课题3　分解纤维素的微生物的分离优质课教案

分解纤维素的微生物的分离

一、教材分析

该实验是选自高中生物课程标准选修1生物技术实践、专题2、课题3的内容。本实验是在课题1微生物的实验室培养与课题2土壤中分解尿素的细菌的分离与计数上的一个深入，所以本实验在教材中起了深化教材内容、丰富学生实验操作技能的作用。

那么，从教材内容的安排顺序上看呢，首先在课题背景中介绍了纤维素的组成、分布以及能够产生纤维素酶的微生物在生产生活中的应用，使学生想到若要利用纤维素，必然要将其分解，那么自然而然地就思考产生纤维素酶的微生物如何获得，这些酶在我们的生活中如何起作用。接着就介绍了纤维素及纤维素酶，并通过水解滤纸实验说明纤维素酶对纤维素的分解作用，由此更引发学生对该实验的好奇心；最后重点介绍了纤维素分解菌的筛选。所以，这样的安排顺序体现了教材的内在逻辑与学生认知规律的一个统一性。

二、学生分析

从学生方面来看，经过课题1和课题2的学习，他们对微生物已经有了一些初步的认识，并有一定的实验操作经验，因此本实验我将注重引导学生熟悉实验流程并掌握实验操作及相关注意事项。

三、教学目标

基于以上对教材和学生实际情况分析，并结合考纲要求和生物学科核心素养，我制定了本节课以下的教学目标：

1、知识方面的目标：

（1）能简述纤维素酶的种类及作用

（2）能从土壤中分离出分解纤维素的微生物，了解这类微生物在生活中的应用

（3）掌握从土壤中分离某种特定微生物的操作技术

2、能力方面的目标：

（1）分析分离分解纤维素微生物的实验流程，掌握实验操作原理及注意事项

3、情感方面的目标：

（1）通过学习，能自主完成实验，培养勇于探索的科学精神

（2）通过了解土壤中能分解纤维素的微生物在保护环境中的作用，增强社会责任感

四、教学重难点

那么，根据这些目标以及生物学科核心素养的建议，我把本实验的教学重难点内容设置在从土壤中分离分解纤维素微生物的选择培养和鉴别培养基中为什么要加土豆汁。

五、教学过程

为了使以上教学重难点得以更好地突破，本实验打算采用自主探索归纳法，引导学生自主学习，锻炼学生有效构建知识体系，最终得到情感上的升华。综合以上分析，我将我的实验教学过程安排如下：

包括3个阶段，导入阶段，基础新知梳理阶段和实验阶段。

首先是导入阶段：我将以滤纸在土壤中的分解为例来引出微生物在生态系统中的分解作用及纤维素分解菌在分解过程中所扮演的角色来激发学生探索性学习的兴趣，并在学生心中埋下一颗科学实验的种子。

接着，就是基础新知梳理阶段：在课前，我将要求学生自主学习，并完成配套练习中的相关知识梳理，然后将其中一个同学的梳理清单为例投影到多媒体上，请学生来指正，我作补充。

最后，是实验阶段：实验操作流程包括土壤取样、选择培养、梯度稀释、将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上、挑选产生透明圈的菌落。根据实验操作流程、教材内容的难易程度、班上学生的实际情况以及生物学科核心素养的要求，我将设置他们在学习过程中可能会出现的两个问题：

1、选择培养是否可以省略，

2、鉴别培养基为什么要加土豆汁，不是以纤维素为唯一碳源吗。

针对以上两个问题，我打算进行了如下实验探究过程，我将全班同学分成4个小组，两两一组设置对照实验来探究这两个问题，问题1：是否需要选择培养，1-A直接梯度稀释，没有选择培养过程，1-B选择培养后再梯度稀释，通过对实验结果的观察，让小组讨论、总结是否需要选择培养；问题2：鉴别培养基为什么要加土豆汁，2-A培养基中未加土豆汁，2-B培养基中加土豆汁，同样，通过对实验结果的分析让同学讨论是否需要加土豆汁，加了土豆汁有什么好处，然后，由我作补充和总结。

通过完成这样的实验操作流程让他们自己总结在操作过程中容易出现的几个错误并加以修正：

错误1：梯度稀释不当，没有吹吸，使菌液不能充分混匀；

错误2：涂布棒拿法错误；远离酒精灯；

错误3：刚果红染色时，NaCl 加入太少；

六、实验结果分析

在同学们所操作的实验过程中，其结果可能不会出现透明圈，或者透明圈不显著，分析原因主要有以下几点：

1、学生实验操作存在不规范的地方；

2、由于实验条件限制，整个实验操作都没有在一个严格无菌的环境下进行；

3、没有完全保证培养纤维素分解菌的温度和湿度；

4、取样的土壤中纤维素分解菌含量可能比较少。

七、总结提升阶段

希望学生通过实验操作，能掌握实验流程及相关注意事项。明白能产生纤维素酶的微生物对纤维素的分解作用，比如在农业生产中，将秸秆变废为宝，就是利用纤维素分解菌的能力。在我们的生活中，除了纤维素分解菌，还有各种微生物也在默默地奉献着：西南大学柑桔研究所和资环院合作的项目橘皮新生，也是筛选出高温果胶亚巴杆菌解决了困扰柑桔果农和工厂的橘皮废料问题；针对海洋石油泄露，复旦大学研究的石油分解菌剂，能快速“吃光”石油，减少对海洋生物的威胁。微生物就是一个大宝库，怎样合理的利用，起到节能减耗，保护环境，保障我们国家健康持续的发展的作用就在于我们对它的研究了解。