南海一中生物科组 王平
一、 教材分析
《微生物的实验室培养》是人教新课标教材选修1专题2《微生物的培养与应用》课题1的内容。本节内容的任务是学生要掌握培养基、消毒灭菌等基础知识，熟练进行倒平板、平板划线和稀释涂布平板法的规范操作。教材虽然有具体的操作步骤，但实验前的准备、操作后的培养和观察并没有具体建议，需要教师在安排教学时做好课上与课下的时间统筹安排，并适当补充相关内容。本考点内容在新课标高考中是重点和热点。从命题内容看，微生物分离纯化的方法及操作、相应培养基的选择与配置出现概率相对较高。从命题角度看，主要考查相关实验原理、过程和方法，特别注重实验过程中关键操作步骤的考查。本课题计划用三个课时：第一课时学习培养基、无菌技术基本知识，观看实验操作视频。第二课时完成实验操作和评价。第三课时进行总结和练习提升。本文重点记录第一、二课时的教学过程。
二、教学目标
（一）知识目标
简述培养基的基础知识；阐明无菌技术的概念；区别消毒和灭菌；解释实验关键步骤的操作原理。
（二）能力目标
学生能独立完成本课题的关键操作；能对实验现象和结果进行解释和分析。
（三）情感目标
通过动手参与实验过程，养成勇于实践、求真务实、谦虚谨慎的科学态度；通过组长指导组员实验操作，组员和组长互评实验过程和成果，认同合作学习的意义，养成合作学习的习惯。
三、 教学重难点
在开展培养基制备、倒平板、平板划线和稀释涂布平板实验过程中的无菌技术操作是本课题的重点也是难点。
四、 教学策略
通过提前培训小组长完成实验操作，布置组长参考辅导书等资料讨论课本P17-19讨论题，在正式实验课时组长指导组员完成实验操作和原理的理解；通过课前观看人民教育电子音像出版社的实验视频和拍摄的组长操作过程视频，帮助全班同学熟悉操作流程，对无菌技术形成感性认识。
五、教学过程
（一）复习引入（第一课时）
资料1：展示酵母菌、毛霉、乳酸菌、青霉、噬菌体和肺炎双球菌图片，请学生简单回顾这些微生物在食品、制药以及科研上的应用。
资料2：到目前为止，几十项Nobel生理学和医学奖、化学奖都与微生物学有关。
提问：为什么春季是传染性疾病的多发季节？
学生通过两则资料和问题认识到微生物虽然会导致某些传染病的流行，但也为人类做出了巨大贡献。同时也结合生活经验体会到我们生活的环境中微生物无处不在。
（二）培养基基础知识
资料1：展示有菌落生长的培养基平板图片
提问1：微生物肉眼不可见，必须创设一定的条件让微生物大量快速地繁殖形成具有一定特征的菌落，才能更好地研究微生物。看书P14课题背景回答实验室培养微生物需要满足哪些条件？
资料2：展示牛肉膏蛋白胨液体培养基和尿素分解菌固体培养基配方
提问2：①回忆组成细胞的化合物有哪些？②找出上述培养基配方的相同之处，并归纳培养基的主要成分？③找出二者的主要不同，并说出按物理性质不同培养基可分为哪几类？④培养基除了具有几种主要营养物质以外，还需满足哪些条件？
通过以上问题引导和回归课本，学生已明确培养基的基础知识，在此基础上引导学生总结如图1。
图1
（三）无菌技术
提问1：①无菌技术的目的是什么？②消毒和灭菌的区别及常用方法有哪些？学生带着问题看书P15-16无菌技术3min，并回答P16旁栏思考题。根据学生回答情况，学生已基本掌握无菌技术的概念，但对消毒和灭菌适用范围不能准确区分。师生共同归纳如表1
表1 消毒与灭菌的区别
资料：观看人民教育电子音像出版社的实验视频。
提问2：①本实验哪些方面需要达到无菌？②通过什么方法达到无菌要求？根据学生回答情况归纳如表2
表2
第一课时到此结束。布置全班同学预习实验操作，明确实验目的、关键操作的原理和注意事项。
（四）实验操作（第二课时）
1、实验前的准备（教师准备）
（1）设备和器材
超净工作台：YCJ-800型，嘉兴远航环保教育仪器有限公司；恒温培养箱：250-D型，国华电器有限公司；恒温培养摇床：THZ-103B，上海一恒科学仪器有限公司；灭菌锅：YX-18LM手提式压力蒸汽灭菌器，江阴滨江医疗设备有限公司。
其它器材以一个班级50人的用量准备：接种环、涂布器和酒精灯（各50）、70%酒精溶液（若干）、含70%酒精的棉球保存于棕色广口瓶中（50个）、培养皿（300个）、1.5ml塑料离心管（150个）、胶头滴管（若干）、1000ml烧杯（1个）、100ml烧杯（50个）、100ml锥形瓶（30个）、棉塞和牛皮纸、500ml喷壶一个、标签纸、记号笔等。菌种由广东省农业科学院作物研究所花生室惠赠。
