2024-2025学年新教材高中生物 第1章 发酵工程 第2节 第2课时 微生物的选择培养和计数教案 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2课时微生物的选择培养和计数教案新人教版选择性必修3课题：科目：班级：课时：计划3课时教师：单位：一、课程基本信息1.课程名称：微生物的选择培养和计数

2.教学年级和班级：高中二年级生物班

3.授课时间：2024年9月20日

4.教学时数：45分钟

【教学目标】

1.让学生理解发酵工程中微生物选择的重要性。

2.掌握微生物计数的基本方法和操作流程。

3.培养学生实验操作能力，提高科学探究素养。

【教学内容】

1.微生物选择

a.选择原则

b.常见微生物种类及其应用

2.微生物计数

a.活菌计数法

b.稀释平板法

c.计数操作流程及注意事项

【教学过程】

1.导入（5分钟）

利用图片、案例等形式，引导学生了解微生物在发酵工程中的应用，激发学习兴趣。

2.新课内容讲解（15分钟）

a.详细讲解微生物选择的原则，举例说明。

b.介绍常见微生物种类及其在发酵工程中的应用。

c.讲解微生物计数的方法和操作流程，强调注意事项。

3.实践操作演示（15分钟）

演示活菌计数法和稀释平板法的操作过程，指导学生观察并理解实验原理。

4.学生实验操作（10分钟）

学生分组进行实验操作，培养微生物计数能力。

5.总结与反思（5分钟）

a.学生分享实验心得，总结操作要点。

b.教师点评，强调实验注意事项，巩固所学知识。

【作业布置】

1.复习本节课内容，整理学习笔记。

2.完成课后练习题，巩固微生物选择和计数知识。

【教学评价】

1.课堂表现：观察学生实验操作是否规范，积极参与讨论。

2.课后作业：检查学习笔记和练习题完成情况，了解学生对知识点的掌握程度。二、核心素养目标本节课旨在培养学生以下核心素养：

1.科学探究能力：通过学习微生物选择原则和计数方法，使学生能够设计实验方案，进行科学探究，培养实践操作能力。

2.生命观念：让学生理解微生物在发酵工程中的重要作用，形成生物多样性和生命活动的观念。

3.生态意识：培养学生关注生态环境，认识到微生物在环境保护和资源利用中的价值，提高生态意识。

4.团队合作与沟通：在实验操作和讨论过程中，培养学生与他人合作、交流、表达观点的能力，提高团队合作精神。

5.批判性思维：引导学生对实验结果进行分析、评价，学会从多角度思考问题，培养批判性思维能力。

6.知识整合与应用：使学生能够将所学知识运用到实际生活中，解决与发酵工程相关的问题，提高知识整合与应用能力。三、学习者分析1.学生已经掌握了相关知识：在学习本节课之前，学生已对微生物的基本概念、结构和生理功能有所了解，掌握了生物学基础知识。此外，学生对发酵工程的概念和原理也有初步的认识，为学习微生物的选择培养和计数奠定了基础。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：高中二年级的学生对实验操作和实践活动表现出较高的兴趣，他们喜欢通过动手操作来探究问题。学生在学习过程中具有一定的观察能力、分析能力和团队合作能力。此外，学生的学习风格多样，有的善于从理论出发，有的擅长从实践中学习。

3.学生可能遇到的困难和挑战：在微生物的选择培养和计数方面，学生可能面临以下困难和挑战：

a.对微生物选择原则的理解和运用，如何根据实际需求选择合适的微生物种类；

b.实验操作技能的掌握，如活菌计数法、稀释平板法的具体操作流程和注意事项；

c.实验数据的处理和分析，如何从实验结果中得出有效结论；

d.团队合作中，沟通与协作能力的培养，如何与他人共同完成实验任务。

针对以上分析，教师应在教学过程中关注学生的个体差异，充分调动学生的积极性，加强实验操作指导，培养学生解决问题的能力，提高教学质量。四、教学方法与策略1.选择适合教学目标和学习者特点的教学方法

