2024-2025学年高中生物 专题2 微生物的培养与应用 课题2 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数教学设计3 新人教版选修1

2024-2025学年高中生物专题2微生物的培养与应用课题2土壤中分解尿素的细菌的分离与计数教学设计3新人教版选修1课题：科目：班级：课时：计划1课时教师：单位：一、教学内容本节课内容选自新人教版选修1《生物技术实践》专题2微生物的培养与应用课题2土壤中分解尿素的细菌的分离与计数。通过实验操作，学习微生物的分离纯化技术，掌握土壤中分解尿素的细菌的分离和计数方法，培养学生的实验操作技能和科学探究能力。二、核心素养目标1.培养学生观察、记录、分析实验现象的能力。

2.增强学生对微生物分离和计数方法的理解，提升实验操作技能。

3.培养学生科学探究精神，提高团队合作与交流能力。

4.培养学生对微生物在生态系统中的作用的认知。三、教学难点与重点1.教学重点，

①土壤样品中分解尿素的细菌的分离纯化过程；

②微生物计数方法（如显微镜计数法）的原理和操作步骤；

③实验数据的处理和分析，包括细菌数量的计算和统计。

2.教学难点，

①在土壤样品中筛选出能够分解尿素的特定细菌，并对其进行纯化；

②正确使用显微镜进行微生物计数，确保计数的准确性和重复性；

③理解并应用微生物分离和计数的结果，进行科学解释和结论推导。四、教学方法与手段教学方法：

1.实验法：通过实际操作，让学生亲身体验微生物分离和计数的过程，加深理解。

2.讲授法：结合实验步骤，讲解微生物分离和计数的理论知识，为实验操作提供理论基础。

3.讨论法：在实验前后，组织学生讨论实验结果，培养分析问题和解决问题的能力。

教学手段：

1.多媒体展示：利用PPT展示实验步骤和原理，提高教学直观性。

2.视频演示：播放相关实验操作视频，让学生直观了解实验过程。

3.实验操作指导：提供实验操作指南，帮助学生掌握实验技能。五、教学过程设计1.导入新课（5分钟）

目标：引起学生对微生物培养与应用的兴趣，激发其探索欲望。

过程：

开场提问：“同学们，你们知道细菌和真菌在我们的生活中有哪些作用吗？”

