微生物的培养和应用教学设计.docx

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1、北京市中小学“京教杯”青年教师教学设计大赛教学基本信息课名微生物的培养与应用是否属于地方课程或校本课程否2016 年 6 月 29学科生物学段高中年级高二授课日期日，7 月 8 日，7 月11 日教材书名：生物技术实践出版社：人民教育出版社出版日期： 2007 年 1 月教学设计参与人员姓名单位联系方式设计者周潜英顺义区第一中学13718664765实施者周潜英顺义区第一中学13718664765指导者乔秀芹顺义教育研究考试中心13520468898李晓伶顺义教育研究考试中心15210668789其他参与者马会放顺义区第一中学13716199906指导思想与理论依据“倡导探究性学习”是高中生物

2、课程标准提出的重要理念之一。倡导探究性学习，力图促进学生学习方式的变革，教师应首选现实环境，使学生身临其境，动手动脑，主动参与探究过程。通过实验等实践活动，帮助学生更好地理解和掌握相关知识，提高学生在实验操作、科学思维、分析和解决问题以及交流与合作等方面的能力，促进学生形成尊重事实、坚持真理的科学态度。教学背景分析教学内容分析 ：微生物的培养与应用是人教版选修1生物技术实践模块的一个独立专题。课标对此专题的具体要求是：1. 进行微生物的分离和培养； 2.测定某种微生物的数量； 3.研究培养基对微生物的选择作用； 4. 探讨微生物的利用。教材针对课标要求制定了三个课题：课题1 微生物的实验室培养

3、；课题2 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数；课题3 分解纤维素的微生物。在本专题的3 个课题中，课题 1 介绍了最基本的微生物技术，是开展其他两个课题的基础。学生只有掌握了课题1 所介绍的基本技术，才可能完成本专题的其他课题。课题2和课题3 要求分离特定的微生物，难度较大、探究性也更强。虽然课题1 为课题 2、3 提供了知识和技能的支撑，但三个课题的实验目的相对孤立、没有连带关系。在以往的教学中，我校课题1 会开展以酵母菌为材料的平面培养、菌落的分离（共两课时） ；由于时间的紧缺和实验材料的有限，课题2 和课题 3 仅仅停留在纸上谈兵层面（各一课时），课标中 “微生物的计数”和“研究选择培养基

4、对微生物的选择作用”两个教学任务仅是书面学习，整个专题一般需要4 课时完成。学生虽然进行了微生物的接种、培养操作，但其目的性不强，操作的目的仅仅是为了练习操作，而不是为了解决一个真实的问题。学情分析 ：我所教学生为实验班学生，他们具有一定的自学能力；他们喜欢上实验课，乐于动手，并具有一定合作探究、分析问题的能力，在任务的驱动下能选择或设计不同的方案去实施。我的想法： 基于以上教学内容和学情分析，我力图创设一个大课题背景，想通过问题引领任务驱动，带领学生分步落实课标的具体要求。 即：教室的一块窗纱大概有多少类细菌？ 1cm2 约有多少个细菌？不同的细菌对临床常用的几种抗生素有没有抗药性？学生在问

5、题的驱动下，设计方案、实施实验、逐步达成课标要求。微生物的培养实验，操作本身所需时间并不太长，但是，由于操作前通常需要制备培养基、对培养基和其他材料用具进行灭菌，操作后通常需要几天的培养时间和对微生物的观察，因此，在安排教学的时候， 课上与课下的时间统筹安排。最终计划整个专题用3 课时完成（教学安排见流程图） 。教学方式 ：基于任务驱动的实验探究活动技术准备 ：1.教学 PPT2.教师自录微课视频：稀释涂布平板法接种视频平板划线法接种视频3.学案菌落特征和菌落数目统计表细菌抗药性实验实验报告4.实验准备药品 ：牛肉膏蛋白胨NaCl蒸馏水无菌水琼脂抗生素 3 种75%酒精用具 ：酒精棉培养皿锥形

