2024-2025學(xué)年新教材高中生物 第1章 發(fā)酵工程 第2節(jié) 第2課時(shí) 微生物的選擇培養(yǎng)和計(jì)數(shù)教案 新人教版選擇性必修3

2024-2025學(xué)年新教材高中生物第1章發(fā)酵工程第2節(jié)第2課時(shí)微生物的選擇培養(yǎng)和計(jì)數(shù)教案新人教版選擇性必修3主備人備課成員教學(xué)內(nèi)容2024-2025學(xué)年新教材高中生物第1章發(fā)酵工程，第2節(jié)第2課時(shí)“微生物的選擇培養(yǎng)和計(jì)數(shù)”。本節(jié)課將圍繞以下內(nèi)容展開：

1.微生物的選擇原則與方法

-選擇具有良好發(fā)酵性能的微生物菌株

-介紹常見的微生物篩選方法

2.微生物的培養(yǎng)條件

-探討微生物對營養(yǎng)物質(zhì)、環(huán)境條件的需求

-分析不同培養(yǎng)條件下微生物的生長狀況

3.微生物計(jì)數(shù)技術(shù)

-介紹顯微鏡直接計(jì)數(shù)法、光電比色計(jì)數(shù)法等常用計(jì)數(shù)方法

-比較不同計(jì)數(shù)方法的優(yōu)缺點(diǎn)及適用范圍

4.實(shí)際操作演示與練習(xí)

-演示微生物的篩選與培養(yǎng)過程

-學(xué)生動(dòng)手操作計(jì)數(shù)實(shí)驗(yàn)，掌握計(jì)數(shù)方法

本節(jié)課內(nèi)容與課本緊密相關(guān)，旨在幫助學(xué)生理解并掌握微生物的選擇培養(yǎng)和計(jì)數(shù)技術(shù)，為后續(xù)發(fā)酵工程的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。核心素養(yǎng)目標(biāo)分析本節(jié)課的核心素養(yǎng)目標(biāo)主要包括科學(xué)探究、生命觀念及社會(huì)責(zé)任感。通過學(xué)習(xí)微生物的選擇培養(yǎng)和計(jì)數(shù)技術(shù)，引導(dǎo)學(xué)生形成以下核心素養(yǎng)：

1.科學(xué)探究：培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用科學(xué)方法和技術(shù)手段探究微生物發(fā)酵過程的能力，學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、分析數(shù)據(jù)，提高解決問題的實(shí)踐能力。

2.生命觀念：使學(xué)生認(rèn)識(shí)到微生物在生物發(fā)酵過程中的重要作用，形成生物多樣性和生命活動(dòng)規(guī)律的認(rèn)識(shí)，增強(qiáng)對生命現(xiàn)象的好奇心和敬畏感。

3.社會(huì)責(zé)任感：通過了解微生物發(fā)酵技術(shù)在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用，激發(fā)學(xué)生關(guān)注社會(huì)發(fā)展、環(huán)境保護(hù)等問題，培養(yǎng)其社會(huì)責(zé)任感和擔(dān)當(dāng)精神。

本節(jié)課旨在幫助學(xué)生將理論知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合，提高學(xué)生的生物學(xué)科核心素養(yǎng)，為未來社會(huì)發(fā)展和個(gè)人成長奠定基礎(chǔ)。學(xué)習(xí)者分析1.學(xué)生已經(jīng)掌握了微生物發(fā)酵的基本概念、發(fā)酵過程的條件控制等基礎(chǔ)知識(shí)，以及實(shí)驗(yàn)室常用的微生物培養(yǎng)方法。此外，學(xué)生對微生物的基本結(jié)構(gòu)和生理特點(diǎn)有一定了解。

2.學(xué)生在興趣方面，對發(fā)酵技術(shù)在食品、藥品等領(lǐng)域的應(yīng)用表現(xiàn)出濃厚興趣。在學(xué)習(xí)能力上，學(xué)生具備一定的實(shí)驗(yàn)操作技能和觀察能力，但分析問題和解決問題的能力有待提高。在學(xué)習(xí)風(fēng)格上，學(xué)生偏向于合作學(xué)習(xí)和實(shí)踐探索，喜歡通過親身操作來加深對知識(shí)的理解。

3.學(xué)生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：在微生物篩選與計(jì)數(shù)過程中，可能會(huì)對實(shí)驗(yàn)操作步驟、實(shí)驗(yàn)條件的控制等方面感到困惑；在數(shù)據(jù)分析環(huán)節(jié)，對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的處理和解釋可能存在困難；此外，對于如何將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際生產(chǎn)中，學(xué)生可能缺乏足夠的認(rèn)識(shí)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。學(xué)具準(zhǔn)備Xxx課型新授課教法學(xué)法講授法課時(shí)第一課時(shí)師生互動(dòng)設(shè)計(jì)二次備課教學(xué)方法與手段教學(xué)方法：