展示一些关于土壤、水体等环境中微生物活动的图片或视频片段，让学生初步感受微生物的魅力或特点。

简短介绍微生物在生态系统中的重要作用，以及微生物培养和应用的基本概念，为接下来的学习打下基础。

2.微生物培养与应用基础知识讲解（10分钟）

目标：让学生了解微生物培养与应用的基本概念、组成部分和原理。

过程：

讲解微生物培养的定义，包括其目的和基本步骤。

详细介绍微生物培养基的组成，使用图表或示意图帮助学生理解培养基的制备过程。

3.土壤中分解尿素的细菌的分离与计数案例分析（20分钟）

目标：通过具体案例，让学生深入了解微生物分离和计数的特性和重要性。

过程：

选择一个土壤中分解尿素的细菌的分离与计数的典型实验案例进行分析。

详细介绍实验的背景、目的、材料、方法和预期结果，让学生全面了解实验过程。

引导学生思考该实验对环境监测和生物技术应用的意义。

4.学生小组讨论（10分钟）

目标：培养学生的合作能力和解决问题的能力。

过程：

将学生分成若干小组，每组选择一个与微生物培养与应用相关的主题进行深入讨论。

例如，讨论如何改进微生物分离技术，提高计数准确性的方法等。

每组选出一名代表，准备向全班展示讨论成果。

5.课堂展示与点评（15分钟）

目标：锻炼学生的表达能力，同时加深全班对微生物培养与应用的认识和理解。

过程：

各组代表依次上台展示讨论成果，包括主题的现状、挑战及解决方案。

其他学生和教师对展示内容进行提问和点评，促进互动交流。

教师总结各组的亮点和不足，并提出进一步的建议和改进方向。

6.课堂小结（5分钟）

目标：回顾本节课的主要内容，强调微生物培养与应用的重要性和意义。

过程：

简要回顾本节课的学习内容，包括微生物培养的基本概念、实验案例、分离与计数方法等。

强调微生物培养与应用在科学研究、环境保护和生物技术应用中的价值。

布置课后作业：让学生设计一个简单的微生物培养实验方案，并预期能够分离出某种特定微生物。

7.实验操作（45分钟）

目标：通过实际操作，让学生掌握微生物分离和计数的基本技能。

过程：

在教师的指导下，学生进行土壤中分解尿素的细菌的分离与计数的实验操作。

教师巡视指导，确保每个学生都能顺利完成实验。

实验结束后，学生分组讨论实验结果，并尝试解释实验现象。

8.课堂反思（5分钟）

目标：引导学生反思实验过程，总结经验教训。

过程：

教师提问：“通过今天的实验，你们学到了什么？有哪些收获和不足？”

学生分享自己的实验体验和感受，教师进行总结和评价。六、教学资源拓展1.拓展资源：

-微生物的形态结构：介绍不同类型微生物的形态和结构特点，如细菌、真菌、放线菌等，以及它们在土壤中的作用。

-微生物的生理特性：探讨微生物的营养需求、代谢方式、生长条件等生理特性，帮助学生理解微生物分离与培养的原理。

-微生物的生态学意义：讲解微生物在生态系统中的作用，如分解有机物、循环营养物质、参与物质循环等，增强学生对微生物生态重要性的认识。

-微生物的培养与应用：介绍微生物培养技术，包括培养基的制备、接种方法、培养条件等，以及微生物在食品、医药、环保等领域的应用。

2.拓展建议：

-学生可以查阅相关书籍或文献，进一步了解微生物的分类、命名和特征。

-鼓励学生参与实验室开放活动，亲身体验微生物的分离、培养和鉴定过程。

-组织学生参观微生物实验室、食品加工厂、环保企业等，了解微生物在实际生产中的应用。

-开展微生物主题的科普讲座或报告会，邀请专业人士分享微生物研究的最新进展和成果。

-建议学生阅读关于微生物与人类生活的科普文章，如《微生物的世界》、《微生物与健康》等，拓宽知识面。

-组织学生进行微生物实验设计，培养学生的创新思维和实验操作能力。

-鼓励学生参与微生物相关的科研项目，提高科学探究能力。

-通过互联网资源，如微生物数据库、在线实验教程等，帮助学生了解微生物研究的最新动态和技术。

-组织学生参与微生物竞赛或创新活动，激发学习兴趣，培养学生的团队协作精神。

-建议学生关注微生物领域的科技新闻，了解微生物研究的新发现和应用前景。

-鼓励学生撰写微生物相关的科普文章或实验报告，提高写作和表达能力。七、板书设计1.微生物分离与计数实验步骤

①土壤样品的采集与处理

②分离尿素的细菌

③培养纯化细菌

④细菌计数方法（显微镜计数法）

2.微生物培养基制备

①培养基成分：牛肉膏、蛋白胨、尿素、琼脂等

②培养基制备步骤：称量、溶解、灭菌、倒平板

3.细菌形态与结构

①细菌的基本形态：球状、杆状、螺旋状

②细菌的基本结构：细胞壁、细胞膜、细胞质、核质

4.细菌培养条件

①温度：适宜的细菌生长温度

②湿度：保持培养基湿润

③pH值：适宜的pH环境

5.细菌计数方法

①显微镜计数法：计数板、油镜、计数公式

②细菌浓度的计算：每克土壤中细菌数量

6.土壤中分解尿素的细菌

①尿素分解菌的筛选条件

②尿素分解菌的鉴定方法

7.实验结果与分析

①细菌生长情况

②细菌计数结果

③实验误差与注意事项八、典型例题讲解1.例题：

实验中，从土壤样品中分离出一种能够分解尿素的细菌，经过纯化培养后，在琼脂平板上得到了单菌落。如果用显微镜计数法对细菌进行计数，观察到计数板上的视野内有20个细菌，计数板的格线密度为每格100个单位面积，求每克土壤中该细菌的大致数量。