6、瓶烧杯玻璃棒封口膜皮筋涂布器接种环酒精灯微量移液器牛皮纸摇菌管仪器：超净工作台高压蒸汽灭菌锅摇床恒温箱电子天平电磁炉等教学目标和重难点知识目标 ：举例说出常用的灭菌、消毒方法；说明微生物分离、纯化的方法；解释微生物分离、计数的原理。能力目标 ：能配制培养基，培养、选择所需微生物；独立完成微生物的接种操作，进行微生物的分离、计数和纯化；观察和记录微生物的菌落特征，统计培养过程中的相关数据，并作出合理的分析和判断；设计可行的实验方案，实施方案，对实验结果作出合理的解释。情感态度价值观：养成良好的实验操作习惯、形成合作意识；养成严谨诚实、实事求是的科学态度。重难点： 独立完成微生物的接种操作，进行微

7、生物的分离、计数和纯化；养成良好的实验操作习惯；设计可行的实验方案，实施方案，对实验结果作出合理的解释。教学流程图：课前准备1.设计学案， 引导学生自学微生物培养的相关知识。课 标 要2.小组代表制备牛肉膏蛋白胨问题 1：高二（ 3）第固体培养基。求 ： 进班教室里的一块一3.师生一起制备窗纱水洗液。行 微 生窗纱上大概有多课课堂教学1.提出本单元要探究的问题。物 的 分少 类 细 菌 ? 平 均时2.研讨问题 1 的解决方案， 进行离 、 培1cm2约有多少个稀释涂布平板操作。养 、 计细菌？3.小结，点评学生操作。数课下延伸微生物培养，每隔 24h 观察、拍照并作记录；课 标 要求：研究培

8、 养 基对 微 生物 的 选择作用；探 讨 微生 物 的利用课前准备汇总各小组的实验数据、照片课堂教学1.实验结果展示、交流、分析，第初步得出问题1 的答案。二2.讨论“问题2”的研究思路。课3.用平板划线法纯化某种细菌。时4.小结，点评学生操作。课下延伸1.培养、每隔24h 观察、拍照。问题 2：不同细菌2.每小组挑取单菌落接种到液体培养基培养；对 常 见 的抗 生 素是否有抗药性？课前准备1.实验结果照片的收集整理。2.师生配制普通培养基和含抗生素的培养基。第课堂教学1.实验结果展示、交流、评价。三2.明确本节课学习任务，研讨课“细菌 X对血药峰值浓度的抗生时素是否有抗药性”的实验方案；3

9、.对老师预实验结果进行分析和判断。4.学生进行抗药性实验。5.本课点评和单元小结。课下延伸培养、每隔 24h 观察、统计，完成实验报告。教学阶段课前准备第一课时课堂教学教学过程与教学资源设计教师活动学生活动设计意图1. 设计学案，引导学生自学；1. 自学培养基及其制备、 无课上课下统筹安排， 让2. 安排小组代表配制牛肉膏蛋白菌技术、 接种方法等相关知活动顺利进行。胨固体培养基；识；3. 用 10 升的无菌水搓洗60cm2. 学生代表配制培养基；60cm的窗纱。1陈述某同学在冲洗教室窗纱过程中的发现和疑虑，提出研究的倾听从学生的日常生活出问题。发，提出要探究的问问题 1. 高二（ 3）班教室的

10、一块窗题，激发学习的兴趣。纱上大概有多少类细菌? 1cm 2 窗纱约有多少个细菌？问题 2. 不同细菌对常见的几种抗生素有没有抗药性？2. 针对问题 1 引导学生思考解决思考，回答问题的方案。（1）细菌很小， 肉眼是看不见的，（ 1）回答：用显微镜观察；用什么工具可以看见细菌？窗纱将窗纱上的细菌用无菌水通过问题引领， 让学生不薄也不透明，不能将窗纱直接尽量搓洗下来观察计数。首先用已经学过的方放在显微镜下观察，怎么办？法解决问题；(2) 引导学生联系和对比已做的（ 2）回忆酵母菌种群数量条件限制， 可以尝试用酵母菌种群数量计数的实验。指计数的情境。新的方法解决问题。出用显微镜直接观察计数法的困难

