2024-2025學(xué)年高中生物 專題4 酶的研究與應(yīng)用 課題3 酵母細(xì)胞的固定化教案 新人教版選修1

2024-2025學(xué)年高中生物專題4酶的研究與應(yīng)用課題3酵母細(xì)胞的固定化教案新人教版選修1授課內(nèi)容授課時數(shù)授課班級授課人數(shù)授課地點授課時間教學(xué)內(nèi)容本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容來自2024-2025學(xué)年高中生物選修1的專題4，課題3，主要涉及酵母細(xì)胞的固定化技術(shù)。教材內(nèi)容將重點介紹酵母細(xì)胞的固定化方法、原理及其在實際應(yīng)用中的重要意義。通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生將能夠理解固定化酶的概念，掌握酵母細(xì)胞固定化的基本方法，并了解固定化酶在工業(yè)、醫(yī)藥和科研等領(lǐng)域中的應(yīng)用。同時，課程還將結(jié)合實驗操作，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、觀察能力和解決問題的能力。核心素養(yǎng)目標(biāo)本節(jié)課的核心素養(yǎng)目標(biāo)主要圍繞生物學(xué)科學(xué)探究、科學(xué)思維、科學(xué)倫理和科學(xué)交流四個方面展開。通過學(xué)習(xí)酵母細(xì)胞的固定化技術(shù)，學(xué)生將培養(yǎng)實驗操作和數(shù)據(jù)處理的能力，提高科學(xué)探究素養(yǎng)；通過分析固定化酶的原理和應(yīng)用，發(fā)展科學(xué)思維，提升邏輯推理能力；在實驗過程中，遵循生物安全倫理原則，增強生命倫理意識；同時，通過小組討論和報告，提升溝通與交流的能力，促進(jìn)團(tuán)隊合作精神。重點難點及解決辦法重點：1.酵母細(xì)胞的固定化方法；2.固定化酶在實際應(yīng)用中的案例分析。

難點：1.理解固定化酶的原理及其在工業(yè)、醫(yī)藥和科研等領(lǐng)域中的應(yīng)用；2.實驗操作中酵母細(xì)胞的固定化過程及條件的優(yōu)化。

解決辦法：1.通過動畫、圖片等多媒體資源，生動展示固定化酶的原理和應(yīng)用，幫助學(xué)生形象理解；2.設(shè)計實驗步驟和操作指導(dǎo)，讓學(xué)生親自動手，直觀感受酵母細(xì)胞的固定化過程；3.針對實驗操作中的難點，如固定化條件的優(yōu)化，引導(dǎo)學(xué)生運用科學(xué)方法進(jìn)行觀察、記錄和分析，從而找到解決問題的方法。教學(xué)資源1.軟硬件資源：實驗室設(shè)備（如發(fā)酵罐、離心機、顯微鏡等）、教室多媒體設(shè)備（如投影儀、計算機等）。

2.課程平臺：學(xué)校教學(xué)管理系統(tǒng)、生物學(xué)教學(xué)資源庫。

3.信息化資源：固定化酶相關(guān)論文、視頻資料、動畫演示等。

4.教學(xué)手段：講授法、討論法、實驗法、案例分析法、小組合作法等。教學(xué)流程（一）課前準(zhǔn)備（預(yù)計用時：5分鐘）

學(xué)生預(yù)習(xí)：

發(fā)放預(yù)習(xí)材料，引導(dǎo)學(xué)生提前了解酵母細(xì)胞固定化技術(shù)的學(xué)習(xí)內(nèi)容，標(biāo)記出有疑問或不懂的地方。

設(shè)計預(yù)習(xí)問題，激發(fā)學(xué)生思考，為課堂學(xué)習(xí)酵母細(xì)胞固定化技術(shù)內(nèi)容做好準(zhǔn)備。

教師備課：

深入研究教材，明確酵母細(xì)胞固定化技術(shù)教學(xué)目標(biāo)和重難點。

準(zhǔn)備教學(xué)用具和多媒體資源，確保酵母細(xì)胞固定化技術(shù)教學(xué)過程的順利進(jìn)行。

設(shè)計課堂互動環(huán)節(jié)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)酵母細(xì)胞固定化技術(shù)的積極性。

（二）課堂導(dǎo)入（預(yù)計用時：3分鐘）

激發(fā)興趣：

提出問題或設(shè)置懸念，引發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入酵母細(xì)胞固定化技術(shù)學(xué)習(xí)狀態(tài)。

回顧舊知：

簡要回顧上節(jié)課學(xué)習(xí)的酶的相關(guān)知識，幫助學(xué)生建立知識之間的聯(lián)系。

提出問題，檢查學(xué)生對酶的掌握情況，為酵母細(xì)胞固定化技術(shù)新課學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

