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                糧油飼料加工與儲檢實驗教學法運用案例
                發布日期:2015-04-15 10:54:25   來源:    文章前任訪問次數:
                        案糧食工程系 王振乾
                 
                        例:探究微生物(大腸桿菌)最適生長的溫度
                  接觸過微生物學的人都○知道,微生▽物學其實是和我們的生活最密切相關的科學,微生物的種類遠遠的超過了動物和植物ぷ種類的總和,它們不僅分布於我們周圍的生活環境中也存在於我們的身體內,很多微生物和它們的發酵產物是和我們的生活密切相關无妄之忧的,沒有它們的存在人類也許無法在地球上生存,可是你能知道哪些微生物是對人類有益的,而哪些卻是有害的呢?而在我們身〗邊,如存在我們體內的大腸桿菌,含量正常∑時,能發酵多種糖類產酸、產氣,是人和動物腸道中的正常棲居菌,嬰兒出生後即隨豆瓣哺乳進入腸道,與人終身相伴,其代謝活動能抑制腸道內分解蛋白質的微生物生長,減少蛋白質分解¤產物對人體的危害,還能合成維生素B和K,以及有殺菌作用的大腸桿菌素。但是當其含量超標時候我們人體就會出現⌒ 病癥。所以研究一些微生物的生理生活習性,使得我們可以更多的了解大腸桿菌的作用和危害,以便我們可以有效附魔手套地利用微生物為我們創造更好的生活環境。
                  
                  第一部分  教學設計
                  本部分內容是糧食微生物中的實驗課,在本學科中,本課題屬於■學生重點掌握內容,在以後的工作崗位上要會接種和檢驗微生物是否符合國家標準。采用實驗教學法,讓學生真正的學會植被培養基和接種,學會虚空风暴护腿培養微生物。在老師的督促下逐步培養良好的自主學習和自主動手能力。
                  【教學班級】某校中職三年制在校學生
                  【教學地點】實驗室
                  【學情分析】學ω生了解了微生物的知識,具有@一定的理論基礎知識,並且具備查閱資料和通過網絡等方式獲取信息;會配〗制實驗中所需的培養基並且掌握實驗器材的使用,可以進行實驗▂操作。
                  【教學目標】
                  (1)研究大腸桿菌的最適生長溫度,了解溫度對微生物的∩影響;
                  (2)並通過該實驗進一步掌握培養基的制備方法;
                  (3)掌握接種的步驟和方法。
                  【教學內容】 微生物的培養基制備、微生物接種♂♂、培養和數量計算
                    【教學方法】 實驗教學法
                  【教學過程】
                  創設實驗情境:復述微生物接種實驗,對本實驗的問題定位丘陵和闡述。
                  提出實驗假設:尋找微生物生長的相關信息,學生根據信息提出可能是大腸桿      
                                 菌生長最適的生長→溫度的假設。
                  制定實驗◥計劃:在教師的指導下,讓學生獨立地制定實驗計劃並分好組別。
                  進行實驗▂操作:根據實驗計劃進行操作(教師觀察)。
                  撰寫實驗報告:學生完成實驗,驗證假設,並且進行歸納總結。
                  評價≡與總結:教師首先與學生進行實驗結果的討論,教師指導評價,學生之                      
                                間進】行互評。
                 
                 
                教學環節安排如下:
                  教學過程
                教 學 環 節 教師活動 學生活動 設 計 意 圖 時間安排
                創設實驗情境 闡述本實驗的相關原理和目的以及要達到的結果 認真聽講和思干号考並積極回答問題 明確實驗意圖 25分鐘
                創設實驗情境 引導,輔助學生完成假設任務 學生『需找信息,
                提出假設
                增強學生自主學習和解決問題能力 15分鐘
                制定實驗計劃 引導,輔助學生完成實驗計劃 相互配合,制訂出實◥驗所需步驟的方案 培養學生團隊合作意識以及解決問題的能力 40分鐘
                進行實艾法希比元帅驗操作 觀察,解決實驗問題 根據實驗計劃,親自完成實驗所需的每一個步驟 培養學生團隊合作意識以及實際操作能力 6小時
                撰寫實驗報告 指導,解決撰寫過程的問題及對學生進▓行點評 撰寫實驗報告,並對實驗簡要表述 鍛煉學生語言表達能力 30分鐘
                評價與總結 對血色十字军岗哨學生進行評價 互相討論、評價 認知得失 30分鐘
                 
                  第二部分:實施過程
                  一、創設實驗情境
                  師:同學們我們學習了影響微生物生長的物理因素,主要包含哪幾個方□面?
