(精).2培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化高二上學(xué)期生物人教版選擇性必修二

培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化*說課題目培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化*學(xué)科類別高中生物*使用教材人教版高中生物學(xué)選擇性必修二*授課學(xué)段高二說課教師*姓名*性別年齡*職稱/職務(wù)*學(xué)歷/學(xué)位*聯(lián)系*學(xué)校全稱*通訊地址參與人員*實(shí)驗(yàn)器材1、實(shí)驗(yàn)材料：藻種：蛋白核小球藻（Clorella購(gòu)于南京海洱斯公司）；河水樣品：取自天津市月牙河河?xùn)|區(qū)河段培養(yǎng)液母液：購(gòu)于南京海洱斯公司BG11培養(yǎng)基：購(gòu)自于青島高科技功業(yè)園海博生物技術(shù)產(chǎn)品編號(hào)：HB8793藻類培養(yǎng)基：購(gòu)自于河南南華千牧生物科技2、實(shí)驗(yàn)設(shè)備：可控光源光照培養(yǎng)箱，烘干箱，超凈工作臺(tái)，高壓滅菌鍋，數(shù)碼顯微鏡，計(jì)算機(jī)，血球計(jì)數(shù)板，移液器，酒精燈，培養(yǎng)皿等玻璃器皿。*實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路或創(chuàng)新點(diǎn)創(chuàng)新點(diǎn)：本實(shí)驗(yàn)以高中生物學(xué)選擇性必修二《培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化》為例，借助多種信息技術(shù)輔助教學(xué)，對(duì)耗時(shí)較長(zhǎng)不容易教學(xué)的“中長(zhǎng)期”實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)創(chuàng)新與拓展，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)過程，讓學(xué)生了解有關(guān)液體培養(yǎng)基的制備、高壓蒸汽滅菌原理、接種操作、菌種的分離純化培養(yǎng)、抽樣檢測(cè)過程、數(shù)據(jù)采集及處理、實(shí)驗(yàn)報(bào)告的撰寫等基本操作技術(shù)，對(duì)微生物培養(yǎng)過程、微生物分離純化過程、種群數(shù)量動(dòng)態(tài)變化等相關(guān)知識(shí)體系有完整的認(rèn)識(shí)和構(gòu)建，力求達(dá)到良好的教學(xué)效果，層層遞進(jìn)深化落實(shí)核心素養(yǎng)。2、設(shè)計(jì)思路：探究小球藻種群數(shù)量的變化實(shí)驗(yàn)包括前期預(yù)實(shí)驗(yàn)、正式實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)處理等部分，耗時(shí)較長(zhǎng)。本文嘗試?yán)眯畔⒓夹g(shù)輔助教學(xué)方式把實(shí)驗(yàn)分割為課前、課上、課后三個(gè)部分，借助網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)時(shí)時(shí)與學(xué)生溝通交流，實(shí)際上拓展了課堂時(shí)間，彌補(bǔ)了課堂時(shí)間不足的缺點(diǎn)，優(yōu)化了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，結(jié)合了信息技術(shù)與課堂實(shí)驗(yàn)操作的長(zhǎng)處，讓理論貼近并指導(dǎo)實(shí)踐。具體設(shè)計(jì)思路如下圖所示：*實(shí)驗(yàn)原理取月牙河河水標(biāo)本及購(gòu)買的藻種分別進(jìn)行分離純化，獲得小球藻純培養(yǎng)物用液體培養(yǎng)基培養(yǎng)小球藻，種群增長(zhǎng)易受培養(yǎng)液的成分、空間、pH、溫度、光照等因素的影響。在理想的環(huán)境條件下，小球藻種群的增長(zhǎng)呈“J”型曲線增長(zhǎng)；在有環(huán)境阻力的條件下，小球藻種群的增長(zhǎng)呈“S”型曲線增長(zhǎng)。探究小球藻種群數(shù)量可用抽樣檢測(cè)的方法——顯微計(jì)數(shù)法。微生物小球藻的培養(yǎng)過程包括配置培養(yǎng)基、高壓蒸汽滅菌、接種（稀釋涂布平板法及劃線法）、培養(yǎng)、計(jì)數(shù)及數(shù)據(jù)處理等步驟。