（三）新課呈現(xiàn)（預(yù)計用時：25分鐘）

知識講解：

清晰、準(zhǔn)確地講解酵母細(xì)胞固定化技術(shù)的知識點，結(jié)合實例幫助學(xué)生理解。

突出重點，強調(diào)難點，通過對比、歸納等方法幫助學(xué)生加深記憶。

互動探究：

設(shè)計小組討論環(huán)節(jié)，讓學(xué)生圍繞酵母細(xì)胞固定化技術(shù)問題展開討論，培養(yǎng)學(xué)生的合作精神和溝通能力。

鼓勵學(xué)生提出自己的觀點和疑問，引導(dǎo)學(xué)生深入思考，拓展思維。

技能訓(xùn)練：

設(shè)計實踐活動，讓學(xué)生在實踐中體驗酵母細(xì)胞固定化技術(shù)的應(yīng)用，提高實踐能力。

在酵母細(xì)胞固定化技術(shù)新課呈現(xiàn)結(jié)束后，對知識點進(jìn)行梳理和總結(jié)。

強調(diào)重點和難點，幫助學(xué)生形成完整的知識體系。

（四）鞏固練習(xí)（預(yù)計用時：5分鐘）

隨堂練習(xí)：

隨堂練習(xí)題，讓學(xué)生在課堂上完成，檢查學(xué)生對酵母細(xì)胞固定化技術(shù)的掌握情況。

鼓勵學(xué)生相互討論、互相幫助，共同解決練習(xí)題中的問題。

錯題訂正：

針對學(xué)生在隨堂練習(xí)中出現(xiàn)的錯誤，進(jìn)行及時訂正和講解。

引導(dǎo)學(xué)生分析錯誤原因，避免類似錯誤再次發(fā)生。

（五）拓展延伸（預(yù)計用時：3分鐘）

知識拓展：

介紹與酵母細(xì)胞固定化技術(shù)相關(guān)的拓展知識，拓寬學(xué)生的知識視野。

引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注學(xué)科前沿動態(tài)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和探索精神。

情感升華：

結(jié)合酵母細(xì)胞固定化技術(shù)的內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生思考學(xué)科與生活的聯(lián)系，培養(yǎng)學(xué)生的社會責(zé)任感。

鼓勵學(xué)生分享學(xué)習(xí)酵母細(xì)胞固定化技術(shù)的心得和體會，增進(jìn)師生之間的情感交流。

（六）課堂小結(jié)（預(yù)計用時：2分鐘）

簡要回顧本節(jié)課學(xué)習(xí)的酵母細(xì)胞固定化技術(shù)的內(nèi)容，強調(diào)重點和難點。

肯定學(xué)生的表現(xiàn)，鼓勵他們繼續(xù)努力。

布置作業(yè)：

根據(jù)本節(jié)課學(xué)習(xí)的酵母細(xì)胞固定化技術(shù)的內(nèi)容，布置適量的課后作業(yè)，鞏固學(xué)習(xí)效果。

提醒學(xué)生注意作業(yè)要求和時間安排，確保作業(yè)質(zhì)量。拓展與延伸1.提供與本節(jié)課內(nèi)容相關(guān)的拓展閱讀材料：

《固定化酶技術(shù)在工業(yè)中的應(yīng)用》

《酵母細(xì)胞固定化技術(shù)在生物制藥領(lǐng)域的應(yīng)用》

《固定化酶的研究進(jìn)展與展望》

2.鼓勵學(xué)生進(jìn)行課后自主學(xué)習(xí)和探究：

（1）讓學(xué)生深入了解固定化酶技術(shù)在實際應(yīng)用中的案例，例如在食品工業(yè)、醫(yī)藥領(lǐng)域和環(huán)境保護(hù)等方面的應(yīng)用。

（2）探討固定化酶技術(shù)在未來的發(fā)展趨勢，思考如何進(jìn)一步優(yōu)化固定化條件，提高酶的活性和穩(wěn)定性。

（3）分析酵母細(xì)胞固定化技術(shù)在生物制藥領(lǐng)域的優(yōu)勢和局限性，探討如何克服這些局限性，提高制藥效率。

（4）引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注固定化酶技術(shù)在科研領(lǐng)域的最新動態(tài)，了解相關(guān)研究成果和技術(shù)突破。

（5）鼓勵學(xué)生思考固定化酶技術(shù)在生活中的應(yīng)用，提出創(chuàng)新性的想法，為解決實際問題貢獻(xiàn)自己的力量。

（6）建議學(xué)生參加與固定化酶技術(shù)相關(guān)的競賽、研討會和實踐活動，拓寬視野，提高自己的實踐能力和綜合素質(zhì)。課后拓展1.拓展內(nèi)容：

閱讀材料：

-"Enzymeimmobilization:principlesandapplications"byS.C.departmentsofChemicalEngineering,IndianInstituteofTechnology.

-"ImmobilizationofEnzymesandCells"byJohnWiley&Sons,Ltd.

-"FundamentalsofEnzymeimmobilization"bySpringerScience+BusinessMedia,LLC.

視頻資源：

-"EnzymeImmobilizationTechniques"byVideoJournalofBiotechnology.

