新教材高中生物 第1章 发酵工程 第2节 第2课时 微生物的选择培养和计数教学设计 新人教版选择性必修3

新教材高中生物第1章发酵工程第2节第2课时微生物的选择培养和计数教学设计新人教版选择性必修3授课内容授课时数授课班级授课人数授课地点授课时间教学内容分析1.本节课的主要教学内容：新教材高中生物第1章发酵工程第2节第2课时，主要讲解微生物的选择培养和计数方法。

2.教学内容与学生已有知识的联系：本节课内容与学生在初中阶段学习的微生物分类、生长繁殖等基础知识紧密相关，通过复习和拓展，帮助学生深入理解微生物的培养与计数技术。核心素养目标本节课旨在培养学生的生命观念、科学探究和科学思维等核心素养。通过学习微生物的选择培养和计数方法，学生能够建立对微生物生长规律的认识，提高观察、实验设计和数据分析能力，培养严谨的科学态度和批判性思维。同时，激发学生对生物科学研究的兴趣，增强解决实际问题的能力。学情分析本节课面向的是高中二年级的学生，他们已经具备了一定的生物学基础知识，对微生物的基本概念和生命活动有所了解。然而，由于发酵工程是高中生物新引入的章节，学生对微生物的选择培养和计数方法可能缺乏实际操作经验和深入理解。

在知识层面，学生对微生物的分类、繁殖方式等有一定认识，但对微生物的培养条件、选择培养的具体操作步骤和计数方法可能较为陌生。在能力方面，学生的实验操作技能和数据分析能力需要进一步提高，尤其是对微生物生长曲线的解读和微生物计数器的使用。

在素质方面，学生需要培养的自主学习能力和团队合作精神对于本节课尤为重要。由于发酵工程涉及多个实验步骤，学生需要学会独立完成实验操作，同时在与同伴的合作中学习沟通和协作。

行为习惯上，部分学生可能存在实验操作不够规范、数据记录不完整等问题，这些问题可能会影响实验结果的准确性和可靠性。此外，学生对生物科学的兴趣和探索欲望也是影响学习效果的重要因素。教学资源准备1.教材：确保每位学生都有新教材高中生物选择性必修3的教材，以便查阅相关章节内容。

