人教版高中生物選修一專題二課題2土壤中分解尿素的細菌的分離與計數教學設計教案?一、教學目標1.知識與技能目標闡明分離分解尿素的細菌的方法，理解選擇培養基的作用原理。掌握無菌技術，學會從土壤中分離分解尿素的細菌并進行計數的操作方法。能夠分析實驗結果，解釋實驗現象。2.過程與方法目標通過設計實驗方案，培養學生的科學探究能力和邏輯思維能力。在實驗操作過程中，提高學生的動手實踐能力和解決實際問題的能力。學會運用數學統計方法對實驗數據進行處理和分析。3.情感態度與價值觀目標體驗從土壤中分離特定微生物的過程，培養學生的探索精神和科學態度。關注微生物在生產生活中的應用，認同微生物技術對人類社會發展的重要意義。培養學生的團隊合作精神，在小組活動中學會相互交流與協作。

二、教學重難點1.教學重點掌握從土壤中分離分解尿素的細菌的實驗原理和方法。理解選擇培養基的作用及配制方法。學會無菌操作技術，熟練進行細菌的分離、接種和計數。2.教學難點選擇培養基的篩選原理及配方設計。對實驗結果的分析和誤差的討論。無菌操作技術的掌握，防止雜菌污染。

三、教學方法1.講授法：講解實驗原理、操作步驟和注意事項，使學生系統地掌握知識。2.討論法：組織學生討論實驗方案、結果分析等問題，激發學生的思維，培養學生的合作交流能力。3.實驗法：讓學生親自動手進行實驗操作，通過實踐加深對知識的理解和掌握，提高學生的實驗技能。

四、教學過程

（一）導入（5分鐘）1.引導學生回顧微生物在自然界物質循環中的重要作用，提問："土壤中存在著各種各樣的微生物，它們在生態系統中扮演著不同的角色。那么，如何從土壤中分離出我們所需要的特定微生物呢？"2.展示一些含有尿素的農業廢棄物或受到尿素污染的土壤圖片，引出本節課的主題土壤中分解尿素的細菌的分離與計數。提問學生："在這些環境中，可能存在能分解尿素的細菌，我們怎樣才能將它們分離出來并進行計數呢？"從而激發學生的興趣，導入新課。

（二）新課講授（25分鐘）1.分解尿素的細菌的分離原理（10分鐘）講解尿素是一種重要的氮肥，但植物不能直接吸收利用，需要土壤中的細菌將尿素分解為氨才能被植物吸收。提問學生："什么樣的細菌能夠分解尿素呢？"引導學生思考分解尿素的細菌應具備的特點。講解以尿素為唯一氮源的選擇培養基的作用原理：只有能合成脲酶的細菌才能分解尿素，在該培養基上生長，而其他不能利用尿素的細菌則不能生長。通過對比普通培養基和選擇培養基上細菌生長情況的圖片，進一步加深學生對選擇培養基篩選作用的理解。2.實驗設計思路（10分鐘）提出問題："如何設計實驗從土壤中分離出分解尿素的細菌呢？"引導學生分組討論實驗方案。每組派代表發言，闡述小組設計的實驗思路，教師對學生的方案進行點評和補充。總結完善實驗設計思路，包括土壤樣品的采集、培養基的配制、接種方法、培養條件及計數方法等。強調實驗設計要遵循單一變量原則、對照原則和科學性原則。展示實驗流程圖，清晰呈現整個實驗過程：土壤取樣：從富含有機質的土壤中選取合適的樣品。樣品稀釋：將土壤樣品進行梯度稀釋，以獲得不同濃度的菌懸液。接種：采用平板劃線法或稀釋涂布平板法將菌懸液接種到選擇培養基上。培養：在適宜的溫度和氧氣條件下培養一段時間。觀察與計數：觀察培養基上菌落的生長情況，對分解尿素的細菌進行計數。3.無菌技術（5分鐘）強調無菌技術在微生物實驗中的重要性，因為雜菌的污染會影響實驗結果。講解無菌技術的主要內容，包括對實驗操作空間、操作者的衣著和手進行清潔和消毒；將用于微生物培養的器皿、接種用具和培養基等進行滅菌；為避免周圍環境中微生物的污染，實驗操作應在酒精燈火焰附近進行；實驗操作時應避免已經滅菌處理的材料用具與周圍的物品相接觸。通過圖片展示無菌操作的具體步驟，如酒精燈的正確使用、接種環的灼燒滅菌等，讓學生直觀地了解無菌技術的操作要點。