1.講授法：通過講解微生物選擇培養(yǎng)和計(jì)數(shù)的基本原理，為學(xué)生提供理論指導(dǎo)。

2.討論法：組織學(xué)生就微生物發(fā)酵在生活中的應(yīng)用進(jìn)行討論，提高學(xué)生的思考和分析能力。

3.實(shí)驗(yàn)法：指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行微生物篩選、培養(yǎng)和計(jì)數(shù)實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐操作能力。

教學(xué)手段：

1.多媒體設(shè)備：利用PPT、視頻等展示微生物發(fā)酵過程、實(shí)驗(yàn)操作步驟，增強(qiáng)學(xué)生的直觀感受。

2.教學(xué)軟件：運(yùn)用虛擬實(shí)驗(yàn)室軟件，讓學(xué)生模擬實(shí)驗(yàn)操作，提前熟悉實(shí)驗(yàn)流程。

3.網(wǎng)絡(luò)資源：提供相關(guān)文獻(xiàn)和案例，引導(dǎo)學(xué)生開展自主學(xué)習(xí)，拓寬知識(shí)視野。教學(xué)過程設(shè)計(jì)1.導(dǎo)入新課（5分鐘）

目標(biāo)：引起學(xué)生對微生物選擇培養(yǎng)和計(jì)數(shù)的興趣，激發(fā)其探索欲望。

過程：

開場提問：“你們知道微生物在發(fā)酵工程中扮演的角色嗎？它們是如何被篩選和培養(yǎng)的？”

展示一些微生物發(fā)酵產(chǎn)品的圖片或視頻片段，如醬油、酸奶等，讓學(xué)生初步感受微生物發(fā)酵的魅力。

簡短介紹微生物選擇培養(yǎng)和計(jì)數(shù)的基本概念及其在發(fā)酵工程中的重要性，為接下來的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

2.微生物選擇培養(yǎng)和計(jì)數(shù)基礎(chǔ)知識(shí)講解（10分鐘）

目標(biāo)：讓學(xué)生了解微生物選擇培養(yǎng)和計(jì)數(shù)的基本概念、組成部分和原理。

過程：

講解微生物選擇培養(yǎng)的定義，包括篩選標(biāo)準(zhǔn)、培養(yǎng)條件等。

詳細(xì)介紹微生物計(jì)數(shù)的方法，如顯微鏡直接計(jì)數(shù)法、光電比色計(jì)數(shù)法等，使用圖表或示意圖幫助學(xué)生理解。

通過實(shí)例，讓學(xué)生更好地理解微生物選擇培養(yǎng)和計(jì)數(shù)在發(fā)酵工程中的應(yīng)用。

3.微生物選擇培養(yǎng)和計(jì)數(shù)案例分析（20分鐘）

目標(biāo)：通過具體案例，讓學(xué)生深入了解微生物選擇培養(yǎng)和計(jì)數(shù)的特性和重要性。

過程：

選擇幾個(gè)典型的微生物選擇培養(yǎng)和計(jì)數(shù)案例進(jìn)行分析。

詳細(xì)介紹每個(gè)案例的背景、篩選方法、培養(yǎng)條件以及計(jì)數(shù)結(jié)果，讓學(xué)生全面了解微生物選擇培養(yǎng)和計(jì)數(shù)的多樣性。

引導(dǎo)學(xué)生思考這些案例對實(shí)際生活或?qū)W習(xí)的影響，以及如何應(yīng)用微生物選擇培養(yǎng)和計(jì)數(shù)解決實(shí)際問題。

小組討論：讓學(xué)生分組討論微生物選擇培養(yǎng)和計(jì)數(shù)在未來發(fā)酵工程領(lǐng)域的發(fā)展或改進(jìn)方向，并提出創(chuàng)新性的想法或建議。

4.學(xué)生小組討論（10分鐘）

目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生的合作能力和解決問題的能力。

過程：

將學(xué)生分成若干小組，每組選擇一個(gè)與微生物選擇培養(yǎng)和計(jì)數(shù)相關(guān)的主題進(jìn)行深入討論。

小組內(nèi)討論該主題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)以及可能的解決方案。

每組選出一名代表，準(zhǔn)備向全班展示討論成果。

5.課堂展示與點(diǎn)評（15分鐘）

目標(biāo)：鍛煉學(xué)生的表達(dá)能力，同時(shí)加深全班對微生物選擇培養(yǎng)和計(jì)數(shù)的認(rèn)識(shí)和理解。