*實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)1、收集和處理7天培養(yǎng)液中小球藻種群數(shù)量的數(shù)據(jù)，構(gòu)建種群數(shù)量變化模型讓學(xué)生了解小球藻生長(zhǎng)周期，培養(yǎng)學(xué)生探究能力2、分析不同條件下小球藻數(shù)量變化及產(chǎn)生差異的原因，培養(yǎng)學(xué)生邏輯推理能力，落實(shí)生物學(xué)科素養(yǎng)；闡明環(huán)境容納量原理在實(shí)踐中的應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生社會(huì)責(zé)任感3、學(xué)習(xí)無菌操作技術(shù)及微生物純培養(yǎng)技術(shù)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力*實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容課前利用系列微課程輔助預(yù)習(xí)并進(jìn)行預(yù)實(shí)驗(yàn)。1、微課預(yù)習(xí)：通過“高中生物微課堂”微信公眾平臺(tái)發(fā)布系列微課，學(xué)生預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)。2、預(yù)實(shí)驗(yàn)：引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，學(xué)生代表完成預(yù)實(shí)驗(yàn)。3、預(yù)習(xí)評(píng)估：通過問卷調(diào)查，及時(shí)了解學(xué)生預(yù)習(xí)反饋，教師及時(shí)調(diào)整教學(xué)策略為探究實(shí)驗(yàn)的開展做好充分準(zhǔn)備。4、實(shí)驗(yàn)方法：培養(yǎng)小球藻，利用抽樣檢測(cè)法每天定時(shí)取樣，在數(shù)碼顯微鏡下用血球計(jì)數(shù)板（25×16型）計(jì)數(shù)并留存照片，重復(fù)檢測(cè)取平均值*實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程1、課前自主預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)并完成預(yù)實(shí)驗(yàn)課前預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)我們采用online（在線）微課模式學(xué)習(xí)相關(guān)實(shí)驗(yàn)操作，在此基礎(chǔ)上選學(xué)生代表進(jìn)行預(yù)實(shí)驗(yàn)。具體內(nèi)容如下：線上學(xué)習(xí)基本操作教師通過“高中生物微課堂”微信公眾平臺(tái)發(fā)布系列短微課，包括血球計(jì)數(shù)板的使用方法微課、手提式高壓滅菌鍋的正確操作微課、小球藻培養(yǎng)基的制備微課、小球藻接種方法微課完成預(yù)實(shí)驗(yàn)教師通過社交軟件及時(shí)與學(xué)生互動(dòng)交流，指導(dǎo)學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。抽樣檢測(cè)法：將小球藻培養(yǎng)液搖勻（小球藻容易沉底），于每天固定時(shí)間取樣，在數(shù)碼顯微鏡下用血球計(jì)數(shù)板（25×16型）計(jì)數(shù)并留存照片，重復(fù)檢測(cè)取平均值。預(yù)實(shí)驗(yàn)及結(jié)果A、對(duì)河水標(biāo)本涂布分離純化得到單菌落，通過鏡檢可知菌落類似于小球藻，但仍需進(jìn)一步科學(xué)鑒定確認(rèn)。B、對(duì)購(gòu)買藻種進(jìn)行劃線及稀釋涂布法分離，結(jié)果都得到單菌落，可用于進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)。C、不同接種量及光照強(qiáng)度對(duì)小球藻種群數(shù)量變化的影響結(jié)果：隨著接種量的增大小球藻數(shù)量增加迅速，同時(shí)給計(jì)數(shù)帶來困難，因此選擇1：10接種量進(jìn)行后續(xù)實(shí)驗(yàn)。預(yù)習(xí)評(píng)估教師通過“問卷星”免費(fèi)問卷調(diào)查平臺(tái)創(chuàng)建在線填寫的網(wǎng)絡(luò)問卷，然后通過QQ、微信等方式將問卷鏈接發(fā)給學(xué)生填寫，教師可以及時(shí)了解反饋。信息技術(shù)的輔助作用很大程度上提高了實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)效率，合理的拓展了課堂時(shí)間，使教師可以時(shí)時(shí)與學(xué)生互動(dòng)交流與反饋，利于關(guān)注學(xué)生情緒并適時(shí)調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，教師可以很好地了解學(xué)生各方面的能力，實(shí)時(shí)調(diào)整教學(xué)策略為探究實(shí)驗(yàn)的開展做好充分準(zhǔn)備，為核心素養(yǎng)的落實(shí)提供依據(jù)。