2024-2025學(xué)年高中生物 專題2 微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用 課題2 土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離與計(jì)數(shù)教案 新人教版選修1

2024-2025學(xué)年高中生物專題2微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用課題2土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離與計(jì)數(shù)教案新人教版選修1學(xué)校授課教師課時(shí)授課班級授課地點(diǎn)教具教學(xué)內(nèi)容本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容來自于2024-2025學(xué)年高中生物選修1的專題2，課題2，主要涉及土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離與計(jì)數(shù)。這一部分的內(nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面：

1.掌握微生物的培養(yǎng)方法，包括培養(yǎng)基的配制、接種、培養(yǎng)等步驟。

2.學(xué)習(xí)尿素分解菌的特性，了解其在土壤中的作用及其對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的意義。

3.學(xué)習(xí)分離尿素分解菌的方法，包括土壤取樣、選擇性培養(yǎng)基的制備、菌落的篩選等步驟。

4.學(xué)習(xí)尿素分解菌的計(jì)數(shù)方法，包括顯微鏡直接計(jì)數(shù)法和稀釋涂布平板法。

5.通過實(shí)驗(yàn)操作，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和科學(xué)探究精神。

本節(jié)課的內(nèi)容是對微生物學(xué)的一個(gè)深入探究，需要學(xué)生具備一定的基礎(chǔ)知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技能。通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生將能夠更好地理解微生物在自然界中的作用，以及如何在實(shí)際生產(chǎn)和科研中利用微生物。核心素養(yǎng)目標(biāo)本節(jié)課旨在培養(yǎng)學(xué)生的生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究和科學(xué)態(tài)度等生物學(xué)核心素養(yǎng)。具體包括：

1.生命觀念：通過學(xué)習(xí)土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離與計(jì)數(shù)，使學(xué)生理解微生物在生態(tài)系統(tǒng)中的作用，建立生物與環(huán)境相互作用的觀念。

2.科學(xué)思維：培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用觀察、實(shí)驗(yàn)、比較等方法分析問題，提升學(xué)生的科學(xué)思維能力。

3.科學(xué)探究：通過實(shí)驗(yàn)操作，培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、收集數(shù)據(jù)、處理數(shù)據(jù)等科學(xué)探究能力。

4.科學(xué)態(tài)度：培養(yǎng)學(xué)生對生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的興趣，增強(qiáng)學(xué)生對科學(xué)研究的熱情，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)：

（1）微生物的培養(yǎng)方法：掌握培養(yǎng)基的配制、接種、培養(yǎng)等步驟，理解無菌操作的重要性。

（2）尿素分解菌的特性：了解尿素分解菌的生理特性，認(rèn)識(shí)其在土壤中的作用及其對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的意義。

（3）分離尿素分解菌的方法：學(xué)習(xí)土壤取樣、選擇性培養(yǎng)基的制備、菌落的篩選等步驟。

（4）尿素分解菌的計(jì)數(shù)方法：掌握顯微鏡直接計(jì)數(shù)法和稀釋涂布平板法，學(xué)會(huì)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

（5）實(shí)驗(yàn)操作：通過實(shí)驗(yàn)操作，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和科學(xué)探究精神。

2.教學(xué)難點(diǎn)：

（1）無菌操作技術(shù)：學(xué)生難以掌握無菌操作技巧，容易在實(shí)驗(yàn)過程中污染培養(yǎng)基和樣品。

（2）尿素分解菌的分離與篩選：學(xué)生難以理解并掌握尿素分解菌的分離與篩選方法，如選擇性培養(yǎng)基的制備、菌落的篩選等。

（3）尿素分解菌的計(jì)數(shù)方法：學(xué)生難以理解顯微鏡直接計(jì)數(shù)法和稀釋涂布平板法的原理，以及如何分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

（4）實(shí)驗(yàn)操作技巧：學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作中可能出現(xiàn)技巧不熟練、數(shù)據(jù)處理不當(dāng)?shù)葐栴}，需要教師進(jìn)行針對性的指導(dǎo)和糾正。

針對以上難點(diǎn)，教師需要在教學(xué)過程中采取有針對性的教學(xué)方法，如分步驟講解、示范操作、學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐等，以幫助學(xué)生突破難點(diǎn)，確保教學(xué)效果。同時(shí)，教師應(yīng)關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，及時(shí)解答學(xué)生疑問，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和自信心。教學(xué)方法與策略1.教學(xué)方法：

