《探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化》說(shuō)課稿
作為一名辛苦耕耘的教育工作者，編寫說(shuō)課稿是必不可少的，說(shuō)課稿是進(jìn)行說(shuō)課準(zhǔn)備的文稿，有著至關(guān)重要的作用。那么大家知道正規(guī)的說(shuō)課稿是怎么寫的嗎？下面是小編整理的《探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化》說(shuō)課稿，歡迎大家借鑒與參考，希望對(duì)大家有所幫助。
一、教學(xué)背景分析
1.教材學(xué)情分析
“探究培養(yǎng)液中酵母種群數(shù)量的變化”是《課程標(biāo)準(zhǔn)》明確提出的活動(dòng)建議。讓學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)建構(gòu)數(shù)學(xué)模型的過(guò)程，體現(xiàn)了科學(xué)與數(shù)學(xué)的整合，有利于學(xué)生深刻理解種群數(shù)量的變化，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生簡(jiǎn)約、嚴(yán)密的思維品質(zhì)，而建構(gòu)模型及模型的理解和應(yīng)用是高中教學(xué)的難點(diǎn)之一。通過(guò)兩輪的教學(xué)摸索，在今年對(duì)于本實(shí)驗(yàn)的教學(xué)有了比較成型的方案，今天與各位教師分享。
這個(gè)實(shí)驗(yàn)常用的方法是稱取1克干酵母，加入到10毫升馬鈴薯培養(yǎng)液或葡萄糖溶液中，28℃連續(xù)培養(yǎng)7天。每天定時(shí)取樣、計(jì)數(shù)，最后繪制出酵母菌種群數(shù)量變化曲線。在教學(xué)過(guò)程中我有兩點(diǎn)想法：第一，讓每個(gè)學(xué)生都參與到獲得數(shù)據(jù)、建構(gòu)模型的過(guò)程中。這樣就要大量的取樣，多次大量取樣會(huì)影響培養(yǎng)液的體積，造成嚴(yán)重的實(shí)驗(yàn)誤差。第二，在一節(jié)課完成計(jì)數(shù)，避免利用大量的課余時(shí)間去計(jì)數(shù)，在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中操作性更強(qiáng)。
在保證實(shí)驗(yàn)科學(xué)性的基礎(chǔ)上，我的實(shí)驗(yàn)方案如下。在此將必修3與選修1微生物實(shí)驗(yàn)進(jìn)行整合，這樣處理的原因有兩點(diǎn)：第一，解決選修1實(shí)驗(yàn)過(guò)于集中，學(xué)校實(shí)驗(yàn)室條件的限制，不好安排。所以將選修1和必修3的學(xué)段打通使用。第二，實(shí)驗(yàn)中將選修1中微生物的內(nèi)容融入進(jìn)來(lái)，為了讓學(xué)生體驗(yàn)?zāi)Ｐ徒?gòu)的完整過(guò)程。這也體現(xiàn)了北京市一直倡導(dǎo)的整體備課的思想。
實(shí)驗(yàn)的全過(guò)程在一節(jié)課很難完成，教學(xué)實(shí)踐中我是這樣安排得，前后共6課時(shí)。重點(diǎn)是第五課時(shí)，收集數(shù)據(jù)、建構(gòu)模型。下面我簡(jiǎn)單的闡述這五課時(shí)的內(nèi)容。
2.單元實(shí)驗(yàn)教學(xué)課時(shí)安排
第一課時(shí)：
提出問(wèn)題、作出假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，完善修正實(shí)驗(yàn)方案。并進(jìn)行干酵母活化，取1克干酵母加入到100毫升的培養(yǎng)液中，培養(yǎng)液是教師配置好的。
第二課時(shí)
培養(yǎng)基的配制、講解滅菌的方法。此實(shí)驗(yàn)中將馬鈴薯培養(yǎng)基換成合成培養(yǎng)基，因?yàn)楹铣膳囵B(yǎng)基的成分穩(wěn)定，有利于教師在預(yù)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中對(duì)接種量和接種時(shí)間的摸索。課下完成培養(yǎng)基的滅菌和倒平板。
第三課時(shí)
