1、探究性實驗的一般方法（以微生物實驗為例）教學設計深圳市龍城高級中學 溫敏珍教材分析微生物的培養技術與應用位于人教版選修3第1章第2節。內容主要包括微生物的基本培養技術（培養基的配置、無菌技術）；微生物的選擇培養和技術（選擇培養基、微生物的選擇培養、微生物的數量測定）等內容。系統且詳細地介紹了微生物實驗的一般技術與方法。學情分析學生通過理論與實踐的結合，學習到微生物實驗的相關注意事項、相關技術與一般方法，而實際操作能力有待提高。微生物在生產生活中非常常用，學生對生活中的微生物充滿探究的欲望。 三、教學目標與重難點以小組為單位，通過自主設計與合作探究，進行探究性實驗，并對探究性實驗進行總結與展示。

2、四、教學過程學習任務教師的組織和指導預期學生活動設計意圖回顧理論聯系實際組織學生回顧微生物實驗的相關注意事項，引導學生進行安全的微生物實驗。介紹微生物實驗相關的職業。 學生通過視頻、圖片和教材，回顧微生物實驗的相關注意事項，即無菌操作。同時，掌握培養基的制備、菌液的培養與分離、消毒與滅菌的常用方法等理論知識。通過教師的介紹了解到微生物實驗的相關就業前景與工作職責。 回顧理論知識，明確微生物實驗相關理論。幫助了解相關生物學職業。主動學習自主設計方案展示組織學生在課前根據對感興趣的課題進行主動學習，及時并適當提供相關學習資料與指導。以小組合作的形式自主設計出初步實驗方案，在老師指導下，進行初步實驗

3、操作，得出初步實驗結果。組織每組學生代表上臺展示實驗方案，適當引導學生簡略展示技巧與方法。學生課題如下：探究大腸埃希氏菌對不同抗生素的耐藥情況（藥敏實驗）；探究生活中常用消毒劑對空氣中微生物的殺菌效果比較；探究抗生素的最小抑菌濃度（MIC）學生在課前通過查閱文獻資料、咨詢老師、小組討論等方式進行主動學習，在自主確定的問題驅動下設計實驗方案。在教師指導下，進行初步實驗，從實踐操作中發現方案中可能存在的問題，并進行實驗方案修正。學生以簡明扼要的方式分享小組方案與初步實驗結果，同時聽取其他小組的實驗方案與結果，進行小組間經驗分享。通過學生觀察現象，提出問題， 鍛煉學生在問題驅動下的自主學能力、自主設

4、計、實驗操作、語言表達的能力培養學生團隊合作精神與堅持不懈的科學精神。“沉浸式”小組討論方案優化課前組織學生明確“沉浸式”小組間討論的新模式組織學生進行“沉浸式”小組間討論；在學生間走動，了解學生討論情況。小組成員1號留在本組，向前來的其他組成員前介紹本組實驗方案與實驗結果，并解答其他小組成員的疑惑，在討論中碰撞出思維的火花，對本實驗有更進一步的了解 小組成員2-6號，分別前往其他5組所在位置，了解對應的該組所進行的實驗，觀察并了解其他組的實驗方案與結果，提出自己的見解與疑問，在討論中更深入了解對方與自己實驗的不足之處。 小組成員重新集合，基于對其他組的學習和討論中對實驗有了新的見解與認知，進

5、行進一步的實驗方案優化。全班從中推選出一個可行性較高的實驗方案。培養學生沉浸式地主動學習與探討，結合他人的間接經驗與自我的直接經驗，在思維的碰撞下，重新迸發出更全面、更深入、更科學的設計方案。實驗操作教師及時總結在科學探究中應遵循原則：科學性、可行性、可操作性等。并總結進行科學探究的相關方法。引導全班選定的該課題的小組成員，成為“小導師”的角色，進入到各組學生中進行指導。在學生間走動，觀察并適當指導學生的實驗操作被班級選定的該課題的小組所有成員成為“小導師”，并進入到不同的組別中進行指導。其他小組成員在“小導師”與教師的指導下，進行實驗操作，在實驗操作中更進一步明確實驗設計的原理。鍛煉學生實驗

6、操作能力；培養學生語言表達與組織協調能力，從學生的角色變換為導師的角色。回歸教材實驗優化創新 教師通過引導學生在基礎實驗、探究實驗中所領悟的科學思維，以簡化、直觀化的原則對教材實驗進行改進和創新。從改進與創新中回歸教材中“環境對生物的選擇作用”，闡明具有優勢性狀的個體在種群中所占比例將會增加。學生從基礎實驗、探究實驗中逐步形成了一定的科學思維。回歸教材，重新思考教材實驗的流程，并結合實際提出優化和創新的思路。在與老師的共同探討下，進行初步優化方案確定，總結如下:流程優化：由實驗員或教師提早配置好牛肉膏蛋白胨培養基、活化菌株、制備好抗生素紙片，減少學生所花費時間，將學生操作的重點集中在抗生素篩選

7、細菌實驗中。或直接購買現成培養基與藥敏試片；用具改進：利用簡易的牛津杯裝置，代替抗生素紙片的擴散法，減少制備抗生素紙片所需人力與物力；方法創新1.直觀觀察細菌耐藥性的進化，在一塊較大的培養基中，設置系列濃度梯度的抗生素條帶，在條帶0濃度區域的接種大腸埃希氏菌，觀察細菌是如何逐步破高濃度抗生素實現進化的。 2.“影印法”驗證細菌的耐藥性在加入抗生素前已經產生。通過過濾裝置，將細菌集中于濾膜上并進行培養。將含相同的菌落的濾膜先后接種至不含抗生素、含抗生素的培養基中，觀察菌落的生長情況。 引導學生從實踐中鍛煉的科學思維回歸至教材的學習中，并基于已有知識經驗進行創新性思維的培養。總結：探究性實驗的一般方法教師帶領同學們共同回顧整個自主探究性實驗的過程。從實踐中提煉出理論，不同的探究課題擁有相同的探究性實驗的一般方法。進行方法論的總結，幫助學生在后續的探究性實驗中有更清晰明了的方向。學生擁有了自主探究性實驗較為零散的直接經驗。在教師的指導下，能夠利用“探究性實驗的一般方法”，有邏輯有條理地回