《微生物的培养、分离和计数》

管金凤

一、 教材分析

本节课来自于（2019）选修性必修3《生物技术与工程》第一章第2节微生物的培养技术与应用的教学设计。

二、教学重点和难点

重点： 接种和分离的两种方法

难点： 微生物计数方法

三、教学方法

教学方法是温故知新、问题驱动法、直观法、比较法、逻辑推理法、讲练结合法。

四、实验优化

（一）确定课题

通过设计一节实验课，让学生基本掌握微生物培养的相关实验操作，由于课上时间有限，安排了倒平板、平板划线、稀释涂布、血球计数、活菌计数等操作，而培养基的制备和灭菌，样品的取样和梯度稀释，都在课前由兴趣小组的同学来完成，在课堂上通过多媒体呈现。

通过预实验来确定研究的课题。

（二）实验流程

倒平板、平板划线法、稀释涂布平板法、无菌技术、微生物计数

（三）材料器具

高压蒸汽灭菌锅、水浴锅、酒精灯、火柴、电炉、电子秤、称量纸、报纸、锥形瓶、培养皿、大烧杯、玻璃棒、试管、移液枪、接种环、涂布器、封口膜、橡皮筋、恒温培养箱、离心机、ep管、恒温振荡器、超凈工作台、一次性手套、距地表3至8厘米土壤、酵母菌种、革兰氏染色试剂盒等。

五、教学过程设计

（一）课前准备

1.知识储备：完成了培养基制备，无菌技术、接种方法等理论学习，写完学案预习部分。

2.材料准备：兴趣小组两名同学挖土，制备土壤悬液，用摇床充分摇匀，再用离心机离心。两名同学负责制备酵母菌悬液，两名同学负责配置培养基，并学会用高压蒸汽灭菌锅，另外两名同学在超净工作台，梯度稀释土壤悬液和酵母菌悬液。

（二）课堂教学环节

1.小组汇报，引出课题。

用学生课下展开讨论感兴趣的课题导入，让兴趣小组同学汇报他们预实验的成果。

2、分组合作，完成课题。

把学生分成4组，前两组做土壤中微生物的培养，后两组做酵母菌的培养。这样可以在有限的一堂课上，完成两个课题，提高效率，共享实验结果。学生能够切实动手实验，学会科学研究的一般过程：提出问题、设计方案、实施操作、得出结论。从而形成一定的科学思维，提高科学探究的能力。

采用问题引领的方法，用课件展示问题，帮助学生理解保证无菌的措施和平板划线接种的要领。

（4）结果分析：

由于菌落长出来需要较长时间，所以用上一个班培养出的菌落直接进行观察。学生根据教师提出的问题有目的的观察菌落。

①如何确定平板是否有杂菌污染？

②如何判断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？根据菌落的哪些特征来区分不同特征的微生物？

③划线接种的平板上都长出单菌落了吗？分析原因。

根据学生发言的情况给予评价。拿出已经长出菌落的平板，演示挑取划线再纯化培养，思考;划线分离法能用于计数吗？

④为什么稀释涂布平板法可以用于计数？选择什么样的平板进行计数？如何确定稀释倍数是不是合适？

⑤对于统计出来的数据怎么样处理？怎样估算1毫升菌液中的酵母菌数量？

⑥估算结果与真实值相比有何变化？原因是什么？

通过问题驱动，学生主动得出计数的原则和计算公式，采用观察法、练习法，学生观察并分析实验结果，培养学生的观察能力、分析并解决实际问题的能力，落实科学探究的核心素养。

3.探究深化，链接高考。

微生物计数是本节课的难点，温故知新，联系必修内容，生物计数的方法，样方法，标准重捕法，血细胞计数法等，讨论应用，联系必修三，种群的数量变动J型曲线和S型曲线的数学模型构建。

①回顾旧知：利用血细胞计数法计数，使用显微镜和平板电脑观察计数。

②用表格形式比较平板划线法、稀释涂布平板法、显微计数法异同。

③链接高考：真题训练，加强巩固。

设计意图：任务驱动法、实验操作法：学生利用平板电脑观察并分析实验结果，使课堂更加高效和有趣。最后归纳本节课的核心内容。教学方法是归纳法。

4.课题延伸，发散思维。

（1）课后作业：

①比较同一稀释倍数下两种微生物计数方法得到的数据，分析原因。

②实验现象及数据记录（菌落的数量，大小，形态）每天用平板拍照。查阅资料，比对图片，初步判断土壤中的微生物菌种类型。撰写实验报告。

（2）课题延伸：

安排了学生比较感兴趣的问题：使用免洗手消毒凝胶前后，手上细菌数量的变化。手机壳上的细菌有多少？趵突泉水里有多少微生物？发动学生以学习小组的方式商讨实验课题，设计实验方案，并形成文字稿，明确本小组的研究方向。

六、创新与反思

【创新】

1.合理优化授课内容：源于课本又不依赖课本，按课程标准对教材内容重组，把微生物实验中基本技能的操作流程浓缩到一节课45分钟完成。通过设计环环相扣，把不连续的微生物实验，在一节课中尽量完成，利用上个班做实验的结果来计数，既高效完成了教学内容，又培养了学生动手能力，同时体现生命观念、科学思维、科学探究、社会责任。

2.实验操作辅助手段的创新

剪裁好和培养基一样大小的圆纸片，在纸上画上5个区域的平行线，辅助学生首次划线分离接种，降低难度，节约时间。通过辅助的纸片，基本解决了学生划线时区域分配不合理，划不直、用时长等问题。

3.充分利用现代教学技术，多媒体，便携式数据终端平板等，课上播放兴趣小组同学的准备工作视频，帮助同学回忆培养基制备、灭菌等上节课教学内容，又可以指导本节课稀释过程，非常高效。

【反思】

本节课设计的操作环节较多，学生容易忘记操作要领，耗时较多，状况频出，平板正放于培养箱，划线时还在稀释菌液，涂布时，从高浓度到低浓度时，不换枪头，这时，不急于纠错，可以出结果时，让学生自己来错误分析原因。微生物实验的失败率很高，组织学生分析失败的实验反而更有价值。

实验效果与评价

1.学生通过本节实验课，基本掌握了微生物实验室设备的使用，学会配置培养基，倒平板，平板划线接种，稀释涂布平板法接种，间接计数法统计活菌数量以及显微计数法统计酵母菌。

2.通过综合实验的训练，提高了学生的动手能力，分析和解决实际问题的能力。学会科学研究的一般过程：提出问题、设计方案、实施操作、得出结论。从而形成一定的科学思维，提高科学探究的能力。

3.平板电脑辅助教学是本节课的一大特色，丰富了本节课的课堂容量，提高学生的学习效率。

4.注重教材的重塑，实现知识的承前启后，符合学生的认知水平。实验内容安排合理，教师讲解示范简明、准确，板书规范。