针对本节课的教学目标和学习者特点，采用以下教学方法：

（1）讲授法：用于讲解微生物选择原则、计数方法和操作流程等理论知识，帮助学生建立基本概念。

（2）讨论法：在实验操作过程中，引导学生针对实验现象、结果进行讨论，提高学生的分析能力和批判性思维。

（3）案例研究：通过分析实际发酵工程案例，让学生了解微生物选择和计数在工程中的应用，培养学生的问题解决能力。

（4）项目导向学习：将学生分成小组，以完成微生物计数实验项目为目标，培养学生的团队合作和沟通能力。

2.设计具体的教学活动

（1）导入环节：利用PPT展示发酵工程图片和案例，引导学生思考微生物在其中的作用，激发学习兴趣。

（2）新课内容讲解：通过讲授、讨论等方式，让学生掌握微生物选择原则、计数方法等理论知识。

（3）实践操作演示：现场演示活菌计数法和稀释平板法的操作流程，指导学生观察、理解实验原理。

（4）学生实验操作：学生分组进行实验操作，培养实践操作能力和团队合作精神。

（5）实验结果讨论：学生针对实验结果进行讨论，分析实验数据，总结实验结论。

（6）角色扮演：设置情境，让学生扮演发酵工程师，针对具体案例进行微生物选择和计数，提高问题解决能力。

（7）游戏：设计微生物计数游戏，让学生在游戏中巩固所学知识，提高学习兴趣。

3.确定教学媒体和资源的使用

（1）PPT：用于展示教学内容、案例、实验操作流程等，提高教学效果。

（2）视频：播放微生物计数实验操作视频，帮助学生直观地了解实验步骤和注意事项。

（3）在线工具：利用网络资源，如在线实验模拟软件，让学生在课前预习实验操作，提高课堂效率。

（4）实物模型：展示微生物模型，帮助学生形象地理解微生物的结构和特点。

（5）实验器材：提供活菌计数板、稀释平板等实验器材，让学生动手操作，培养实践能力。五、教学流程本节课的教学流程分为课前、课中和课后三个阶段，共计45分钟。

1.课前准备（5分钟）

（1）教师准备：

a.教学PPT、视频、实验器材等教学资源准备；

b.设计实验项目，布置预习任务；

c.确定教学策略，考虑学生可能遇到的问题及应对措施。

（2）学生准备：

a.预习教材，了解微生物选择和计数的基本概念；

b.观看实验操作视频，熟悉实验流程；

c.完成预习任务，如填写实验预习报告。

2.课中教学（35分钟）

（1）导入（5分钟）

利用PPT展示发酵工程图片和案例，引导学生思考微生物在其中的作用，激发学习兴趣。

（2）新课内容讲解（10分钟）

a.讲解微生物选择原则，举例说明；

b.介绍微生物计数方法，强调注意事项；

c.突出本节课重难点，如活菌计数法、稀释平板法的操作流程。

（3）实践操作演示（5分钟）

现场演示活菌计数法和稀释平板法的操作流程，指导学生观察、理解实验原理。

（4）学生实验操作（10分钟）

学生分组进行实验操作，教师巡回指导，解答学生疑问，确保实验顺利进行。

（5）实验结果讨论（5分钟）

学生针对实验结果进行讨论，分析实验数据，总结实验结论。

（6）角色扮演与游戏（5分钟）

设置情境，让学生扮演发酵工程师，进行微生物选择和计数，巩固所学知识。

3.课后巩固（5分钟）

（1）作业布置：

a.复习本节课内容，整理学习笔记；

b.完成课后练习题，巩固微生物选择和计数知识。

（2）教学反思：

教师针对本节课的教学效果，进行自我评价，找出不足之处，为下一节课做好准备。

具体用时分配如下：

1.课前准备：5分钟；

2.课中教学：

-导入：5分钟；

-新课内容讲解：10分钟；

-实践操作演示：5分钟；

-学生实验操作：10分钟；

-实验结果讨论：5分钟；

-角色扮演与游戏：5分钟；

3.课后巩固：5分钟。六、知识点梳理1.微生物选择原则

-选择具有良好发酵性能的微生物；

-考虑微生物的生长速度、代谢产物及对环境的适应性；

-遵循安全、环保原则。

2.常见微生物种类及其应用

-酵母菌：酿酒、面包等；

-细菌：乳酸菌、醋酸菌等；

-真菌：米曲霉、黑曲霉等。

3.微生物计数方法

