《平板培養(yǎng)技術(shù)》（教案）-中職農(nóng)林牧漁大類《農(nóng)業(yè)生物技術(shù)》高教版（全一冊）核心素養(yǎng)教學(xué)目標(biāo)知識目標(biāo)學(xué)生能夠精準(zhǔn)闡述平板培養(yǎng)技術(shù)的概念、原理，深入理解利用固體培養(yǎng)基為微生物提供生長表面和營養(yǎng)環(huán)境，使其在適宜條件下繁殖形成菌落的科學(xué)依據(jù)。熟練掌握平板培養(yǎng)技術(shù)的完整操作流程，包括培養(yǎng)基制備、滅菌、倒平板、接種、培養(yǎng)以及培養(yǎng)結(jié)果觀察與記錄等各個環(huán)節(jié)的具體操作步驟、關(guān)鍵要點(diǎn)和注意事項(xiàng)。全面了解不同類型微生物（如細(xì)菌、真菌、放線菌等）在平板培養(yǎng)過程中的生長特性和適宜培養(yǎng)條件，以及針對不同微生物選擇合適培養(yǎng)基和培養(yǎng)參數(shù)的方法。能力目標(biāo)具備獨(dú)立且規(guī)范完成平板培養(yǎng)全流程操作的能力，能夠熟練操作高壓滅菌鍋、無菌操作臺、接種環(huán)、培養(yǎng)皿等儀器設(shè)備，嚴(yán)格遵循無菌操作規(guī)范，確保平板培養(yǎng)過程的準(zhǔn)確性和可靠性，成功獲得微生物純培養(yǎng)物。根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮臀⑸锾匦裕侠磉x擇和調(diào)整培養(yǎng)基配方、培養(yǎng)溫度、培養(yǎng)時間等培養(yǎng)條件，能夠靈活運(yùn)用平板培養(yǎng)技術(shù)解決農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)際中的微生物培養(yǎng)問題，如分離培養(yǎng)土壤中的有益微生物、檢測農(nóng)產(chǎn)品中的微生物污染等。提升學(xué)生對平板培養(yǎng)過程中出現(xiàn)問題的分析與解決能力，如面對培養(yǎng)基凝固不良、雜菌污染、微生物生長緩慢或不生長等情況，能夠準(zhǔn)確判斷原因并提出有效的改進(jìn)措施；同時，增強(qiáng)學(xué)生對培養(yǎng)結(jié)果的觀察、記錄和分析能力，通過觀察菌落特征初步判斷微生物的種類和生長狀況。素養(yǎng)目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，在平板培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)中，讓學(xué)生深刻認(rèn)識到每一個操作細(xì)節(jié)對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的重要影響，養(yǎng)成認(rèn)真專注、精益求精的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣，確保實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的真實(shí)性和可靠性。通過小組合作完成平板培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)，強(qiáng)化學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識和溝通交流能力，使學(xué)生學(xué)會在團(tuán)隊(duì)中明確分工、相互配合、共同解決問題，提高團(tuán)隊(duì)整體效率，培養(yǎng)良好的團(tuán)隊(duì)合作精神。激發(fā)學(xué)生對農(nóng)業(yè)微生物領(lǐng)域的學(xué)習(xí)興趣和探索熱情，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注平板培養(yǎng)技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、食品加工、環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用價值，增強(qiáng)學(xué)生的專業(yè)認(rèn)同感和職業(yè)責(zé)任感，樹立將專業(yè)知識服務(wù)于社會的意識。