過程：

各組代表依次上臺(tái)展示討論成果，包括主題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)及解決方案。

其他學(xué)生和教師對展示內(nèi)容進(jìn)行提問和點(diǎn)評，促進(jìn)互動(dòng)交流。

教師總結(jié)各組的亮點(diǎn)和不足，并提出進(jìn)一步的建議和改進(jìn)方向。

6.課堂小結(jié)（5分鐘）

目標(biāo)：回顧本節(jié)課的主要內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)微生物選擇培養(yǎng)和計(jì)數(shù)的重要性和意義。

過程：

簡要回顧本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容，包括微生物選擇培養(yǎng)的基本概念、計(jì)數(shù)方法、案例分析等。

強(qiáng)調(diào)微生物選擇培養(yǎng)和計(jì)數(shù)在發(fā)酵工程中的價(jià)值和作用，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)一步探索和應(yīng)用微生物發(fā)酵技術(shù)。

布置課后作業(yè)：讓學(xué)生撰寫一篇關(guān)于微生物選擇培養(yǎng)和計(jì)數(shù)的短文或報(bào)告，以鞏固學(xué)習(xí)效果。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：

-《微生物學(xué)教程》中關(guān)于微生物篩選與培養(yǎng)技術(shù)的章節(jié)；

-《發(fā)酵工程》中關(guān)于微生物計(jì)數(shù)方法及其在工業(yè)應(yīng)用中的案例分析；

-《生物技術(shù)通報(bào)》中關(guān)于微生物發(fā)酵技術(shù)在食品、藥品領(lǐng)域的最新研究進(jìn)展。

2.鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行課后自主學(xué)習(xí)和探究：

-研究不同微生物發(fā)酵產(chǎn)品的制作過程，了解微生物選擇培養(yǎng)和計(jì)數(shù)在其中所發(fā)揮的作用；

-調(diào)查生活中常見的發(fā)酵產(chǎn)品，分析其生產(chǎn)過程中可能存在的問題，并提出改進(jìn)意見；

-探究微生物計(jì)數(shù)方法在發(fā)酵工程領(lǐng)域的應(yīng)用，了解各種計(jì)數(shù)方法的優(yōu)缺點(diǎn)及適用場景；

-了解微生物發(fā)酵技術(shù)在生物制藥、環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域的應(yīng)用，探討其發(fā)展趨勢和前景；

-設(shè)計(jì)一個(gè)微生物發(fā)酵實(shí)驗(yàn)，包括微生物篩選、培養(yǎng)和計(jì)數(shù)等環(huán)節(jié)，撰寫實(shí)驗(yàn)方案并進(jìn)行實(shí)踐操作。課后作業(yè)1.請簡述微生物選擇培養(yǎng)的目的和原則，并舉例說明。

答案：微生物選擇培養(yǎng)的目的是為了獲得具有優(yōu)良發(fā)酵性能的菌株。原則包括：篩選具有良好生長性能的菌株、選擇對發(fā)酵條件適應(yīng)性強(qiáng)的菌株、排除有害微生物等。例如，在醬油生產(chǎn)中，篩選出耐鹽、產(chǎn)酶活力高的酵母菌和曲霉菌。

2.請比較顯微鏡直接計(jì)數(shù)法和光電比色計(jì)數(shù)法的優(yōu)缺點(diǎn)。

答案：顯微鏡直接計(jì)數(shù)法優(yōu)點(diǎn)是操作簡單、直觀，缺點(diǎn)是誤差較大、不能區(qū)分活菌和死菌；光電比色計(jì)數(shù)法優(yōu)點(diǎn)是精確度高、可批量操作，缺點(diǎn)是設(shè)備成本較高、對樣品的前處理要求嚴(yán)格。

3.請?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)簡單的微生物培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)方案，包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、材料、步驟和注意事項(xiàng)。

答案：

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模河^察并計(jì)數(shù)特定微生物在給定條件下的生長情況。

材料：微生物菌株、培養(yǎng)基、無菌試管、移液器、培養(yǎng)箱等。

步驟：

a.配制適量的培養(yǎng)基，高壓蒸汽滅菌。

b.將微生物菌株接種到含有培養(yǎng)基的試管中。

c.放入培養(yǎng)箱，按照設(shè)定條件培養(yǎng)。

d.定時(shí)取樣，進(jìn)行顯微鏡直接計(jì)數(shù)或光電比色計(jì)數(shù)。

e.記錄數(shù)據(jù)，分析微生物生長情況。

注意事項(xiàng)：操作過程中要嚴(yán)格無菌操作，防止交叉污染；定期觀察并記錄數(shù)據(jù)，確保實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確性。

