《普通高中生物课程标准(实验)》中指出:“本模块是实验课,所说的生物技术,是指广义的生物技术,而不限于现代生物技术。内容包括微生物的利用、酶的应用、生物技术在食品加工中的应用和生物技术在其他方面的应用四部分。”也就是说,这是一门以学生为主体,通过实验设计和操作实践,学习科学探究的选修课程。《课标》中还说“教师应根据本校的条件,指导学生选做本模块中的5~7个实验。”我们学校2年前就已经组织学生进行了选修一模块的探讨学习。下面,我就依据课标,根据我们学校的实际情况制定一份《生物技术实践》模块中的实验计划。不当之处,恳请大家的指正。
微生物的利用:
微生物的实验技术是生物学最基本的实验技能,是分子生物学、动植物育种学等学科的基础,对学生来讲,它是一项实用性很强的实验技能。《课标》要求学生能独立完成微生物实验的基本操作,如:微生物实验操作中的灭菌和消毒、接种、培养等基本技术。而这部分所需的实验器材也是比较容易准备的,所以建议选做2~3个实验课题。
课题一:大肠杆菌的分离和纯培养(2课时)。
课题二:土壤中好气性细菌的计数(2课时)。
课题三:用唯一碳源培养基分离微生物(2课时)(课题二和三可以根据实际情况选做其一)。
生物技术在食品加工中的应用:
本章的《课标》要求学生学会发酵食品加工的基本方法,尝试利用微生物发酵来生产特点的产物,探讨微生物的利用,测定食品加工中可能产生的有害物质。这部分的实验与生活关系密切,学生很感兴趣,建议选2个实验课题。
课题四:果酒和果醋的制作(1课时)。
课题五:制作泡菜并检测亚硝酸盐的含量(2课时)(学生可以在第一节课学习泡菜的制作方法,并将泡菜入坛密封,第二节课教师指导学生检测亚硝酸盐的方法,并布置课后作业:探寻:随着泡制时间的延长,你的泡菜坛中亚硝酸盐的变化趋势如何?你能分析这种趋势的原因吗?10天之后以组为单位完成一份探究报告)。
酶的应用:
本章的内容标准是:研究酶的存在和酶的简单制作方法;了解酶活力测定的一般原理和方法;探讨酶在食品制造和洗涤等方面的应用;尝试制备和应用固定化酶。这部分内容对实验仪器和实验材料的要求都比较高,如:测酶活力的实验需要用分光光度计,不同浓度果胶酶对澄清苹果汁得率的影响中果胶酶的价格很高等。一般高中实验室很难达到要求,所以建议选做1个实验课题。
课题六:温度对加酶洗衣粉洗涤效果的影响(1课时)(也可把探究的权利完全交给学生,不一定要探究温度对加酶洗衣粉洗涤效果的影响,也可以让学生自己思考。学生可能会想到:PH值的影响、浸泡时间长短的探索、不同品牌洗衣粉的效果比较等等。还是以组为单位完成探究报告)。
生物技术在其他方面的应用:
这部分内容包括植物有效成分的提取、植物的组织培养技术、蛋白质和DNA技术。可以选择难度较小的课题完成。其他的课题可以搜集视频资料,用多媒体展示给学生。
课题七:植物芳香油的提取(2课时)。
选修一实验设计 |
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本学期完成的实验 |
课时 |
实验仪器 |
教师准备 |
教学顺序 |
对学生的评价 |
大肠杆菌的分离和纯培养 |
2 |
酒精灯、接种环、高压蒸汽灭菌锅、恒温培养箱、培养皿、试管 |
含大肠杆菌的混合菌液、牛肉膏蛋白胨琼脂培养基 |
安排在背景知识的讲解和培养基的配置之后 |
从操作过程、结果和探究报告三个方面进行点评 |
用唯一碳源培养基分离微生物 |
2 |
滤纸、酒精灯、电炉、高压蒸汽灭菌锅、电子秤、培养皿、pH试纸、棉花、锥形瓶、镊子、吸管、干燥器、恒温箱 |
土壤悬液(可要求学生自带土壤)、郝奇逊培养基 |
在学习了选择培养基的原理选择之后 |
同上 |
土壤中好气性细菌的计数 |
2 |
培养皿、移液管、天平、锥形瓶、试管、酒精灯、恒温培养箱、摇床 |
土壤样品(可要求学生自带土壤)、牛肉膏蛋白胨琼脂培养基、无菌水 |
在学习了如何测定土壤中的微生物数量之后 |
同上 |
果酒或者果醋的制作 |
1 |
(以果酒为例)榨汁机、发酵罐、 |
葡萄、70%的 酒精 |
在介绍了果酒的制作原理和制作过程后(注意提醒学生要及时放气) |
同上 |
制作泡菜并检测亚硝酸盐的含量 |
2 |
制作泡菜:泡菜坛、菜刀、菜板。检测亚硝酸盐的含量:剪刀、冰箱、试管、容量瓶、烧杯、比色管、滤纸、漏斗、玻璃棒、滴管、恒温水浴锅 |
制作泡菜:各种蔬菜均可,一般用白菜、洋白菜、黄瓜、柿子椒、胡萝卜、白萝卜等。添加的调味品,如花椒、八角等。白酒。食糖和盐。检测亚硝酸盐的含量: 好各种化学试剂 |
学生可以在第一节课学习泡菜的制作方法,并将泡菜入坛密封,第二节课教师指导学生检测亚硝酸盐的方法,并布置课后作业:探寻:随着泡制时间的延长,你的泡菜坛中亚硝酸盐的变化趋势如何?你能分析这种趋势的原因吗?10天之后以组为单位完成一份探究报告。 |
同上 |
温度对加酶洗衣粉洗涤效果的影响 |
1 |
烧杯、滴管、温度计、恒温水浴锅、玻璃棒、量筒、直尺、天平 |
市售加酶洗衣粉、鸡血、白棉布、蒸馏水 |
可以边探究边学习。 |
同上 |
植物芳香油的提取 |
2 |
铁架台、蒸馏装置、分液漏斗、锥形瓶 |
各种鲜花(学生自带)、蒸馏水、氯化钠溶液 |
可以边探究边学习。 |
同上 |