答案：每格面积为100个单位，视野内有20个细菌，所以每单位面积有20/100=0.2个细菌。假设计数板覆盖的土壤样品重量为1克，则每克土壤中该细菌的大致数量为0.2个。

2.例题：

在微生物培养实验中，使用牛肉膏蛋白胨培养基培养细菌。如果在37℃、pH7.0的条件下培养24小时，观察到培养基上出现明显的菌落。根据这些信息，判断以下哪个条件对细菌生长最有利？

A.温度降低至25℃

B.pH值降低至6.0

C.pH值升高至8.0

D.将培养时间延长至48小时

答案：B。细菌生长的最适pH值通常在6.5-7.5之间，pH值降低至6.0可能接近细菌的最适生长条件，因此选项B最有利。

3.例题：

在微生物分离实验中，使用稀释涂布平板法对土壤样品进行稀释。如果每个平板上最多能培养出50个菌落，请问需要进行多少倍的稀释才能从原始土壤样品中分离出单菌落？

答案：需要进行10^3倍的稀释。因为每个平板上最多能培养出50个菌落，所以稀释后的样品浓度应该降低到原始浓度的1/50，即需要进行10^3倍的稀释。

4.例题：

在微生物培养过程中，发现培养基中的葡萄糖浓度过高，导致细菌生长不良。以下哪种方法可以改善这种情况？

A.降低培养基的pH值

B.增加培养基的pH值

C.减少培养基中的葡萄糖浓度

D.提高培养基的pH值

答案：C。葡萄糖浓度过高会导致培养基渗透压增加，抑制细菌生长。减少培养基中的葡萄糖浓度可以降低渗透压，有利于细菌生长。

5.例题：

在微生物分离实验中，使用稀释涂布平板法对土壤样品进行稀释。如果在培养过程中发现平板上的菌落呈现明显的圆形，边缘整齐，这可能是哪种微生物？

A.真菌

B.细菌

C.放线菌

D.酵母菌

答案：B。细菌菌落通常呈现圆形，边缘整齐，而真菌、放线菌和酵母菌的菌落形态可能有所不同。教学评价1.课堂评价：

-提问：在课堂教学中，通过提问的方式检验学生对微生物培养与应用相关知识的掌握程度。例如，询问学生对细菌分离纯化技术的理解，以及微生物计数方法的原理。

-观察：通过观察学生的实验操作过程，评估其实验技能和实验操作的规范性。例如，观察学生在进行微生物分离和计数实验时的操作是否准确、是否遵循实验规程。

-测试：在课堂教学结束后，通过小测验或随堂测试，检验学生对本节课知识点的掌握情况。测试题目可以包括选择题、填空题和简答题等形式，以全面评估学生对知识的理解和应用能力。

2.作业评价：

-实验报告：对学生的实验报告进行认真批改，包括实验步骤的描述、实验结果的分析和结论的推导。评价内容包括实验操作的规范性、数据分析的准确性以及结论的合理性。

-实验设计：评估学生设计的微生物培养实验方案，包括实验目的、材料、方法、预期结果等。评价学生是否能够根据所学知识设计合理的实验步骤，并预测可能出现的实验结果。

-科普文章：对学生的科普文章进行批改，包括文章的结构、内容、语言表达等方面。评价学生是否能够将所学知识转化为通俗易懂的文字，提高科普宣传的效果。

-小组讨论：对学生在小组讨论中的表现进行评价，包括参与度、表达能力、团队合作精神等。评价学生是否能够积极参与讨论，提出有价值的观点，并与小组成员进行有效沟通。

3.反馈与改进：

-及时反馈：对于学生在课堂和作业中的表现，教师应给予及时的反馈，