课题2　土壤中分解尿素的细菌的分离与计数PPT配套教学设计内容

专题2---课题2 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数

教学设计

一、教材分析

《土壤中分解尿素的细菌的分离与计数》是高中生物选修1专题2课题的内容。基于《普通高中生物课程标准（实验）》对本选修做出的“本模块是实验课。”的定位，所以要以学生为主体，通过实验设计和操作实践，学习科学探究的选修课程。而《标准》在课程设计思路中则指出：“生物技术实践模块重在培养学生设计实验、动手操作、收集证据等科学探究的能力，增进学生对生物技术应用的了解。本模块适于继续学习理工类专业或对实验操作感兴趣的学生学习。”，学生了解生物技术在社会生活、生产、发展中的应用，对学生进行STS教育，并对选择学业（或职业）方向提供帮助。

本课题的教材编排，个人不太喜欢。关于同一问题的内容编排的七零八落，整体性不够强。所以准备按实验的操作步骤来整理，让学生有一个清晰的整体把握。

二、学情分析及课时安排

通过三个必修模块的学习，科学探究的大致流程是以显性方式凸现的。所以学生对本专题可以进行自主研习和设计出可行的实验操作方案，并精心操作，从而全面培养学生的科学探究能力（课标规定有11项科学探究能力，见课标P8～P9）。

基于这样的学情，本课题准备安排1.5个学时。与下一课题一起安排一节课的课外实验课。

三、教学目标

1．知识与技能

认识分离微生物的原理，研究培养基对微生物的选择作用，运用相关技术解决生产生活中有关微生物数量的测定； 通过阅读、分析材料，提高自主学习能力，培养学生的图文信息获取的能力。

2．过程与方法： 以解决课题目标为线索，分析实验探究的思路和实际操作流程，能快速解决一些实际问题。

构建解决类似课题目标的模型。

3．情感态度与价值观：

认同无菌不在的理念，养成讲究卫生的习惯；学会借用他山之石。

四、设计理念

以学生为主体，教师设疑引导调动，学生自主分析，总结归纳。

五、教学方式和策略

以课题目标为线索，整理出实验操作流程；以问题串落实每一步中要解决的问题。

策略：①

以任务为驱动，促使学生阅读教材

②

以问题串导学：精心设计问题，引导学生讨论、分析问题，将书上零散的知识进行整理，从而构建模型。

六、教学过程

（一）导入：

指导学生认真理解课题标题------“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数”，分

1

析该课题的目的是什么？ 研究对象？ 达到目的？

学生用以前的分析实验目的的方法可以明确：

1、研究目标---对微生物的进行选择，对生物进行数量的测定。

2、研究对象---土壤中能分解尿素的细菌

3、达到目的--- (1)从土壤中分离出能够分解尿素的细菌；(2)统计每克土壤样品中尿素细菌的数目

（二）课题背景：

认识尿素及分解尿素的微生生物：

1. 尿素的利用：尿素是一种重要的氮肥，农作物不能（能，不能）直接吸收利用，而是首先通过土壤中的细菌将尿素分解为

氨和CO2

；

2. 细菌利用尿素的原因：这是因为细菌能合成

脲酶

。

3. 常见的分解尿素的微生物：芽孢杆菌、小球菌、假单胞杆菌、克氏杆菌、棒状杆菌、梭状芽孢杆菌，某些真菌和放线菌也能分解尿素。

（三）梳理“实验设计”

提出任务要求：阅读教材P21-24，请结合前面的学习，说说你们的实验设计。（5min）

针对每一步，老师会问一些问题，你们要给我正确而耐心的解释哦。

学生结合“分离”和“计数”两个目的进行阅读。学生回答并进行点评和精简描述，得出“实验设计”（实际上此提法不妥，留到后面进行修正）：1.土壤取样→2.制备培养基→3.样品稀释、取样涂布→4.微生物的培养、观察并记录结果→5.细菌的计数

（四）问题串导引探究

针对“实验设计”中每一步提出问题串：

1.土壤取样：取哪里的土壤，why？

怎么取？

其中只有分解尿素的细菌吗？（提示：阅读教材P23--24）

2.制备培养基：怎么确定培养基成分？（借鉴思想，明确筛选原理）

培养基中成分有哪些？

这是一种什么培养基？

3.样品稀释、取样涂布：样品的稀释流程是怎样的？（提示：阅读教材P23）

不同微生物的稀释有无不同？如果有，为什么？（提示：阅读教材P24）

此次实验你准备怎样选择涂布？（提示：阅读教材P22）

要设置对照吗？如果要，对照组是谁？P23、22

（解决完前三个问题后才出示第四个问题，结合书上的实例2、1进行解决。）

4.微生物的培养、观察并记录结果：不同微生物的培养条件一样吗？请举例说明？（提示：阅读教材P24）

菌落的观察指标有哪些？

记录结果包括哪些内容？

5. 统计菌落数目：用什么方法计数？

平板计数时要注意什么？

【补充】在统计菌落数目时，常用来统计样品中活菌数目的方法是

稀释涂布平板法

。除此之外，

显微镜直接计数

也是测定微生物数量的常用方法。显微镜直接计数是测定微生物的方法。

2

结合板书的过程提问：以上是一个完整的实验设计吗？

（P23）不是，完整的实验设计还包括:实验方案、所需的仪器、材料、用具和药品，具体的实施步骤以及时间安排等的综合考虑和安排。

（五）实验的具体操作及操作提示

实验过程：

1）取土样用的小铁铲和盛土样的的信封在使用前都要灭菌。

2）应在火焰旁称取土壤 10 g。将称好的土样倒入盛有90mL无菌水的锥形瓶中，塞好棉塞。

3）在稀释土壤溶液的过程中，每一步都要在火焰旁进行。

4）实验时要对培养皿作好标记。注明培养基类型、培养时间、稀释度、培养物等。

5）为了提高效率，在操作时更加有条不紊，应当事先规划时间。

P25旁栏思考：在研究未知微生物时务必规范操作，以防被致病微生物感染，实验后一定要洗手。

（六）结果分析与评价

1．对分离的菌种作进一步的鉴定，还需要借助

生物化学

的方法。

2．在细菌分解尿素的化学反应中，细菌合成的

脲酶

将尿素分解成了

氨

。氨会使培养基的碱性

增强

，PH 升高

。因此，我们可以通过检测培养基 pH 变化来判断该化学反应是否发生。

3．在以

尿素

为唯一氮源的培养基中加入

酚红

指示剂。培养某种细菌后，如果PH升高，指示剂将变

红

，说明该细菌能够

分解尿素

。

P26旁栏思考：测定饮水中大肠杆菌数量的方法是将一定体积的水用细菌过滤器过滤后，将滤膜放到

伊红美蓝

培养基上培养，大肠杆菌菌落呈现

黑

色，通过记述得出水样中大肠杆菌的数量。你认为在该实验中至少应取

三

个水样。

（七）课题延伸

梳理实验流程，准备实践操作。

教学反思：

本节课可以从尿素在农业上的重要应用切入，介绍能分解尿素的细菌，进而说明这种细菌的作用是能够合成分解尿素的酶。在教学过程中，可以联系生产生活实际，使学生对尿素以及分解尿素的细菌形成一定的感性认识。同时通过课题背景的介绍，可以进行STS教育。对于实验中的对照原则，可以指导学生分组讨论，在掌握微生物分离技术的同时巩固实验设计的基本原则。

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