講解平板劃線和稀釋涂布法，學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作是，將活化了48小時(shí)的酵母菌，在固體培養(yǎng)基上進(jìn)行稀釋涂布或劃線。目的是得到單菌落，降低實(shí)驗(yàn)誤差，這也是進(jìn)行后續(xù)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)。
課下完成菌種的擴(kuò)大培養(yǎng)，具體的操作是：挑取單菌落接種到50或100毫升的液體培養(yǎng)基中，在搖床上30℃、150轉(zhuǎn)/分進(jìn)行菌種擴(kuò)大培養(yǎng)，培養(yǎng)12到24小時(shí)。
第四課時(shí)
課堂上學(xué)習(xí)使用血球計(jì)數(shù)板。
課后實(shí)驗(yàn)操作：向8瓶成分、體積相同的培養(yǎng)液中接種等量的菌種。培養(yǎng)4、8、10、12、14、16、24、32小時(shí)，放在4°C冰箱中保存、備用。
第五課時(shí)
學(xué)生對(duì)不同培養(yǎng)時(shí)間的酵母菌進(jìn)行計(jì)數(shù)，處理數(shù)據(jù)，建構(gòu)模型。在預(yù)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中有3點(diǎn)體會(huì)比較深，現(xiàn)在與大家一起分享。
3.預(yù)實(shí)驗(yàn)過(guò)程遇到的問(wèn)題及解決方案
⑴干酵母活化
用干酵母發(fā)面，半小時(shí)就可以了。在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中將活化了2個(gè)小時(shí)的酵母菌，在平板上劃線，可得不到單菌落。通過(guò)大約10天的摸索，在搖床上培養(yǎng)48小時(shí)，才能得到菌落。
⑵實(shí)驗(yàn)科學(xué)性的探索。
取等量的菌種分別接種到8瓶成分體積均相同的培養(yǎng)液中。同時(shí)在相同的條件下培養(yǎng)，培養(yǎng)不同的時(shí)間，第1瓶培養(yǎng)4小時(shí)，取出放在4°C冰箱中保存、備用。相當(dāng)于將酵母菌固定4小時(shí)的狀態(tài)。以后依次固定在8、10、12、14、16、24、32小時(shí)的狀態(tài)，最后同時(shí)計(jì)數(shù)。從理論上講菌種來(lái)自單菌落，8瓶中培養(yǎng)液的成分、體積、培養(yǎng)條件都相同，8瓶菌液在相同的時(shí)間酵母菌的.數(shù)量應(yīng)該沒(méi)有顯著的差異。可能有人會(huì)有這樣的疑問(wèn)：8瓶培養(yǎng)液是8個(gè)種群，這樣做科學(xué)嗎？我也有過(guò)這樣的疑問(wèn)，所以我將此方法與常用的實(shí)驗(yàn)方法，從一瓶培養(yǎng)液中取樣計(jì)數(shù)，進(jìn)行了對(duì)照，實(shí)驗(yàn)結(jié)果，紅線是一瓶連續(xù)取樣的結(jié)果，黑線是8瓶同時(shí)取樣的結(jié)果。兩種方法沒(méi)有顯著差異。還請(qǐng)教了首都師范大學(xué)專門研究酵母菌數(shù)量變化的教授，并得到肯定。
改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)方案，對(duì)于每一個(gè)培養(yǎng)時(shí)間，可以多取樣，而且對(duì)后續(xù)的實(shí)驗(yàn)沒(méi)有影響，保證了每個(gè)同學(xué)都能參與實(shí)驗(yàn)過(guò)程中。4°C冰箱中保存，可以在一節(jié)課完成不同培養(yǎng)時(shí)間的計(jì)數(shù)。
⑶接種量和培養(yǎng)時(shí)間的摸索
為了能夠讓實(shí)驗(yàn)結(jié)果形成很好的“S”型曲線，有助于分析種群數(shù)量變化規(guī)律的分析。接種量和培養(yǎng)時(shí)間是非常關(guān)鍵的。在預(yù)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，我設(shè)置了不同的接種梯度實(shí)驗(yàn)，摸索接種量，并以2小時(shí)為間隔進(jìn)行培養(yǎng)時(shí)間的摸索。最后確定了每100毫升培養(yǎng)液中接種量45微升，培養(yǎng)時(shí)間分別是4、8、10、12、14、16、24、32h。為了讓實(shí)驗(yàn)具有更強(qiáng)的操作性，設(shè)計(jì)了合理的接種時(shí)間點(diǎn)早7：00和取樣時(shí)間點(diǎn)。