2、正式實(shí)驗(yàn)及結(jié)果結(jié)果：第一組實(shí)驗(yàn)顯示小球藻在強(qiáng)光照射下生長(zhǎng)速度最快，于第三天進(jìn)入對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期，第七天左右達(dá)到最大種群密度，之后隨著營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的耗盡及培養(yǎng)液成分的改變小球藻進(jìn)入衰退期。3、課上實(shí)驗(yàn)操作及數(shù)據(jù)處理學(xué)生在預(yù)習(xí)準(zhǔn)備基礎(chǔ)上完成實(shí)驗(yàn)操作。我們分組實(shí)施了小球藻在不同條件下種群數(shù)量變化的相關(guān)實(shí)驗(yàn)。課堂45分鐘內(nèi)順利的完成了小球藻培養(yǎng)過程中的培養(yǎng)基的配置、滅菌、接種、培養(yǎng)以及首次抽樣檢測(cè)和數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)采集及匯總。實(shí)驗(yàn)中學(xué)生學(xué)習(xí)利用Excel表格來記錄數(shù)據(jù)，并練習(xí)如何插入繪制生長(zhǎng)曲線。教師對(duì)知識(shí)點(diǎn)小結(jié)梳理，對(duì)于操作過程中出現(xiàn)的問題及時(shí)糾正與總結(jié)，指導(dǎo)學(xué)生理清知識(shí)脈絡(luò)。4、課下完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告，分享交流教師指導(dǎo)學(xué)生利用課余時(shí)間完成剩余幾天數(shù)據(jù)采集及處理，學(xué)生采用數(shù)碼照相機(jī)、攝像機(jī)等設(shè)備記錄整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程，用Word完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告，便于課后學(xué)生把自己的實(shí)驗(yàn)過程與結(jié)果制作成ＰＰＴ，和其他同學(xué)交流討論分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。學(xué)生主動(dòng)完成了小球藻培養(yǎng)及光照條件對(duì)其數(shù)量變化的相關(guān)內(nèi)容的學(xué)習(xí)。通過數(shù)碼顯微鏡的照相功能，截取以上三圖分別為培養(yǎng)第一天、第四天、第七天的抽樣檢測(cè)圖片，可見小球藻隨著培養(yǎng)天數(shù)的增加，種群密度及數(shù)量不斷增加的趨勢(shì)。*實(shí)驗(yàn)效果與評(píng)價(jià)課程設(shè)計(jì)過程中教師自身“潛隱”其中只啟發(fā)不動(dòng)手操作，把學(xué)生作為主體異智分工分組，從學(xué)生預(yù)實(shí)驗(yàn)到課堂“小老師”幫助教學(xué)，到課后數(shù)據(jù)采集、結(jié)果處理與展示，學(xué)生完全主導(dǎo)課堂，由探究理念激發(fā)學(xué)生推進(jìn)教學(xué)過程，真正實(shí)現(xiàn)了學(xué)生為主體的教學(xué)，培養(yǎng)了學(xué)生探究能力方面的科學(xué)素養(yǎng)。教學(xué)中通過相關(guān)實(shí)驗(yàn)操作微課推送，信息平臺(tái)收集反饋，聊天軟件與學(xué)生溝通，EXCEL、PPT、WORD等常用辦公軟件的應(yīng)用普及、數(shù)碼顯微鏡使用等教學(xué)手段的應(yīng)用，彌補(bǔ)了課堂時(shí)間不足的缺陷，大大提高了學(xué)生學(xué)習(xí)效率，通過學(xué)生和學(xué)生之間、教師和學(xué)生之間的時(shí)時(shí)溝通交流，使得實(shí)驗(yàn)教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)完整緊湊，效果良好，為“中長(zhǎng)期”實(shí)驗(yàn)的開展提供一個(gè)思路，為廣大教育工作者實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供參考。教學(xué)中以橢球狀綠色便于觀察計(jì)數(shù)的小球藻替代教材中酵母菌，克服了酵母菌無色，高倍鏡下不利于觀察計(jì)數(shù)的不便，同時(shí)突破了血球計(jì)數(shù)板的應(yīng)用這一難點(diǎn)，為其它拓展實(shí)驗(yàn)中微生物的計(jì)數(shù)問題找到良好的落腳點(diǎn)。小球藻因?yàn)榫哂卸喾N科研價(jià)值成為轉(zhuǎn)基因技術(shù)的良好的真核受體，同時(shí)因其自身豐富營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，逐漸成為科研工作的熱點(diǎn)材料，本課以此為實(shí)驗(yàn)材料也體現(xiàn)了展望前沿科技的理念，讓實(shí)驗(yàn)教