2.辅助材料：准备与微生物选择培养和计数相关的图片、图表和视频，帮助学生直观理解微生物的生长规律和计数方法。

3.实验器材：准备微生物培养箱、无菌操作台、显微镜、计数器、培养皿、接种环等实验器材，确保实验的顺利进行。

4.教室布置：设置分组讨论区，方便学生进行小组讨论；在实验操作台附近布置显微镜和计数器，便于学生进行实验操作。教学过程设计一、导入环节（5分钟）

1.创设情境：播放一段关于食品发酵过程的视频，引导学生思考微生物在发酵工程中的作用。

2.提出问题：微生物是如何被选择培养的？如何准确计数微生物的数量？

3.学生讨论：分组讨论，分享对问题的初步想法。

二、讲授新课（20分钟）

1.微生物的选择培养（10分钟）

-讲解微生物选择培养的基本原理和步骤。

-介绍培养基的种类和制备方法。

-展示选择培养过程中的典型实验现象。

2.微生物的计数方法（10分钟）

-讲解显微镜直接计数法、平板计数法和稀释计数法的原理和操作步骤。

-介绍计数器的使用方法和注意事项。

3.微生物生长曲线（5分钟）

-讲解微生物生长曲线的绘制方法和意义。

-展示典型微生物生长曲线的图像。

三、巩固练习（10分钟）

1.学生分组进行微生物计数实验，操作显微镜和计数器。

2.教师巡视指导，解答学生在实验过程中遇到的问题。

四、课堂提问（5分钟）

1.提问：如何根据微生物生长曲线判断微生物的生长阶段？

2.学生回答，教师点评。

五、师生互动环节（5分钟）

1.教师提问：在选择培养微生物时，如何避免污染？

2.学生分组讨论，分享讨论结果。

3.教师总结：在选择培养微生物时，需要注意培养基的制备、接种操作和培养环境的控制。

六、核心素养拓展（5分钟）

1.教师提问：微生物的计数方法在生物科学研究中有哪些应用？

2.学生分享微生物计数方法在食品、医药、环保等领域的应用实例。

3.教师总结：微生物计数方法在生物科学研究中具有重要意义，有助于了解微生物的生长规律和生态分布。

七、总结与作业布置（5分钟）

1.总结本节课的主要内容，强调微生物选择培养和计数方法的重要性。

2.布置作业：让学生独立完成一份关于微生物选择培养和计数的实验报告。

教学过程流程环节：

1.导入环节：激发学生学习兴趣，用时5分钟。

2.讲授新课：讲解新知识，用时20分钟。

3.巩固练习：巩固新知识，用时10分钟。

4.课堂提问：检验学生对知识的掌握程度，用时5分钟。

5.师生互动环节：培养学生团队合作和问题解决能力，用时5分钟。

6.核心素养拓展：提高学生对生物科学研究的认识，用时5分钟。

7.总结与作业布置：巩固知识，布置作业，用时5分钟。

总用时：45分钟。教学资源拓展1.拓展资源：

-微生物生长曲线的动态变化：介绍不同微生物在不同环境条件下的生长曲线特点，如温度、pH值、营养物质等对微生物生长的影响。

-微生物多样性研究：探讨微生物多样性的概念、研究方法和应用领域，如土壤微生物多样性、水体微生物多样性等。

-微生物在生物技术中的应用：介绍微生物在发酵工程、生物制药、基因工程等领域的应用实例，如青霉素的生产、基因工程菌的构建等。

-微生物与人类生活的关系：探讨微生物在食品、医药、环保等方面的作用，如酸奶、泡菜的制作、抗生素的发现等。

2.拓展建议：

-学生可以通过查阅相关书籍、期刊或参加生物科技竞赛，深入了解微生物生长曲线的动态变化及其在生物科学研究中的应用。

-鼓励学生参与微生物多样性研究项目，通过实地考察、实验室研究等方法，提高对微生物多样性的认识。

-组织学生参观生物技术企业或实验室，了解微生物在生物技术领域的应用，激发学生对生物科学的兴趣。

-引导学生关注微生物与人类生活的关系，通过参与社区服务、环保活动等，提高学生的社会责任感和环保意识。

-鼓励学生开展微生物实验，如微生物分离、培养、计数等，通过实际操作，加深对微生物选择培养和计数方法的理解。

-建议学生阅读关于微生物生态学、微生物遗传学等方面的书籍，拓宽知识面，提高综合素养。

-组织学生参加学术讲座、研讨会等活动，与专家学者交流，了解微生物学领域的最新研究动态。

-鼓励学生撰写关于微生物学的科普文章，提高学生的写作能力和表达能力。

-建议学生关注微生物学相关的在线课程、教育平台，如MOOC、KhanAcademy等，进行自主学习和拓展。

-组织学生开展微生物学实验设计竞赛，激发学生的创新思维和实验技能。

-鼓励学生参与微生物学相关的科研项目，提高学生的科研能力和团队合作精神。板书设计①微生物选择培养

-选择培养的定义

-培养基的种类和制备

-选择培养的步骤：接种、培养、筛选

-常见的选择培养方法：梯度稀释法、平板划线法

②微生物计数方法

-显微镜直接计数法

-平板计数法

-稀释计数法

-计数器的使用和注意事项

③微生物生长曲线

-生长曲线的类型：对数生长期、稳定期、衰亡期

-生长曲线的绘制方法

-影响微生物生长的因素：温度、pH值、营养物质等

④微生物在发酵工程中的应用

-发酵工程的基本原理

-发酵过程的关键因素：微生物的选择、培养、控制

-发酵工程在食品、医药、环保等领域的应用实例教学反思与总结这节课下来，我觉得整体上还是不错的。学生们对于微生物的选择培养和计数方法有了更深入的理解，实验操作也相对熟练。不过，在教学过程中，我也发现了一些可以改进的地方。

