2019版 人教版 高中生物學(xué) 選擇性必修3 生物技術(shù)與工程《第1章 發(fā)酵工程》大單元整體教學(xué)設(shè)計2020課標

版人教版高中生物學(xué)選擇性必修3生物技術(shù)與工程《第1章發(fā)酵工程》大單元整體教學(xué)設(shè)計[2020課標]一、內(nèi)容分析與整合二、《普通高中生物學(xué)課程標準（2017年版2020年修訂）》分解三、學(xué)情分析四、大主題或大概念設(shè)計五、大單元目標敘寫六、大單元教學(xué)重點七、大單元教學(xué)難點八、大單元整體教學(xué)思路九、學(xué)業(yè)評價十、大單元實施思路及教學(xué)結(jié)構(gòu)圖十一、大情境、大任務(wù)創(chuàng)設(shè)十二、單元學(xué)歷案十三、學(xué)科實踐與跨學(xué)科學(xué)習設(shè)計十四、大單元作業(yè)設(shè)計十五、“教-學(xué)-評”一致性課時設(shè)計十六、大單元教學(xué)反思一、內(nèi)容分析與整合（一）教學(xué)內(nèi)容分析高中生物學(xué)選擇性必修3《生物技術(shù)與工程》中的第一章《發(fā)酵工程》是生物學(xué)課程的重要組成部分，它不僅涵蓋了發(fā)酵工程的基本概念、原理，還涉及了微生物的培養(yǎng)技術(shù)、發(fā)酵工程的應(yīng)用等多個方面。本章內(nèi)容旨在通過傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)和現(xiàn)代發(fā)酵工程的對比，讓學(xué)生理解發(fā)酵工程在現(xiàn)代工業(yè)中的重要作用，并通過實踐活動培養(yǎng)學(xué)生的實驗技能和科學(xué)探究能力。本章分為三節(jié)：第一節(jié)：傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用教學(xué)內(nèi)容：介紹傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的歷史背景、基本原理及其在食品生產(chǎn)中的應(yīng)用，如泡菜、果酒和果醋的制作。教學(xué)目標：讓學(xué)生了解傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的基本概念和原理，通過實踐活動掌握泡菜、果酒和果醋的制作方法，培養(yǎng)實驗操作技能和科學(xué)探究興趣。第二節(jié)：微生物的培養(yǎng)技術(shù)及應(yīng)用教學(xué)內(nèi)容：講解微生物的基本培養(yǎng)技術(shù)，包括培養(yǎng)基的配制、無菌技術(shù)、微生物的純培養(yǎng)、選擇培養(yǎng)和計數(shù)等。教學(xué)目標：讓學(xué)生掌握微生物培養(yǎng)的基本方法和技能，理解微生物在發(fā)酵工程中的重要作用，并通過酵母菌的純培養(yǎng)和土壤中分解尿素的細菌的分離與計數(shù)等實踐活動，培養(yǎng)學(xué)生的實驗設(shè)計能力和科學(xué)探究能力。第三節(jié)：發(fā)酵工程及其應(yīng)用教學(xué)內(nèi)容：介紹發(fā)酵工程的基本流程、應(yīng)用實例以及與生物學(xué)有關(guān)的職業(yè)，如發(fā)酵工程制藥工的工作內(nèi)容和要求。教學(xué)目標：讓學(xué)生了解發(fā)酵工程在現(xiàn)代工業(yè)中的廣泛應(yīng)用，理解發(fā)酵工程的基本原理和流程，通過案例分析了解發(fā)酵工程制藥工的工作內(nèi)容和要求，培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)意識和社會責任感。（二）單元內(nèi)容分析本章內(nèi)容緊密圍繞發(fā)酵工程這一主題展開，從傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)到現(xiàn)代發(fā)酵工程，再到發(fā)酵工程的應(yīng)用，形成了一個完整的知識體系。具體來說：傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用知識點：發(fā)酵技術(shù)的歷史背景、基本原理、傳統(tǒng)發(fā)酵食品的制作方法（如泡菜、果酒和果醋）。重點：理解傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的基本原理，掌握泡菜、果酒和果醋的制作方法。難點：如何在實踐活動中準確控制發(fā)酵條件，保證發(fā)酵食品的質(zhì)量。微生物的培養(yǎng)技術(shù)及應(yīng)用知識點：培養(yǎng)基的配制、無菌技術(shù)、微生物的純培養(yǎng)、選擇培養(yǎng)和計數(shù)方法。重點：掌握微生物培養(yǎng)的基本方法和技能，理解微生物在發(fā)酵工程中的重要作用。難點：如何在實驗過程中保持無菌狀態(tài)，避免雜菌污染；如何準確計數(shù)微生物的數(shù)量。發(fā)酵工程及其應(yīng)用知識點：發(fā)酵工程的基本流程、應(yīng)用實例、發(fā)酵工程制藥工的工作內(nèi)容和要求。