8瓶的培養(yǎng)時(shí)間分別是11：00（4h）、15：00（8h）、17：00（10h）、19：00（12h）、21：00（14h）、23：00（16h）、第二天的7：00（24h）、15：00（32h）。
這個(gè)實(shí)驗(yàn)中收集數(shù)據(jù)、建構(gòu)模型是實(shí)驗(yàn)中最核心、最重要的部分，這個(gè)過(guò)程我是在一課時(shí)完成的。
二、教學(xué)目標(biāo)
1.知識(shí)目標(biāo)：概述種群數(shù)量增長(zhǎng)的“S”型曲線。
2.能力目標(biāo)：使用血球計(jì)數(shù)板對(duì)酵母菌進(jìn)行計(jì)數(shù)。嘗試建構(gòu)種群數(shù)量增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型。
3.情感態(tài)度價(jià)值觀：認(rèn)同嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度在得出科學(xué)結(jié)論中的重要性。
三、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)
通過(guò)收集、整理、分析數(shù)據(jù)，嘗試建構(gòu)種群增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型。
四、本節(jié)課的教學(xué)過(guò)程
本節(jié)課主要包括3個(gè)環(huán)節(jié)：
1.承上啟下，引入課題
首先回顧整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程。明確本節(jié)課的任務(wù)是完成不同培養(yǎng)時(shí)間酵母菌的計(jì)數(shù)、數(shù)據(jù)的收集、整理、處理和建模的過(guò)程。
2.學(xué)生實(shí)驗(yàn)，獲得數(shù)據(jù)
將全班同學(xué)分成8組，每組5人。每組分別統(tǒng)計(jì)不同培養(yǎng)時(shí)間菌液中酵母菌的數(shù)量。每人對(duì)血球計(jì)數(shù)板中5個(gè)中方格的酵母菌進(jìn)行計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)過(guò)程中及時(shí)將統(tǒng)計(jì)結(jié)果記錄在個(gè)人數(shù)據(jù)表格中，求出平均值。然后將個(gè)人數(shù)據(jù)匯總成小組數(shù)據(jù)，求出小組平均值。大家注意這里邊得到兩個(gè)數(shù)據(jù)，一個(gè)是每一位同學(xué)5個(gè)樣方的平均值，另一個(gè)是5位同學(xué)25個(gè)樣方的平均值。
下面請(qǐng)看學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作的一段視頻。本實(shí)驗(yàn)使用微量移液器，取200微升的菌液，保證了計(jì)數(shù)板上溶液體積的恒定，避免使用吸收紙，因?yàn)樵陬A(yù)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中教師發(fā)現(xiàn)使用吸水紙會(huì)造成很大的實(shí)驗(yàn)誤差。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，教師對(duì)于操作中存在問(wèn)題的同學(xué)進(jìn)行了指導(dǎo)。學(xué)生及時(shí)將統(tǒng)計(jì)的結(jié)果記錄在表格中。學(xué)生將個(gè)人數(shù)據(jù)匯總成小組數(shù)據(jù)，并計(jì)算出小組25個(gè)樣方的平均值。
這是實(shí)驗(yàn)課上每組得到的相應(yīng)培養(yǎng)時(shí)間100毫升中酵母菌的數(shù)量。利用這個(gè)數(shù)據(jù)繪制酵母菌數(shù)量變化的曲線。
3.處理數(shù)據(jù)，建構(gòu)模型
教師利用Excel進(jìn)行數(shù)據(jù)的輸入，輸入2類數(shù)據(jù)，一類是每個(gè)小組5個(gè)同學(xué)25個(gè)樣方的平均值，另一類是每組任意一個(gè)同學(xué)5個(gè)樣方的平均值。Excel我們常用來(lái)對(duì)學(xué)生分?jǐn)?shù)的分析，這個(gè)工具在模型建構(gòu)中可以將學(xué)生統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成曲線，描述生物學(xué)的規(guī)律。