（1）問題驅(qū)動(dòng)法：教師提出問題，引導(dǎo)學(xué)生思考和探索土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離與計(jì)數(shù)方法，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性。

（2）實(shí)驗(yàn)教學(xué)法：通過設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生親自動(dòng)手操作，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和科學(xué)探究精神，同時(shí)加深對理論知識(shí)的理解。

（3）案例分析法：教師提供實(shí)際案例，讓學(xué)生分析案例中存在的問題，并提出解決方法，提高學(xué)生運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。

（4）小組討論法：學(xué)生分組討論實(shí)驗(yàn)結(jié)果和數(shù)據(jù)處理方法，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)和溝通能力。

2.教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)：

（1）實(shí)驗(yàn)演示：教師進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作演示，講解實(shí)驗(yàn)步驟和注意事項(xiàng)，然后學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。

（2）小組討論：學(xué)生分組討論實(shí)驗(yàn)結(jié)果，分析數(shù)據(jù)處理方法，分享彼此的思考和見解。

（3）角色扮演：學(xué)生扮演實(shí)驗(yàn)員、觀察員等角色，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作和觀察，增強(qiáng)學(xué)生對實(shí)驗(yàn)過程的理解和記憶。

（4）游戲設(shè)計(jì)：設(shè)計(jì)相關(guān)游戲，讓學(xué)生在游戲中學(xué)習(xí)微生物的培養(yǎng)方法和實(shí)驗(yàn)操作技巧，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

3.教學(xué)媒體和資源使用：

（1）PPT：教師使用PPT展示實(shí)驗(yàn)步驟、圖片和數(shù)據(jù)處理方法，清晰展示教學(xué)內(nèi)容，方便學(xué)生理解和記憶。

（2）視頻：播放微生物培養(yǎng)和實(shí)驗(yàn)操作的視頻，讓學(xué)生更直觀地了解實(shí)驗(yàn)過程和操作技巧。

（3）在線工具：利用在線工具進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和處理，提高學(xué)生的數(shù)據(jù)處理能力。

（4）實(shí)驗(yàn)室資源：充分利用實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備和材料，讓學(xué)生親自動(dòng)手進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，提高實(shí)踐能力。教學(xué)流程一、導(dǎo)入新課（用時(shí)5分鐘）

同學(xué)們，今天我們將要學(xué)習(xí)的是《土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離與計(jì)數(shù)》這一章節(jié)。在開始之前，我想先問大家一個(gè)問題：“你們知道土壤中存在著許多微生物嗎？它們對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有什么作用？”這個(gè)問題與我們將要學(xué)習(xí)的內(nèi)容密切相關(guān)。通過這個(gè)問題，我希望能夠引起大家的興趣和好奇心，讓我們一同探索土壤中分解尿素的細(xì)菌的奧秘。

二、新課講授（用時(shí)10分鐘）

1.理論介紹：首先，我們要了解細(xì)菌的基本概念。細(xì)菌是一種微生物，它們是單細(xì)胞的有機(jī)體，沒有細(xì)胞核。細(xì)菌在土壤中起著重要的作用，其中一些細(xì)菌能夠分解尿素，將其轉(zhuǎn)化為氨和二氧化碳。這個(gè)過程對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)具有重要意義，因?yàn)樗梢蕴峁┲参锼璧牡础?/p>

2.案例分析：接下來，我們來看一個(gè)具體的案例。這個(gè)案例展示了細(xì)菌在土壤中的作用，以及它如何幫助植物吸收氮源。

3.重點(diǎn)難點(diǎn)解析：在講授過程中，我會(huì)特別強(qiáng)調(diào)細(xì)菌的分離與計(jì)數(shù)這兩個(gè)重點(diǎn)。對于難點(diǎn)部分，我會(huì)通過舉例和比較來幫助大家理解。

三、實(shí)踐活動(dòng)（用時(shí)10分鐘）

1.分組討論：學(xué)生們將分成若干小組，每組討論一個(gè)與細(xì)菌分解尿素相關(guān)的實(shí)際問題。

2.實(shí)驗(yàn)操作：為了加深理解，我們將進(jìn)行一個(gè)簡單的實(shí)驗(yàn)操作。這個(gè)操作將演示細(xì)菌分解尿素的基本原理。

