培養液中酵母菌種群數量的變化*說課題目培養液中酵母菌種群數量的變化*學科類別高中生物*使用教材人教版高中生物學選擇性必修二*授課學段高二說課教師*姓名*性別年齡*職稱/職務*學歷/學位*聯系*學校全稱*通訊地址參與人員*實驗器材1、實驗材料：藻種：蛋白核小球藻（Clorella購于南京海洱斯公司）；河水樣品：取自天津市月牙河河東區河段培養液母液：購于南京海洱斯公司BG11培養基：購自于青島高科技功業園海博生物技術產品編號：HB8793藻類培養基：購自于河南南華千牧生物科技2、實驗設備：可控光源光照培養箱，烘干箱，超凈工作臺，高壓滅菌鍋，數碼顯微鏡，計算機，血球計數板，移液器，酒精燈，培養皿等玻璃器皿。*實驗設計思路或創新點創新點：本實驗以高中生物學選擇性必修二《培養液中酵母菌種群數量的變化》為例，借助多種信息技術輔助教學，對耗時較長不容易教學的“中長期”實驗進行改進創新與拓展，優化實驗過程，讓學生了解有關液體培養基的制備、高壓蒸汽滅菌原理、接種操作、菌種的分離純化培養、抽樣檢測過程、數據采集及處理、實驗報告的撰寫等基本操作技術，對微生物培養過程、微生物分離純化過程、種群數量動態變化等相關知識體系有完整的認識和構建，力求達到良好的教學效果，層層遞進深化落實核心素養。2、設計思路：探究小球藻種群數量的變化實驗包括前期預實驗、正式實驗、實驗結果數據處理等部分，耗時較長。本文嘗試利用信息技術輔助教學方式把實驗分割為課前、課上、課后三個部分，借助網絡平臺時時與學生溝通交流，實際上拓展了課堂時間，彌補了課堂時間不足的缺點，優化了傳統實驗教學模式，結合了信息技術與課堂實驗操作的長處，讓理論貼近并指導實踐。具體設計思路如下圖所示：*實驗原理取月牙河河水標本及購買的藻種分別進行分離純化，獲得小球藻純培養物用液體培養基培養小球藻，種群增長易受培養液的成分、空間、pH、溫度、光照等因素的影響。在理想的環境條件下，小球藻種群的增長呈“J”型曲線增長；在有環境阻力的條件下，小球藻種群的增長呈“S”型曲線增長。探究小球藻種群數量可用抽樣檢測的方法——顯微計數法。微生物小球藻的培養過程包括配置培養基、高壓蒸汽滅菌、接種（稀釋涂布平板法及劃線法）、培養、計數及數據處理等步驟。*實驗教學目標1、收集和處理7天培養液中小球藻種群數量的數據，構建種群數量變化模型讓學生了解小球藻生長周期，培養學生探究能力2、分析不同條件下小球藻數量變化及產生差異的原因，培養學生邏輯推理能力，落實生物學科素養；闡明環境容納量原理在實踐中的應用，培養學生社會責任感3、學習無菌操作技術及微生物純培養技術，培養學生的科學探究能力*實驗教學內容課前利用系列微課程輔助預習并進行預實驗。1、微課預習：通過“高中生物微課堂”微信公眾平臺發布系列微課，學生預習實驗。2、預實驗：引導學生設計實驗方案，學生代表完成預實驗。3、預習評估：通過問卷調查，及時了解學生預習反饋，教師及時調整教學策略為探究實驗的開展做好充分準備。4、實驗方法：培養小球藻，利用抽樣檢測法每天定時取樣，在數碼顯微鏡下用血球計數板（25×16型）計數并留存照片，重復檢測取平均值*實驗教學過程1、課前自主預習實驗并完成預實驗課前預習環節我們采用online（在線）微課模式學習相關實驗操作，在此基礎上選學生代表進行預實驗。具體內容如下：線上學習基本操作教師通過“高中生物微課堂”微信公眾平臺發布系列短微課，包括血球計數板的使用方法微課、手提式高壓滅菌鍋的正確操作微課、小球藻培養基的制備微課、小球藻接種方法微課完成預實驗教師通過社交軟件及時與學生互動交流，指導學生完成實驗預習，引導學生設計實驗方案。