11、。（3）讲解：可以根据菌落特征初（ 3）倾听、观看老师的 PPT步判断细菌的种类；通过数菌落图片数来反映接种量样品中细菌的数量。（ 4）回答：稀释涂布平板对预习效果的检测(4) 提问：通过预习，你觉得哪法，稀释涂布平板法不仅可种接种方法能达到目的呢？为什以得到单菌落， 观察菌落特么？征，还可以让菌落分散较开，有利于计数。划线法菌落可能会连成一片， 不利于计数。3. 提问梯度稀释操作和涂布平板回答 ：学生是第一次操作， 老操作各自的注意事项。用无菌水稀释样液， 避免杂师通过多种方式，提菌污染； 稀释后要摇匀再取示、示范学生， 力求达样；酒精灯火焰旁操作；涂到较好的实验状态和布器灼烧后冷却再涂布；

12、 平实验结果。板倒置培养等；4. 微课视频演示稀释涂布平板法观看的操作。5. 提出操作要求，强调注意事项倾听（安全第一、无菌操作、倒置培养等）。巡视并指导学生实验操作分组实验每组的实验安排是为嘱咐学生收拾操作台全班分 9 组，每组由1 位同了确保每组都能出现学完成梯度稀释操作；每理想的结果， 全班每个人 1 个平板， 各涂布不同的稀释度都有多个数值。稀释度。接种完， 37恒温培养箱培养6. 本课小结。 包括对学生实验操倾听、思考及时指出学生操作出作的肯定和指出学生操作过程中现的问题， 大家一起分出现的问题。析，可深度解决问题课下叮嘱学生课下观察、记录每隔 24h 拍照、观察菌落特延征、记录；统

13、计菌落数目。伸课前汇总各小组的菌种数、菌落数、提供素材便于课上展示准实验照片备1. 简要回顾上节课流程。回顾上节课内容细菌培养需要时间， 两节课间隔了多天， 带领学生简单回顾上节课2. 实验结果展示、交流、分析；观看、思考、回答的流程， 勾起学生的回（1）展示学生课下观察记录的活（ 1）观看 PPT。忆动照片及部分实验结果照片。（2）提出问题，引导学生对实验（ 2）对数据进行分析和判现象和实验数据进行合理的分析断。和判断。第为什么随着菌液稀释倍数的提窗纱中不同细菌数量不学会处理实验数据、 分二课高，菌的种类数目减少，菌落变同，稀释倍数较低时所有细析误差的原因。课堂大？最终如何界定窗纱上细菌的菌

14、类型基本都能出现；稀释同时养成严谨、诚实、时教种类有多少？倍数高时， 数量少的细菌菌实事求是的科学态度。学落不能出现。 且稀释倍数升高，细菌数量减少，生存斗争减小，菌落较大。在没有杂菌污染的前提下，出现的菌落类型都计数。针对学生菌落数目统计表的数菌液摇匀与否、 接种量不据提问为什么数据差距较大？引等、涂布不均、多人操作存导学生从操作方面分析原因。提在个体差异等因素都会造问如何得到更准确的数据？成数据差距较大； 由一人严格按操作要求操作， 多次实验，才可能出现较为准确的数据。提问如何计算平均1cm2 窗纱约平均值 10稀释度有多少个细菌？水洗液总量 / 窗纱面积展示老师实验数据，提问方案窗纱清洗

15、不彻底； 有些细强调还有哪些因素导实施过程中 还有 哪些因素会导致菌不适宜在此培养基环境致误差可以避免与前实验值与实际值有偏差？偏大还生存；多个细菌形成一个菌面内容的重复， 也促使是偏小？落等因素会导致实验值的学生将分析实验误差偏大或偏小。的角度放宽课堂教（3）总结：通过实验，我们已经总结具有承上启下作学初步得到了问题 1的答案。教室用。窗纱的细菌种类较多、数量庞大，也许里面某些细菌还有致病性，所以，平时还是少触摸、勤洗换。3. 抛出第二个大问题“窗纱中的思考、回答 ：不同细菌对常见的抗生素是否有首先要分离、纯化菌株；然分清解决问题的流程。抗药性”？提问 ：解决这个问题后做细菌抗药性实验。的大