（2）灭菌准备：将上述培养皿和滴管用牛皮纸包好。培养皿五套一包，滴管独立包装。配置1000ml牛肉膏蛋白胨培养基（参考课本P17配方和步骤），分装到100ml锥形瓶,每瓶40ml。另外准备40ml液体培养基分装到两个100ml锥形瓶。含有培养基的锥形瓶配好合适的棉塞，用牛皮纸包住，棉线扎好。一个手提式灭菌锅一次可对60套培养皿或30个100ml锥形瓶进行灭菌。1.5ml塑料离心管放入烧杯，用牛皮纸罩住杯口扎好放入灭菌锅灭菌。
消毒用品准备：配置足够的70%酒精溶液，在实验前分装到100ml烧杯用于涂布器的消毒。准备足够的酒精棉球储存于棕色广口瓶，消毒台面和操作者双手。喷壶储存适量70%酒精溶液，用于实验者双手和入超净台器材的消毒。
2、小组长预实验的操作指导（在超净工作台内进行）
全班通过自愿原则选择了6位同学作为小组长，去实验室前一天布置他们预习课本的三个操作，并讨论书本给出的讨论题。
超净工作台经紫外线消毒后，老师将适度稀释的菌种分装到灭菌的1.5ml塑料离心管中，每管100ul,共50管，供全班同学涂布平板用。再将备用的稀释前菌种分装到1.5ml塑料离心管中，每管约50ul,共25管，供全班同学平板划线用。
六位小组长在老师带领下在超净工作台内练习倒平板、平板划线和稀释涂布平板的操作，具体操作步骤见课本P17-19。将倒好的空白平板倒置放入4℃冰箱保存。将划线和涂布平板以及一个空白平板倒置放入37℃恒温培养箱培养。将操作最熟练的小组长的实验过程拍摄下来保存备用。
教师带领组长在超净工作台内将稀释前的菌液加入20ml液体培养基,每瓶20ul。放入恒温培养摇床内，37℃,220rpm/min振荡培养过夜。拍摄振荡培养短视频保存备用。
接种的平板培养12h和24h后，小组长观察并记录实验结果。教师引导小组长自评和互评实验结果，并分析原因。
3、全班学生实验（在实验室实验台上进行）
（1）观看小组长操作视频，进一步熟悉操作过程。特别是无菌技术的操作要领要注意观察和思考。
（2）一个小组长代表用一套没灭菌的器材演示三个操作，并和同学、老师讨论实验目的、关键操作步骤的原理以及其它注意事项。
（3）小组长指导下各组组员有序完成三个操作，结束后将各类平板倒置，接种的平板和一个空白平板放入37℃恒温培养箱，其它未接种平板放入4℃冰箱。培养箱中的平板培养12h和24h后，观察并记录实验结果。
（五）结果分析与评价
1、小组长分析组内成员的操作情况，指出不足和改进意见。
2、展示小组长的预实验成果，请全班同学观察并评价。
提问1：①空白平板是否有菌落生长？②如果有菌落，说明了什么？③为什么要将一个未接种的平板与接种平板一起培养相同时间？
提问2：①在接种的培养基上是否观察到了单个菌落？②菌落的颜色、形状和大小相似吗？（参考下列资料1评价）
资料1：大肠杆菌菌落特征：菌落边缘整齐，圆形，表面有光泽、湿润、光滑、呈灰白色[1]。
图2 大肠杆菌菌落[1]
3、小组长代表汇报培养12h和24h后，菌落生长情况。
六、教学反思
从实验结果看，小组长的预实验除了一个同学的不长菌落以外，其他均有单菌落，而且均未发现被污染。小组长倒的平板全部合格。全班同学的结果：倒平板有三位同学不合格，划线和涂布有四个平板未长出任何菌落，3个疑似被杂菌污染，其它都可见单菌落。整体效果良好。
实验的教学比理论教学更难操作，对师生的要求更高。教师要做大量前期准备工作，学生必须具备主动学习、严谨认真的态度。通过提前培训小组长，将指导同学规范操作的任务分给小组长，使每个人都能有目的地动手实践，增加了操作成功率。组长辅助教师对全班同学实验进行指导，促进全班同学在操作中理解原理，在实践中运用原理，这不失为实验教学的一种行之有效的方法。本课题还可再完善，将配置培养基、前期灭菌准备工作也安排学生进实验室操作[2，3]。这样更有利于学生对实验过程形成完整认识，进一步完善对无菌技术的理解。
参考文献
[1]南开大学微生物资源保藏中心[DB/OL] .http://www.cctcc.org/sci/microbe_common/search_result.php?ptzyh=1512C0002110002906
[2]杨富芝.“微生物的实验室培养”一节的教学设计.生物学通报，2006,41（7）:30-31
[3]吴成军. “微生物的利用”的教学组织.生物学通报，2008,43（10）:28-30
公安备案44060502000156