课题2　土壤中分解尿素的细菌的分离与计数教学设计(第一课时)

交流教案

课题2 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数

川大附中生物组 欧

居

蓉

一．教学分析设计

（1）教材分析

“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数”是选修1的专题2“微生物的培养与应用”中的第2个课题，本课题在前面关于微生物培养的基本技能熟悉的基础上，对特定的细菌进行分离和计数，主要表现在培养基的配制中选择以尿素为唯一氮源，并强调用稀释涂布平板法对分离出的细菌进行计数，统计菌落的数量。这一节在生物技术模块中是学生应该选择的一个重要的操作实验，但该课题实验难度较大，因为实验室的条件无法严格的做到无菌操作，所以在尽可能的条件下做到无菌操作要点，让学生意识到无菌操作对于整个实验的重要性。同时在城市环境中，选取有分解尿素的细菌的土壤也是一个难点。

（2）学生分析

本节内容在前一课题中有关微生物培养的知识的基础上，学生知道选取什么样的方法能计数，知道需要严格的无菌条件和分离的方法，但对于如何才能筛选到特定的细菌是全新的东西，所以本节课的学习，学生既要熟练掌握微生物实验室培养计数，又要学习选择培养基的配制要求及原理，需要教师充分结合教材、视频和实验实际操作逐一引导。

（3）目标分析

结果性目标

1. 理解分离土壤中分解尿素的细菌的原理 2.学会利用选择培养基分离细菌

3.能应用统计细菌数目的方法

体验性目标

1.通过教材基础知识学习结合多媒体播放的视频，体会微生物的结构特点与实验室培养条件的关联

2.通过设计、分析实验方案，体会微生物的实验操作与实验结果之间的关联

教学重难点：1.利用选择培养基分离细菌

2.统计细菌数目的方法

（4）媒体分析

多媒体（PPT课件和视频）

（5）核心问题分析

1

基于上述分析，要在现有实验条件下完成该实验的操作很困难，我们将重心放在如何设计实验方案方面，通过讨论交流，落实实验的培养基配制方面的特殊性和培养条件等基础知识和技能，为此，我们将本节课的核心问题定为：设计、分析、修改分离土壤中分解尿素的细菌的实验方案，找出与普通微生物培养的异同，归纳相关基础知识。

（6）课时安排 1课时

二．教学实施设计

（1）教学环节

内容

提出问题

学生活动

复习回忆相关知识，回答问题。

学生看教材P21的课题背景，了解尿素和分解尿素的细菌的知识

教师活动

复习微生物实验室培养的基础知识，培养基、无菌操作。师生回顾微生物实验室培养的基本操作程序

提出核心问题：设计、分析、修改分离土壤中分解尿素的细菌的实验方案，找出与普通微生物培养的异同，归纳相关基础知识。

设计意图

由复习问题导入，使学生对所学知识有一定的连贯性。同时了解提出本课题的背景知识

解决问题

学生观看视频，然后分小组完成土壤中分解尿素的细菌的分离的实验方案，并书写出来。

重点思考相关无菌操作的控制，平板划线法的注意事项，实验条件的保障等等。

1.引导学生观看视屏

视频播放培养基的制备过程，以及倒平板过程和接种细菌的操作，引导学生分析并标出无菌操作的实验步骤。

以问题串的形式引导学生分析实验步骤的操作目的。①皿底和皿盖的大小关系?培养基是倒在那个上面?②

“倒平板”中的“倒”字该如何理解?③培养基和培养皿的灭菌方法有何不同?为什么?④

“倒平板”指的是接种前还是接种后，还是都要? 2.组织学生分小组设计实验方案

引导学生分析并标出无菌操作的实验步骤。

2 做到课前预习、视频和问题串形式结合构建概念模型的方法，加深学生对无菌操作在微生物实验室培养中重要性的理解。

学生亲自完成实验设计，加深对基础知识的理解和运用

教师实物投影并展示学生完成的方案。

1.有哪些重要环节?

结合教材23页教材中提供的设计思路，引取样 稀释 涂平计数 鉴定

导学生分析实验步骤的操作目的。

板

培养与观察 2.各环节需要哪些工具? 分析实验步骤，思考并讨论。

反思提升

思考并回答问题

引导学生分析和思考实验在实验具体的操作中还应该注意的问题，分析培养物中是否有杂菌污染以及选择培养基是否筛选出一些菌落。同时分析稀释度是否合理 进一步体会微生物实验培养中的应用。

