1.2.1微生物的培养技术及应用（教学设计）-2023-2024学年高二下学期生物人教版（2019）选择性必修3

1.2.1微生物的培养技术及应用（教学设计）-2023-2024学年高二下学期生物人教版（2019）选择性必修3课题：科目：班级：课时：计划3课时教师：单位：一、教学内容分析本节课的主要教学内容来自于人教版高中生物选修三第5章第2节《微生物的培养技术及应用》。具体内容包括：微生物的培养方法、实验室培养微生物的基本技术、纯培养技术、菌落计数、常见微生物的分离与纯化、土壤中分解尿素的细菌的分离和计数、发酵工程及其应用等。

教学内容与学生已有知识的联系：

1.微生物的培养方法：学生已经学习了微生物的形态结构、繁殖方式等基础知识，对微生物培养方法的学习能够帮助学生将理论知识与实践操作相结合。

2.实验室培养微生物的基本技术：学生已经掌握了实验室基本操作技能，如无菌操作、灭菌、接种等，这些技能对于微生物培养技术的掌握至关重要。

3.纯培养技术：学生已经学习了微生物的分类和鉴定，纯培养技术的学习将进一步加深学生对微生物分类和鉴定的理解。

4.菌落计数、常见微生物的分离与纯化、土壤中分解尿素的细菌的分离和计数：这些内容与学生已有的微生物学知识紧密相关，能够帮助学生将理论知识应用于实际问题的解决。

5.发酵工程及其应用：学生已经学习了生物技术的基本概念和原理，发酵工程的学习将进一步拓展学生对生物技术应用的了解。二、核心素养目标1.培养学生的科学探究能力：通过微生物培养技术的实践操作，培养学生观察、分析、解决问题的能力。

2.培养学生的创新意识：引导学生思考微生物培养技术在实际生活中的应用，激发学生的创新思维。

3.培养学生的社会责任意识：通过学习微生物培养技术在发酵工程中的应用，使学生认识到生物技术对社会发展的贡献，增强学生的社会责任感。

4.培养学生的生命观念：通过对微生物培养技术的了解，使学生认识到生命的多样性，树立正确的生命观念。

5.培养学生的团队合作能力：在实验操作过程中，培养学生分工合作、相互配合的能力，提高学生的团队协作精神。三、教学难点与重点1.微生物培养方法：掌握固体培养基、液体培养基、半固体培养基等培养方法，以及如何选择合适的培养基。