抽樣檢測法：將小球藻培養液搖勻（小球藻容易沉底），于每天固定時間取樣，在數碼顯微鏡下用血球計數板（25×16型）計數并留存照片，重復檢測取平均值。預實驗及結果A、對河水標本涂布分離純化得到單菌落，通過鏡檢可知菌落類似于小球藻，但仍需進一步科學鑒定確認。B、對購買藻種進行劃線及稀釋涂布法分離，結果都得到單菌落，可用于進一步實驗。C、不同接種量及光照強度對小球藻種群數量變化的影響結果：隨著接種量的增大小球藻數量增加迅速，同時給計數帶來困難，因此選擇1：10接種量進行后續實驗。預習評估教師通過“問卷星”免費問卷調查平臺創建在線填寫的網絡問卷，然后通過QQ、微信等方式將問卷鏈接發給學生填寫，教師可以及時了解反饋。信息技術的輔助作用很大程度上提高了實驗預習效率，合理的拓展了課堂時間，使教師可以時時與學生互動交流與反饋，利于關注學生情緒并適時調動學生的學習熱情，教師可以很好地了解學生各方面的能力，實時調整教學策略為探究實驗的開展做好充分準備，為核心素養的落實提供依據。2、正式實驗及結果結果：第一組實驗顯示小球藻在強光照射下生長速度最快，于第三天進入對數生長期，第七天左右達到最大種群密度，之后隨著營養物質的耗盡及培養液成分的改變小球藻進入衰退期。3、課上實驗操作及數據處理學生在預習準備基礎上完成實驗操作。我們分組實施了小球藻在不同條件下種群數量變化的相關實驗。課堂45分鐘內順利的完成了小球藻培養過程中的培養基的配置、滅菌、接種、培養以及首次抽樣檢測和數據的數據采集及匯總。實驗中學生學習利用Excel表格來記錄數據，并練習如何插入繪制生長曲線。教師對知識點小結梳理，對于操作過程中出現的問題及時糾正與總結，指導學生理清知識脈絡。4、課下完成實驗報告，分享交流教師指導學生利用課余時間完成剩余幾天數據采集及處理，學生采用數碼照相機、攝像機等設備記錄整個實驗過程，用Word完成實驗報告，便于課后學生把自己的實驗過程與結果制作成ＰＰＴ，和其他同學交流討論分析實驗結果。學生主動完成了小球藻培養及光照條件對其數量變化的相關內容的學習。通過數碼顯微鏡的照相功能，截取以上三圖分別為培養第一天、第四天、第七天的抽樣檢測圖片，可見小球藻隨著培養天數的增加，種群密度及數量不斷增加的趨勢。*實驗效果與評價課程設計過程中教師自身“潛隱”其中只啟發不動手操作，把學生作為主體異智分工分組，從學生預實驗到課堂“小老師”幫助教學，到課后數據采集、結果處理與展示，學生完全主導課堂，由探究理念激發學生推進教學過程，真正實現了學生為主體的教學，培養了學生探究能力方面的科學素養。教學中通過相關實驗操作微課推送，信息平臺收集反饋，聊天軟件與學生溝通，EXCEL、PPT、WORD等常用辦公軟件的應用普及、數碼顯微鏡使用等教學手段的應用，彌補了課堂時間不足的缺陷，大大提高了學生學習效率，通過學生和學生之間、教師和學生之間的時時溝通交流，使得實驗教學的各個環節完整緊湊，效果良好，為“中長期”實驗的開展提供一個思路，為廣大教育工作者實驗教學提供參考。教學中以橢球狀綠色便于觀察計數的小球藻替代教材中酵母菌，克服了酵母菌無色，高倍鏡下不利于觀察計數的不便，同時突破了血球計數板的應用這一難點，為其它拓展實驗中微生物的計數問題找到良好的落腳點。小球藻因為具有多種科研價值成為轉基因技術的良好的真核受體，同時因其自身豐富營養價值，逐漸成為科研工作的熱點材料，本課以此為實驗材料也體現了展望前沿科技的理念，讓實驗教