运用反馈

通过PPT展示反馈题

引导学生运用归纳的方法评分标准进行交流分析

检测目标达成与否

（2）评价预设

对设计实验方案方面学生大的环节都能完成，但对具体的操作控制可能存在不合理或考虑不到的方面

对于教材中针对实验步骤的讨论题，学生回答全面可能有一些困难，可分组讨论回答。

学生在设置对照方面表述会有欠缺

（3）板书设计

课题2 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数

土壤中尿素分解菌的分离与计数

分离筛选微生物的原理

有利于目的菌株生长

抑制或阻止其他微生物生长

稀释涂布平板法

显微镜直接计数

微生物计数方法与原理

对照设置与重复设置

实验设计

实验方案

3 实验操作

结果与分析

（4）教学流程

开始

复习导入，提出核心问题

幻灯片展示

设计实验方案

引导分析无菌操作

投影、幻灯片、实物投影

投影、幻灯片、实物投影

幻灯片展示

展示、交流、讨论

引导分析无菌操作

引导、修正

分

离和计数的方法思考

结束

三、课后评价反馈 1、信息搜集

课后搜集了全班学生的运用反馈练习40份。

2、自我评价

首先，本节课在执行过程中，我认为能体现核心问题课堂教学评价实质的方面有以下两方面：（见附2）

A、自觉反思体验

（1）学生据视频和教材内容在教材上完成实验方案的设计中对稀释涂布平板法的应用是一种反思体验

（2）学生在师生互动的评价交流活动中也是一种反思体验。

B、投入实践活动

（1）学生根据视频和教材内容进行方案的设计是学生为全身心的投入到了实验活动中。

（2）学生对方案进行评价、修正、补充和完善也是全身心的投入到了实验活动中。

其次，对搜集到的40份学生运用反馈练习基于关联体验目标达成情况评判标准进行了批阅和分类，4

在此基础上完成了《川大附中校本教研公开课目标达成点检测表》。（见附1）。

3、反馈调整

针对前述基于搜集信息的检测分析情况，准备作如下反馈调整：

（1）对于本节课中未能完全正确体验到关联的学生

结合视频和教材，进一步体会选择培养微生物的原理，以及巩固无菌操作和实验条件控制等方面的依据。

（2）对于教学中难点知识教学的反馈调整

在运用核心问题教学突破教学难点的问题解决活动中，关注全班整体活动表现的同时，还要更加关注个体的活动表现，并进行更为有效的针对性提示、点拨，促进更多学生在解决问题活动中获得更为深入的体验；在反思提升环节中，对突破难点的关键知识和方法，尽可能更好地基于学生的活动体验，使新知识、新方法的生成性更强，以期获得更好的教学效益；在运用反馈环节，强调和指导学生运用这些新知识、新方法解题，让他们有更深刻的体验。

附1：

川大附中“核心问题教学”目标达成点检测表

执教教师

基本

年 级

信息

课题名称

核心

问题

土壤中分解尿素的细菌的分离与计数

高二

上课时间

2017年3月17日

欧居蓉

学 科

生物

设计、分析、修改分离土壤中分解尿素的细菌的实验方案，找出与普通微生物培养的异同，归纳相关基础知识。

1 理解分离土壤中分解尿素的细菌的原理 结果性

目标

2.学会利用选择培养基分离细菌

3.能应用统计细菌数目的方法

1通过教材基础知识学习结合多媒体播放的视频，体会微生物的结构特点与实验体验性

目标

室培养条件的关联

2通过设计、分析实验方案，体会微生物的实验操作与实验结果之间的关联

教学

目标

检测方案中培养基成分的选择和稀释度的控制

5

点

尿素是一种重要的农业肥料，但若不经细菌的分解，就不能更好地被植物利用。生活在土壤中的微生物种类、数量繁多，某生物小组试图探究土壤中微生物对尿素是否有分解作用，设计了以下实验，并成功筛选到能高效降解尿素的细菌(目的菌)。培养基成分如下表所示，实验步骤如下图所示。请分析回答：

KH2PO4

1.4 g Na2HPO4

2.1 g MgSO4·7H2O 0.2 g 葡萄糖

10 g 尿素

1 g 琼脂

15 g

(1)培养基中加入尿素的目的是筛选________，这种培养基属于________培养基。

(2)“目的菌”生长所需的氮源和碳源分别来自培养基中的________和________，实验中检测

工具（题）

需要振荡培养，目的是__________________________________。

(3)转到固体培养基上时，常采用________法接种，获得单个菌落后继续筛选。

(4)下列材料或用具中，需要灭菌的是________；需要消毒的是________。(填序号) ①培养细菌用的培养基与培养皿

②玻璃棒、试管、锥形瓶和吸管

③实验操作者的双手

(5)在做分解尿素的细菌的分离与计数实验时，A同学从对应稀释倍数为10的培养基上筛选出大约150个菌落，而其他同学只筛选出大约50个菌落。A同学的实验结果产生的原因可能有________。

①土样不同

②培养基被污染

③操作失误

④没有设置对照

A．①②③

C．①③④

B．②③④

D．①②④

6(6)简述土壤中可分解尿素细菌的鉴定方法及原理：

_________________________________________________________________ _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ ________________________________________________________________。

