选修1生物技术实践

选修1生物技术实践《教学指导意见》解读宁波市教育局教研室王秀红一、对本模块的认识普通高中生物课程标准（实验）1.课程设计思路（1）培养学生设计实验、动手操作、收集证据等科学探究的能力，增进学生对生物技术应用的了解。本模块适于继续学习理工类专业或对实验操作感兴趣的学生学习。模块价值（2）满足学生多样化发展的需要，有助于拓展学生的生物科技视野、增进学生对生物科技与社会关系的理解、提高学生的实践和探究能力。一、对本模块的认识1.课程设计思路模块目的意义本模块是实验课，所说的生物技术，是指广义的生物技术，而不限于（甚至主要不是）现代生物技术。内容：微生物的利用酶的应用生物技术在食品加工中的应用生物技术在其他方面的应用2．内容标准一、对本模块的认识1.课程设计思路36学时，2学分。指导学生选做本模块中的5～7个实验。二、教材特点和《教学指导意见》突出了科学探究和操作实践，兼顾了背景知识和科学原理的介绍。教材的内容共有四个部分，依次是：微生物的利用酶的应用生物技术在食品加工中的应用浅尝现代生物技术四个部分之间相对独立，没有严格的顺序关系。每个部分下设3-4个实验，大体上也相对独立，以利于师生选择性完成本模块的学习。实验目的→知识背景、原理，为设计实验打基础设备及用品→理清思路制定方案材料步骤→具体实施小资料→补充知识思考与练习→实验分析建议活动→实验的拓展二、教材特点和《教学指导意见》主要目的：一是生物技术迅猛发展，与人类的生活和生产联系非常紧密，学生有必要有所了解。二是希望有助于克服中学理科生物教育存在的重知识传授，轻动手实验，重讲授，轻自学的弊端，强化学生设计实验、动手操作、收集证据、分析结果等科学探究的能力的培养，强化实践能力和创新精神的培养，强化科学、技术与社会关系的教育，为将来学生进一步学习奠定必要的基础。二、教材特点和《教学指导意见》二、教材特点和《教学指导意见》实验课时建议学分实验1大肠杆菌的培养和分离2202实验4果汁中的果胶和果胶酶3实验5加酶洗衣粉的使用条件和效果3实验6α-淀粉酶的固定化及淀粉水解作用的检测3实验8果酒及果醋的制作3实验10泡菜的腌制和亚硝酸的测定3实验11植物的组织培养3复习12实验室守则1生物技术概述3基本要求和发展要求。例如实验4果汁中的果胶和果胶酶基本要求：1.得出制作果汁的最佳条件。2.检测果胶酶的活性，观察果胶酶对果汁形成的作用。发展要求：收集果胶酶在其他方面利用的资料。三、学习本模块的意义和价值1.较全面、真实地培养学生的科学探究能力本模块展现的是更加真实、丰富和完整的科学探究情景，学生拥有了解、分析背景知识↓理顺研究思路↓设计实验流程↓规范操作↓评价结果的独立自主权，具有很强的实战演练的性质。2.较严格地、多方位地培养学生的实际操作能力三、学习本模块的意义和价值依赖于实验方案设计的正确，还需一丝不苟的、精确而细致的操作。●认清操作的目的和原理●了解操作对象和工具的性质●熟悉操作的顺序和要领●观察和分析操作的效果●多次练习操作的要领，熟能生巧●杜绝操作中的安全事故3.拓展和加深对生物科学技术知识的理解三、学习本模块的意义和价值尽管很多是新的知识内容，但是也需要复习有关的基础知识。因此，本模块仍具有获取知识的教育价值。即使技术操作，本质上也是知识、原理的应用。拓展和加深对生物科学技术知识的理解，其教育价值仍不应忽视。4.砥砺科学精神，端正科学态度，鼓励创新三、学习本模块的意义和价值本模块的实验只是给出了实验目的、设备及用品、材料、步骤操作的简略框架，给学生留有创造的空间，学生完全可以遵循基本的原则和要求，对实验方法或予以改进，或独辟蹊径，可谓“条条大路通罗马”。因此，这也是一门鼓励创新的课。四、教学建议1.制定切实可行的教学计划（1）7个实验顺序怎样安排？哪几个实验可以穿插进行?课题名称时间跨度果酒及果醋的制作约1个月或3个月泡菜的腌制和亚硝酸的测定约1个月大肠杆菌的培养和分离约3天植物的组织培养约1个月至4个月最好在开学之初就应制定一个实验进度表，避免教学过程中出现混乱的情况。四、教学建议1.制定切实可行的教学计划（2）各个实验需要准备哪些实验仪器和实验材料（包括实验药品）？哪些仪器和药品必须提前购买？购买的数量为多少？（3）哪些实验需要教师提前做好准备？需要做好哪些准备？（4）如何评价学生的学习情况？等等。2．进行预实验四、教学建议教师的知识储备和操作技能储备（1）实验条件的困惑（2）对教材提供的粗线条的操作步骤进行细化有一定的难度。