《微生物的培養(yǎng)、分離和計(jì)數(shù)》

管金鳳

一、 教材分析

本節(jié)課來(lái)自于（2019）選修性必修3《生物技術(shù)與工程》第一章第2節(jié)微生物的培養(yǎng)技術(shù)與應(yīng)用的教學(xué)設(shè)計(jì)。

二、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)

重點(diǎn)： 接種和分離的兩種方法

難點(diǎn)： 微生物計(jì)數(shù)方法

三、教學(xué)方法

教學(xué)方法是溫故知新、問(wèn)題驅(qū)動(dòng)法、直觀法、比較法、邏輯推理法、講練結(jié)合法。

四、實(shí)驗(yàn)優(yōu)化

（一）確定課題

通過(guò)設(shè)計(jì)一節(jié)實(shí)驗(yàn)課，讓學(xué)生基本掌握微生物培養(yǎng)的相關(guān)實(shí)驗(yàn)操作，由于課上時(shí)間有限，安排了倒平板、平板劃線、稀釋涂布、血球計(jì)數(shù)、活菌計(jì)數(shù)等操作，而培養(yǎng)基的制備和滅菌，樣品的取樣和梯度稀釋，都在課前由興趣小組的同學(xué)來(lái)完成，在課堂上通過(guò)多媒體呈現(xiàn)。

通過(guò)預(yù)實(shí)驗(yàn)來(lái)確定研究的課題。

（二）實(shí)驗(yàn)流程

倒平板、平板劃線法、稀釋涂布平板法、無(wú)菌技術(shù)、微生物計(jì)數(shù)

（三）材料器具

高壓蒸汽滅菌鍋、水浴鍋、酒精燈、火柴、電爐、電子秤、稱量紙、報(bào)紙、錐形瓶、培養(yǎng)皿、大燒杯、玻璃棒、試管、移液槍、接種環(huán)、涂布器、封口膜、橡皮筋、恒溫培養(yǎng)箱、離心機(jī)、ep管、恒溫振蕩器、超凈工作臺(tái)、一次性手套、距地表3至8厘米土壤、酵母菌種、革蘭氏染色試劑盒等。

五、教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)

（一）課前準(zhǔn)備

1.知識(shí)儲(chǔ)備：完成了培養(yǎng)基制備，無(wú)菌技術(shù)、接種方法等理論學(xué)習(xí)，寫完學(xué)案預(yù)習(xí)部分。

2.材料準(zhǔn)備：興趣小組兩名同學(xué)挖土，制備土壤懸液，用搖床充分搖勻，再用離心機(jī)離心。兩名同學(xué)負(fù)責(zé)制備酵母菌懸液，兩名同學(xué)負(fù)責(zé)配置培養(yǎng)基，并學(xué)會(huì)用高壓蒸汽滅菌鍋，另外兩名同學(xué)在超凈工作臺(tái)，梯度稀釋土壤懸液和酵母菌懸液。

（二）課堂教學(xué)環(huán)節(jié)

1.小組匯報(bào)，引出課題。

用學(xué)生課下展開討論感興趣的課題導(dǎo)入，讓興趣小組同學(xué)匯報(bào)他們預(yù)實(shí)驗(yàn)的成果。

2、分組合作，完成課題。

把學(xué)生分成4組，前兩組做土壤中微生物的培養(yǎng)，后兩組做酵母菌的培養(yǎng)。這樣可以在有限的一堂課上，完成兩個(gè)課題，提高效率，共享實(shí)驗(yàn)結(jié)果。學(xué)生能夠切實(shí)動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，學(xué)會(huì)科學(xué)研究的一般過(guò)程：提出問(wèn)題、設(shè)計(jì)方案、實(shí)施操作、得出結(jié)論。從而形成一定的科學(xué)思維，提高科學(xué)探究的能力。

采用問(wèn)題引領(lǐng)的方法，用課件展示問(wèn)題，幫助學(xué)生理解保證無(wú)菌的措施和平板劃線接種的要領(lǐng)。

（4）結(jié)果分析：

由于菌落長(zhǎng)出來(lái)需要較長(zhǎng)時(shí)間，所以用上一個(gè)班培養(yǎng)出的菌落直接進(jìn)行觀察。學(xué)生根據(jù)教師提出的問(wèn)題有目的的觀察菌落。

①如何確定平板是否有雜菌污染？

②如何判斷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？根據(jù)菌落的哪些特征來(lái)區(qū)分不同特征的微生物？

③劃線接種的平板上都長(zhǎng)出單菌落了嗎？分析原因。

根據(jù)學(xué)生發(fā)言的情況給予評(píng)價(jià)。拿出已經(jīng)長(zhǎng)出菌落的平板，演示挑取劃線再純化培養(yǎng)，思考;劃線分離法能用于計(jì)數(shù)嗎？

④為什么稀釋涂布平板法可以用于計(jì)數(shù)？選擇什么樣的平板進(jìn)行計(jì)數(shù)？如何確定稀釋倍數(shù)是不是合適？

⑤對(duì)于統(tǒng)計(jì)出來(lái)的數(shù)據(jù)怎么樣處理？怎樣估算1毫升菌液中的酵母菌數(shù)量？

⑥估算結(jié)果與真實(shí)值相比有何變化？原因是什么？

通過(guò)問(wèn)題驅(qū)動(dòng)，學(xué)生主動(dòng)得出計(jì)數(shù)的原則和計(jì)算公式，采用觀察法、練習(xí)法，學(xué)生觀察并分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、分析并解決實(shí)際問(wèn)題的能力，落實(shí)科學(xué)探究的核心素養(yǎng)。