樹立學(xué)生的環(huán)保意識和安全意識，讓學(xué)生了解實(shí)驗(yàn)廢棄物的正確處理方法，認(rèn)識到微生物安全操作的重要性，避免因操作不當(dāng)導(dǎo)致的微生物污染和安全事故，培養(yǎng)學(xué)生的社會責(zé)任感和環(huán)保意識。教學(xué)重難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)平板培養(yǎng)技術(shù)的操作流程，包括培養(yǎng)基的制備（計(jì)算、稱量、溶化、調(diào)pH）、滅菌（高壓蒸汽滅菌的操作規(guī)范和參數(shù)設(shè)置）、倒平板（無菌操作要點(diǎn)和倒平板的技巧）、接種（不同接種方法的操作步驟和適用范圍）以及培養(yǎng)（培養(yǎng)條件的選擇和培養(yǎng)過程的管理），這是學(xué)生掌握平板培養(yǎng)技術(shù)的核心內(nèi)容。無菌操作技術(shù)在平板培養(yǎng)過程中的規(guī)范應(yīng)用，涵蓋實(shí)驗(yàn)前的儀器滅菌、環(huán)境消毒，實(shí)驗(yàn)過程中的接種、倒平板等操作環(huán)節(jié)的無菌要求，確保培養(yǎng)過程中不被雜菌污染，獲得純凈的微生物培養(yǎng)物。不同微生物在平板培養(yǎng)過程中的生長特性和適宜培養(yǎng)條件，以及根據(jù)微生物種類選擇合適培養(yǎng)基和培養(yǎng)參數(shù)的方法，使學(xué)生能夠根據(jù)實(shí)際需求靈活運(yùn)用平板培養(yǎng)技術(shù)。教學(xué)難點(diǎn)理解平板培養(yǎng)技術(shù)原理與實(shí)際操作之間的內(nèi)在聯(lián)系，例如如何依據(jù)微生物的營養(yǎng)需求和生長特性設(shè)計(jì)培養(yǎng)基配方，如何根據(jù)微生物對氧氣、溫度等環(huán)境因素的要求設(shè)置培養(yǎng)條件，幫助學(xué)生構(gòu)建完整的知識體系。熟練掌握倒平板和接種等關(guān)鍵操作的技巧，倒平板時要保證培養(yǎng)基的厚度均勻、無氣泡，接種時要根據(jù)不同的接種方法（如平板劃線法、稀釋涂布平板法）準(zhǔn)確操作，以達(dá)到理想的培養(yǎng)效果，這些操作需要學(xué)生反復(fù)練習(xí)才能熟練掌握。培養(yǎng)學(xué)生在平板培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)中綜合運(yùn)用知識解決實(shí)際問題的能力，尤其是面對復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和問題時，能夠運(yùn)用所學(xué)知識進(jìn)行深入分析并提出有效的解決方案，如在培養(yǎng)過程中出現(xiàn)雜菌污染時，能夠準(zhǔn)確判斷污染來源并采取相應(yīng)的措施。教學(xué)過程課程導(dǎo)入教師活動展示一段農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中利用平板培養(yǎng)技術(shù)分離、培養(yǎng)有益微生物用于制作生物肥料的視頻，以及食品加工企業(yè)利用平板培養(yǎng)技術(shù)檢測產(chǎn)品微生物污染情況的圖片。引導(dǎo)學(xué)生觀察并提問：“同學(xué)們，在視頻和圖片中我們看到，平板培養(yǎng)技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和食品加工中發(fā)揮著重要作用。那么，大家有沒有想過，這項(xiàng)技術(shù)是如何操作的，又是怎樣實(shí)現(xiàn)對微生物的培養(yǎng)和研究的呢？”接著，展示一些不同微生物在平板培養(yǎng)基上生長形成的形態(tài)各異的菌落圖片，進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的好奇心：“這些漂亮又神奇的菌落是如何在平板上生長出來的？今天，我們就一起走進(jìn)《平板培養(yǎng)技術(shù)》的學(xué)習(xí)，揭開它的神秘面紗。”學(xué)生活動認(rèn)真觀看視頻和圖片，積極思考教師提出的問題，結(jié)合自身已有的知識和生活經(jīng)驗(yàn)，與身邊同學(xué)交流討論，發(fā)表對平板培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用的看法，對平板培養(yǎng)技術(shù)的操作過程產(chǎn)生強(qiáng)烈的好奇心和學(xué)習(xí)興趣。