16、致思路是什么？4. 讲解 纯化细 菌常 用的两 种 方观看、倾听、回答法；明示下一个任务是用平板划线法学生明确操作流程、 注对细菌进行纯化。意事项和实验要求， 以(1) 微 课 演 示 平 板 划线 法 的 操(1) 观看视频便后续操作顺利进行。作。(2) 提问平板划线法的注意事项(2) 回答：每次划线前及最后一次划线结束均要灼烧接种环； 接种环冷却后再划线；下一区划线起点是上一区划线末端； 划线首末区不能相连等等。(3) 提出实验操作要求。倾听5. 指导学生实验操作 .分组实验 ，每组成员在平板嘱咐学生收拾操作台挑取同一个菌落进行划线确保每组都能分离出操作，每人在平板上划三个单菌落。区或划

17、S 型曲线。 37恒温培养6. 本课小结。 包括对学生实验操倾听作的肯定和指出学生操作过程中出现的问题。课叮嘱学生定期观察、拍照，接种；下延伸课前 收集每组纯化的细菌照片，准 和学生一起配制培养基。备1. 简要回顾上节课流程。2. 展示学生平板划线的部分实验结果，引导学生评价哪个最好？为什么？不好，原因是什么？怎么避免？课第堂3. 提问学生本节课的教学任务?三教课学时4. 利用阿莫西林分散片说明书上的信息， 创设情境 ，提出具体问题“细菌 X 对血药峰值浓度的阿莫西林是否有抗药性？” 要求学生研讨设计实验方案。5. 展示老师预实验结果，引导学生对结果进行分析判断。鼓励学生谈谈对使用抗生素的认识

18、。6. 总结前两次实验的不足之处，提出实验要求。指导学生操作7. 本课小结和单元小结课 叮嘱学生观察、记录、完成实验下报告延伸1.培养、观察、拍照；为下节课涂布接种做2.每小组挑取一个单菌落准备接 种 到 液 体 培 养 基 培 养24h；配制普通培养基和含抗生便于课堂展示素的培养基、倒平板培养基课堂需要1.回顾2.从实验操作的角度和实在实验结果的评价过验目的（分离单菌落、纯化程中，体会到操作规范菌种）的角度 评价实验结果性的重要性。和提出解决问题的方法。3.回答 ：要进行细菌抗药性第 2 第 3 课时相差 3 天，实验。通过提问， 让学生回到课题背景中来。4. 小组研讨实验方案， 三分钟后交

19、流、汇报:发展科学探究能力，学实验要设置对照组和实验会设计可行的实验方组，即普通培养基和含抗生案。素的培养基； 每组多做几个平板；每个平板接种量相本节课学生的实验结等；相同条件下培养相同时果不能出来， 通过对老间，统计菌落数进行比较。师实验结果的分析，可以提高学生收集证据、5. 分析实验结果， 谈谈对使 解释数据的能力； 同时用抗生素的启示： （ 1）对症 对抗生素的正确使用下药，不能滥用抗生素；（2） 有一定的认识。按照药品说明的频率使用，不能吃一顿停一顿。倾听进行抗药性实验操作倾听系统回顾单元教学每隔 24h 观察、统计，完成在实验报告的填写中实验报告对探究的问题有系统的认识。学习效果评价

20、设计1. 学生是否能明确每节课的活动目的。2. 课上是否积极参与课堂回答问题，回答问题的方向是否正确。在小组同学的合作下能否规范的完成实验操作。3. 课下能否及时观察、记录实验现象、填写实验报告。教学设计特色说明与教学反思1. 创设现实生活情境，利用两个具体的问题驱动学生进行探究活动，在解决实际问题的过程中逐步落实课程标准规定的具体内容，不拘泥于教材；教师的主要任务不是详细讲解，而是给学生提供实验条件，指导学生设计和进行实验，参与和辅导学生的讨论。2. 教学过程重实践。每个学生在每节课都有充分的动手和动脑机会，学生在实践活动中提高了实验设计、动手操作、收集数据并处理数据等科学探究能力。尤其是本次平板划线操作整体效果比往届好很多，究其原因学生在具体而又感兴趣的任务驱动下，态度非常重视，操作比较细心认真。3. 活动实践过程中突出小组合作。每节课课上课下都是以组为单位学习、动手操作，每位成员的实验结果关乎实验的整体效果，增强了组内的合作精神。