3.成果展示：每個(gè)小組將向全班展示他們的討論成果和實(shí)驗(yàn)操作的結(jié)果。

四、學(xué)生小組討論（用時(shí)10分鐘）

1.討論主題：學(xué)生將圍繞“細(xì)菌在土壤中的作用及其對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響”這一主題展開討論。他們將被鼓勵(lì)提出自己的觀點(diǎn)和想法，并與其他小組成員進(jìn)行交流。

2.引導(dǎo)與啟發(fā)：在討論過程中，我將作為一個(gè)引導(dǎo)者，幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題并解決問題。我會(huì)提出一些開放性的問題來啟發(fā)他們的思考。

3.成果分享：每個(gè)小組將選擇一名代表來分享他們的討論成果。這些成果將被記錄在黑板上或投影儀上，以便全班都能看到。

五、總結(jié)回顧（用時(shí)5分鐘）

今天的學(xué)習(xí)，我們了解了細(xì)菌的基本概念、重要性和應(yīng)用。同時(shí)，我們也通過實(shí)踐活動(dòng)和小組討論加深了對細(xì)菌分解尿素的理解。我希望大家能夠掌握這些知識(shí)點(diǎn)，并在日常生活中靈活運(yùn)用。最后，如果有任何疑問或不明白的地方，請隨時(shí)向我提問。學(xué)生學(xué)習(xí)效果1.掌握微生物的基本概念，包括細(xì)菌的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理特性。

2.理解細(xì)菌在土壤中的作用，特別是細(xì)菌分解尿素的過程及其對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的意義。

3.掌握細(xì)菌的分離與計(jì)數(shù)方法，包括土壤取樣、選擇性培養(yǎng)基的制備、菌落的篩選等步驟。

4.學(xué)會(huì)使用顯微鏡直接計(jì)數(shù)法和稀釋涂布平板法對細(xì)菌進(jìn)行計(jì)數(shù)，并能夠分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

5.提高實(shí)驗(yàn)操作能力，學(xué)會(huì)無菌操作技巧，掌握實(shí)驗(yàn)儀器的使用和操作方法。

6.培養(yǎng)科學(xué)探究精神，學(xué)會(huì)觀察、提問、假設(shè)、實(shí)驗(yàn)、分析和總結(jié)的科學(xué)探究方法。

7.增強(qiáng)團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)和溝通能力，學(xué)會(huì)與他人合作、分享和交流學(xué)習(xí)成果。

8.提高對生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的興趣和熱情，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。課后作業(yè)1.請簡述細(xì)菌的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理特性。

答案：細(xì)菌是單細(xì)胞的有機(jī)體，沒有細(xì)胞核，具有細(xì)胞壁、細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)等結(jié)構(gòu)。細(xì)菌的生理特性包括營養(yǎng)方式為異養(yǎng)，需要外界有機(jī)物作為營養(yǎng)來源；繁殖方式為binaryfission，即二分裂；代謝方式為厭氧或好氧，根據(jù)細(xì)菌的種類和環(huán)境條件而定。

2.請解釋細(xì)菌分解尿素的過程及其對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的意義。

答案：細(xì)菌分解尿素的過程是通過尿素酶將尿素分解為氨和二氧化碳。這個(gè)過程對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)具有重要意義，因?yàn)榘笨梢蕴峁┲参锼璧牡?，促進(jìn)植物生長。