重點：理解發(fā)酵工程的基本原理和流程，了解發(fā)酵工程在現(xiàn)代工業(yè)中的廣泛應(yīng)用。難點：如何將發(fā)酵工程的理論知識應(yīng)用于實際問題中，培養(yǎng)學(xué)生的問題解決能力和創(chuàng)新思維。（三）單元內(nèi)容整合本章內(nèi)容在整合上注重理論與實踐相結(jié)合，通過傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的介紹，讓學(xué)生理解發(fā)酵工程的基本原理；通過微生物培養(yǎng)技術(shù)的講解，讓學(xué)生掌握微生物培養(yǎng)的基本方法和技能；通過發(fā)酵工程應(yīng)用的案例分析，讓學(xué)生了解發(fā)酵工程在現(xiàn)代工業(yè)中的重要作用。通過實踐活動的設(shè)計，讓學(xué)生在動手操作的過程中加深對理論知識的理解，培養(yǎng)實驗操作技能和科學(xué)探究能力。具體來說，可以將本章內(nèi)容整合為以下幾個部分：發(fā)酵工程概述介紹發(fā)酵工程的基本概念、歷史背景和發(fā)展趨勢。傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)講解傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的基本原理和在食品生產(chǎn)中的應(yīng)用。設(shè)計實踐活動：泡菜、果酒和果醋的制作。微生物培養(yǎng)技術(shù)講解微生物培養(yǎng)的基本方法和技能。設(shè)計實踐活動：酵母菌的純培養(yǎng)和土壤中分解尿素的細菌的分離與計數(shù)。發(fā)酵工程應(yīng)用介紹發(fā)酵工程在現(xiàn)代工業(yè)中的廣泛應(yīng)用。案例分析：發(fā)酵工程制藥工的工作內(nèi)容和要求。綜合實踐設(shè)計一個綜合實踐活動，讓學(xué)生將所學(xué)知識應(yīng)用于實際問題中，如利用發(fā)酵工程生產(chǎn)某種產(chǎn)品（如酸奶）。二、《普通高中生物學(xué)課程標準（2017年版2020年修訂）》分解高中生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)（一）生命觀念生命觀念是指對觀察到的生命現(xiàn)象及相互關(guān)系或特性進行解釋后的抽象，是人們經(jīng)過實證后的觀點，是能夠理解或解釋生物學(xué)相關(guān)事件和現(xiàn)象的意識、觀念和思想方法。在本章教學(xué)中，生命觀念主要體現(xiàn)在以下幾個方面：結(jié)構(gòu)與功能觀：通過講解微生物的基本結(jié)構(gòu)和功能，讓學(xué)生理解微生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)與其生理功能之間的關(guān)系。例如，在講解酵母菌的結(jié)構(gòu)時，可以指出其細胞壁、細胞膜、細胞核等結(jié)構(gòu)與其代謝、繁殖等功能之間的關(guān)系。進化與適應(yīng)觀：通過介紹發(fā)酵技術(shù)的歷史背景和發(fā)展趨勢，讓學(xué)生理解生物技術(shù)在不斷進化和發(fā)展過程中對人類社會的貢獻。例如，在講解傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)時，可以指出隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)也在不斷改進和完善，以適應(yīng)現(xiàn)代社會的需求。穩(wěn)態(tài)與平衡觀：通過講解微生物培養(yǎng)過程中的環(huán)境條件控制，讓學(xué)生理解微生物生長繁殖過程中需要保持穩(wěn)態(tài)和平衡。例如，在講解無菌技術(shù)時，可以指出無菌環(huán)境對于微生物生長繁殖的重要性，以及如何通過控制環(huán)境條件來保持無菌狀態(tài)。物質(zhì)與能量觀：通過講解發(fā)酵過程中的物質(zhì)轉(zhuǎn)化和能量代謝，讓學(xué)生理解生命活動過程中的物質(zhì)和能量變化規(guī)律。例如，在講解發(fā)酵工程的基本原理時，可以指出微生物在發(fā)酵過程中如何利用原料中的營養(yǎng)物質(zhì)進行代謝活動，并產(chǎn)生所需的產(chǎn)物。（二）科學(xué)思維科學(xué)思維是指尊重事實和證據(jù)，崇尚嚴謹和務(wù)實的求知態(tài)度，運用科學(xué)的思維方法認識事物、解決實際問題的思維習慣和能力。在本章教學(xué)中，科學(xué)思維主要體現(xiàn)在以下幾個方面：歸納與概括：引導(dǎo)學(xué)生通過觀察和分析實驗現(xiàn)象，歸納出微生物培養(yǎng)的一般規(guī)律和特點。例如，在觀察酵母菌生長繁殖過程時，可以引導(dǎo)學(xué)生歸納出酵母菌生長繁殖的適宜環(huán)境條件。演繹與推理：引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)已知的科學(xué)原理和事實，推理出未知的實驗結(jié)果或科學(xué)結(jié)論。例如，在講解發(fā)酵工程的基本原理時，可以引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)微生物的代謝特點推理出發(fā)酵過程中可能產(chǎn)生的產(chǎn)物。