                    生:主要有水分、溫度、氣體條件。
                    師:那麽微生物的生長溫度範圍是多少?根據生長溫度溫度不同可以分為哪
                        幾種類型的旅游微生物?
                    生:從-30℃到300℃都有生長的,-23℃的南極凍湖中,有部分桿菌和放線  
                        菌生長以及火山巖附近有食硫元素的微生物。根據生長溫度溫度不同可
                        以分為低溫型微生物、中溫型微生物、高溫型微∮生物。
                    師:很好,那麽各類微生物一般最適宜的生長溫度在什麽範圍呢?
                    生:低溫型微生物的最適溫度是5℃到20℃,中溫型微生物的最適生長溫度
                        是20℃到40℃,高溫型微∮生物的最適生長溫度是50℃到60℃。
                    師:非常好,那麽今天我們就來探究大腸桿菌的最適生長溫度。
                    ……
                    眾所周知,溫度是影響微生物生長與存活的重要因◣素之一。當微生物處於最適生長溫度時,有刺激生長的作用;不適宜的溫度可以導致細菌的形態和代謝的改伊利达雷议会變或使微生物的蛋白質凝固變性而導致死亡。不同的微生物對溫度的抵抗力不同,如大腸桿菌在60℃時,10分鐘內致死,而枯〓草芽孢桿菌在100℃時候,6—17分鐘內才能致死,這是因為芽孢不僅含水量低,有厚╳而致密的壁,而且還含有特殊的物質——吡啶二羧酸,所以芽孢桿菌的抗熱能力比大腸桿菌強。但是大腸一差二错桿菌在我們人體內卻能很好的生存。我們就從溫度這方面來探究問生物的最適生長溫度,研究大腸桿菌的最適生長溫度,了解溫度對微生物的∩影響。
                   二、提出實驗假設
                  師:同學們,大腸桿菌在什麽地方存在呢,為什麽叫“大腸”桿菌呢?
                    生:主要存在糞便中,因為它生活在動物體的大腸內,所以叫大腸桿顺藤摸瓜菌。
                    師:那麽它與人類的關系是什麽?
                    生:在不致病的情況下(正常狀況下),是互利共生;在致病的情況下,
                       是寄生。
                    師:既然大腸桿菌可以生活在人體內,而我們人體的正常體溫是36.5℃。那
                        麽大腸桿菌的生長溫度與我∏們的體溫有很大的關系。那麽你們再根據所
                查閱的知識來進行假設。
                    生(齊聲):好。
                ……
                    根據生活常識以及大代秀华腸桿菌生存場所和條件,大腸桿菌生長的溫度範圍在10℃~50℃度之間。為此,學生提出以下假設:
                  1.假設攝氏20度,是大腸桿菌生▽長的最佳溫度。
                  2.假設攝氏25度,是大腸桿菌生▽長的最佳溫度。
                  3.假設攝氏30度,是大腸桿菌生▽長的最佳溫度。
                  4.假設攝氏35度,是大腸桿菌生婚配長的最佳溫度。
                  5.假設攝氏37度,是大腸桿菌生婚配長的最佳溫度。
                  6.假設攝氏40度,是大腸桿菌生長的最佳溫度。
                  7.假設攝氏45度,是大腸桿菌生長的最佳溫度。
                  8.假設攝氏47.5度,是大腸桿菌生長的最佳溫度。
                  三、制訂實驗計劃
                  師:同學們,我們今天實驗要完成的任務是什麽?
                    生: 在不同的溫度下,培養大腸桿菌,觀察生長繁殖狀況,並計算出代時。
                    師:既然是培養大腸∑桿菌那我們應該先做什麽任務,後做什麽任務呢?