3.請描述細(xì)菌的分離與計(jì)數(shù)方法，包括土壤取樣、選擇性培養(yǎng)基的制備、菌落的篩選等步驟。

答案：細(xì)菌的分離與計(jì)數(shù)方法包括以下步驟：

（1）土壤取樣：從土壤中取樣，盡量選擇含有尿素的土壤部位。

（2）選擇性培養(yǎng)基的制備：制備以尿素為唯一氮源的選擇性培養(yǎng)基，以篩選出能夠分解尿素的細(xì)菌。

（3）菌落的篩選：將土壤樣品接種到選擇性培養(yǎng)基上，培養(yǎng)一段時(shí)間，篩選出能夠生長并形成菌落的細(xì)菌。

（4）菌落的計(jì)數(shù)：使用顯微鏡直接計(jì)數(shù)法或稀釋涂布平板法對篩選出的菌落進(jìn)行計(jì)數(shù)。

4.請解釋顯微鏡直接計(jì)數(shù)法和稀釋涂布平板法對細(xì)菌進(jìn)行計(jì)數(shù)的原則。

答案：顯微鏡直接計(jì)數(shù)法是通過顯微鏡觀察樣品中的細(xì)菌數(shù)量來進(jìn)行計(jì)數(shù)。稀釋涂布平板法是將樣品進(jìn)行稀釋，然后涂布在培養(yǎng)基上，每個(gè)菌落代表一個(gè)細(xì)菌，通過計(jì)算菌落數(shù)量來推算樣品中的細(xì)菌總數(shù)。

5.請舉例說明如何進(jìn)行無菌操作。

答案：無菌操作包括以下步驟：

（1）消毒：在實(shí)驗(yàn)前對實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行消毒處理，如使用酒精擦拭雙手、高溫滅菌器對器械進(jìn)行滅菌等。

（2）無菌操作臺(tái)：在無菌操作臺(tái)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，避免外部微生物的污染。

（3）無菌操作技巧：在操作過程中避免觸摸培養(yǎng)基、樣品等，使用移液器等工具進(jìn)行無菌轉(zhuǎn)移。

（4）實(shí)驗(yàn)后清潔：實(shí)驗(yàn)完成后及時(shí)清潔實(shí)驗(yàn)器材，防止細(xì)菌的傳播和污染。反思改進(jìn)措施（一）教學(xué)特色創(chuàng)新

1.實(shí)踐操作：本節(jié)課通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)法，讓學(xué)生親自動(dòng)手操作，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和科學(xué)探究精神，提高學(xué)生對生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的興趣和熱情。

2.小組討論：通過分組討論法，讓學(xué)生圍繞實(shí)際問題進(jìn)行討論和交流，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)和溝通能力。

3.問題驅(qū)動(dòng)：本節(jié)課采用問題驅(qū)動(dòng)法，提出與教學(xué)內(nèi)容密切相關(guān)的問題，引導(dǎo)學(xué)生思考和探索，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性。

（二）存在主要問題

1.實(shí)驗(yàn)操作技巧：學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作中可能出現(xiàn)技巧不熟練、數(shù)據(jù)處理不當(dāng)?shù)葐栴}，需要教師進(jìn)行針對性的指導(dǎo)和糾正。

2.實(shí)驗(yàn)材料準(zhǔn)備：實(shí)驗(yàn)材料的準(zhǔn)備和處理可能存在一定的困難，需要提前準(zhǔn)備和檢查，確保實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行。

3.教學(xué)時(shí)間的安排：教學(xué)時(shí)間的安排可能存在一定的緊張，需要合理安排教學(xué)內(nèi)容和活動(dòng)，確保教學(xué)效果的提高。

（三）改進(jìn)措施

1.加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)操作技巧的培訓(xùn)：教師可以增加實(shí)驗(yàn)操作技巧的培訓(xùn)時(shí)間，幫助學(xué)生掌握正確的實(shí)驗(yàn)操作方法，提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性和效率。

2.提前準(zhǔn)備和檢查實(shí)驗(yàn)材料：教師可以提前準(zhǔn)備和檢查實(shí)驗(yàn)材料，確保實(shí)驗(yàn)材料的質(zhì)量和數(shù)量，避免實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)材料不足或損壞的問題。

3.調(diào)整教學(xué)內(nèi)容的安排：教師可以根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況和進(jìn)度，調(diào)整教學(xué)內(nèi)容的安排，確保教學(xué)內(nèi)容的完整性和連貫性。同時(shí)，教師可以適當(dāng)增加一些實(shí)踐操作和小組討論的時(shí)間，以提高學(xué)生的參與度和學(xué)習(xí)效果。課堂小結(jié)，當(dāng)堂檢測課堂小結(jié)：