-活菌计数法：利用计数板直接计数活菌数量；

-稀释平板法：将待测样品进行稀释，然后在固体培养基上进行分离、计数；

-其他计数方法：显微镜直接计数、光电比色法等。

4.活菌计数法操作流程

-样品准备：将待测微生物样品适当稀释；

-涂布：将稀释后的样品涂布在计数板上；

-计数：在显微镜下观察计数板上的活菌数量；

-结果计算：根据计数结果，计算样品中的活菌总数。

5.稀释平板法操作流程

-稀释：将待测样品进行系列稀释；

-涂布：将稀释后的样品涂布在固体培养基上；

-培养观察：将培养皿放入培养箱中，观察菌落生长情况；

-计数：根据菌落数量，计算样品中的活菌总数。

6.微生物计数注意事项

-操作过程中要注意无菌操作，防止样品污染；

-稀释梯度要合理，确保计数准确性；

-培养条件要适宜，以保证微生物的正常生长；

-计数时要准确识别活菌和死菌。

7.发酵工程中微生物选择和计数的重要性

-微生物选择：直接影响到发酵产品的质量和产量；

-微生物计数：为发酵过程提供重要的数据支持，有助于优化发酵条件。

8.发酵工程应用实例

-酿酒：选择优良酵母菌，进行活菌计数，确保酒的品质；

-酸奶：选用乳酸菌，通过微生物计数，控制发酵过程；

-生物制药：利用微生物发酵生产抗生素、疫苗等生物制品。七、教学反思与改进在这节关于微生物选择培养和计数的课程结束后，我进行了深入的反思。我发现，虽然学生们对实验操作表现出较高的兴趣，但在实际操作过程中，仍有一些地方需要改进。

首先，我在讲解微生物选择原则和计数方法时，可能没有充分考虑到学生的理解程度。在未来的教学中，我需要更加注重与学生的互动，通过提问、举例等方式，确保他们真正理解这些概念。

其次，实验操作环节，部分学生在无菌操作方面还存在问题。为了提高实验的准确性，我计划在下一节课中增加无菌操作技巧的讲解和练习，让学生熟悉并掌握这些技能。

此外，学生在处理实验数据时，可能会觉得有些吃力。针对这个问题，我打算在课后辅导中，专门安排一堂课，教授如何分析实验数据，提高学生的数据处理能力。

为了评估教学效果并识别需要改进的地方，我设计了以下反思活动：

1.让学生撰写实验心得，总结自己在实验过程中的收获和遇到的困难；

2.组织课后小组讨论，让学生相互交流实验操作技巧，分享经验；

3.对学生进行问卷调查，了解他们对本节课教学内容的掌握程度以及教学方法的满意度；

4.分析学生的课后作业和实验报告，评估他们对知识点的掌握情况。

针对反思活动中发现的问题，我制定了以下改进措施：

1.在讲解理论知识时，尽量使用简洁明了的语言，结合实际案例，帮助学生理解；

2.在实验操作前，增加无菌操作技巧的培训，确保学生能够熟练掌握；

3.在实验过程中，加强巡回指导，及时解答学生的疑问，提高实验成功率；

4.增加课后辅导，针对学生薄弱环节，进行有针对性的教学；

5.在未来的教学中，尝试引入更多互动性强的教学方法，如小组讨论、角色扮演等，激发学生的学习兴趣。八、内容逻辑关系①微生物选择原则与应用

-重点知识点：选择原则、常见微生物种类、应用实例

-关键词：发酵性能、生长速度、代谢产物、适应性

-板书设计：

-选择原则：发酵性能优良、生长速度快、代谢产物丰富、适应性强

-常见微生物：酵母菌、细菌、真菌

-应用实例：酿酒、酸奶、生物制药

②微生物计数方法与操作流程

-重点知识点：活菌计数法、稀释平板法、操作流程

-关键词：计数板、稀释、涂布、计数、结果计算

-板书设计：

-活菌计数法：计数板、涂布、显微镜观察、结果计算

-稀释平板法：稀释、涂布、培养观察、计数

-注意事项：无菌操作、稀释梯度、培养条件、识别活菌

③发酵工程中微生物选择和计数的重要性

-重点知识点：发酵产品质量、发酵条件优化

-关键词：质量、产量、发酵条件、数据支持

-板书设计：

-选择重要性：直接影响产品质量和产量

-计数重要性：提供数据支持、优化发酵条件

-实例说明：酿酒、酸奶、生物制药的微生物选择和计数课堂-提问：在课堂教学中，通过提问了解学生对微生物选择原则、计数方法等知识点的掌握程度，