設(shè)計(jì)意圖通過直觀展示平板培養(yǎng)技術(shù)在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用案例和微生物菌落圖片，創(chuàng)設(shè)貼近生活和專業(yè)領(lǐng)域的問題情境，讓學(xué)生深刻認(rèn)識到平板培養(yǎng)技術(shù)的重要性和實(shí)用性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和求知欲，為后續(xù)教學(xué)內(nèi)容的展開營造良好的學(xué)習(xí)氛圍。知識講解1.平板培養(yǎng)技術(shù)的原理教師活動利用多媒體課件，以動畫形式演示微生物在平板培養(yǎng)基上的生長過程，結(jié)合講解向?qū)W生闡述平板培養(yǎng)技術(shù)的原理：“平板培養(yǎng)基是由固體培養(yǎng)基制成，它為微生物提供了一個固定的生長表面和豐富的營養(yǎng)物質(zhì)。當(dāng)我們將微生物接種到平板培養(yǎng)基上后，在適宜的溫度、濕度等環(huán)境條件下，微生物細(xì)胞會不斷吸收營養(yǎng)，進(jìn)行生長繁殖，最終形成肉眼可見的菌落。”同時，通過對比液體培養(yǎng)基和固體培養(yǎng)基的特點(diǎn)，說明平板培養(yǎng)技術(shù)在微生物分離、純化、鑒定等方面的優(yōu)勢，幫助學(xué)生理解平板培養(yǎng)技術(shù)的獨(dú)特性和重要性。學(xué)生活動認(rèn)真觀看動畫演示，仔細(xì)傾聽教師講解，結(jié)合課件中的圖文信息，理解平板培養(yǎng)技術(shù)的原理。在教師講解過程中，積極思考平板培養(yǎng)技術(shù)原理與微生物生長特性之間的關(guān)系，與同學(xué)交流討論，分享自己的理解和疑問。設(shè)計(jì)意圖借助動畫演示和對比講解，將抽象的平板培養(yǎng)技術(shù)原理直觀化、形象化，幫助學(xué)生更好地理解其科學(xué)依據(jù)。通過引導(dǎo)學(xué)生思考和討論，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力和對知識的深入探究意識。2.培養(yǎng)基制備教師活動進(jìn)行現(xiàn)場操作演示，詳細(xì)講解培養(yǎng)基制備的全過程。首先介紹制備培養(yǎng)基所需的原料，如牛肉膏、蛋白胨、氯化鈉、瓊脂等，說明各成分在培養(yǎng)基中的作用，如牛肉膏和蛋白胨為微生物生長提供碳源、氮源和生長因子，瓊脂作為凝固劑使培養(yǎng)基呈固體狀態(tài)。然后按照計(jì)算稱量、溶化、調(diào)pH的步驟進(jìn)行操作，強(qiáng)調(diào)每一步的操作要點(diǎn)和注意事項(xiàng)，如稱量要準(zhǔn)確，使用天平遵循“左物右碼”原則；溶化時要不斷攪拌，防止培養(yǎng)基焦糊；調(diào)pH時要用pH試紙或pH計(jì)準(zhǔn)確測定，并根據(jù)微生物的生長需求進(jìn)行調(diào)節(jié)。在操作過程中，提醒學(xué)生注意實(shí)驗(yàn)安全，如加熱時防止?fàn)C傷，使用化學(xué)試劑時避免接觸皮膚和眼睛。學(xué)生活動全神貫注地觀看教師的操作演示，認(rèn)真記錄培養(yǎng)基制備的步驟、原料作用和操作要點(diǎn)。在教師講解過程中，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，如培養(yǎng)基溶化時的狀態(tài)變化，積極提問，了解不明白的地方。與小組成員討論不同微生物對培養(yǎng)基成分需求的差異，分享自己的理解和看法。設(shè)計(jì)意圖通過現(xiàn)場演示和詳細(xì)講解，讓學(xué)生直觀地學(xué)習(xí)培養(yǎng)基制備的過程和關(guān)鍵技術(shù)，掌握正確的操作方法和實(shí)驗(yàn)安全知識。引導(dǎo)學(xué)生思考培養(yǎng)基成分與微生物生長需求的關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和實(shí)踐能力。3.滅菌與倒平板教師活動介紹高壓蒸汽滅菌鍋的工作原理和操作方法，現(xiàn)場演示培養(yǎng)基滅菌的操作過程，包括將配制好的培養(yǎng)基分裝到錐形瓶或試管中，用棉塞塞好，放入高壓蒸汽滅菌鍋內(nèi)，設(shè)置合適的滅菌溫度（一般為121℃）、壓力（103.4kPa）和時間（15-20分鐘），并講解滅菌過程中的注意事項(xiàng)，如滅菌前要排盡鍋內(nèi)冷空氣，滅菌結(jié)束后要等壓力自然降至零才能打開鍋蓋，防止培養(yǎng)基沸騰溢出或因壓力驟降導(dǎo)致危險。