（三）實驗操作演示（15分鐘）1.培養基的配制（5分鐘）準備好配制培養基所需的各種儀器和試劑，如天平、量筒、三角瓶、牛肉膏、蛋白胨、NaCl、瓊脂、尿素等。按照教材中的配方配制以尿素為唯一氮源的選擇培養基和普通培養基，邊操作邊講解配制過程中的注意事項，如各種成分的稱量要準確，溶解時要充分攪拌，瓊脂的添加量要合適，培養基的pH值要調節準確等。將配好的培養基分裝到三角瓶中，塞上棉塞，包扎好后進行高壓蒸汽滅菌。2.土壤取樣與稀釋（5分鐘）帶領學生到室外采集土壤樣品，選擇距離校園內施肥區域較近、富含有機質的土壤?；氐綄嶒炇液?，取10g土壤加入到90mL無菌水中，充分振蕩搖勻，制成10?1的土壤稀釋液。按照梯度稀釋的方法，依次將10?1的土壤稀釋液稀釋成10?2、10?3、10??、10??、10??等不同濃度的稀釋液，每稀釋一個梯度，更換一支無菌移液管。3.接種與培養（5分鐘）采用稀釋涂布平板法進行接種：取若干個無菌培養皿，分別標記好稀釋倍數。用無菌移液管吸取不同濃度的土壤稀釋液0.1mL，滴加到相應標記的培養皿中。將熔化后冷卻至50℃左右的選擇培養基倒入培養皿中，輕輕晃動培養皿，使菌液與培養基充分混勻。待培養基凝固后，將培養皿倒置，放入3037℃的恒溫培養箱中培養12天。強調接種過程中的無菌操作要點，如移液管的正確使用、靠近酒精燈火焰操作等。同時提醒學生注意培養箱的溫度設置和培養時間的控制。

（四）學生分組實驗（30分鐘）1.將學生分成若干小組，每組45人，明確小組分工，包括操作負責人、記錄員、觀察員等。2.學生按照教師演示的步驟進行實驗操作，配制培養基、進行土壤取樣與稀釋、接種和培養。教師巡回指導，及時糾正學生的錯誤操作，解答學生的疑問。3.在學生實驗過程中，強調安全注意事項，如酒精燈的正確使用，防止燙傷；高溫滅菌后的培養基和器械溫度較高，避免燙傷等。

（五）結果分析與討論（20分鐘）1.觀察菌落（5分鐘）培養12天后，組織學生觀察平板上菌落的生長情況。提問學生："如何區分不同的菌落？分解尿素的細菌形成的菌落有什么特點？"引導學生觀察菌落的形態、大小、顏色、邊緣等特征。讓學生描述在選擇培養基上觀察到的菌落特征，并與普通培養基上的菌落進行比較，分析選擇培養基的篩選效果。2.菌落計數（5分鐘）講解菌落計數的方法，強調選取菌落數在30300之間的平板進行計數，以保證計數結果的準確性。每組學生統計自己平板上分解尿素的細菌菌落數，并計算出每克土壤中分解尿素的細菌數量。計算公式為：每克土壤中細菌數=（某一稀釋度下平板上生長的平均菌落數×稀釋倍數）/涂布平板時所用的稀釋液體積（mL）。請各小組匯報計數結果，教師將各小組的數據進行匯總。3.結果分析與討論（10分鐘）引導學生分析實驗結果，討論不同小組之間計數結果存在差異的原因。提問學生："哪些因素可能會導致實驗結果出現誤差？"組織學生討論誤差來源，如土壤取樣的隨機性、稀釋倍數不準確、接種操作不當、培養條件不一致等。讓學生思考如何改進實驗方法以減小誤差，提高實驗結果的準確性。鼓勵學生提出自己的想法和建議，教師進行總結和點評。

（六）課堂小結（5分鐘）1.與學生一起回顧本節課的主要內容，包括分解尿素的細菌的分離原理、實驗設計思路、無菌技術、實驗操作過程、結果分析與討論等。2.強調本節課的重點知識和技能，如選擇培養基的應用、無菌操作的要點、菌落計數的方法及誤差分析等。3.對學生在實驗過程中的表現進行評價，肯定學生的積極參與和認真態度，同時指出存在的問題和不足之處，鼓勵學生在今后的實驗中不斷改進和提高。

（七）課后作業（5分鐘）1.完成教材課后練習題，鞏固本節課所學知識。2.思考如何利用本節課所學的方法，從土壤中分離出其他特定功能的微生物，并設計簡要的實驗方案。

五、教學反思通過本節課的教學，學生對土壤中分解尿素的細菌的分離與計數實驗有了較為深入的理解和實踐操作體驗。在教學過程中，采用講授、討論和實驗相結合的方法，激發了學生的學習興趣和主動性，培養了學生的科學探究能力和團隊合作精神。然而，在實驗操作過程中，部分學生仍存在一些操作不熟練、無菌意識不強等問題