                    生:先要制作適合大腸桿菌生長的培養基,然後接種,最後在中级剥皮不同溫度下進
                        行培養。
                    師:很好,我們大家都知道了大致步驟,那麽下面就看你們能否註意每個小
                        步驟上的細節問題了。大家△現在開始制訂實驗計劃。
                ……
                    (在老師幫助下,同學們分好組,並開始查閱相關資料,制訂計劃。教師此時需要對有問題的小組提供幫助。)
                    下面一望无边是一個小組的實驗計劃。
                   1.實驗名稱:探究大腸桿菌的最適生長溫度
                  實驗時間:自2009年10月30日至10月31日,共計10個小時。
                  實驗地點:微生物實驗實訓室
                  2.實驗目的:
                  (1)通過該實驗探究大腸桿菌生長的最佳溫度(實驗假設見前文)。
                  (2)通過該實驗進一步掌握培養基的制備方法。
                  (3)明確在大腸桿菌的最適生長溫度範圍時,其代時就越短。
                  實驗材料:大●腸桿菌菌種、牛肉膏蛋白腖瓊脂培養基的制備材料,高壓滅菌器、恒溫恒濕培養箱、接種相關器材阴霾等
                  實驗條件:在恒溫恒濕培養箱中調節好溫度,各自培養一周,最後計算觀察大腸桿菌的代時時間。
                  3.實驗分工:學生自主々分組,並明確各自分擔任務的職責。設置培養基制備組、觀察記錄組、溫度控制觀察組。
                  培養基制備塞瑞克組學生名單:鈕  ×、郭××、王××
                  觀察記錄組學生名單:李  × 、李××、劉××
                  溫度控制觀察組學生名單:王  ×、陳  ×
                  4.實驗步驟(略)。
                    四、進行操作實驗
                (1)配置牛肉膏蛋白腖瓊脂培養基1000ml的培養基
                ①配方:牛肉膏 5g,蛋白腖10g,NaCl 5g,瓊脂  20g
                ②稱量:準確稱取各成分。
                ③溶化:加熱熔化,用蒸餾水定容到1000mL。整個過程不斷用玻棒攪拌,目的是防止瓊☆脂糊底而導致燒杯破裂。
                ④調pH:用1mol/L NaOH溶液調節pH至7.0——7.2。
                ⑤滅菌:將配置好的培養基轉移到錐形瓶中,加上棉塞,包上牛皮紙,用皮筋勒緊,集中放入高奴隶主义壓滅菌鍋內,121攝氏度、100千帕壓力下滅菌15min。
                ⑥倒平板:滅菌後,待固體培養基冷卻至50℃左右時在酒精燈火焰附近操作進行。
                其過程是:首先,將滅過菌◥的培養皿放在火焰旁,右手拿裝有培養基的三角瓶,左手拔出棉塞;其次,右手拿三角瓶,使三角瓶的瓶口迅速通過火焰;再次,用左中断手將培養皿打開一條稍大於三角瓶口的縫隙,右手將培養基倒入培養皿,立刻蓋上皿蓋;最後,待平板冷卻凝固≡後,將平板倒過來放置。
                倒過來放置的目的是防止培養基冷卻過程中形成的水滴落到培養基表面。向培養皿中轉移已滅菌的培養基時习惯势力习惯势力习惯势力↘↘,也不要把培養基沾在皿壁上。否則,空氣中雜菌會在這些粘附培養基上繁殖,並汙染皿內培養基。
                (2)大腸栋梁桿菌的接種與在不同的設定溫度下采用平板劃線法培養
                操作步驟:將培養皿底部用拇指和無名指固定成傾斜狀態,在火焰旁將培養皿稍微打√開。與此同時,用環狀接種針在火焰旁取少許菌懸液,迅速送入培養皿內,在平板培養基的一邊,作第1次平行劃線 3~5條,轉動培養危险之噬皿約70°角,用燒過冷卻的接種針,通過第1次劃線部分作第2次平行劃線,然後再用同◢樣方法,通過第二次平行劃線部分作第三次平行劃線和通過第三次平行劃線部分作第四次平行劃線。劃線時,接種針應與平★板表面成30°角左右。不要使接種針碰到培養皿邊緣,也不要將培養基劃破。劃線完畢後,蓋上皿蓋,倒置於恒溫箱鸮鸣鼠暴培養。培養時間為4小時,培養溫度分別是20℃、25℃、30℃、35℃、37℃、40℃、45℃、47.5℃。
                (3)大腸桿菌的變化
                培養ξ前照片
                培養後照片
                (4)統計數據(計算代時的方法)
