2024-2025学年新教材高中生物 第1章 发酵工程 第2节 第1课时 微生物的基本培养技术教案 新人教版选择性必修3

2024-2025学年新教材高中生物第1章发酵工程第2节第1课时微生物的基本培养技术教案新人教版选择性必修3学校授课教师课时授课班级授课地点教具教学内容分析本节课的主要教学内容是微生物的基本培养技术。学生将学习微生物培养的基本步骤、培养基的制备、无菌操作技术以及微生物的分离与纯化方法。教学内容与学生已有知识的联系包括对微生物的认知、基本的实验操作技能以及对生物学实验原理的理解。

具体教学内容包括：

1.微生物培养的基本步骤：学生将学习微生物培养的准备工作、接种方法、培养条件的控制等。

2.培养基的制备：学生将了解培养基的种类、制备方法以及培养基配制过程中的注意事项。

3.无菌操作技术：学生将学习无菌操作的基本原则、无菌工具的使用以及无菌操作的实践操作。

4.微生物的分离与纯化：学生将学习微生物的分离与纯化方法，包括平板划线法、涂布法等。核心素养目标分析本节课的核心素养目标主要包括科学探究、生命观念、科学思维和科学态度。

1.科学探究：学生通过学习微生物的基本培养技术，能够运用观察、实验、分析等方法探究微生物的生长特性和培养条件，培养学生的实验设计和问题解决能力。

2.生命观念：通过本节课的学习，学生能够建立微生物与人类生活、生态环境之间的联系，形成对微生物生命过程和生命特征的理解，培养生命科学素养。

3.科学思维：学生通过对微生物培养技术的学习，能够运用逻辑思维、批判性思维和创造性思维分析微生物培养过程中遇到的问题，提高科学思维能力。

4.科学态度：学生在学习微生物培养技术的过程中，能够培养对科学的热爱和好奇心，形成积极的学习态度和团队合作精神，树立科学研究的道德观念。学习者分析1.学生已经掌握了哪些相关知识：学生在之前的生物学课程中已经学习了微生物的基本概念、分类和生物学特性，具备一定的生物学实验操作基础，如使用显微镜、进行简单的实验操作等。此外，学生可能还了解一些微生物在生活中的应用，如食品发酵、药品生产等。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：学生对微生物相关知识表现出较高的兴趣，尤其是对微生物在日常生活中的应用感兴趣。在学习能力方面，学生在理解和掌握生物学概念方面具有较强的能力，能够进行简单的实验设计和操作。在学习风格上，学生偏向于实践操作和小组合作学习，希望在学习过程中能够动手实践，提高学习效果。

3.学生可能遇到的困难和挑战：在学习微生物的基本培养技术时，学生可能对无菌操作技术、培养基的制备方法以及微生物的分离与纯化方法等具体操作步骤的理解和掌握存在困难。此外，学生在进行实验操作时，可能遇到操作不规范、实验结果不理想等问题。此外，部分学生可能对微生物的生物学特性及其在发酵工程中的应用等方面的知识掌握不够扎实，需要在教学过程中予以关注和巩固。教学方法与手段1.教学方法

1.实验法：本节课的核心是微生物的基本培养技术，因此，实验教学是本节课的重要组成部分。通过实验操作，让学生亲身体验微生物培养的过程，增强学生的实践操作能力，提高学生的学习兴趣。

2.讨论法：在教学过程中，教师可以引导学生针对实验结果进行讨论，分析实验中可能存在的问题，以及如何改进实验方法。通过讨论，培养学生的批判性思维和问题解决能力。

3.小组合作学习：将学生分为若干小组，每组学生共同完成实验任务。通过小组合作，培养学生的团队合作精神和沟通能力。

2.教学手段

1.多媒体设备：利用多媒体课件，生动形象地展示微生物的形态、培养过程等，帮助学生更好地理解和掌握知识。

2.教学软件：运用教学软件，如模拟实验软件，让学生在虚拟环境中进行实验操作，提高学生的操作熟练度和理解力。

3.网络资源：利用网络资源，为学生提供更多的学习资料和案例，拓宽学生的知识视野，激发学生的学习兴趣。

4.实验室资源：充分利用实验室资源，为学生提供充足的实验材料和设备，确保实验教学的顺利进行。

5.评价手段：采用形成性评价和终结性评价相结合的方式，全面评估学生的学习效果，包括实验操作、小组讨论等。通过评价，激发学生的学习积极性，提高教学质量。

通过以上教学方法和手段，本节课旨在培养学生的实验操作能力、科学思维、团队合作精神等核心素养，使学生在掌握微生物基本培养技术的同时，提高生物学素养和科学创新能力。教学实施过程1.课前自主探索