（3）对实验现象的分析和评价可能会心中没底烧杯号试管号处理加酒精（或沸水浴）前现象（理论上）加酒精（或沸水浴）后现象A5g苹果匀浆+10ml酶溶液1加热沉淀被浓缩成一小团，分层十分明显果汁被稀释2不加热分层B5g苹果匀浆+10ml水3加热沉淀被浓缩成一小团，分层十分明显，液体部分澄清度基本无变化产生白色絮状沉淀4不加热分层，液体部分混浊实验1：大肠杆菌的培养和分离灭菌锅的高压蒸气灭菌法四、教学建议2．进行预实验（4）对设备及用品的使用(1)准备。将灭菌锅通电，将准备灭菌的培养基及空玻璃器皿用牛皮纸包好，装入锅内套层中，物品放置不宜过多，过挤，锅内应留出三分之一空间。然后盖严锅盖，采用对角式均匀拧紧锅盖上的螺旋，关闭锅盖上的气阀。(2)加热。点燃热源，开始加热。当锅盖上的压力表达到0.5千克/厘米2时，打开放气阀，排净锅内冷空气，直到压力表回降到“0”时，关闭气阀，继续加热。当压力表上升到所需压力时（一般为1千克/厘米2），开始计算灭菌时间。此时使压力始终维持在所需数值上，达到保压时间后，停止加热，使灭菌锅内压力自然下降。(3)结束。待压力表降至“0”时，拧松螺旋，半开锅盖，用锅内余热烘干盖纸，10分钟后取出灭菌物品。(4)注意事项。在灭菌过程中，应注意排净锅内冷空气，锅内冷空气如排放不净，会影响灭菌效果，达不到彻底灭菌的目的。由于高压蒸汽灭菌时，要使用温度高达120℃、两个大气压的过热蒸汽，操作时，必须严格按照操作规程操作，否则容易发生意外事故。高压灭菌的原理是：在密闭的蒸锅内，其中的蒸汽不能外溢，压力不断上升，使水的沸点不断提高，从而锅内温度也随之增加。在0.1MPa的压力下，锅内温度达121℃。在此蒸汽温度下，可以很快杀死各种细菌及其高度耐热的芽孢。实验4：果汁中的果胶和果胶酶微量可调移液器的标准操作：①按到第一档，垂直进入液面几毫米。②缓慢松开控制按钮，否则液体进入吸头过速会导致液体倒吸人移液器内部吸人体积减少。③打出液体时贴壁并有一定角度，先按到第一档，稍微停顿1s后，待剩余液体聚集后，再按到第二档将剩余液体全部压出。（5）材料来源和使用实验1：大肠杆菌的培养和分离中的大肠杆菌实验8：果酒及果醋的制作中的醋化醋杆菌市场上基本没有菌种可买。是否可以从当地大学的生物系获得菌种。将一瓶醋盖子打开，几天后醋表面长出一层白色的东东就可用了。四、教学建议2．进行预实验实验4：果汁中的果胶和果胶酶中，果胶酶保存在冰箱中，做时取出，制备果胶酶溶液，浓度多少适宜？我们配成2％的果胶酶溶液中果胶酶无法溶解，0.2%的果胶酶溶液中果胶酶溶解的也不好，仍有不少酶沉淀下来。实验5：加酶洗衣粉的使用条件和效果，未加酶的普通洗衣粉好像比较难买。加酶洗衣粉教材P36页推荐的是奥妙洗衣粉，但是实际上有的品牌的比他效果好。实验10：泡菜的腌制和亚硝酸的测定泡菜汁的选择超市里买来的所谓韩国泡菜的汁，还不知道效果如何。咸菜汁肯定是不行的。实验11：植物的组织培养MS培养基母液P60：大量元素母液（10×）（混合定容时，必须最后加入氯化钙，因为会与磷酸二氢钾形成磷酸钙之类不溶于水的沉淀）;微量元素母液：（100×）微量元素中的铁盐应单独配成母液，防止与其他元素混合形成三价铁，植物无法吸收；有机成分母液（100×）；激素母液等（6）学生兴趣的维持四、教学建议2．进行预实验建议组织课外活动小组，激发和保护学生学习的积极性。3．自学为主，指导为辅本模块对学生的要求是在自学有关知识的基础上，在教师的指导下自己设计并进行实验，然后收集和整理资料，写出报告，进行口头交流，相互讨论。“学”围绕“做”4.确定有效评价体系四、教学建议实验设计实验操作结果分析方法改进过程性评价可从以下几个方面进行：（1）是否能够很好地设计实验方案；（2）是否能够自主或与他人合作动手操作；（3）是否能够对实验过程和结果进行客观地分析；（4）是否能够准确地表达自己的实验结果和观点；（5）是否能够及时完成实验报告。等等对学生学分认定的方案项目分值(权重)说明课堂表现10主要指课堂教学和实验参与程度实验操作10对实验操作进行抽查实验报告10实验报告的完成情况平时的阶段性测试20可以进行两到三次的阶段性纸笔检测学业水平测试50完成5～7个实验课题后进行的统一纸笔测检说明：以上五项相加，只要分值超过60，就可以获得2个学分。仅供参考5．利用多种资源，促进学生更好地参与到课堂教学之中家庭资源本地大学园林处等四、教学建议感谢宁波中学老师的大力支持谢谢大家