模型與建模：引導(dǎo)學(xué)生通過構(gòu)建模型來模擬微生物培養(yǎng)過程和發(fā)酵工程流程，加深對相關(guān)知識的理解和記憶。例如，可以引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建微生物培養(yǎng)過程的流程圖或模型圖來展示其培養(yǎng)過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)和步驟。批判性思維：引導(dǎo)學(xué)生對所學(xué)的知識和實驗結(jié)果進行批判性分析和評價，培養(yǎng)獨立思考和解決問題的能力。例如，在討論發(fā)酵工程的應(yīng)用時，可以引導(dǎo)學(xué)生分析不同發(fā)酵工藝的優(yōu)缺點和適用范圍，并提出改進意見或建議。（三）科學(xué)探究科學(xué)探究是指能夠發(fā)現(xiàn)現(xiàn)實世界中的生物學(xué)問題，針對特定的生物學(xué)現(xiàn)象進行觀察、提問、實驗設(shè)計、方案實施以及對結(jié)果的交流與討論的能力。在本章教學(xué)中，科學(xué)探究主要體現(xiàn)在以下幾個方面：觀察與提問：引導(dǎo)學(xué)生觀察微生物培養(yǎng)過程中的實驗現(xiàn)象，并提出相關(guān)的問題或假設(shè)。例如，在觀察酵母菌生長繁殖過程時，可以引導(dǎo)學(xué)生提出關(guān)于酵母菌生長繁殖速度與環(huán)境條件之間關(guān)系的問題或假設(shè)。實驗設(shè)計與實施：引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)提出的問題或假設(shè)設(shè)計實驗方案，并實施實驗來驗證假設(shè)的正確性。例如，在設(shè)計酵母菌純培養(yǎng)實驗時，可以引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)實驗?zāi)康暮鸵笤O(shè)計實驗方案，并選擇適當?shù)膶嶒灢牧虾蛢x器來實施實驗。數(shù)據(jù)收集與分析：引導(dǎo)學(xué)生收集實驗過程中的數(shù)據(jù)并進行統(tǒng)計和分析，以得出科學(xué)的結(jié)論或結(jié)果。例如，在收集酵母菌生長繁殖數(shù)據(jù)時，可以引導(dǎo)學(xué)生采用適當?shù)慕y(tǒng)計方法對數(shù)據(jù)進行分析和處理，并繪制出相應(yīng)的圖表來展示實驗結(jié)果。交流與討論：引導(dǎo)學(xué)生將實驗結(jié)果進行交流和討論，分享實驗心得和體會，并互相評價和改進實驗方案。例如，在實驗結(jié)束后可以組織學(xué)生進行小組討論或全班討論來分享實驗結(jié)果和心得體會，并互相評價和改進實驗方案以提高實驗效果。（四）社會責任社會責任是指基于生物學(xué)的認識參與個人與社會事務(wù)的討論、作出理性解釋和判斷、解決生產(chǎn)生活問題的擔當和能力。在本章教學(xué)中，社會責任主要體現(xiàn)在以下幾個方面：關(guān)注社會問題：引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注與發(fā)酵工程相關(guān)的社會問題，如食品安全、環(huán)境保護等，并思考如何通過生物技術(shù)手段來解決這些問題。例如，在討論發(fā)酵工程的應(yīng)用時，可以引導(dǎo)學(xué)生思考如何利用發(fā)酵工程技術(shù)生產(chǎn)環(huán)保型生物降解材料來減少塑料污染等問題。參與科學(xué)實踐：鼓勵學(xué)生積極參與科學(xué)實踐活動，如參加科技創(chuàng)新大賽、科研項目等，將所學(xué)知識應(yīng)用于實際問題中并解決實際問題。例如，可以組織學(xué)生參加學(xué)?；蛏鐓^(qū)的科技創(chuàng)新活動來展示自己的研究成果和實踐能力。宣傳科學(xué)知識：引導(dǎo)學(xué)生通過撰寫科普文章、制作科普視頻等方式向公眾宣傳發(fā)酵工程等相關(guān)知識，提高公眾對生物技術(shù)的認識和了解。例如，可以組織學(xué)生撰寫關(guān)于發(fā)酵工程技術(shù)的科普文章或制作科普視頻來向公眾介紹生物技術(shù)的原理和應(yīng)用。遵守法律法規(guī)：教育學(xué)生遵守相關(guān)的法律法規(guī)和倫理規(guī)范，在進行科學(xué)研究和實踐活動時要確保合法合規(guī)并尊重他人的權(quán)益和利益。例如，在進行微生物培養(yǎng)實驗時要嚴格遵守實驗室的安全規(guī)范和操作規(guī)程來確保實驗安全并保護環(huán)境和生態(tài)安全。學(xué)情分析（一）已知內(nèi)容分析在進入《發(fā)酵工程》這一單元的學(xué)習之前，學(xué)生已經(jīng)具備了一定的生物學(xué)基礎(chǔ)知識，這些知識為本單元的學(xué)習奠定了堅實的基礎(chǔ)。具體來說，學(xué)生在必修課程《分子與細胞》和《遺傳與進化》中，學(xué)習了細胞的結(jié)構(gòu)與功能、物質(zhì)與能量轉(zhuǎn)換、遺傳信息的傳遞與表達等核心概念，這些內(nèi)容為理解發(fā)酵工程中的微生物代謝、基因工程原理等提供了必要的理論支撐。