教师活动：

-发布预习任务：通过在线平台或班级微信群，发布预习资料，如PPT、视频、文档等，明确预习目标和要求。

-设计预习问题：围绕微生物培养技术课题，设计一系列具有启发性和探究性的问题，引导学生自主思考。

-监控预习进度：利用平台功能或学生反馈，监控学生的预习进度，确保预习效果。

学生活动：

-自主阅读预习资料：按照预习要求，自主阅读预习资料，理解微生物培养技术的基本概念和原理。

-思考预习问题：针对预习问题，进行独立思考，记录自己的理解和疑问。

-提交预习成果：将预习成果（如笔记、思维导图、问题等）提交至平台或老师处。

教学方法/手段/资源：

-自主学习法：引导学生自主思考，培养自主学习能力。

-信息技术手段：利用在线平台、微信群等，实现预习资源的共享和监控。

作用与目的：

-帮助学生提前了解微生物培养技术课题，为课堂学习做好准备。

-培养学生的自主学习能力和独立思考能力。

2.课中强化技能

教师活动：

-导入新课：通过故事、案例或视频等方式，引出微生物培养技术的实际应用，激发学生的学习兴趣。

-讲解知识点：详细讲解微生物培养技术的基本步骤，结合实例帮助学生理解。

-组织课堂活动：设计小组讨论、角色扮演、实验等活动，让学生在实践中掌握微生物培养技术。

-解答疑问：针对学生在学习中产生的疑问，进行及时解答和指导。

学生活动：

-听讲并思考：认真听讲，积极思考老师提出的问题。

-参与课堂活动：积极参与小组讨论、角色扮演、实验等活动，体验微生物培养技术的应用。

-提问与讨论：针对不懂的问题或新的想法，勇敢提问并参与讨论。

教学方法/手段/资源：

-讲授法：通过详细讲解，帮助学生理解微生物培养技术的基本步骤。

-实践活动法：设计实践活动，让学生在实践中掌握微生物培养技术。

-合作学习法：通过小组讨论等活动，培养学生的团队合作意识和沟通能力。

作用与目的：

-帮助学生深入理解微生物培养技术的基本步骤，掌握实际操作技能。

-通过实践活动，培养学生的动手能力和解决问题的能力。

-通过合作学习，培养学生的团队合作意识和沟通能力。

3.课后拓展应用

教师活动：

-布置作业：根据微生物培养技术课题，布置适量的课后作业，巩固学习效果。

-提供拓展资源：提供与微生物培养技术相关的拓展资源，如书籍、网站、视频等，供学生进一步学习。

-反馈作业情况：及时批改作业，给予学生反馈和指导。

学生活动：

-完成作业：认真完成老师布置的课后作业，巩固学习效果。

-拓展学习：利用老师提供的拓展资源，进行进一步的学习和思考。

-反思总结：对自己的学习过程和成果进行反思和总结，提出改进建议。

教学方法/手段/资源：

-自主学习法：引导学生自主完成作业和拓展学习。

-反思总结法：引导学生对自己的学习过程和成果进行反思和总结。

作用与目的：

-巩固学生在课堂上学到的微生物培养技术知识点和技能。

-通过拓展学习，拓宽学生的知识视野和思维方式。

-通过反思总结，帮助学生发现自己的不足并提出改进建议，促进自我提升。学生学习效果1.知识与技能

2.过程与方法

学生在学习过程中将参与到实验设计和操作中，通过实际操作来掌握微生物培养技术。学生将学会如何进行观察、实验和分析，培养科学研究的方法和思维。

3.情感态度价值观

4.创新与实践

学生在学习过程中将进行实验设计和操作，培养学生的创新能力和实践能力。学生将能够运用所学知识解决实际问题，培养解决问题的能力和科学思维。典型例题讲解例1：请简述微生物培养的基本步骤。

答案：微生物培养的基本步骤包括：准备培养基、灭菌、接种、培养、分离纯化。

例2：请说明无菌操作技术在微生物培养中的重要性。

答案：无菌操作技术在微生物培养中非常重要，因为无菌操作可以防止杂菌污染培养基，确保实验结果的准确性。

例3：请描述平板划线法在微生物分离与纯化中的应用。

答案：平板划线法是微生物分离与纯化中常用的一种方法。通过在固体培养基上划线，可以将单个微生物细胞划散，从而实现微生物的分离与纯化。

例4：请解释为什么在微生物培养过程中需要控制培养条件。

答案：在微生物培养过程中，需要控制培养条件，如温度、湿度、pH值等，因为这些条件会影响微生物的生长速度和代谢产物。

例5：请说明如何通过观察微生物的生长情况来判断培养基的质量。

答案：通过观察微生物的生长情况，如菌落的大小、形状、颜色等，可以判断培养基的质量。如果培养基质量良好，微生物生长情况良好；如果培养基质量差，微生物生长情况不佳。课堂小结，当堂检测课堂小结：

1.微生物培养技术的基本步骤：准备培养基、灭菌、接种、培养、分离纯化。

2.无菌操作技术的重要性：防止杂菌污染，确保实验结果的准确性。

3.平板划线法在微生物分离与纯化中的应用：通过划线将单个微生物细胞划散，实现微生物的分离与纯化。

4.控制培养条件的重要性：影响微生物的生长速度和代谢产物。

5.通过观察微生物的生长情况判断培养基的质量：菌落的大小、形状、颜色等。

当堂检测：

1.微生物培养技术的基本步骤包括哪些？

答案：准备培养基、灭菌、接种、培养、分离纯化。

2.请说明无菌操作技术在微生物培养中的重要性。

答案：无菌操作技术在微生物培养中非常重要，因为无菌操作可以防止杂菌污染培养基，确保实验结果的准确性。

3.请描述平板划线法在微生物分离与纯化中的应用。

答案：平板划线法是微生物分离与纯化中常用的一种方法。通过在固体培养基上划线，可以将单个微生物细胞划散，从而实现微生物的分离与纯化。

4.请解释为什么在微生物培养过程中需要控制培养条件。

答案：在微生物培养过程中，需要控制培养条件，如温度、湿度、pH值等，因为这些条件会影响微生物的生长速度和代谢产物。

5.请说明如何通过观察微生物的生长情况来判断培养基的质量。

答案：通过观察微生物的生长情况，如菌落的大小、形状、颜色等，可以判断培养基的质量。如果培养基质量良好，微生物生长情况良好；如果培养基质量差，微生物生长情况不佳。

6.请简述微生物培养技术的实际应用。

答案：微生物培养技术在食品、医药、农业等领域有广泛的应用。例如，在食品工业中，利用微生物发酵生产酸奶、啤酒等食品；在医药工业中，利用微生物生产抗生素等药物