滅菌完成后，進(jìn)行倒平板的操作示范。先點(diǎn)燃酒精燈，將滅菌后的培養(yǎng)基冷卻至合適溫度（一般為50℃左右，以不燙手為宜），在酒精燈火焰旁打開培養(yǎng)皿蓋一條縫隙，迅速將培養(yǎng)基倒入培養(yǎng)皿中，使其均勻鋪滿培養(yǎng)皿底部，然后輕輕晃動培養(yǎng)皿，使培養(yǎng)基表面平整，待其凝固后備用。強(qiáng)調(diào)倒平板過程中的無菌操作要求，如始終在酒精燈火焰旁操作，避免雜菌污染，同時講解倒平板的技巧，如控制培養(yǎng)基的倒入量，避免培養(yǎng)基過厚或過薄影響微生物生長。學(xué)生活動認(rèn)真觀看教師對高壓蒸汽滅菌鍋操作和倒平板的演示，記錄滅菌和倒平板的步驟、參數(shù)設(shè)置和操作要點(diǎn)。在觀看過程中，思考滅菌不徹底或倒平板操作不當(dāng)可能帶來的問題，與同學(xué)交流討論，提出自己的疑問和見解。在教師示范后，嘗試模擬倒平板的動作，體會操作要領(lǐng)。設(shè)計(jì)意圖通過現(xiàn)場演示和講解，讓學(xué)生掌握高壓蒸汽滅菌和倒平板的正確操作方法，明確無菌操作在這兩個環(huán)節(jié)的重要性。通過模擬操作和討論，加深學(xué)生對操作要點(diǎn)的理解和記憶，提高學(xué)生的實(shí)踐操作能力和無菌操作意識。4.接種與培養(yǎng)教師活動分別講解平板劃線法、稀釋涂布平板法等常見接種方法的原理、操作步驟和適用范圍。對于平板劃線法，現(xiàn)場進(jìn)行操作示范，邊操作邊講解：“平板劃線法是通過在平板培養(yǎng)基表面連續(xù)劃線，將聚集的微生物逐步稀釋分散，從而獲得單菌落。”演示時，先將接種環(huán)在酒精燈火焰上灼燒滅菌，冷卻后從菌種試管中挑取少量菌液，在平板培養(yǎng)基表面進(jìn)行劃線操作，強(qiáng)調(diào)劃線的方法和技巧，如采用連續(xù)劃線或分區(qū)劃線，劃線時接種環(huán)要與培養(yǎng)基表面保持適當(dāng)角度，力度要均勻，以確保分離效果。對于稀釋涂布平板法，利用PPT展示操作步驟示意圖，結(jié)合講解說明：“稀釋涂布平板法是將菌液進(jìn)行一系列梯度稀釋，然后取適量稀釋后的菌液涂布到平板培養(yǎng)基表面，使微生物均勻分布，培養(yǎng)后形成單菌落。”講解過程中，強(qiáng)調(diào)稀釋倍數(shù)的選擇和涂布操作的要點(diǎn)，如使用無菌涂布器，將菌液均勻涂布在培養(yǎng)基表面，避免出現(xiàn)積液或涂布不均勻的情況。在講解接種方法后，介紹微生物培養(yǎng)的條件設(shè)置，如不同微生物適宜的培養(yǎng)溫度（細(xì)菌一般為30-37℃，真菌一般為25-28℃）、培養(yǎng)時間以及培養(yǎng)環(huán)境（需氧微生物一般在有氧環(huán)境中培養(yǎng)，厭氧微生物則需要特殊的厭氧培養(yǎng)裝置），并說明培養(yǎng)過程中的注意事項(xiàng)，如培養(yǎng)皿要倒置培養(yǎng)，防止冷凝水滴落影響微生物生長。學(xué)生活動認(rèn)真觀看教師的操作示范和PPT展示內(nèi)容，仔細(xì)傾聽講解，記錄接種方法的操作步驟、技巧和培養(yǎng)條件設(shè)置。在教師講解過程中，對比不同接種方法的優(yōu)缺點(diǎn)，思考在實(shí)際應(yīng)用中如何根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮臀⑸锾匦赃x擇合適的接種方法。與小組成員討論培養(yǎng)條件對微生物生長的影響，分享自己的理解和看法。設(shè)計(jì)意圖通過操作示范、PPT展示和講解，讓學(xué)生全面掌握常見接種方法的操作技能和微生物培養(yǎng)條件設(shè)置。引導(dǎo)學(xué)生對比分析不同接種方法的特點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生根據(jù)實(shí)際需求選擇合適方法的能力，同時加深學(xué)生對微生物生長特性與培養(yǎng)條件關(guān)系的理解。5.