在日常生活中，學(xué)生也積累了一定的與發(fā)酵工程相關(guān)的實踐經(jīng)驗。例如，許多學(xué)生可能品嘗過發(fā)酵食品如酸奶、泡菜、腐乳等，對發(fā)酵食品有一定的感性認識。學(xué)生也可能通過電視、網(wǎng)絡(luò)等媒體了解到一些與發(fā)酵工程相關(guān)的應(yīng)用，如青霉素等抗生素的生產(chǎn)過程。這些實踐經(jīng)驗有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣，使他們能夠更好地將理論知識與實際應(yīng)用相結(jié)合。在選修課程的學(xué)習過程中，學(xué)生已經(jīng)接觸過一些基本的生物學(xué)實驗技能，如顯微鏡的使用、無菌操作技術(shù)等。這些實驗技能為學(xué)生在本單元中進行微生物培養(yǎng)、發(fā)酵實驗等提供了技術(shù)支持。（二）新知內(nèi)容分析本單元《發(fā)酵工程》涉及的內(nèi)容相對新穎且復(fù)雜，對學(xué)生來說既是一個挑戰(zhàn)也是一個提升自我能力的機會。具體來說，新知內(nèi)容主要包括以下幾個方面：發(fā)酵工程的基本原理：學(xué)生需要了解發(fā)酵工程的定義、發(fā)展歷程以及在現(xiàn)代工業(yè)中的應(yīng)用。他們需要理解微生物在發(fā)酵過程中的作用，以及如何通過控制發(fā)酵條件來優(yōu)化產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量。微生物的培養(yǎng)技術(shù)：學(xué)生將學(xué)習微生物的基本培養(yǎng)方法，包括培養(yǎng)基的配制、滅菌技術(shù)、無菌操作等。他們還需要了解微生物的選擇培養(yǎng)和計數(shù)方法，如平板劃線法、稀釋涂布平板法等。傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用：學(xué)生將通過實踐活動，親手制作泡菜、果酒和果醋等傳統(tǒng)發(fā)酵食品。這一過程中，他們將深刻理解傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的原理和操作要點。發(fā)酵工程制藥：學(xué)生將了解發(fā)酵工程在制藥工業(yè)中的應(yīng)用，包括抗生素、激素、疫苗等藥物的生產(chǎn)過程。他們還需要認識到發(fā)酵工程制藥工這一職業(yè)的重要性和挑戰(zhàn)。微生物菌種的高通量篩選：學(xué)生將了解高通量篩選技術(shù)在微生物菌種選育中的應(yīng)用，以及如何通過現(xiàn)代生物技術(shù)手段提高微生物的生產(chǎn)能力。（三）學(xué)生學(xué)習能力分析高中學(xué)生經(jīng)過初中階段和高中階段必修課程的學(xué)習，已經(jīng)具備了一定的自主學(xué)習能力、實驗探究能力和問題解決能力。這些能力為他們在本單元的學(xué)習提供了有力支持。自主學(xué)習能力：學(xué)生能夠根據(jù)教師提供的學(xué)習資料，自主預(yù)習新課內(nèi)容，理解基本概念和原理。他們還能夠利用網(wǎng)絡(luò)資源，拓展自己的知識面，加深對所學(xué)內(nèi)容的理解。實驗探究能力：學(xué)生已經(jīng)掌握了一些基本的生物學(xué)實驗技能，如顯微鏡的使用、無菌操作等。他們能夠在教師的指導(dǎo)下，獨立完成微生物培養(yǎng)、發(fā)酵實驗等探究性實驗。問題解決能力：學(xué)生已經(jīng)具備了一定的分析問題和解決問題的能力。他們能夠運用所學(xué)知識，分析實驗現(xiàn)象和結(jié)果，提出合理的解釋和結(jié)論。在遇到問題時，他們能夠主動尋求幫助，與同伴或教師進行討論和交流。學(xué)生在學(xué)習能力方面也存在一些不足。例如，部分學(xué)生在自主學(xué)習過程中缺乏主動性和計劃性，需要教師的引導(dǎo)和督促。一些學(xué)生在實驗探究過程中缺乏創(chuàng)新思維和批判性思維，需要教師在實驗設(shè)計、數(shù)據(jù)分析等方面給予更多的指導(dǎo)和支持。（四）學(xué)習障礙突破策略針對學(xué)生在學(xué)習過程中可能遇到的學(xué)習障礙，教師可以采取以下策略進行突破：激發(fā)學(xué)習興趣：通過展示發(fā)酵工程在現(xiàn)代工業(yè)中的應(yīng)用實例，如抗生素的生產(chǎn)、食品發(fā)酵等，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣和好奇心。組織學(xué)生進行實踐活動，如親手制作泡菜、果酒和果醋等，讓學(xué)生在實踐中感受發(fā)酵工程的魅力。強化基礎(chǔ)知識：針對部分學(xué)生對生物學(xué)基礎(chǔ)知識掌握不牢固的問題，教師可以采取復(fù)習舊知、鞏固新知的方式，加強學(xué)生對基本概念和原理的理解。例如，在講授發(fā)酵工程原理之前，先復(fù)習細胞代謝、遺傳信息傳遞等相關(guān)知識。提高實驗技能：針對部分學(xué)生在實驗探究過程中缺乏實驗技能的問題，教師可以加強實驗技能的訓(xùn)練和指導(dǎo)。