2.3.1 微生物的分布（教学设计）生物新教材人教版七年级上册

第三章 微生物 第1节　微生物的分布 年级 七年级 授课时间 1课时 课题 第1节　微生物的分布 教材分析 本节是第二单元第三章《微生物》的开篇课时，在学生掌握动植物、细菌真菌相关生物类群基础上，正式开启微生物世界的系统学习，建立"微生物与人类生活、环境密切相关"的认知起点。 教材以航天员在空间站检测回收水和舱内微生物的真实情境导入，先给出微生物定义，明确细菌、真菌、病毒三大种类，强调个体微小、结构简单、需借助显微镜观察；再以菌落为核心切入点，对比细菌菌落与真菌菌落的大小、颜色、形态差异，解决"肉眼如何看见微生物"的关键问题；随后梳理培养细菌真菌的一般方法五步流程（配制培养基→高温灭菌→冷却→接种→恒温培养），并设置"检测环境中的细菌和真菌"完整探究实验，包含提出问题、作出假设、制定实施计划、讨论分析、得出结论全流程，渗透空白对照、单一变量、重复实验等科学方法；最后归纳微生物生存条件，引出乳酸菌厌氧泡菜实例，配套6道课堂练习巩固。 本节课以实验探究为主线，落实"科学探究、科学思维"核心素养，同时结合航天检测、泡菜制作、洗手对比等真实情境，建立微生物与环境的关联思维，为后续细菌、真菌、病毒的结构与功能学习奠定基础。 教学目标 【知识目标】 1.说出微生物的概念：个体微小、结构简单的生物统称为微生物；明确微生物包含细菌、真菌、病毒等。 2.描述微生物的分布特点，认同微生物分布广泛、无处不在，广泛分布在空气、土壤、水体、动植物体表和体内。 3.区分细菌菌落和真菌菌落的形态、大小、颜色、质地差异，掌握两种菌落的辨别方法。 4.说出培养细菌、真菌的一般方法：配制培养基→高温灭菌→冷却→接种→恒温培养，理解各步骤目的。 5.概述细菌和真菌的生存条件：水分、适宜的温度、有机物；知道部分细菌需要特定无氧环境（如乳酸菌）。 【素养目标】 1.生命观念：建立微生物与生存环境相适应的观念，认同微生物广泛分布、与人类生活密切相关。 2.科学思维：通过细菌、真菌菌落对比，提升对比归纳能力；通过探究实验分析，理解空白对照、单一变量、重复实验的科学方法。 3.探究实践：完整经历"检测环境中的细菌和真菌"探究流程，学会提出问题、作出假设、制定实施计划、得出结论，规范无菌操作。 4.态度责任：通过洗手对比实验认同良好卫生习惯的重要性；结合航天检测、泡菜制作了解微生物应用，形成科学、辩证看待微生物的态度。 教学重、难点 【教学重点】 1.微生物的概念与广泛分布的特点。 2.细菌菌落与真菌菌落的形态、大小、颜色等特征对比区分。 3.培养细菌和真菌的基本实验步骤与原理。 4.细菌、真菌生存所需的基本环境条件。 【教学难点】 1.准确辨析细菌菌落和真菌菌落的差异，规避视觉认知误区。 2.理解培养实验中高温灭菌、冷却后接种的实验原理及操作意义，明白实验单一变量与无菌操作的重要性。 3.结合生活实例，推理不同环境中微生物的分布差异，建立微观生命与环境的关联思维。 4.理解无氧微生物（乳酸菌）的生存条件，完善对微生物生存环境的全面认知。 教学过程 教学内容 教师活动 学生活动 新课导入 【情境导入】展示航天员在空间站进行生物测试、检测回收水的实景照片。提问：①什么是微生物？你知道的微生物有哪些？②航天员为什么要检测回收水中和空间站内的微生物？微生物与人类健康有什么关系？