“不同环境下的微生物探究性实验”的必要性初探

1　学情与教材分析

1.1学情分析

现在的中小学校园门口，甚至大学校园门口几乎被各种各样的小摊小贩所包围，其大多数是食品加工、出售小摊，例如烧烤、油炸、水煮、快餐等，学生也特别喜欢这一类食品。由于这些商贩多数属于流动性质的，设备简陋、环境糟糕、卫生条件差、监管难度大、不安全因素多等，所以学生食用后经常出现呕吐、腹泻等食物中毒现象，令家庭、学校、社会等都不放心，有关部门也一直在加大治理的力度。如何从作为消费者的学生方面结合已有的知识人手整治这一问题也是学校教育必须的手段，这一探究性实验的提出或许是一次较为有效的尝试。

1.2教材分析

人民教育出版社出版，2002年经全国中小学教材审定委员会审查通过的普通高中《生物》(选修，全一册)，有这样一个实验――实验二：学习微生物培养的基本技术，以及新版高中生物教材《生物技术实践》专题2也有一实验――课题1：微生物的实验室培养。这两个实验的目的有三个：一是通过配制培养基，理解配制培养基的一般步骤和方法；二是了解灭菌的基本原理以及常用的灭菌方法；三是初步掌握细菌培养或真菌培养的基本技术。通过这一实验的学习，学生基本掌握了微生物的培养技术。

2　实验可行性分析

基于以上两个方面的分析，笔者认为就目前高中生在生物学科增开“不同环境下的微生物的探究性实验”很有必要。原因有以下几点：第一，食品安全问题牵扯的方面比较多，从原料的选择到加工再到消费，无论哪一个环节出问题都会引起食品安全问题。学生是校园门口食品的最终消费者没有办法控制原料的选择、加工的过程，但是教师可以教育学生让他们懂得在卫生条件差的环境下加工、销售的食品是很不安全的。虽然色泽、口味等确实很诱人，但是这些小摊小贩密集在一起，又缺乏必要的消毒措施，这样加工的食品真的能吃吗?每所学校都有垃圾池，学生见了它都是敬而远之，原因是空气污浊，病菌滋生，容易传染疾病。从感性上来判断堆放垃圾地方的环境比校门口的小摊小贩差远了，那么情况究竟怎么样呢?学生在吃这类食物的时候注意到了环境问题吗?所以有必要让学生做实验探究这一问题。

学生都明白环境卫生越差的地方，微生物的种类、数量肯定越多，这不是能凭肉眼看出来的。学生可以通过培养不同环境下的微生物，再根据培养基上微生物菌落的形态、数量的不同就可以简单的比较环境的优劣，既科学又直观，学生很容易理解也记忆深刻，如果再让学生到这样的环境里去吃这样的食品恐怕寥寥无几。学生已经学习了微生物培养的基本技术，此实验是在学生已有知识上建立的，符合教育教学规律。同时，新课程倡导探究性学习，力图促进学生学习方式的变革，引导学生主动参与探究过程、勤于动手动脑，逐步培养学生搜集和处理科学信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力等，重在培养创新精神和实践能力。以上三点，笔者认为中学生在生物学科上增开这一实验是完全可行的，也是很有必要的。

3　实验过程

3.1实验原理

不同环境中微生物种类、数量不一样，环境越脏越差，微生物的种类、数量也越多。将配制好的固体培养基倒入培养皿中，将培养皿置于高压蒸汽灭菌锅内灭菌处理后(灭菌后暂时不能打开培养皿盖)，再将培养皿分别带到校门口食品加工与出售小摊前、学校垃圾池前和学校操场这三个不同环境下，打开培养皿盖放置一定时间，结束后盖上培养皿盖，将这些培养皿一起放入恒温箱培养一段时间后，观察比较各培养皿中微生物菌落的数量和种类差异，以此来比较环境的状况。

3.2目的要求

初步学会培养不同环境下的微生物的方法；学会通过培养微生物比较环境优劣的方法。

3.3材料用具

恒温箱，标签，记号笔，灭过菌的盛有牛肉膏蛋白胨培养基的培养皿。

3.4方法步骤

(1)接种。①将编号为1的培养皿带到校园门口食品小摊前(注意时间选择为中午或下午顾客较多的时候，在此之前要保证培养皿盖不能打开，使内部的培养基不能与空气接触)，完全打开培养皿盖15min。②将编号为2、3的培养皿以此方法分别在学校垃圾池前和操场完全打开培养皿盖放置15min。③接种后迅速盖上培养皿盖，将培养皿带到实验室(注意：接种后不能再打开培养皿盖)并在培养皿盖上写明实验内容、接种环境和接种日期。

(2)培养。将接种后的培养皿放入恒温箱在28～30℃的温度下培养3-4d。

(3)观察。3～4d后取出培养皿仔细观察培养基上的菌落并比较不同培养皿中菌落的形态与数量差异。

(4)得出结论。培养基上菌落的种类和数量越多的培养皿，说明接种所处的环境中微生物的种类和数量也越多，以此来比较这三个接种环境的优劣。

4　总结

以上通过对学生情况的分析，这一实验是建立在已有知识基础上，符合教育教学规律；通过对教材的分析，该实验是对课本知识的一种拓展与深入，旨在培养学生获取新知识、培养学生创新与实践能力的一次尝试；而实验过程的设计又是比较科学和规范的，在中学已有实验条件的基础上是完全可以开展的，所以开展这一探究性实验是必要的、值得的。