請(qǐng)大家看一段視頻。
教師將匯總的數(shù)據(jù)利用Excel轉(zhuǎn)化成曲線，黑色的曲線是每組中任意一位同學(xué)5個(gè)樣方的平均值，紅色曲線是小組5位同學(xué)25個(gè)樣方的平均值。學(xué)生明顯感受到，曲線對(duì)于實(shí)驗(yàn)結(jié)果的描述比數(shù)據(jù)更直觀。估算法進(jìn)行種群數(shù)量的統(tǒng)計(jì)時(shí)，樣方越多，實(shí)驗(yàn)結(jié)果越可靠。學(xué)生對(duì)于14小時(shí)的結(jié)果提出了問(wèn)題：本組的5名同學(xué)中，如果有一人的數(shù)據(jù)與其中4人的數(shù)據(jù)相差很大，那么在計(jì)算時(shí)還算不算入小組的平均值呢？在對(duì)全班的曲線進(jìn)行分析時(shí)，學(xué)生又提出：今天的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與自己預(yù)期的實(shí)驗(yàn)結(jié)果不相符，大部分學(xué)生預(yù)期，酵母菌的種群數(shù)量最后會(huì)下降，可是本節(jié)課的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，酵母菌的數(shù)量沒(méi)有下降。會(huì)不會(huì)因?yàn)檠蛴?jì)數(shù)板對(duì)酵母菌進(jìn)行計(jì)數(shù)不能區(qū)分酵母菌的死、活，影響了實(shí)驗(yàn)結(jié)果？還是培養(yǎng)時(shí)間不夠？如果不斷的增加培養(yǎng)液的體積和培養(yǎng)空間，酵母菌的數(shù)量是不是會(huì)不斷的增加？
在學(xué)生提出問(wèn)題和解決學(xué)生的問(wèn)題中對(duì)模型進(jìn)行了分析。
五、實(shí)驗(yàn)教學(xué)的體會(huì)
1.通過(guò)實(shí)驗(yàn)方案的改進(jìn)，將實(shí)驗(yàn)的重要環(huán)節(jié)、最核心的部分集中一節(jié)課呈現(xiàn)給學(xué)生。增強(qiáng)了本實(shí)驗(yàn)的可操作性。
2.讓每個(gè)學(xué)生親身經(jīng)歷嘗試建構(gòu)數(shù)學(xué)模型的完整過(guò)程。
在課堂上學(xué)生對(duì)于計(jì)數(shù)、分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果提出的問(wèn)題。我相信如果不是學(xué)生走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室親身經(jīng)歷，是提不出來(lái)的，正是在提出問(wèn)題和解決問(wèn)題時(shí)激發(fā)了學(xué)生的思維靈感，使學(xué)生的思維更深入。
3.課前教師要進(jìn)行充分的預(yù)實(shí)驗(yàn)，才能對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題處理得當(dāng)。
讓每個(gè)人都繪制一條酵母菌種群數(shù)量增長(zhǎng)的曲線，并分析個(gè)人數(shù)據(jù)與全班數(shù)據(jù)的差異，這樣對(duì)于數(shù)學(xué)模型的理解會(huì)更深刻。
5.用美藍(lán)進(jìn)行染色后在計(jì)數(shù)活菌的數(shù)目，實(shí)驗(yàn)結(jié)果更接近酵母菌的真實(shí)變化規(guī)律。
專家評(píng)價(jià)
這節(jié)課是一節(jié)很實(shí)在的課，值得全國(guó)各地教師借鑒。體現(xiàn)了教師深厚的教學(xué)功底，對(duì)于實(shí)驗(yàn)教學(xué)的理解到位，流露在教學(xué)設(shè)計(jì)的每一個(gè)環(huán)節(jié)中。在對(duì)實(shí)驗(yàn)方案的改進(jìn)時(shí)注重了實(shí)驗(yàn)科學(xué)性和實(shí)驗(yàn)效果的探索，有很強(qiáng)的專業(yè)知識(shí)底蘊(yùn)。這個(gè)實(shí)驗(yàn)不是幾天可以摸索出來(lái)的，能夠看出平時(shí)真的踏下心來(lái)做事而且不斷地改進(jìn)、完善著自己的教育教學(xué)工作。
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