组织4人小组讨论2分钟。 教师总结：微生物与人类生活息息相关，广泛存在于我们周围，顺势导入本节课《微生物的分布》。 观察空间站检测图片，结合生活经验讨论微生物概念；带着"微生物在哪里、如何发现它们"的疑问进入新课。 新知探究 一、微生物的概念与种类 1. 定义：个体微小、结构简单的生物，它们统称为微生物。 2. 种类：细菌、真菌、病毒三类。 3. 观察工具：电子显微镜或高倍显微镜；补充人类肉眼分辨极限0.2毫米，细菌通常以微米为单位（1微米=1/1000毫米）。 4. 设问过渡：细菌远小于肉眼可见范围，怎么找到细菌、真菌？有没有更直观的方法证明周围环境中细菌和真菌的存在？引出菌落。 记录微生物定义与三大种类；理解显微镜观察的必要性；思考发现微生物的直观方法。 二、观察菌落——细菌、真菌菌落对比 1. 出示培养皿菌落实物图，讲解菌落定义：一个细菌或真菌繁殖后形成的肉眼可见的集合体。 2. 表格对比细菌菌落、真菌菌落：大小（细菌菌落小、真菌菌落大）；颜色（细菌菌落多为白色、真菌菌落红、褐、黑、黄、绿等）；形态（细菌菌落光滑黏稠或粗糙干燥、真菌菌落绒毛状、絮状、蛛网状）。 3. 展示实例图片：细菌菌落（大肠杆菌、沙门氏菌、枯草芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌）；真菌菌落（黑曲霉、曲霉、酵母菌、青霉），强化视觉辨识。 记录菌落定义与两类菌落对比要点；观察实例图片，掌握"看菌落辨微生物"的方法。 三、培养细菌和真菌的一般方法 1. 出示流程图，分步讲解五步方法：①配制培养基（牛肉汁+琼脂）：提供营养物质和生存空间；②高温灭菌（灭菌锅）：目的避免杂菌干扰；③冷却：目的防止高温杀死接种的细菌或真菌；④接种：将少量细菌或真菌放在培养基上的过程；⑤恒温培养（恒温箱）：提供适宜的温度，便于快速培养。 2. 强调无菌操作贯穿全过程，为后续探究实验做铺垫。 记录五步流程及各步骤目的；理解高温灭菌、冷却、接种的先后逻辑与意义。 四、探究细菌和真菌的分布——检测环境中的细菌和真菌 1. 提出问题与作出假设：问题——洗手前和洗手后，手上的细菌和真菌数量一样多吗？假设——不一样，洗手前比洗手后多。 2. 制定并实施计划：材料——装有牛肉汁培养基的培养皿（高温灭菌，每组两套）、无菌棉棒、标签纸、放大镜。操作提示：①想好再开盖，两套培养皿一套接种（实验组）、一套不做处理（空白对照，排除环境杂菌干扰）；②标签标注组别、日期，贴培养皿底面；③环境采样：培养皿暴露空气5～10分钟，或用无菌棉棒蘸取池塘水、土壤、擦拭口腔或手心后在培养基上涂抹（即接种）；④两套培养皿同一恒温环境培养（20～40℃），控制单一变量；⑤设计观察记录表格，计划观察时间与次数。 3. 讨论与分析：①接种前为什么高温处理、使用无菌棉棒？——杀死培养皿和培养基上混有的细菌真菌孢子，排除实验外因素干扰；②第三条提示相当于培养一般方法的哪一步？——接种；③什么环境可能没有细菌真菌？——高温、极低温、极为干燥、无有机物；本探究人手有分泌物（有机物）、温度适宜，适合生长；④一组对照实验可靠吗？如何增加准确性？——设置重复实验；⑤细菌真菌生活需要哪些基本条件？——水分、适宜的温度、有机物；氧气是所有微生物的必要条件吗？——不是，乳酸菌是厌氧型细菌，泡菜坛加水封口营造无氧环境利于其生存。 