                指數生長可以用下式表示: b = B×2n
                B, b和 t 可由試驗獲得,n可通過发泄上式計算得出,將等式兩側取對數重排後得:
                   lgb = lgB + nlg2
                n=(lgb-lgB)/ lg2   =>  n=(lgb-lgB)/0.301
                式中:B  為起始細胞數目,b 為指數生長某個時刻 t 時的♂細胞數目,n   為世代數
                學生口述自己所做的實驗以及計算過程……
                課堂討論:
                學生甲:經過顯微鏡觀察大腸桿菌數後經計算在溫度為35攝氏度條ζ 件下恒溫恒濕培養需要的代時為22min左右。有沒有比這時間更短的。
                學生乙:我做的是在溫度為35攝氏度條件下恒溫恒濕培養,經計算大幻影之甲腸桿菌所需代時是17分鐘。
                學生丙:我做的是在40攝氏度條件下的培養,計算出來的代時是15分鐘。
                (教師這時發現學生的計算數據『不對,在教師指導下,學生調整後計算出來的數據在18分鐘左右)。
                學生甲:經過這幾組的對比,我們發現,原來大腸桿菌生長的最適溫度就是我們的體溫啊装卸装卸装卸,所以大腸桿菌才會在數量正常時在我們體內起到益菌作用,但是一旦其含量在我們人體超標,則是有↘害菌。最後通過分析試驗數據得出:溫度控制在37度左右,是大腸桿菌的最適生長▓溫度。
                五、驗證與寻找间谍托古恩歸納
                (在教師的反問下,讓學生自己得出總結)
                師:通過以上實驗我們可以了解到什麽,又能證明发颤什麽?
                生:大腸桿菌的最適生長溫度是37攝氏度,這就證明人體的溫度是大腸桿菌的最適生長 
                        溫度,也就證明為什麽大腸桿菌可以在我們人體內自「由存活了。
                師:那麽經過這次實驗我們可以得知什麽結論呢?
                生:經過實驗,我們認為
                溫度對微生物的影響具體表現在:
                ①影響酶活性,溫度變化影響酶上集促反應速率,最終影響細胞合成。
                ②影響細胞膜的流動性,溫度高,流動性大,有利於物質的運輸,溫度低,流←動性降低, 
                不利於物質運輸,因此,溫度變化影響營養物質的吸收與代謝產物的分泌。
                ③影響物質▅的溶解度,對生布鲁图斯長有影響。
                師:很好,這次大家收獲不淺,希望每一位學生都能更深一層的了解影響微生物生長的
                各種因素。
                完成實驗
                1.根據計贾仁和劃完成實驗
                2.實驗報告(如下表)
                  實驗數據
                組別 1 2 3 4 5 6 7 8
                溫度°C 20 25 30 35 37 40 45 47.5
                大腸桿菌代時時間
                (Min)
                90 40 29 22 17 18.5                       20 77
                六、評價與總結
                  教師:通過本次實驗,我發╲現許多同學培養的微生物菌落特性呈現非常好,但是有些同學沒有很好地呈現出來。這些現象說明了什麽呢,溫度對闺阁微生物生長有什麽樣的影響?
                  學生甲:為什麽溫度低或較高的時候微生物生長不旺盛?
                  學生乙:因為微生物生長過程中,代謝產生各種∞酶類,從而促進營養物質的分解和被吸收利用,然而々酶的活性受溫度影響十分明顯,從而使微生物生長緩慢。
                  學生丙:大腸→桿菌在我們體內寄生,它的最適生長溫度又是我們吵架的正常體溫,為什麽我們平時不會生病呢?
                  教師:正常棲居條件下不致病,而且還是有益菌,正常時能抑制腸道內分解蛋白加米尔質的微生物生長,減少蛋白質分解¤產物對人體的危害,還能合成維生素B和K,但若進入膽』囊、膀胱等處可引起炎癥,感染後才會出現一些不良癥狀。所以,我們要多註意衛生。
                  學生丁:大腸桿菌是摇唇鼓喙不是一種菌,還是一類桿菌?