例如，在微生物培養(yǎng)實驗中，教師可以詳細講解培養(yǎng)基的配制方法、滅菌技術(shù)、無菌操作等要點，并親自示范操作過程。鼓勵學(xué)生多進行實驗操作，提高他們的實驗技能和動手能力。培養(yǎng)創(chuàng)新思維：針對部分學(xué)生在實驗探究過程中缺乏創(chuàng)新思維的問題，教師可以采取啟發(fā)式教學(xué)、問題導(dǎo)向教學(xué)等方式，引導(dǎo)學(xué)生主動思考、積極探索。例如，在微生物菌種選育實驗中，教師可以引導(dǎo)學(xué)生思考如何通過改變培養(yǎng)條件、優(yōu)化發(fā)酵工藝等方式提高微生物的生產(chǎn)能力。鼓勵學(xué)生提出自己的見解和想法，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新思維和批判性思維。加強師生互動：針對部分學(xué)生在學(xué)習過程中缺乏與教師互動的問題，教師可以采取小組討論、合作學(xué)習等方式，促進學(xué)生之間的交流和合作。鼓勵學(xué)生主動向教師提問和尋求幫助，建立良好的師生關(guān)系和互動氛圍。教師可以通過課堂提問、課后輔導(dǎo)等方式，及時了解學(xué)生的學(xué)習情況和困難，給予他們及時的指導(dǎo)和支持。利用信息技術(shù)：針對部分學(xué)生在自主學(xué)習過程中缺乏有效資源的問題，教師可以利用信息技術(shù)手段，為學(xué)生提供豐富的學(xué)習資源和平臺。例如，教師可以利用網(wǎng)絡(luò)資源庫、在線學(xué)習平臺等為學(xué)生提供相關(guān)的學(xué)習資料和視頻教程。鼓勵學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)資源進行自主學(xué)習和拓展學(xué)習，提高他們的信息素養(yǎng)和自主學(xué)習能力。通過激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣、強化基礎(chǔ)知識、提高實驗技能、培養(yǎng)創(chuàng)新思維、加強師生互動和利用信息技術(shù)等手段，教師可以有效地突破學(xué)生在學(xué)習過程中遇到的學(xué)習障礙，提高他們的學(xué)習效果和成績。四、大主題或大概念設(shè)計本單元的大主題設(shè)計為“探索發(fā)酵工程的奧秘：從傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)到現(xiàn)代生物技術(shù)與工程的應(yīng)用”。圍繞這一主題，通過三個子課題的學(xué)習活動，旨在幫助學(xué)生全面理解發(fā)酵工程的發(fā)展歷程、基本原理及其在生物技術(shù)與工程領(lǐng)域的重要應(yīng)用，同時培養(yǎng)學(xué)生的生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。五、大單元目標敘寫高中生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)：（一）生命觀念學(xué)生能夠理解發(fā)酵過程中微生物的代謝活動及其對人類社會的貢獻，形成對生命活動本質(zhì)的認識。學(xué)生能夠運用結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀念，解釋不同微生物在發(fā)酵工程中的作用及其機制。學(xué)生能夠從穩(wěn)態(tài)與平衡觀的角度，理解發(fā)酵過程中微生物生長與環(huán)境條件之間的關(guān)系。（二）科學(xué)思維學(xué)生能夠基于生物學(xué)事實和證據(jù)，運用歸納與概括、演繹與推理等方法，探討發(fā)酵工程的基本原理和應(yīng)用。學(xué)生能夠運用模型與建模的方法，模擬發(fā)酵過程，預(yù)測并解釋不同條件下發(fā)酵產(chǎn)物的變化。學(xué)生能夠運用批判性思維，分析發(fā)酵工程在食品、醫(yī)藥等領(lǐng)域的應(yīng)用及其可能帶來的社會問題。（三）科學(xué)探究學(xué)生能夠針對發(fā)酵工程中的具體問題，提出假設(shè)并設(shè)計實驗方案進行探究。學(xué)生能夠正確使用實驗器具和材料，按照實驗步驟進行操作，并記錄和分析實驗數(shù)據(jù)。學(xué)生能夠與他人合作，共同完成發(fā)酵工程相關(guān)的實驗探究任務(wù)，并撰寫實驗報告。（四）社會責任學(xué)生能夠關(guān)注發(fā)酵工程在食品、醫(yī)藥等領(lǐng)域的應(yīng)用及其可能帶來的環(huán)境影響，形成環(huán)保意識。學(xué)生能夠運用生物學(xué)知識，參與討論發(fā)酵工程產(chǎn)品的安全性和倫理問題，作出理性判斷。學(xué)生能夠結(jié)合本地資源，嘗試開展發(fā)酵工程相關(guān)的實踐活動，為解決現(xiàn)實生活中的問題提供生物學(xué)方案。六、大單元教學(xué)重點發(fā)酵工程的基本原理：重點講解發(fā)酵過程中微生物的代謝活動、發(fā)酵條件的控制以及發(fā)酵產(chǎn)物的分離和提純等基本原理。傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用：通過探究實踐活動，讓學(xué)生親手制作傳統(tǒng)發(fā)酵食品（如泡菜、果酒和果醋等），理解傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的原理和方法。微生物的培養(yǎng)技術(shù)及應(yīng)用：詳細講解微生物的基本培養(yǎng)技術(shù)（包括無菌技術(shù)、培養(yǎng)基的配制等），并通過酵母菌的純培養(yǎng)、土壤中分解尿素的細菌的分離與計數(shù)等探究實踐活動，讓學(xué)生掌握微生物培養(yǎng)的基本技能。發(fā)酵工程制藥工：介紹發(fā)酵工程在醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用，讓學(xué)生了解發(fā)酵工程制藥的基本原理和工藝流程。發(fā)酵工程的社會與經(jīng)濟價值：分析發(fā)酵工程在食品、醫(yī)藥、農(nóng)牧業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用及其社會經(jīng)濟價值，讓學(xué)生認識到發(fā)酵工程在現(xiàn)代社會中的重要作用。七、大單元教學(xué)難點發(fā)酵工程原理的抽象性：發(fā)酵工程涉及微生物的代謝活動、發(fā)酵條件的控制等復(fù)雜原理，對學(xué)生來說較為抽象難懂。微生物培養(yǎng)技術(shù)的規(guī)范性：微生物培養(yǎng)過程需要嚴格遵守無菌操作規(guī)范，否則容易導(dǎo)致實驗失敗，這對學(xué)生的實驗操作技能提出了較高要求。發(fā)酵工程應(yīng)用的多樣性：發(fā)酵工程在食品、醫(yī)藥、農(nóng)牧業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用廣泛且多樣，學(xué)生需要理解不同應(yīng)用領(lǐng)域的具體需求和工藝流程?？茖W(xué)思維與科學(xué)探究能力的培養(yǎng)：本單元要求學(xué)生具備科學(xué)思維和科學(xué)探究能力，能夠針對發(fā)酵工程中的具體問題提出假設(shè)并設(shè)計實驗方案進行探究，這對學(xué)生的綜合素質(zhì)提出了較高要求。教學(xué)策略與方法情境教學(xué)：通過創(chuàng)設(shè)真實或模擬的發(fā)酵工程應(yīng)用場景，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣和探究欲望。例如，可以組織學(xué)生參觀發(fā)酵工廠或?qū)嶒炇?，讓學(xué)生親身體驗發(fā)酵工程的生產(chǎn)過程。探究實踐：通過設(shè)計一系列探究實踐活動（如制作傳統(tǒng)發(fā)酵食品、酵母菌的純培養(yǎng)、土壤中分解尿素的細菌的分離與計數(shù)等），讓學(xué)生在實踐中掌握發(fā)酵工程的基本原理和操作技能。合作學(xué)習：組織學(xué)生以小組合作的形式進行探究實踐活動，培養(yǎng)學(xué)生的團隊協(xié)作能力和溝通能力。案例分析：選取典型的發(fā)酵工程應(yīng)用案例進行分析討論，幫助學(xué)生理解發(fā)酵工程在不同領(lǐng)域的應(yīng)用及其社會經(jīng)濟價值。信息技術(shù)應(yīng)用：充分利用信息技術(shù)手段（如多媒體教學(xué)、在線學(xué)習平臺等），豐富教學(xué)手段和資源，提高教學(xué)效果。教學(xué)評價過程性評價：關(guān)注學(xué)生的學(xué)習過程和實踐表現(xiàn)，通過課堂觀察、實驗記錄、小組討論等方式進行評價。表現(xiàn)性評價：通過學(xué)生的實驗報告、探究項目成果等形式進行評價，考察學(xué)生的科學(xué)探究能力和創(chuàng)新思維。終結(jié)性評價：通過期末考試或綜合測試等方式進行評價，考察學(xué)生對發(fā)酵工程基本原理和應(yīng)用知識的掌握程度。教學(xué)反思與改進在教學(xué)過程中，教師應(yīng)密切關(guān)注學(xué)生的學(xué)習情況和反饋意見，及時調(diào)整教學(xué)策略和方法。教師還應(yīng)注重自我反思和總結(jié)教學(xué)經(jīng)驗教訓(xùn)，不斷改進教學(xué)方法和手段，提高教學(xué)效果和質(zhì)量。例如，針對發(fā)酵工程原理的抽象性問題，教師可以采用動畫演示、模型展示等直觀教學(xué)手段幫助學(xué)生理解；針對微生物培養(yǎng)技術(shù)的規(guī)范性要求，教師可以加強實驗指導(dǎo)和監(jiān)督力度確保實驗順利進行。教師還可以鼓勵學(xué)生積極參與課外實踐活動和社會調(diào)查等活動拓寬視野、增長見識。八、大單元整體教學(xué)思路教學(xué)目標設(shè)定根據(jù)《普通高中生物學(xué)課程標準（2017年版2020年修訂）》的要求，結(jié)合2019版人教版高中生物學(xué)選擇性必修3《生物技術(shù)與工程》中《第1章發(fā)酵工程》的教學(xué)內(nèi)容，本大單元的教學(xué)目標設(shè)定如下，涵蓋高中生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的四個方面：生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究和社會責任。