4. 得出结论：洗手可有效减少手上的细菌和真菌。 分组讨论实验方案，理解空白对照与单一变量；分析讨论问题，记录微生物生存条件；得出洗手减少细菌真菌的结论，认同卫生习惯的重要性。 【习题巩固】 一、单选题 1．培养皿中出现两类菌落：甲菌落较小，表面光滑黏稠；乙菌落较大，呈绿色绒毛状。下列判断正确的是（     ） A．甲更可能是细菌菌落，乙更可能是真菌菌落 B．甲更可能是真菌菌落，乙更可能是细菌菌落 C．甲、乙一定都是细菌菌落 D．仅凭菌落形态可确定微生物的具体种名 【答案】A 【详解】ABC．细菌菌落通常体积较小，表面多呈现光滑黏稠或粗糙干燥的特征；真菌菌落一般体积更大，形态常为绒毛状、絮状等，有时还能呈现红、褐、绿、黑、黄等不同的颜色。题干中甲、乙的特征分别对应细菌、真菌菌落的典型特点，因此甲更可能是细菌菌落，乙更可能是真菌菌落，A正确，BC错误。 D．菌落形态仅能作为初步区分微生物大类的依据，无法直接确定微生物的具体种名，D错误。 2．检测不同环境中细菌和真菌的探究实验过程如图所示，下列说法正确的有（     ） A．步骤a和步骤b顺序互换不会影响实验结果 B．培养基为细菌和真菌提供了水和无机盐 C．完成步骤c需要在适宜的温度下进行 D．从菌落的形态、大小和颜色无法区分细菌和真菌 【答案】C 【详解】A．步骤A是高温灭菌，步骤B是接种，如果顺序互换，培养基上原有的杂菌没有被杀死，会影响实验结果，故A错误。 B．培养基为细菌和真菌提供了水分、无机盐和有机物，故B错误。 C．恒温培养：实验中使用的培养皿要在恒温箱中或室内温暖的地方培养，故C正确。 D．依据菌落的形态大小和颜色等，可区分细菌和真菌，故D错误。 3．下列有关“检测手上的细菌和真菌”实验的叙述，错误的是（     ） A．在采集手上的细菌和真菌前，将两套装有培养基的培养皿高温灭菌并冷却 B．打开一套已灭菌冷却的培养皿，用无菌棉棒擦拭手心后在培养基上轻轻涂抹 C．采集细菌和真菌后盖好封好培养皿，与另一套培养皿倒置后放在培养箱培养 D．实验结果是未接种细菌和真菌的培养皿无菌落生长，另一套培养皿有菌落生长 【答案】B 【详解】A．采集前对培养基高温灭菌可杀死其中原有杂菌，冷却后再接种能避免高温杀死手上的细菌和真菌，A正确。 B．正确操作应为先用无菌棉棒擦拭手心，再打开灭菌冷却的培养皿进行涂抹；若先打开培养皿再擦拭手心，空气中的杂菌会落入培养基造成污染，B错误。 C．接种后盖好培养皿，与作为空白对照的另一套培养皿倒置培养，可防止培养基表面的冷凝水滴落污染培养基，C正确。 D．未接种的空白培养皿无细菌和真菌来源，因此无菌落生长；接种的培养皿有来自手心的细菌和真菌，会形成菌落，D正确。 4．某同学将装有培养基的培养皿暴露在空气中一段时间后进行培养，结果如图所示。下列有关叙述中，正确的是（     ） A．霉菌菌落通常比细菌菌落大，说明空气中霉菌数量更多 B．培养基中的细菌和霉菌来自空气和培养皿 C．该实验可以测定空气中微生物的种类 D．一个细菌菌落中可能有几种细菌 【答案】B 【详解】A．细菌一般为单细胞，霉菌是多细胞真菌，细菌菌落相对较小，霉菌菌落较大。但菌落大小与空气中微生物的数量并无直接关联，不能据此说明空气中霉菌数量更多，A错误。 B．该实验把装有培养基的培养皿暴露在空气中，培养基上的细菌和霉菌可能来自空气；若培养皿灭菌不彻底，也可能来自培养皿本身，B正确。 