培養(yǎng)結(jié)果觀察與記錄教師活動利用PPT展示不同微生物在平板培養(yǎng)基上生長形成的菌落圖片，講解觀察菌落特征的方法和內(nèi)容，包括菌落的形態(tài)（圓形、不規(guī)則形等）、大小、顏色、表面質(zhì)地（光滑、粗糙、濕潤、干燥等）、邊緣形狀（整齊、鋸齒狀等），以及如何通過觀察菌落特征初步判斷微生物的種類。同時，介紹培養(yǎng)結(jié)果記錄的方法，如使用表格記錄菌落的各項(xiàng)特征、培養(yǎng)時間、培養(yǎng)條件等信息，強(qiáng)調(diào)記錄要準(zhǔn)確、詳細(xì)，以便后續(xù)分析和研究。通過實(shí)際案例，說明正確觀察和記錄培養(yǎng)結(jié)果的重要性，如在微生物鑒定和污染檢測中，準(zhǔn)確的菌落特征觀察和記錄是關(guān)鍵依據(jù)。學(xué)生活動認(rèn)真觀看PPT展示的菌落圖片，學(xué)習(xí)觀察和記錄菌落特征的方法。在教師講解過程中，對照圖片思考不同微生物菌落特征差異的原因，與同學(xué)交流討論，分享自己觀察到的菌落特點(diǎn)。嘗試根據(jù)教師提供的表格模板，模擬記錄菌落特征信息，加深對記錄要求的理解。設(shè)計(jì)意圖通過圖片展示和案例分析，讓學(xué)生掌握培養(yǎng)結(jié)果觀察和記錄的方法，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和科學(xué)記錄習(xí)慣。引導(dǎo)學(xué)生思考菌落特征與微生物種類的關(guān)系，為后續(xù)微生物鑒定等知識的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。小組討論教師活動提出討論問題：“在平板培養(yǎng)過程中，如果培養(yǎng)基沒有凝固，可能是什么原因?qū)е碌模咳绾谓鉀Q？”“當(dāng)培養(yǎng)結(jié)果出現(xiàn)大量雜菌污染時，我們應(yīng)該從哪些方面查找原因并采取措施？”“對于生長緩慢的微生物，我們可以采取哪些方法加快其生長速度？”將學(xué)生分成小組，每組4-5人，組織學(xué)生進(jìn)行小組討論。在學(xué)生討論過程中，教師巡視各小組，參與討論，適時給予引導(dǎo)和啟發(fā)，鼓勵學(xué)生從實(shí)驗(yàn)操作、培養(yǎng)基成分、培養(yǎng)條件等多方面進(jìn)行分析和思考。學(xué)生活動學(xué)生按照教師的要求分成小組，積極參與討論，結(jié)合所學(xué)的平板培養(yǎng)技術(shù)知識，分析問題產(chǎn)生的原因并提出解決方案。小組成員之間相互交流意見，分享自己的想法，共同探討解決問題的方法。每個小組推選一名代表，準(zhǔn)備在全班進(jìn)行發(fā)言，匯報小組討論的結(jié)果。設(shè)計(jì)意圖通過小組討論，激發(fā)學(xué)生的思維，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和分析問題、解決問題的能力。讓學(xué)生將所學(xué)的理論知識與實(shí)際操作相結(jié)合，提高學(xué)生的綜合應(yīng)用能力和創(chuàng)新思維能力。同時，促進(jìn)學(xué)生之間的知識共享和交流，加深對平板培養(yǎng)技術(shù)的理解和掌握。實(shí)踐操作教師活動在實(shí)驗(yàn)室中為學(xué)生準(zhǔn)備好實(shí)驗(yàn)所需的材料和器材，包括培養(yǎng)基原料、培養(yǎng)皿、接種環(huán)、無菌操作臺、高壓蒸汽滅菌鍋、不同種類的微生物菌種等。再次強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)安全注意事項(xiàng)和無菌操作規(guī)范，如正確使用高壓蒸汽滅菌鍋，防止?fàn)C傷和爆炸；在無菌操作臺內(nèi)操作時，保持臺面整潔，避免交叉污染；使用微生物菌種時要注意生物安全，防止菌種擴(kuò)散。然后指導(dǎo)學(xué)生分組進(jìn)行平板培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)，每組選擇一種微生物菌種和一種接種方法，按照之前學(xué)習(xí)的操作流程進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，包括培養(yǎng)基制備、滅菌、倒平板、接種和培養(yǎng)。在學(xué)生操作過程中，教師巡回指導(dǎo)，觀察學(xué)生的操作情況，及時糾正學(xué)生不規(guī)范的操作行為，解答學(xué)生在操作過程中遇到的問題，如培養(yǎng)基配制比例不