-"ImmobilizedEnzymes:ApplicationsandChallenges"byYouTube.

2.拓展要求：

鼓勵學(xué)生利用課后時間進(jìn)行自主學(xué)習(xí)和拓展，深入了解固定化酶技術(shù)的原理、應(yīng)用及其在實際生產(chǎn)中的重要性。教師可提供必要的指導(dǎo)和幫助，如推薦閱讀材料、解答疑問等。

課后閱讀任務(wù)：

-學(xué)生需閱讀上述提供的閱讀材料，并做好筆記，了解固定化酶技術(shù)的基本原理、方法及其應(yīng)用領(lǐng)域。

-學(xué)生可以選擇一篇感興趣的應(yīng)用案例，進(jìn)行深入研究，了解其具體應(yīng)用和優(yōu)勢。

課后視頻觀看任務(wù)：

-學(xué)生需觀看上述提供的視頻資源，了解固定化酶技術(shù)的基本原理、方法及其應(yīng)用領(lǐng)域。

-學(xué)生可以選擇一篇感興趣的應(yīng)用案例，進(jìn)行深入研究，了解其具體應(yīng)用和優(yōu)勢。

課后實踐任務(wù)：

-學(xué)生可以嘗試自己設(shè)計一個小型的固定化酶實驗，例如固定化酵母細(xì)胞生產(chǎn)酒精。

-學(xué)生需記錄實驗過程、觀察現(xiàn)象、分析結(jié)果，并撰寫實驗報告。

教師反饋與評價：

-教師應(yīng)及時給予學(xué)生反饋，評價其閱讀、觀看和實踐的成果，引導(dǎo)學(xué)生不斷提高自己的學(xué)習(xí)能力和實踐能力。

-教師可組織學(xué)生進(jìn)行小組討論，分享各自的成果和心得，促進(jìn)學(xué)生之間的交流和合作。教學(xué)評價與反饋1.課堂表現(xiàn)：

評價學(xué)生在課堂上的參與程度、提問回答、討論發(fā)言等方面的表現(xiàn)。觀察學(xué)生對酵母細(xì)胞固定化技術(shù)知識的掌握程度，以及他們在課堂上的積極性和主動性。

2.小組討論成果展示：

評價學(xué)生在小組討論中的表現(xiàn)，包括他們的合作精神、交流溝通能力、創(chuàng)新思維和問題解決能力。檢查學(xué)生對酵母細(xì)胞固定化技術(shù)的應(yīng)用案例的理解和分析深度。

3.隨堂測試：

4.課后作業(yè)：

檢查學(xué)生完成課后作業(yè)的情況，包括作業(yè)的準(zhǔn)確性、完整性以及學(xué)生的思考深度。評估學(xué)生對課堂所學(xué)知識的鞏固和應(yīng)用能力。

5.教師評價與反饋：

針對學(xué)生在課堂表現(xiàn)、小組討論、隨堂測試和課后作業(yè)等方面的表現(xiàn)，教師應(yīng)及時給予評價和反饋。教師的評價應(yīng)具體、明確，指出學(xué)生的優(yōu)點和不足，并提供改進(jìn)建議，幫助學(xué)生進(jìn)一步提高學(xué)習(xí)效果。同時，教師應(yīng)鼓勵學(xué)生積極提問和參與課堂討論，營造積極向上的學(xué)習(xí)氛圍。內(nèi)容邏輯關(guān)系-固定化酶的概念和分類

-酵母細(xì)胞固定化的方法和技術(shù)

-固定化酶在工業(yè)、醫(yī)藥和科研等領(lǐng)域的應(yīng)用案例

2.酵母細(xì)胞固定化技術(shù)的操作和實驗

-酵母細(xì)胞的固定化過程和條件優(yōu)化

-實驗操作步驟和注意事項

-實驗結(jié)果的觀察和分析

3.酵母細(xì)胞固定化技術(shù)的發(fā)展和前景

-固定化酶技術(shù)的優(yōu)勢和局限性

-固定化技術(shù)的未來發(fā)展趨勢和應(yīng)用前景

-酵母細(xì)胞固定化技術(shù)在生物制藥領(lǐng)域的應(yīng)用和挑戰(zhàn)反思改進(jìn)措施（一）教學(xué)特色創(chuàng)新

1.采用多媒體教學(xué)手段，通過動畫、圖片等生動展示固定化酶的原理和應(yīng)用，幫助學(xué)生形象理解。

2.設(shè)計實驗操作，讓學(xué)生親自動手，直觀感受酵母細(xì)胞的固定化過程，提高學(xué)生的實踐能力。

3.組織小組討論，鼓勵學(xué)生提出自己的觀點和疑問，引導(dǎo)學(xué)生深入思考，拓展思維。

（二）存在主要問題

1.在教學(xué)組織方面，課堂討論的時間和深度不夠，需要進(jìn)一步優(yōu)化課堂討論環(huán)節(jié)。

2.在教學(xué)方法方面，需要更