C．微生物包含细菌、真菌和病毒等，病毒营寄生生活，无法在普通培养基上生长，所以该实验不能测定空气中所有微生物的种类，C错误。 D．菌落是由一个细菌或真菌繁殖后形成的肉眼可见的集合体，一个细菌菌落中只有一种细菌，D错误。 5．中秋制作月饼是我国的传统习俗。月饼放置一段时间后表面会长出绿黑色霉斑，这些“霉斑”本质上是（     ） A．细菌的芽孢 B．真菌的孢子 C．真菌形成的菌落 D．细菌形成的菌落 【答案】C 【详解】A．芽孢是细菌的休眠体，用于抵抗不良环境，肉眼无法直接观察到霉斑状的芽孢，A错误。 B．孢子是真菌的生殖细胞，个体微小，肉眼不可见，霉斑不是单个孢子，B错误。 C．月饼上的霉斑是霉菌大量繁殖后形成的真菌菌落，肉眼可见，具有一定的形态和颜色，C正确。 D．细菌菌落通常较小，表面或光滑黏稠或粗糙干燥，月饼上的绿黑色霉斑是真菌菌落，不是细菌菌落，D错误。 6．下列各项中，最容易滋生霉菌的是（　　） A．干燥的篮球 B．新鲜的草莓 C．真空包装的薯片 D．冰柜里的牛排 【答案】B 【详解】A．干燥的篮球缺乏水分，且没有可供霉菌利用的丰富有机物，不利于霉菌生长，故A错误。 B．新鲜的草莓含有充足的水分、丰富的有机物，且常温环境温度适宜，非常利于霉菌生长繁殖，故B正确。 C．真空包装的薯片水分含量极低，且真空环境缺乏氧气，不利于霉菌生长，故C错误。 D．冰柜里的牛排所处环境温度过低，会抑制霉菌的生长繁殖，故D错误。 板书设计 课后作业 一、概念检测 结合本节你所做的探究活动，判断下列说法是否正确。 (1)培养基中的牛肉汁可为细菌和真菌提供营养物质。 ( √ ) (2)细菌和真菌都能够形成菌落，因此无法从菌落上区分细菌和真菌。( × ) 二、拓展应用 1.真空包装的食品耐储存，为什么?日常生活中防止食品腐败的方法还有哪些?说说其中的生物学道理。  真空包装可以隔绝氧气，使一些好氧菌无法生长和繁殖。 2. 康康洗手前和洗手后，分别用同一只手在两个配方相同、经高温灭菌 的培养基上各按了一下，并迅速盖上培养皿；然后将两个培养皿放在适宜且相同的温度下培养，几天后形成了如下图所示的菌落。该实验现象说明什么?这对你做好个人卫生有什么启示?  说明洗手可以去除手部大部分细菌真菌；我们应该勤洗手讲卫生。 教学反思 本节课以航天员空间站检测微生物情境导入，依托菌落对比实物图、"检测环境中的细菌和真菌"完整探究实验，结合洗手对比、泡菜制作等生活实例，清晰落实微生物概念、菌落辨析、培养方法、生存条件四大重难点，帮助学生建立微生物分布广泛、与生活密切相关的认知，实验探究参与度高。 课堂典型易错难点：学生容易混淆细菌菌落与真菌菌落的大小、颜色、形态特征，形成视觉认知误区；难以理解先高温灭菌后冷却再接种的顺序逻辑；对空白对照、单一变量的实验设计意图理解不透彻；容易忽略部分微生物（乳酸菌）需要无氧环境的特殊生存条件。 后续改进方案：增加两类菌落实物或高清图片对比观察，强化视觉辨识；设计培养步骤排序课堂小游戏，巩固流程逻辑；用"先灭菌→冷却→接种"情境问答突破实验原理难点；补充泡菜制作、发霉食品等生活案例，深化微生物生存条件认知；强调无菌操作规范，渗透实验安全与卫生意识。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $