《探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化》
实验教学设计
一、设计思路
探究实验“培养液中酵母菌种群数量的动态变化”，旨在让学生通过对培养液中酵母菌种群数量连续7天的观察，探究变化规律，进而统计数据，建构数学模型，绘制变化曲线。
1.提出问题
教材中提出的问题是：培养液中酵母菌种群的数量是怎样随时间变化的？教师也可以进一步引导学生，依据所学知识，分析酵母菌生长的条件与种群数量增长之间的关系，提出探究的问题。例如，在不同温度（以及通氧、通CO2等）条件下酵母菌种群数量增长的情况如何（条件创设能够寻求宁夏大学微生物实验室帮助）？不同培养液（如加糖和不加糖）中酵母菌种群数量增长的情况如何？等等。
2.作出假设
科学研究始于问题。作出假设可以使科学研究更有针对性，而不是盲目搜集资料进行研究。作出假设需要立足于已有知识，当更需要充分发挥想象力和创造力。在教学中要鼓励学生积极大胆地提出假设，但同时，教师应提出“合理提出假设”的要求，要围绕问题，根据预期结果作出符合逻辑的假设。
3.讨论探究思路
这是开展探究活动的重要内容之一，也是本课时重点突破。通过探讨能使学生明白实验设计的基本原理，在具体操作时做到心中有数。
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4.制定计划
本实验时间较长（7天），因此事前一定要做好周密的计划，定程序、定时间、定人员。
5.实施计划
学生分小组，按计划中确定的工作流程，课后认真操作，做好实验记录。 6.分析结构，得出结论
将记录的数据用曲线图表示出来，讨论分析实验的结果与假设是否一致。教师利用课堂时间让小组交流展示。
二、实验内容分析
“探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化”是人教版必修3第四章第二节中的一个探究活动。教材编排顺序上一是构建种群增长模型的方法；二是种群数量的变化情况，包括“J”和“S”型曲线、种群数量的波动和下降；三是探究实验。在学习“种群的增长方式”之后安排这一活动，旨在让学生通过实验测得具体的数据，并尝试根据数据建构酵母菌种群数量动态变化的数学模型，从而了解在封闭环境中酵母菌种群数量的变化规律。在探究过程中涉及多项实验操作技能，如利用移液管（移液枪）准确移取一定量的溶液，微生物培养法，利用血细胞计数板对培养液中的酵母菌细胞进行计数，推导细胞总数的计算公式,显微镜的使用等等，所以是一项有着多方面意义和价值的探究活动。此外，学生通过亲自研究一个真实的种群，可加深对种群数量变化知识的理解，并且培养收集、整理、分析数据的能力。
三、学情分析
高中学生对数学模型（曲线）的概念并不陌生，学生对运用数学解决生物学中的问题已有了一定的认识，例如对遗传规律、DNA的复制等内容的学习。本活动是通过提出问题、作出假设、实验探究、得到数据并绘制曲线、验证假设、得
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出正确结论这一科学探究的过程解决学生遇到的科学问题。在之前开展的研究性学习活动中，学生已经对探究的一般过程有所体验，但如何设计严谨的实验方案，进行规范的实验操作还需要老师的正确引导。
四、实验目标
1.知识目标：探究酵母菌种群数量随时间发生的变化,从而了解在封闭的环境中酵母菌种群数量的动态变化规律，找出酵母菌细胞数量变化与其培养条件之间的关系。
2.技能目标：通过学习使用血细胞计数板进行酵母菌细胞计数的操作，提高学生的动手操作能力。通过尝试根据测量数据绘制曲线培养学生数据分析处理能力和数学模型的建构能力。
3.情感目标：通过本次探究活动使学生理解科学的本质，掌握科学探究的一般过程，养成实事求是的科学态度，培养学生小组合作学习的能力。
五、教学重点
1. 尝试建立酵母菌种群数量变化的数学模型 2. 解释种群的数量变动 六、教学难点 1.酵母菌的计数 2.数学模型的建立 解决策略和突破方法：
学生对培养液中酵母菌种群数量进行连续7天的观察和统计，根据收集的数据绘制酵母菌种群数量的动态变化曲线，找出酵母菌细胞数量变化与其培养条件之间的关系。教师必须对活动的各个环节作出适当的指导和引导。
七、教学方法
分组教学 实验设计 操作 评价
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