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〔关键词〕 微生物；创造力；培养；设计；实现
〔中图分类号〕 G633.91〔文献标识码〕 C
〔文章编号〕 1004—0463（2008）01（Ａ）—0050—０１
人教版高中生物选修教材中，微生物群体生长的规律是第五章《微生物和发酵工程》的重点知识，学好它有助于理解发酵工程的内容。本人在进行教学时对教材进行了挖掘和处理，将“微生物群体生长的规律”的教学改为“探究细菌在恒定培养基中的生长及数量变化”的教学，并利用学生原有认知结构中的有关知识，即“种群数量的变化”和新学习的内容相互作用，使学生形成新的认知结构。这样一来，新旧知识之间相互渗透、相互整合，学生进入了优化、高效的学习状态，同时还培养了他们的创造性思维和能力。
1. 激发学生主动学习的兴趣，培养学生的问题意识。提问：若要研究动物和植物的生长状况，我们应以什么为衡量标准？学生根据已有的生物学知识，答案很容易得出。此时我因势利导，提出：那我们应以什么为标准来研究细菌的生长状况呢?学生各抒己见，又相互反驳，思维碰撞，但最终达成共识：在实际工作中，常以群体为单位来研究细菌的生长。接着我又提出问题：以混合培养的多种细菌为对象来研究微生物的生长，可以吗？通过对原有认知的碰撞，学生得出新知识的结论：对于“微生物的生长”的研究，往往是在恒定容积下进行的，以细菌纯培养的群体生长为单位、以细菌数量的变化为反应变量来进行的。“探究细菌在恒定培养基中的生长及数量变化”自然成了本节课的主要任务。
2. 设计实验，探求结果。对于如何设计实验，一直是困扰学生的一大难题，对此绝大多数学生都因无从下手而望之兴叹。我提示设计实验的关键是找准实验变量（即单一变量原则）。
找准实验变量后，我把全班学生分成若干小组，让他们分别设计实验方案。在此过程中，学生不仅要设计实验方案，还要选择实验材料和实验器具，控制实验条件，提出预期结论，观察实验现象，测量与记录实验结果，得出实验结论。通过各小组的交流，学生对设计方案的创造性、实验器具的科学性、实验因素的复杂性等进行了一系列的比较研究后发现：方法不同，结果可能就不一样。这就要求学生不仅仅要关注实验结果，也要重视实验过程、实验方法和实验技巧。尤其是在设计过程中不断出现的新问题，常常会使学生在解决问题的过程中得到一些意想不到的收获。例如，在配置培养基时，有的学生配置的是液体的天然培养基，有的学生配置的则是液体的合成培养基；对实验结果的表达方法学生也具有多样性，有的学生用表格的形式记录实验结果，有的学生则以时间为横坐标、以细菌的数目为纵坐标作图表示实验结果。
3. 实现迁移，探求结论。学生通过分析实验结果，不难得到反映细菌生长规律的生长曲线图。从图中能看出，细菌群体从生长到死亡全过程的动态变化可分为四个时期：调整期、对数期、稳定期和衰亡期。此时我引导学生回忆种群的数量变化，比较细菌群体生长的动态变化与种群的数量变化有何异同，并总结出细菌群体从生长到死亡全过程动态变化的四个时期的特征。
在理解对数期的细菌细胞的特点时，我引导学生去思考已学过的种群增长的“J”型曲线。同学们受到启发，得出结论：这一时期的细菌可以认为是处在理想条件下，养料和空间充裕、实验条件(温度、pH等)适宜、环境阻力较小，所以种群的数量呈指数增长。
我又进一步引导学生：假定在调整期末期（t0）时，取样测定菌数为N0，在对数末期（t1）时，取样测定菌数为N1，你能求出细菌分裂的次数和增殖的代数吗?经过一段时间的思考，同学们得出，时间为t0时菌数为N0，繁殖n代后菌数为N1，则可以用下式表示：N1=N0·2nlgN1=lgN0+nlg2，得出n=（lgN1-lgN0）／lg2。同学们将“函数曲线”与细菌的生长繁殖相结合得到了成功的喜悦，热情高涨，课堂气氛开始活跃。我趁热打铁，作进一步的引导：假设大肠杆菌在t1时菌数为10亿个／ml，你能求出该菌繁殖的代数以及每完成一次分裂所需要的时间吗?学生们顺藤摸瓜，根据公式n=（lgN1-lgN0）／lg2得出n=（lg109-lg102）／lg2=23．２，那么，每完成一次分裂所需要的时间为：（t1-t0）÷23．２。最后，作出总结：我们可以用同样的方法计算出各种细菌完成一次分裂所需要的时间，作为研究不同细菌代谢的一个参考数据。