（一）生命觀念理解發(fā)酵工程的生命本質(zhì)：學(xué)生能夠理解發(fā)酵工程是利用微生物的特定功能，在適宜條件下將原料轉(zhuǎn)化為人類所需產(chǎn)物的過程，這一過程體現(xiàn)了生物體的結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的生命觀念。認識微生物的生命活動規(guī)律：通過分析微生物在不同條件下的生長繁殖和代謝活動，學(xué)生能夠認識到微生物生命活動的多樣性和復(fù)雜性，以及環(huán)境對微生物生命活動的影響。形成生態(tài)平衡觀念：通過了解發(fā)酵過程中微生物與其他生物及環(huán)境之間的相互作用，學(xué)生能夠形成生態(tài)平衡的觀念，理解微生物在生態(tài)系統(tǒng)中的重要作用。（二）科學(xué)思維培養(yǎng)歸納與概括能力：通過分析傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)和現(xiàn)代發(fā)酵工程的異同點，學(xué)生能夠歸納出發(fā)酵工程的基本原理和關(guān)鍵技術(shù)，提高歸納與概括能力。運用批判性思維審視發(fā)酵工程：在面對發(fā)酵工程的應(yīng)用實例時，學(xué)生能夠運用批判性思維審視其利弊，提出改進建議，培養(yǎng)科學(xué)審慎的態(tài)度。建立模型解釋發(fā)酵過程：通過構(gòu)建微生物生長曲線模型、發(fā)酵過程模型等，學(xué)生能夠運用模型解釋發(fā)酵過程中的生命現(xiàn)象和規(guī)律，提高科學(xué)思維水平。（三）科學(xué)探究掌握微生物培養(yǎng)技術(shù)：學(xué)生能夠掌握微生物培養(yǎng)基的配制、滅菌、接種、分離和純化等關(guān)鍵技術(shù)，為后續(xù)的發(fā)酵工程實驗打下基礎(chǔ)。設(shè)計并實施發(fā)酵工程實驗：學(xué)生能夠根據(jù)實驗?zāi)康暮鸵螅O(shè)計并實施發(fā)酵工程實驗，包括菌種的選育、培養(yǎng)基的優(yōu)化、發(fā)酵條件的控制等，提高科學(xué)探究能力。分析并解決發(fā)酵工程中的問題：在實驗過程中，學(xué)生能夠及時發(fā)現(xiàn)并分析問題，運用所學(xué)知識提出解決方案，培養(yǎng)解決實際問題的能力。（四）社會責任關(guān)注發(fā)酵工程的社會應(yīng)用：學(xué)生能夠關(guān)注發(fā)酵工程在食品工業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)、農(nóng)牧業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用實例，了解其對社會經(jīng)濟發(fā)展的貢獻。參與發(fā)酵工程的科普宣傳：學(xué)生能夠積極參與發(fā)酵工程的科普宣傳活動，向公眾普及發(fā)酵工程的基本原理和應(yīng)用價值，提高公眾的科學(xué)素養(yǎng)。培養(yǎng)可持續(xù)發(fā)展意識：通過了解發(fā)酵工程在資源循環(huán)利用和環(huán)境保護方面的作用，學(xué)生能夠培養(yǎng)可持續(xù)發(fā)展意識，關(guān)注生物技術(shù)的倫理問題和社會責任。教學(xué)整體思路一、教學(xué)內(nèi)容分析《第1章發(fā)酵工程》是高中生物學(xué)選擇性必修3《生物技術(shù)與工程》中的重要章節(jié)，主要介紹了發(fā)酵工程的基本原理、關(guān)鍵技術(shù)和應(yīng)用實例。本章內(nèi)容涵蓋了傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用、微生物的培養(yǎng)技術(shù)及應(yīng)用、發(fā)酵工程的基本環(huán)節(jié)和應(yīng)用領(lǐng)域等多個方面，旨在通過系統(tǒng)的學(xué)習和實踐，使學(xué)生掌握發(fā)酵工程的基本原理和技術(shù)方法，了解其在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中的重要作用。二、學(xué)情分析高中學(xué)生已經(jīng)具備了一定的生物學(xué)基礎(chǔ)知識和實驗操作技能，對微生物學(xué)、生物化學(xué)等課程有一定的了解。發(fā)酵工程作為一門新興的生物技術(shù)課程，其內(nèi)容涉及面廣、技術(shù)性強，對學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和實驗?zāi)芰μ岢隽溯^高的要求。在教學(xué)過程中需要注重理論與實踐相結(jié)合，通過實驗操作和案例分析等方式激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣和探究欲望。三、教學(xué)重難點分析教學(xué)重點：發(fā)酵工程的基本原理和關(guān)鍵技術(shù)。微生物的培養(yǎng)技術(shù)及應(yīng)用。