2.实验室培养微生物的基本技术：熟练掌握无菌操作、灭菌、接种等基本技术，确保实验的成功。

3.纯培养技术：理解纯培养的概念，掌握纯培养的方法，能够从混杂培养中分离出单一菌种。

4.菌落计数：学习并掌握菌落计数的方法，能够准确地计算出菌落数量。

5.常见微生物的分离与纯化：学习并掌握常见微生物的分离与纯化方法，能够从环境中分离出特定的微生物。

6.发酵工程及其应用：了解发酵工程的概念，掌握其应用，能够理解发酵工程在实际生产中的应用价值。

二、教学难点

1.微生物培养方法的掌握：微生物培养方法的选择和操作需要一定的实验经验和技巧，学生可能难以理解并掌握。

2.实验室培养微生物的基本技术的熟练掌握：无菌操作、灭菌、接种等基本技术的熟练掌握需要大量的实践操作，学生可能难以在短时间内掌握。

3.纯培养技术的理解：纯培养技术的概念和操作可能对学生来说较为抽象，学生可能难以理解和掌握。

4.菌落计数的准确计算：菌落计数的准确计算需要一定的观察力和计算能力，学生可能难以准确计算。

5.常见微生物的分离与纯化的方法掌握：常见微生物的分离与纯化方法需要一定的实验经验和技巧，学生可能难以理解和掌握。

6.发酵工程及其应用的理解：发酵工程的概念和应用可能对学生来说较为复杂，学生可能难以理解和掌握。四、教学方法与策略1.教学方法：

（1）讲授法：通过讲授微生物培养的基本概念、原理和操作方法，使学生对微生物培养有一个全面、系统的了解。

（2）实验法：通过实验室操作，让学生亲自体验微生物培养的过程，加深对理论知识的理解和掌握。

（3）讨论法：组织学生分组讨论微生物培养的实际应用和问题解决方法，培养学生的团队协作能力和创新思维。

（4）案例研究法：通过分析微生物培养在实际生活中的案例，使学生了解微生物培养在各个领域的作用和价值。

2.教学活动设计：

（1）角色扮演：学生分组扮演微生物培养实验中的不同角色，如实验员、观察员等，体验实验操作过程，提高学生的参与度和兴趣。

（2）实验操作：组织学生在实验室进行微生物培养的实验操作，包括制作培养基、接种、培养、观察等，让学生在实践中学习微生物培养的技术。

（3）游戏设计：设计一个与微生物培养相关的游戏，如微生物培养竞赛，让学生在游戏中巩固微生物培养的知识和技能。

（4）案例分析：提供一些微生物培养在实际生活中的案例，让学生进行分析讨论，培养学生的分析问题和解决问题的能力。

3.教学媒体和资源的使用：

（1）PPT：制作详细的PPT，展示微生物培养的基本概念、原理和操作方法，帮助学生理解和记忆。

（2）视频：播放一些微生物培养的实验操作视频，让学生更直观地了解实验过程和技巧。

（3）在线工具：使用在线微生物培养模拟软件，让学生在虚拟环境中进行实验操作，提高学生的实践能力。

（4）参考书籍：推荐一些与微生物培养相关的参考书籍，供学生课后深入学习。五、教学流程一、导入新课（5分钟）

1.教师展示一些常见的微生物培养实物，如酸奶、泡菜等，引起学生的兴趣，并提问：“你们知道这些食品是如何制作的吗？”

2.学生回答后，教师总结：“这些都是通过微生物培养技术制作而成的，今天我们将学习微生物培养的基本方法和应用。”

二、新课讲授（15分钟）

1.教师通过PPT介绍微生物培养的基本概念、原理和操作方法，如培养基的选择、灭菌、接种等。

2.教师举例讲解微生物培养在实际生活中的应用，如食品生产、医药等领域。

3.教师演示微生物培养的实验操作，如制作培养基、接种、培养等，让学生更直观地了解实验过程。

三、实践活动（10分钟）

1.学生分组进行微生物培养的实验操作，如制作培养基、接种、培养等，亲身体验微生物培养的过程。

2.教师巡回指导，解答学生的疑问，确保实验的顺利进行。

3.学生观察实验结果，记录数据，培养学生的观察力和实验操作能力。

四、学生小组讨论（10分钟）

1.学生分组讨论微生物培养在实际生活中的应用，如食品生产、环境保护等。

2.学生分享自己在实验中的观察和发现，讨论微生物培养中的问题和解决方案。

3.教师参与讨论，引导学生思考微生物培养技术的创新和发展方向。

五、总结回顾（5分钟）

1.教师总结本节课的主要内容，强调微生物培养的基本方法和应用。

2.学生分享自己的学习心得和收获，巩固所学知识。

3.教师布置课后作业，要求学生撰写实验报告，进一步巩固本节课的学习内容。

六、课后作业（课后自主完成）

1.撰写实验报告，总结实验操作过程和结果，分析实验中的问题和解决方案。

2.查阅资料，了解微生物培养在实际生活中的应用案例，撰写心得体会。

3.思考微生物培养技术的创新和发展方向，提出自己的观点和建议。六、教学资源拓展一、拓展资源：

1.微生物培养技术的最新研究进展：介绍微生物培养技术在生物科技、医药、食品等领域的新应用和研究成果。

2.微生物培养实验操作视频：提供一些微生物培养实验操作的视频，让学生能够更直观地了解实验过程。

3.微生物培养技术在实际生活中的应用案例：提供一些微生物培养技术在食品生产、环境保护等领域的实际应用案例。

4.微生物培养技术的历史发展：介绍微生物培养技术的发展历程，以及科学家们的研究成果。

二、拓展建议：

1.组织学生参观微生物实验室或食品生产车间，让学生亲身体验微生物培养技术的应用。

2.引导学生开展微生物培养技术的创新实验，如利用微生物培养技术制作环保材料、生物燃料等。

3.鼓励学生参加微生物培养技术的竞赛或活动，如全国中学生生物学竞赛等，提高学生的实践能力和创新能力。

4.推荐学生阅读一些与微生物培养技术相关的课外书籍，如《微生物学实验技术》、《微生物培养与应用》等，拓展学生的知识面。

5.引导学生关注微生物培养技术领域的最新研究动态，如通过阅读科研论文、参加学术讲座等方式，提高学生的学术素养。七、教学反思与改进在教学微生物培养技术及应用的过程中，我发现学生对微生物培养方法的理解和掌握存在一定的困难。同时，学生在实验操作中，也暴露出了对实验流程和操作规范的掌握不足。针对这些问题，我计划在未来的教学中进行以下改进：