通过对对数期细菌种群数量的分析，不仅提高了学生对“函数曲线”图的分析运用能力，而且还加深了他们对微生物生长规律的认识。
〔中图分类号〕 G633.91〔文献标识码〕 C
〔文章编号〕 1004—0463（2008）01（Ａ）—0050—０１
人教版高中生物选修教材中，微生物群体生长的规律是第五章《微生物和发酵工程》的重点知识，学好它有助于理解发酵工程的内容。本人在进行教学时对教材进行了挖掘和处理，将“微生物群体生长的规律”的教学改为“探究细菌在恒定培养基中的生长及数量变化”的教学，并利用学生原有认知结构中的有关知识，即“种群数量的变化”和新学习的内容相互作用，使学生形成新的认知结构。这样一来，新旧知识之间相互渗透、相互整合，学生进入了优化、高效的学习状态，同时还培养了他们的创造性思维和能力。
1. 激发学生主动学习的兴趣，培养学生的问题意识。提问：若要研究动物和植物的生长状况，我们应以什么为衡量标准？学生根据已有的生物学知识，答案很容易得出。此时我因势利导，提出：那我们应以什么为标准来研究细菌的生长状况呢?学生各抒己见，又相互反驳，思维碰撞，但最终达成共识：在实际工作中，常以群体为单位来研究细菌的生长。接着我又提出问题：以混合培养的多种细菌为对象来研究微生物的生长，可以吗？通过对原有认知的碰撞，学生得出新知识的结论：对于“微生物的生长”的研究，往往是在恒定容积下进行的，以细菌纯培养的群体生长为单位、以细菌数量的变化为反应变量来进行的。“探究细菌在恒定培养基中的生长及数量变化”自然成了本节课的主要任务。
2. 设计实验，探求结果。对于如何设计实验，一直是困扰学生的一大难题，对此绝大多数学生都因无从下手而望之兴叹。我提示设计实验的关键是找准实验变量（即单一变量原则）。
找准实验变量后，我把全班学生分成若干小组，让他们分别设计实验方案。在此过程中，学生不仅要设计实验方案，还要选择实验材料和实验器具，控制实验条件，提出预期结论，观察实验现象，测量与记录实验结果，得出实验结论。通过各小组的交流，学生对设计方案的创造性、实验器具的科学性、实验因素的复杂性等进行了一系列的比较研究后发现：方法不同，结果可能就不一样。这就要求学生不仅仅要关注实验结果，也要重视实验过程、实验方法和实验技巧。尤其是在设计过程中不断出现的新问题，常常会使学生在解决问题的过程中得到一些意想不到的收获。例如，在配置培养基时，有的学生配置的是液体的天然培养基，有的学生配置的则是液体的合成培养基；对实验结果的表达方法学生也具有多样性，有的学生用表格的形式记录实验结果，有的学生则以时间为横坐标、以细菌的数目为纵坐标作图表示实验结果。
3. 实现迁移，探求结论。学生通过分析实验结果，不难得到反映细菌生长规律的生长曲线图。从图中能看出，细菌群体从生长到死亡全过程的动态变化可分为四个时期：调整期、对数期、稳定期和衰亡期。此时我引导学生回忆种群的数量变化，比较细菌群体生长的动态变化与种群的数量变化有何异同，并总结出细菌群体从生长到死亡全过程动态变化的四个时期的特征。
在理解对数期的细菌细胞的特点时，我引导学生去思考已学过的种群增长的“J”型曲线。同学们受到启发，得出结论：这一时期的细菌可以认为是处在理想条件下，养料和空间充裕、实验条件(温度、pH等)适宜、环境阻力较小，所以种群的数量呈指数增长。
我又进一步引导学生：假定在调整期末期（t0）时，取样测定菌数为N0，在对数末期（t1）时，取样测定菌数为N1，你能求出细菌分裂的次数和增殖的代数吗?经过一段时间的思考，同学们得出，时间为t0时菌数为N0，繁殖n代后菌数为N1，则可以用下式表示：N1=N0·2nlgN1=lgN0+nlg2，得出n=（lgN1-lgN0）／lg2。同学们将“函数曲线”与细菌的生长繁殖相结合得到了成功的喜悦，热情高涨，课堂气氛开始活跃。我趁热打铁，作进一步的引导：假设大肠杆菌在t1时菌数为10亿个／ml，你能求出该菌繁殖的代数以及每完成一次分裂所需要的时间吗?学生们顺藤摸瓜，根据公式n=（lgN1-lgN0）／lg2得出n=（lg109-lg102）／lg2=23．２，那么，每完成一次分裂所需要的时间为：（t1-t0）÷23．２。最后，作出总结：我们可以用同样的方法计算出各种细菌完成一次分裂所需要的时间，作为研究不同细菌代谢的一个参考数据。
通过对对数期细菌种群数量的分析，不仅提高了学生对“函数曲线”图的分析运用能力，而且还加深了他们对微生物生长规律的认识。