“培养液中酵母菌种群数量的动态变化”的实验教学反思

来源:用户上传      作者: 顾蕾

　　本实验是高中生物新教材(人教版)必修3《稳态与环境》的探究实验，要求学生能够讨论出实验探究方案和制定出实验计划，通过7d的连续培养观察，探究酵母菌种群的数量变化，统计数据，绘制变化曲线，最终能建构数学模型，这对学生的知识基础、实验能力和运用数学解决生物学问题的能力都提出了较高要求。通过此实验培养学生的探究问题的能力、实验能力和思维能力。经过实际的实验教学，笔者对本实验的教学需注意的地方做深入探讨。
　　
　　1　实验准备
　　
　　1.1实验前的知识准备
　　在本实验中涉及到的生物学知识主要包括微生物的生长周期及各时期的生长特点，种群数量增长的两种曲线――J型和S型曲线的增长特点及数学模型的建构，种群数量的测定方法中用到的取样调查法，还用到微生物细胞计数的常用工具――血球计数板的具体用法。有了这些知识的准备，学生才能很好地理解实验原理，做出实验假设，进行具体的实验操作。
　　
　　1.2实验操作的准备
　　本实验是微生物的实验，因此掌握微生物的培养过程是一个基本要求，学生必须学会配制培养基，对培养基进行灭菌，接种，最后在适宜条件下对微生物进行无菌培养等实验流程。在实验过程酵母菌不被污染是完成本探究实验的前提。
　　
　　2　实验方案的设计
　　
　　有了较好的知识和实验操作的准备后，关键是选择好实验材料和实验用具，设计合理可行的实验步骤。根据实验要求，需要连续观察7d，同时每天在同一时间，要进行搅拌、取样和计数操作，另外需要有平行实验，计算平均值，从而尽量避免误差。
　　在教学中，如果要求每个学生都参加这个过程，需要的材料多，时间长，操作的可行性差。教师可以带领学生共同配制好7组培养基，灭菌，再将学生分为7个小组，在1～7d中，每个小组负责接一次种，再放入相同条件下进行培养。则7d后得到7组培养不同天数的酵母菌培养液，在第八天，每个小组同时进行取样并计数，则可以在同一时间得到数据，进行统计。最后学生通过讨论建构出数学模型，使实验过程简单、紧凑，并且有利于培养学生乐于合作的团队精神和合作技能，学会交流和分享探究的信息及成果的能力。在最后的数据分析中，学生通过探讨和质疑，最终解决问题，完成实验，培养了他们解决问题的能力。
　　
　　3　实验中应提醒学生注意的其他问题
　　
　　3.1计数时易出现的问题
　　当血球计数板中细胞数目较多时，必须要经过稀释，最后计算数目时要将稀释的倍数算进去；对于带芽体的酵母菌计数，若芽体达到母细胞大小的一半时，即可作为2个菌体计数，若芽体小于母细胞一半时为1个酵母细胞；对于正好位于血球计数板中格边框的个体遵循左上原则，即位于格线上的酵母菌一般只计此格的上方线及左方线上的菌体。
　　
　　3.2培养时易出现的问题
　　为得到酵母菌菌体，应使之进行有氧呼吸，因此应进行震荡培养，用摇床是最好的选择，如不具备条件的学校，可以在每天同一时间进行轻轻震荡相同时间。在培养过程中，还必须注意观察分析酵母菌培养过程中影响其种群数量增长的因素。
　　
　　3.3分析数据时易出现的问题
　　教师必须引导学生先设计好表格，再绘制曲线，得到微生物生长曲线，最后分析数据和曲线的特点，建构的数学模型有表格、公式和曲线图。在这个过程中，教师一定要引导学生分段进行，得出每个阶段的特点，得出结论。
　　最后，注意培养液的处理，要灭菌后丢弃，实验用的瓶皿包括血球计数板必须清洗干净，完成实验报告。
　　
　　4　通过此实验的教学，引导学生设计探究性生物学实验
　　
　　在实验教学中，教师应当尽量鼓励学生运用所学的知识，进行实验设计。指导实验设计的一般方法，包括：提出问题――作出假设――实验设计――进行实验――分析结果――得出结论――表达交流。在设计实验过程中，教师要指导学生注意以下几点：(1)要求学生根据教材中相关探究实验内容、原理和目的要求，结合实际可行性情况，确立研究目标。(2)根据实验所提出的问题，运用已具备的知识或实验技能，设计解决问题的方案，包括材料用具的选择、具体的实验步骤、实施计划过程、观察记录的内容、实验结果呈现形式和实验设计的原则。教师在学生进行实验设计时，不要束缚学生的思路，也不一定局限于教材中提供的材料用具，要鼓励学生大胆设想、求异创新，设计出既简便易行，又科学准确的实验设计方案。(3)引导学生进行总结，组织实验小组进行讨论交流，确定最佳方案，指导学生从方案的科学合理性、设计简洁性、效果明显性和联系实际原则展开评价，鼓励新颖巧妙、有创意的方案。

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