本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了土壤中分解尿素的細(xì)菌的分離與計(jì)數(shù)。首先，我們了解了細(xì)菌的基本概念和形態(tài)結(jié)構(gòu)，掌握了細(xì)菌的生理特性。接著，我們學(xué)習(xí)了細(xì)菌在土壤中的作用，特別是細(xì)菌分解尿素的過程及其對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的意義。然后，我們學(xué)習(xí)了細(xì)菌的分離與計(jì)數(shù)方法，包括土壤取樣、選擇性培養(yǎng)基的制備、菌落的篩選等步驟。我們還學(xué)習(xí)了顯微鏡直接計(jì)數(shù)法和稀釋涂布平板法對細(xì)菌進(jìn)行計(jì)數(shù)，并能夠分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。最后，我們通過實(shí)驗(yàn)操作，提高了實(shí)驗(yàn)操作能力，學(xué)會(huì)了無菌操作技巧，掌握了實(shí)驗(yàn)儀器的使用和操作方法。

當(dāng)堂檢測：

1.請簡述細(xì)菌的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理特性。

2.請解釋細(xì)菌分解尿素的過程及其對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的意義。

3.請描述細(xì)菌的分離與計(jì)數(shù)方法，包括土壤取樣、選擇性培養(yǎng)基的制備、菌落的篩選等步驟。

4.請解釋顯微鏡直接計(jì)數(shù)法和稀釋涂布平板法對細(xì)菌進(jìn)行計(jì)數(shù)的原則。

5.請舉例說明如何進(jìn)行無菌操作。

答案：

1.細(xì)菌是單細(xì)胞的有機(jī)體，沒有細(xì)胞核，具有細(xì)胞壁、細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)等結(jié)構(gòu)。細(xì)菌的生理特性包括營養(yǎng)方式為異養(yǎng)，需要外界有機(jī)物作為營養(yǎng)來源；繁殖方式為binaryfission，即二分裂；代謝方式為厭氧或好氧，根據(jù)細(xì)菌的種類和環(huán)境條件而定。

2.細(xì)菌分解尿素的過程是通過尿素酶將尿素分解為氨和二氧化碳。這個(gè)過程對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)具有重要意義，因?yàn)榘笨梢蕴峁┲参锼璧牡?，促進(jìn)植物生長。

3.細(xì)菌的分離與計(jì)數(shù)方法包括以下步驟：

（1）土壤取樣：從土壤中取樣，盡量選擇含有尿素的土壤部位。

（2）選擇性培養(yǎng)基的制備：制備以尿素為唯一氮源的選擇性培養(yǎng)基，以篩選出能夠分解尿素的細(xì)菌。

（3）菌落的篩選：將土壤樣品接種到選擇性培養(yǎng)基上，培養(yǎng)一段時(shí)間，篩選出能夠生長并形成菌落的細(xì)菌。

（4）菌落的計(jì)數(shù)：使用顯微鏡直接計(jì)數(shù)法或稀釋涂布平板法對篩選出的菌落進(jìn)行計(jì)數(shù)。

4.顯微鏡直接計(jì)數(shù)法是通過顯微鏡觀察樣品中的細(xì)菌數(shù)量來進(jìn)行計(jì)數(shù)。稀釋涂布平板法是將樣品進(jìn)行稀釋，然后涂布在培養(yǎng)基上，每個(gè)菌落代表一個(gè)細(xì)菌，通過計(jì)算菌落數(shù)量來推算樣品中的細(xì)菌總數(shù)。

5.無菌操作包括以下步驟：

（1）消毒：在實(shí)驗(yàn)前對實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行消毒處理，如使用酒精擦拭雙手、高溫滅菌器對器械進(jìn)行滅菌等。

（2）無菌操作臺(tái)：在無菌操作臺(tái)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，避免外部微生物的污染。

（3）無菌操作技巧：在操作過程中避免觸摸培養(yǎng)基、樣品等，使用移液器等工具進(jìn)行無菌轉(zhuǎn)移。

（4）實(shí)驗(yàn)后清潔：實(shí)驗(yàn)完成后及時(shí)清潔實(shí)驗(yàn)器材，防止細(xì)菌的傳播和污染。板書設(shè)計(jì)1.微生物的基本概念和形態(tài)結(jié)構(gòu)：細(xì)菌、病毒、真菌等微生物的定義、形態(tài)和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。

2.細(xì)菌的生理特性：營養(yǎng)方式、繁殖方式、代謝方式等細(xì)菌的基本生理特性。

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