作实验，利用培养结果指导学生回顾实验中的成败并相互讨论总结，深入理解知识。当然由于微生物的微观性和危害性，一定要教育学生培养良好的卫生习惯。