                學生戊:大腸桿菌不是單一的一種菌,它是一種菌群,包括許多種※如大腸埃希氏菌、檸檬酸桿菌。
                教師:回答不錯,這就需要我們多看多了解,才會獲得更多的知識。
                1.互評
                   為了更好的提︾高學生的實驗興趣、提高學生睡不这實驗積極性,制訂如下學生評價表。
                (見下表)
                  學生評價表
                學號 姓名 分配任務的討論20% 完成實驗幸而正確性35% 方案匯報的表述25% 平時表現    20% 總分
                1 王  × 20 32 23 20 95
                2 李×× 14 30 20 17 81
                3 李  × 13 31 20 18 82
                4 鈕  × 8 15 14 10 47
                5 劉××       17 28 20 16 83
                6 王×× 18 33 22 20 93
                7 郭×× 15 21 17 15 68
                8 陳  × 16 34 23 18 91
                 
                  
                  附學生感悟:
                  靠自己才有成就感
                  通過這∏次學習,使我明白了許多事情。在之前的實驗學習中,幾乎全部是老師手把著手教,而現在梦魇草是老師給我們一些引導後我們自己安排,並不像平時老師把實驗目的步驟傳授給我們,而是讓我們自己制定實驗計劃,並且自己完成實驗Ψ Ψ ,老師給予必要的輔導,比如在培養大腸桿菌時,如何劃線培養,如◤何觀察計算大腸桿菌數,並达瑞尔瑞克努索且計算代時。在我們實驗出現偏差時,及時給我們提示。比如,開始我認為大腸桿菌屬於細菌,一般龙门阵細菌都是高溫性的,所以我預測了一下大腸桿菌生長的最適溫度為60℃,但是在老師的輔導下,我了解到,大腸桿菌在我們體內生△長,如果它的最適生長溫度為60℃的話,則在我們人體數量稍多時,並不會引起疾病,所以排除了我開始假設好脸的溫度。然而整個過程老師只是提出一些實驗註意的安全事項,而對我們做實驗的過程一直是旁觀者。所以讓我感覺到這個〓實驗是我自己制定計劃,親自完成的,這大大增加了我的信心,讓我感覺到我自己可以完成自己制定的事情。但是在做實驗№的時候,我也發現贴切了一個現象,那就是做實驗一定要有耐心和認真的態度,否則將不會有好的實驗結果,就像另一個同學在放置培養皿忘記倒置培養,以至於實驗結果赵勇不準。我希望以後⌒ 有更多自己親自制作、親手操作的實驗,這樣可以轉變我們學習的態度,因為你態度【不認真就會落後別人。所以認真地靠自己的雙手完成實驗才具有成就感。
                                                             (學生  王××)
                  第三部分  教學感受
                  經過本次實驗教學,我感张遂山受深刻,作為一名實驗教師需要準備好任何一個儀器用具,讓學生自己動手做,同時還要◇全方位觀察學生做實驗,以免實驗過程出現安全問題。
                  態度決定成敗。本實驗由於班級學生少,所以基本上↑每一個人都能動手實驗,但也有兩三個學生沒有實驗的積極教书育人教书育人教书育人性,最終沒有做出結果。而平時表現較好的學生,都能以認真的態度去完成,並且取得五毒俱全良好的實驗結果。
                  做實驗要求有耐心。實驗的時間很長,有的同學坐不住,跑出去玩逛後再回來觀察記〖錄,沒有留下觀察變化,因而許多現象都沒有觀察到。
                  表揚可增強學生自信心。有一個學生開始對實驗沒有興能量虹吸趣,但是在我的鼓勵下,認真地完成了實驗,實驗後學生才告訴我說:“老師,以前上實驗※課,我都是看別人做,自己幾乎不動手,因為感覺沒有動力。但是,這次在你的鼓勵◥下,讓我感覺我可永恒之水以完成。所以有了這種自信,就會想盡辦法把自己想做的事完成好”。
                  經過此次教學,我感受到雖然中職學生上課不認美名真,但是確實是可塑的,他們以前不認真,是不明白自己的未來幹什麽,用什麽來創⊙造未來。經歷這次實驗╳教學後,他們發現許多事情自己可以完成,增加了信心,而且也明白以後社會暂行需要的是高技能、動手能力強的人才。在以後的教學過程中,我會更多地結合實際,促進①學生學習,註重培養學生的學習動力和勤於動手的習慣,培養合格的中職學生。
                 
                 

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