【答案】

(1)目的菌

选择

(2)尿素

葡萄糖

为目的菌提供氧气

(3)稀释涂布平板(或平板划线) (4)①②

③

(5)A (6)在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂；细菌合成的脲酶将尿素分解为氨，使培养基的碱性增强，pH增高，使酚红指示剂变红

检测

分类等级

分类标准

6 学生人数

所占百分比

统计

（学生总人数：36）

检测分析及结果运用

学生深度体验典型实例

A B C 能准确表述分解尿素的细菌的鉴定方法及原理

能准确表述分解尿素的细菌的鉴定方法，原理表述基本到位

能大致描述分解尿素的细菌的鉴定方法，原理表述基本到位

22 10 5 55% 25% 12.5% D 不能大致描述分解尿素的细菌的鉴定方法，原理表述不清楚到位

3 7.5% 从学生关联体验目标的达成程度看，一方面，全班有22位同学通过本节课的核心问题解决和反思提升，通过教材基础知识学习结合多媒体播放的视频，体会微生物的结构特点与实验室培养条件的关联。有32位同学能掌握实验方案涉及到的操作要领，与预期的目标状态较为吻合。这种方式能使80%的学生真正设计方案和理解原理的重要性。

从学生结果性目标的达成情况看，学生能通过实验步骤分析无菌操作，说明视频和教师的投影示范以及学生的自主学习能力的配合能对知识点的理解起着较大的帮助。

当然，从统计数据看，班上有3位同学还没有理解到相关细菌的分离和鉴定方法，下来之后还要单独辅导指点，看看不能理解的地方到底在哪里、

学生在描述鉴定方法时，还考虑了该检测手段与大肠杆菌的检测的联系与区别，在描述实验原理的时候能够把教材中的规范术语结合起来，表达非常到位。

7

附2：

四川大学附属中学（成都市第十二中学）

核心问题教学评价表

评价者信息姓名学科学校 :川大附中 生物 欧居蓉

公开课信息教师学科时间班级及其特征： 3月17日第5节

高二2班 博士班

课题名称：土壤中分解尿素的细菌的分离与计数

核心问题： 设计、分析、修改分离土壤中分解尿素的细菌的实验方案，找出与普通微生物培养的异同，归纳相关基础知识。

评价指标

评价目标

一级指标

二级指标

核心问题

问题情景与真实生活密切相关

利于活动体验

能引发新知识、新方法的生成

两类目标正确全面

教学目标

关联体验目标恰当

价值引导恰当

目标价值引导显现

教学环节清晰完整

教学环节

环节内容合理充实

完整合理落实

学生活动时间充分

问题目标环节两两匹配

教学要素

技术促进活动形式内容

8 8 8 8

选择一个表现突出的二级指标，在8 8 8 7 8 7

合计

93分

7 高评8分

三级指标

内含学科问题和学生活动方式

8 每项指标最评价结果

实现活动体验中的学习与发展具有核心问题教学形态

相互匹配促进

学科特点突出氛围浓郁

具有核心问题教学实质课堂与现实世界有恰当关联

拓展学习视野

有基于缄默知识的问题解决

有缄默知识运用的追踪剖析

有真实而且完整的实践活动

投入实践活动

能够全身心地浸渍于活动中

8

活动的内容结果均丰富深入

有核心问题的深层意义感受

感受意义关联

有以知识为中心的关联感受

有以个人为中心的关联感受

有实质性反思活动的开展

自觉反思体验

有课堂新因素的追踪利用

有体验的交流与改善重构

乐于自我的表达与认真的倾听

乐于对话分享

乐于合作中成果与思路的分享

有宽容的对话氛围和多向交流

认可体验评价

认同体验评价

参与体验评价

利用体验评价

核心问题教学实质的简要评价（包括发展性建议）：

相应三级指标引导下，以现场学生表现为依据，于本表的第二页写出150字以上的简要评价。

本节复习课的核心问题是：通过设计、分析、修改分离土壤中分解尿素的细菌的实验方案，找出与普通微生物培养的异同，归纳相关基础知识。结合核心问题和关联体验目标，我认为本节课最能体现“投入实践活动”和“自觉反思体验”。

在“投入实践活动”方面，学生在设计实验方案时，能够真实的感受和运用无菌操作技术，微生物培养的划线方法和培养基的配制原理，整个活动中学生全身心的参与，从视频、投影以及教师亲自操作示范等多条途径反复给学生理解和掌握无菌操作的动作要领。对于一个新知识点并且是全新的实验操作而言，这几种手段贯穿的较好，能从本质上让学生体会到无菌操作在微生物培养中的重要性。

在“自觉反思体验”方面，教师通过让学生结合预习教材的内容，自己结合教材和视频，完成实验方案，并完善和补充相关内容，然后通过教师播放视频和亲自视频投影操作，更进一步的让学生体会到实验操作的内涵，师生在反复交流碰撞中学生的思维更加完善和连贯。

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