3.探究深化，鏈接高考。

微生物計(jì)數(shù)是本節(jié)課的難點(diǎn)，溫故知新，聯(lián)系必修內(nèi)容，生物計(jì)數(shù)的方法，樣方法，標(biāo)準(zhǔn)重捕法，血細(xì)胞計(jì)數(shù)法等，討論應(yīng)用，聯(lián)系必修三，種群的數(shù)量變動(dòng)J型曲線和S型曲線的數(shù)學(xué)模型構(gòu)建。

①回顧舊知：利用血細(xì)胞計(jì)數(shù)法計(jì)數(shù)，使用顯微鏡和平板電腦觀察計(jì)數(shù)。

②用表格形式比較平板劃線法、稀釋涂布平板法、顯微計(jì)數(shù)法異同。

③鏈接高考：真題訓(xùn)練，加強(qiáng)鞏固。

設(shè)計(jì)意圖：任務(wù)驅(qū)動(dòng)法、實(shí)驗(yàn)操作法：學(xué)生利用平板電腦觀察并分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，使課堂更加高效和有趣。最后歸納本節(jié)課的核心內(nèi)容。教學(xué)方法是歸納法。

4.課題延伸，發(fā)散思維。

（1）課后作業(yè)：

①比較同一稀釋倍數(shù)下兩種微生物計(jì)數(shù)方法得到的數(shù)據(jù)，分析原因。

②實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及數(shù)據(jù)記錄（菌落的數(shù)量，大小，形態(tài)）每天用平板拍照。查閱資料，比對(duì)圖片，初步判斷土壤中的微生物菌種類型。撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

（2）課題延伸：

安排了學(xué)生比較感興趣的問(wèn)題：使用免洗手消毒凝膠前后，手上細(xì)菌數(shù)量的變化。手機(jī)殼上的細(xì)菌有多少？趵突泉水里有多少微生物？發(fā)動(dòng)學(xué)生以學(xué)習(xí)小組的方式商討實(shí)驗(yàn)課題，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，并形成文字稿，明確本小組的研究方向。

六、創(chuàng)新與反思

【創(chuàng)新】

1.合理優(yōu)化授課內(nèi)容：源于課本又不依賴課本，按課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)教材內(nèi)容重組，把微生物實(shí)驗(yàn)中基本技能的操作流程濃縮到一節(jié)課45分鐘完成。通過(guò)設(shè)計(jì)環(huán)環(huán)相扣，把不連續(xù)的微生物實(shí)驗(yàn)，在一節(jié)課中盡量完成，利用上個(gè)班做實(shí)驗(yàn)的結(jié)果來(lái)計(jì)數(shù)，既高效完成了教學(xué)內(nèi)容，又培養(yǎng)了學(xué)生動(dòng)手能力，同時(shí)體現(xiàn)生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、社會(huì)責(zé)任。

2.實(shí)驗(yàn)操作輔助手段的創(chuàng)新

剪裁好和培養(yǎng)基一樣大小的圓紙片，在紙上畫上5個(gè)區(qū)域的平行線，輔助學(xué)生首次劃線分離接種，降低難度，節(jié)約時(shí)間。通過(guò)輔助的紙片，基本解決了學(xué)生劃線時(shí)區(qū)域分配不合理，劃不直、用時(shí)長(zhǎng)等問(wèn)題。

3.充分利用現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)，多媒體，便攜式數(shù)據(jù)終端平板等，課上播放興趣小組同學(xué)的準(zhǔn)備工作視頻，幫助同學(xué)回憶培養(yǎng)基制備、滅菌等上節(jié)課教學(xué)內(nèi)容，又可以指導(dǎo)本節(jié)課稀釋過(guò)程，非常高效。

【反思】

本節(jié)課設(shè)計(jì)的操作環(huán)節(jié)較多，學(xué)生容易忘記操作要領(lǐng)，耗時(shí)較多，狀況頻出，平板正放于培養(yǎng)箱，劃線時(shí)還在稀釋菌液，涂布時(shí)，從高濃度到低濃度時(shí)，不換槍頭，這時(shí)，不急于糾錯(cuò)，可以出結(jié)果時(shí)，讓學(xué)生自己來(lái)錯(cuò)誤分析原因。微生物實(shí)驗(yàn)的失敗率很高，組織學(xué)生分析失敗的實(shí)驗(yàn)反而更有價(jià)值。

實(shí)驗(yàn)效果與評(píng)價(jià)

1.學(xué)生通過(guò)本節(jié)實(shí)驗(yàn)課，基本掌握了微生物實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的使用，學(xué)會(huì)配置培養(yǎng)基，倒平板，平板劃線接種，稀釋涂布平板法接種，間接計(jì)數(shù)法統(tǒng)計(jì)活菌數(shù)量以及顯微計(jì)數(shù)法統(tǒng)計(jì)酵母菌。

2.通過(guò)綜合實(shí)驗(yàn)的訓(xùn)練，提高了學(xué)生的動(dòng)手能力，分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。學(xué)會(huì)科學(xué)研究的一般過(guò)程：提出問(wèn)題、設(shè)計(jì)方案、實(shí)施操作、得出結(jié)論。從而形成一定的科學(xué)思維，提高科學(xué)探究的能力。

3.平板電腦輔助教學(xué)是本節(jié)課的一大特色，豐富了本節(jié)課的課堂容量，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。

4.注重教材的重塑，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的承前啟后，符合學(xué)生的認(rèn)知水平。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容安排合理，教師講解示范簡(jiǎn)明、準(zhǔn)確，板書規(guī)范。