資源簡介

教學設計
課程基本信息
學科 生物學 年級 高二 學期 春季
課題 微生物的選擇培養和計數
教科書 書 名：生物學選擇性必修3生物技術與工程教材 出版社：人民教育出版社
教學目標
【生命觀念】 1.能運用生物與環境相適應的觀點，解釋選擇培養基篩選微生物的原理。 2.認同微生物的多樣性。 【科學思維】 1.通過舉例概括選擇培養基的概念。 2.通過物理模型理解稀釋涂布平板法的計數原理，嘗試構建數學模型理解釋涂布平板法的計算方法。 3.對實驗設計與結果進行分析與評價，提升批判性思維。 【科學探究】 1.應用稀釋涂布平板法和微生物數量測定的方法，設計實驗方案，提升科學探究的能力。 2.深化對設置對照組與平行重復實驗等科學方法的認識，提升科學探究能力與創新意識。 【社會責任】 1.嘗試解決生產、生活中與微生物選擇培養、計數等有關的實際問題。
教學重難點
教學重點： 微生物選擇培養的原理。
2. 土壤中分解尿素的細菌的分離與計數。
教學難點： 土壤中分解尿素的細菌的分離與計數。
教學過程
【情境導入】 以我國科學家篩選出了能有效降解塑料垃圾的海洋微生物的視頻導入。 【思考】為什么這類海洋微生物可以從塑料垃圾中篩選出來？ 設計意圖：以視頻情境導入，引出篩選微生物的原則：生物與環境相適應。 【資料】尿素［CO(NH2)2］含氮量高，是一種重要的農業氮肥，而尿素在土壤中不能直接被農作物吸收；尿素會被土壤中的一些細菌分泌的脲酶分解成NH3，再經轉化被植物吸收。 設計意圖：展示資料，強化“生物與環境相適應”的原則，并引出主題。 【實踐 探究】 土壤中分解尿素的細菌的分離與計數 PPT展示實驗目的并引出實驗思路，即先分離得到能分解尿素的細菌的純培養物，再進 行計數。 一、實驗目的 （1）從土壤中分離出能夠分解尿素的細菌 （2）估算1克土壤樣品中含有多少這樣的細菌 二、實驗思路：解決兩大關鍵問題：如何分離與計數 【任務一】對分解尿素的細菌進行分離 選擇培養基 提供表格給出兩種培養基的成分，分析成分并以問題的形式引導學生分析選擇培養基的成分特點：以尿素為唯一氮源。 【總結】選擇培養基的概念。 【練一練】針對不同情況設計選擇培養基的配方。 1.篩選自養型微生物 在培養基中提供 碳源 2.篩選能分解石油的微生物 在培養基中以 為唯一碳源 3.篩選耐酸的微生物 在培養基中加入 物質 設計意圖：提供兩種培養基的成分表格，通過對比提升學生的科學思維，在情境中理解選擇培養基的概念，再通過具體例子幫助學生理解選擇培養基的設計思路。 【任務二】對能分解尿素的細菌進行計數 微生物的選擇培養 【資料1】 通常1g土壤中有幾億到幾百億個土壤微生物，能分解尿素的細菌是其中一 部分。 【資料2】土壤溶液直接接種到選擇培養基上培養的結果圖片。 【資料3】將土壤菌液稀釋不同倍數后涂布平板長出的菌落的圖片。當菌液稀釋倍數足 夠高時，培養基表面生長的一個單菌落來源于一個活菌。 【思考】 問題1.可否直接制備土壤溶液，接種到選擇培養基上得到純培養物？ 問題2.對于得到分解尿素的細菌的純培養物你有什么思路？ 設計意圖：分析資料，引導學生逐步得出分離細菌的思路：先充分稀釋再涂布平板得到 單菌落。由此引出稀釋涂布平板法。 【自主學習】請閱讀教材17-18頁的內容，簡述稀釋涂布平板法的操作過程。 1.操作過程：PPT圖文結合展示 【自主學習】思考：稀釋涂布平板法的計數原理是什么 有什么注意事項 利用稀釋涂布平板法具體如何計算？ 2.原理：展示建構好的物理模型 設計意圖：圖文結合能形象展示過程，用物理模型幫助學生更好地理解稀釋涂布平板法的計數原理和特點。 3.注意事項---情境問題驅動 （1）關于計數原則---實例分析1 二位同學用稀釋涂布平板法測定土壤樣品中的細菌數，得到以下2種統計結果。你認為他們的做法正確嗎？ 甲用某稀釋度的菌液涂布了1個平板，統計的菌落數為230。 乙用某稀釋度的菌液液涂布了3個平板，統計的菌落數分別為21、23、24，取平均值作為統計結果。 關于對照設置---實例分析2 某個班級在用同一土壤樣品做此實驗時，A同學在稀釋度為106下得到菌落數平均值為150個，而其他同學在同一稀釋度下得到的菌落數平均值大約都在50個左右。據此來分析A同學的實驗操作可能出現了什么問題？ 【思考】問題1.如何判斷選擇培養基具有選擇功能？ 問題2.如何判斷培養基是否被雜菌污染？ 由此引出實驗具體操作問題： 【思考】問題1.每個稀釋度下應該涂幾個平板？ 問題2.還需設置幾組對照？ 設計意圖：學生通過對具體案例的分析，提升學生分析實驗數據的能力，深化平行重復實驗的理解。 4.計算方法-----由例子自主建構數學模型 例子：甲同學在稀釋度為105下獲得了3個平板，菌落數分別是80、90、100，涂布平板時均使用0.1ml菌液，試計算每克土壤中可以分解尿素的細菌數目？ 設計意圖：自主建構數學模型，提升科學思維，加深對計數方法的理解。 三、實驗過程 【自主探究】學生設計實驗方案并根據課本18-19頁的內容加以修正和補充。 【資料】實驗過程視頻 設計意圖：自主設計實驗方案，提升學生的科學探究能力。通過視頻能直觀地了解實驗過程。 結果分析與評價 【展示】兩種未接種培養基的培養結果的圖片 【展示】104 、105 、106稀釋度下培養基的培養結果圖片 【計算】應用數學模型公式利用105稀釋度下的培養結果計算出結果 設計意圖：通過對實驗現象的分析得出實驗結論，提升學生的科學思維與科學探究能力。 微生物的數量測定 1.補充講述顯微鏡直接計數法。 2.回顧平板劃線法，思考其是否可用于微生物計數。 設計意圖：回顧舊知識，更有利用對新知識的理解。 【課堂小結】 利用概念圖進行課堂小結 【到社會中去】---提升素養 1.圖片展示微生物的多種用途 設計意圖：認同生物的多樣性，提升生命觀念，強化微生物選擇與計數手段的重要性。 2.課后任務 【資料】相關研究顯示，我國較多地區的農田均在一定程度上存在重金屬污染的問題，重金屬污染物在我國地表飲用水源中也普遍存在。 請同學們結合知識并查閱資料解決以下問題： 問題1.自然界中是否存在微生物可以對重金屬污染具有修復作用？ 問題2.設計實驗方案對針對重金屬污染具有修復作用的微生物進行分離與計數？ 設計意圖：提升學生搜集信息的能力，理論結合實踐，提高社會責任感，提升核心素養。

展開更多......

收起↑