首先，在讲解微生物培养方法时，我会更加注重与学生的互动，通过提问、讨论等方式，引导学生主动思考和理解微生物培养方法的原理和操作技巧。同时，我会结合具体的案例和实验操作，帮助学生更好地理解和掌握微生物培养方法的应用。

其次，在实验教学中，我会加强对学生的指导，确保学生能够熟练掌握实验操作流程和规范。在实验前，我会详细讲解实验步骤和注意事项，确保学生对实验有清晰的了解。在实验过程中，我会亲自示范，并指导学生进行操作，及时纠正学生的错误，确保实验的顺利进行。

再次，为了提高学生的学习兴趣和参与度，我计划在实验教学中引入更多的互动环节，如小组讨论、实验竞赛等。通过这些活动，激发学生的学习兴趣，培养学生的团队合作能力和创新思维。

最后，为了巩固学生的学习成果，我计划在课后提供更多的学习资源，如实验报告模板、参考书籍、在线资源等。通过这些资源，帮助学生更好地复习和巩固所学知识，提高学生的自主学习能力。八、典型例题讲解例题1：请简述微生物培养的基本方法和步骤。

答案：微生物培养的基本方法和步骤包括：选择合适的培养基、制备培养基、灭菌、接种、培养、观察和记录。

例题2：请举例说明微生物培养在食品工业中的应用。

答案：微生物培养在食品工业中的应用包括：制作酸奶、制作面包、制作泡菜、制作酱油等。

例题3：请简述纯培养的概念和重要性。

答案：纯培养是指从混杂培养中分离出单一菌种的过程。纯培养的概念是指在一个培养基中只含有单一菌种。纯培养的重要性在于它能够提供单一的微生物，便于研究微生物的生长、繁殖、代谢等特性。

例题4：请简述菌落计数的方法。

答案：菌落计数的方法包括：稀释涂布平板法、直接计数法等。稀释涂布平板法是指将菌液进行稀释后，涂布在培养基上，培养后计数菌落数量。直接计数法是指直接观察培养皿上的菌落数量，并计算菌落数量。

例题5：请简述常见微生物的分离与纯化方法。

答案：常见微生物的分离与纯化方法包括：平板划线法、涂布分离法、稀释涂布平板法等。平板划线法是指将待分离的微生物接种到培养基上，用划线法分离出单一菌种。涂布分离法是指将待分离的微生物涂布在培养基上，培养后观察菌落形态，分离出单一菌种。稀释涂布平板法是指将待分离的微生物进行稀释，涂布在培养基上，培养后计数菌落数量，分离出单一菌种。作业布置与反馈作业布置：

1.根据本节课的教学内容，布置以下作业：

（1）请简述微生物培养的基本方法和步骤，并举例说明。

（2）请举例说明微生物培养在食品工业中的应用。

（3）请简述纯培养的概念和重要性。

（4）请简述菌落计数的方法，并解释其原理。

（5）请简述常见微生物的分离与纯化方法，并解释其原理。

2.要求学生在完成作业时，注重理论与实践相结合，通过查阅资料、实验操作等方式，加深对微生物培养技术及应用的理解。

作业反馈：

1.及时对学生的作业进行批改，并给出以下反馈：

（1）对于作业中的理论知识，检查学生是否能够准确理解和运用，对于存在的问题，给出改进建议。

（2）对于作业中的实践操作，检查学生是否能够正确进行，对于存在的问题，给出改进建议。

（3）对于作业中的思考题，检查学生是否能够深入思考，对于存在的问题，给出改进建议。

（4）对于作业中的案例分析，检查学生是否能够准确分析，对于存在的问题，给出改进建议。

2.对于作业中的优秀作品，给予表扬和鼓励，激发学生的学习兴趣和积极性。

3.对于作业中的共性问题，在课堂上进行集中讲解和指导，帮助学生共同进步。板书设计1.重点知识点：

（1）微生物培养的基本方法和步骤

（2）微生物培养在食品工业中的应用

（3）纯培养的概念和重要性

（4）菌落计数的方法和原理

（5）常见微生物的分离与纯化方法和原理

2.词、句：

（1）培养基：选择合适的培养基是微生物培养的关键。

（2）灭菌：灭菌是确保实验成功的必要步骤。

（3）接