4.請舉例說明微生物發(fā)酵在食品工業(yè)中的應(yīng)用。

答案：微生物發(fā)酵在食品工業(yè)中的應(yīng)用非常廣泛，如酸奶、醬油、醋、腐乳等。以酸奶為例，通過乳酸菌的發(fā)酵作用，牛奶中的乳糖轉(zhuǎn)化為乳酸，使得酸奶具有甜酸口感，同時(shí)保留了牛奶的營養(yǎng)價(jià)值。

5.針對某一發(fā)酵產(chǎn)品，分析其生產(chǎn)過程中微生物選擇培養(yǎng)和計(jì)數(shù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，并提出改進(jìn)意見。

答案：以啤酒生產(chǎn)為例，微生物選擇培養(yǎng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是酵母菌的篩選和培養(yǎng)。建議如下：

a.選擇具有較高酒精耐受性和穩(wěn)定性的酵母菌菌株。

b.優(yōu)化培養(yǎng)基成分，提高酵母菌的生長速度和發(fā)酵性能。

c.在酵母菌培養(yǎng)過程中，采用控溫、控濕等條件，確保酵母菌的繁殖和活性。

d.采用自動(dòng)化計(jì)數(shù)設(shè)備，如光電比色計(jì)數(shù)法，提高計(jì)數(shù)準(zhǔn)確性和效率。板書設(shè)計(jì)①微生物選擇培養(yǎng)的目的與原則

-目的：獲得優(yōu)良發(fā)酵性能的菌株

-原則：生長性能、發(fā)酵條件適應(yīng)性、排除有害微生物

②微生物計(jì)數(shù)方法比較

-顯微鏡直接計(jì)數(shù)法：簡單直觀，誤差大，不分活菌死菌

-光電比色計(jì)數(shù)法：精確度高，可批量操作，成本高，要求嚴(yán)格

③微生物培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)

-實(shí)驗(yàn)?zāi)康模河^察計(jì)數(shù)特定微生物生長情況

-材料：微生物菌株、培養(yǎng)基、無菌試管、移液器、培養(yǎng)箱

-步驟：配制培養(yǎng)基，接種菌株，培養(yǎng)，取樣計(jì)數(shù)，記錄分析

-注意事項(xiàng)：無菌操作，定期觀察記錄，確保準(zhǔn)確性

④微生物發(fā)酵在食品工業(yè)中的應(yīng)用

-酸奶、醬油、醋、腐乳等

-以酸奶為例：乳酸菌發(fā)酵，乳糖轉(zhuǎn)乳酸，甜酸口感，保留營養(yǎng)

⑤啤酒生產(chǎn)中微生物選擇培養(yǎng)關(guān)鍵環(huán)節(jié)

-酵母菌篩選與培養(yǎng)

-改進(jìn)意見：選擇高酒精耐受性菌株，優(yōu)化培養(yǎng)基，控溫控濕，自動(dòng)化計(jì)數(shù)設(shè)備課堂1.課堂評價(jià)：

-通過提問檢查學(xué)生對微生物選擇培養(yǎng)和計(jì)數(shù)的基本概念、方法的掌握情況。

-觀察學(xué)生在小組討論和課堂展示中的參與度和表現(xiàn)，評估其合作能力和問題解決能力。

-在實(shí)驗(yàn)操作環(huán)節(jié)，評估學(xué)生的動(dòng)手能力和實(shí)驗(yàn)技能，及時(shí)糾正操作中的錯(cuò)誤。

-定期進(jìn)行課堂測試，了解學(xué)生對知識(shí)點(diǎn)的理解和應(yīng)用能力，針對共性問題進(jìn)行集中講解。

2.作業(yè)評價(jià)：

-對學(xué)生的課后作業(yè)進(jìn)行認(rèn)真批改，重點(diǎn)關(guān)注學(xué)生對微生物選擇培養(yǎng)目的、原則、計(jì)數(shù)方法的掌握程度。

-對學(xué)生撰寫的微生物發(fā)酵案例分析報(bào)告進(jìn)行詳細(xì)點(diǎn)評，提出改進(jìn)意見，鼓勵(lì)學(xué)生深入思考。

-對學(xué)生設(shè)計(jì)的微生物培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行評估，檢查方案的科學(xué)性、可行性，并提供指導(dǎo)。

-鼓勵(lì)學(xué)生在作業(yè)中提出創(chuàng)新性的想法和建議，對有價(jià)值的想法給予肯定和獎(jiǎng)