首先，我觉得在导入环节，我可以通过更多的互动来激发学生的兴趣。虽然我播放了视频，但是学生们参与讨论的热情似乎不是很高。下次，我可能会尝试使用一些更直观的演示，比如现场展示微生物培养的过程，或者让学生自己参与简单的实验，以此来提高他们的兴趣。

在讲授新课的过程中，我发现有些学生对于微生物生长曲线的理解还不够透彻。我可能需要更多的实例来帮助他们理解，比如展示不同环境条件下微生物生长曲线的差异。同时，我也意识到我在讲解过程中可能过于依赖理论，而忽视了实际操作的重要性。因此，我计划在未来的教学中增加更多实践环节，让学生通过动手操作来加深理解。

在巩固练习环节，我发现有些学生对于计数方法的应用还不够熟练。这可能是由于他们对显微镜的使用不够熟悉，或者是对于计数器的操作不够熟练。因此，我需要在课后提供一些额外的辅导，帮助学生克服这些困难。

至于课堂提问，我觉得我还可以做得更好。有时候，我的问题可能太过简单，没有激发学生更深入的思考。我需要设计一些更具挑战性的问题，引导学生进行批判性思考。

总体来说，学生对本节课的知识掌握得还不错，他们在技能和情感态度方面也有所进步。但是，我也发现了一些不足，比如个别学生对于微生物生长曲线的理解还不够深入，实验操作的熟练度有待提高。为了改进这些，我会在接下来的教学中，更加注重学生的个体差异，提供个性化的辅导，同时也会加强课堂互动，鼓励学生积极参与讨论和实验。课堂小结，当堂检测课堂小结：

今天我们学习了微生物的选择培养和计数方法，这是发酵工程中非常重要的内容。首先，我们了解了选择培养的基本原理和步骤，包括接种、培养和筛选等环节。通过梯度稀释法和平板划线法，我们可以有效地筛选出所需的微生物。此外，我们还学习了显微镜直接计数法、平板计数法和稀释计数法，这些方法可以帮助我们准确计数微生物的数量。

在微生物生长曲线的学习中，我们了解到微生物的生长曲线分为对数生长期、稳定期和衰亡期，这些生长阶段对发酵过程有着重要的影响。我们还讨论了影响微生物生长的因素，如温度、pH值和营养物质等。

当堂检测：

1.请简述微生物选择培养的步骤。

2.什么是梯度稀释法？它如何帮助选择培养？

3.平板计数法的原理是什么？

4.解释微生物生长曲线的三个阶段及其特点。

5.列举三个影响微生物生长的因素。典型例题讲解例题1：

已知某微生物在适宜条件下，经过24小时的对数生长期，其细胞数量从1个增加到1亿个。请计算该微生物的代时（即细胞分裂一次所需的时间）。

解答：

对数生长期中，微生物的数量呈指数增长，公式为Nt=N0*2^n，其中Nt是时间t后的细胞数量，N0是起始细胞数量，n是分裂次数。

已知Nt=1亿，N0=1，代入公式得：

1亿=1*2^n

n=log2(1亿)≈26.98

由于24小时内分裂了26.98次，我们可以近似认为代时为24小时除以26.98，即代时约为0.89小时。

例题2：

在平板计数法中，将稀释度为10^-4的样品涂布于平板上，经过培养后，在平板上观察到有100个菌落。请计算原样品中的微生物数量。

解答：

原样品中的微生物数量可以通过以下公式计算：

原样品微生物数量=观察到的菌落数量*稀释倍数

原样品微生物数量=100*10^4=100,000个微生物/克样品

例题3：

某微生物在适宜条件下，其生长曲线的对数生长期为20小时。如果在第10小时时进行取样，请计算此时微生物的数量是初始数量的多少倍。

解答：

对数生长期中，微生物数量呈指数增长，公式为Nt=N0*2^n，其中n是分裂次数。

第10小时时，n=10/20=0.5

因此，微生物数量是初始数量的2^0.5倍，即约1.41倍。

例题4：

在进行微生物计数时，使用稀释计数法，稀释倍数为10^-5。如果观察到计数室中有20个菌落，请计算原样品中的微生物数量。

解答：

原样品微生物数量=观察到的菌落数量*稀释倍数

原样品微生物数量=2