發(fā)酵工程的應(yīng)用實例和社會價值。教學(xué)難點：如何將抽象的發(fā)酵工程原理轉(zhuǎn)化為具體的實驗操作和技術(shù)應(yīng)用。如何引導(dǎo)學(xué)生運用所學(xué)知識解決實際問題，提高科學(xué)探究能力。如何培養(yǎng)學(xué)生的可持續(xù)發(fā)展意識和社會責任感。四、教學(xué)方法與策略情境教學(xué)法：通過創(chuàng)設(shè)貼近學(xué)生生活實際的情境，如傳統(tǒng)發(fā)酵食品的制作、微生物的培養(yǎng)過程等，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣和探究欲望。實驗探究法：通過設(shè)計并實施一系列發(fā)酵工程實驗，讓學(xué)生在實踐中掌握發(fā)酵工程的基本原理和技術(shù)方法，提高實驗操作能力和科學(xué)探究能力。案例分析法：通過分析發(fā)酵工程在食品工業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用實例，讓學(xué)生了解發(fā)酵工程的社會價值和經(jīng)濟效益，培養(yǎng)可持續(xù)發(fā)展意識和社會責任感。合作學(xué)習法：通過小組合作學(xué)習的方式，讓學(xué)生在交流中相互學(xué)習、相互啟發(fā)，提高團隊協(xié)作能力和溝通能力。五、教學(xué)實施步驟（一）引入新課（1課時）創(chuàng)設(shè)情境：展示一些常見的發(fā)酵食品（如面包、酸奶、醬油等），引導(dǎo)學(xué)生思考這些食品的制作過程及其中的生物學(xué)原理。提出問題：提問學(xué)生是否了解發(fā)酵工程的基本原理和應(yīng)用實例，引出本章的學(xué)習主題。明確目標：向?qū)W生介紹本章的學(xué)習目標和重難點內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣和探究欲望。（二）講授新知（6課時）1.第1節(jié)傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用（2課時）講授內(nèi)容：介紹傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的歷史沿革、基本原理和應(yīng)用實例。實驗操作：指導(dǎo)學(xué)生動手制作泡菜、果酒和果醋等傳統(tǒng)發(fā)酵食品，讓學(xué)生在實踐中掌握傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的基本方法。案例分析：分析傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)在食品工業(yè)中的應(yīng)用實例，如醬油、醋、豆腐乳等的生產(chǎn)過程及其中的生物學(xué)原理。2.第2節(jié)微生物的培養(yǎng)技術(shù)及應(yīng)用（2課時）講授內(nèi)容：介紹微生物的基本培養(yǎng)技術(shù)、無菌操作方法和微生物的選擇培養(yǎng)技術(shù)。實驗操作：指導(dǎo)學(xué)生進行酵母菌的純培養(yǎng)實驗，讓學(xué)生掌握微生物培養(yǎng)的基本技能。拓展視野：介紹微生物菌種的高通量篩選技術(shù)及其應(yīng)用前景，拓寬學(xué)生的知識面和視野。3.第3節(jié)發(fā)酵工程及其應(yīng)用（2課時）講授內(nèi)容：介紹發(fā)酵工程的基本原理、基本環(huán)節(jié)和應(yīng)用領(lǐng)域。案例分析：分析發(fā)酵工程在食品工業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)、農(nóng)牧業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用實例，如青霉素的生產(chǎn)、啤酒的釀造、微生物肥料和農(nóng)藥的生產(chǎn)等。小組討論：組織學(xué)生進行小組討論，探討發(fā)酵工程在可持續(xù)發(fā)展中的重要作用和面臨的挑戰(zhàn)。（三）鞏固練習（2課時）習題練習：通過課堂練習和課后作業(yè)的方式，鞏固學(xué)生對本章知識點的掌握情況。實驗報告：要求學(xué)生撰寫酵母菌純培養(yǎng)實驗和發(fā)酵工程應(yīng)用案例分析的實驗報告，提高學(xué)生的寫作能力和科學(xué)表達能力。（四）總結(jié)提升（1課時）知識總結(jié)：對本章的知識點進行總結(jié)歸納，幫助學(xué)生形成系統(tǒng)的知識體系。方法提煉：提煉本章的學(xué)習方法和思維方法，提高學(xué)生的自主學(xué)習能力和科學(xué)探究能力。情感升華：引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注發(fā)酵工程的社會應(yīng)用和價值導(dǎo)向，培養(yǎng)學(xué)生的可持續(xù)發(fā)展意識和社會責任感。六、學(xué)業(yè)評價過程性評價：通過觀察學(xué)生在課堂上的表現(xiàn)、實驗操作的熟練程度、小組討論的參與度等方面進行評價，及時反饋學(xué)生的學(xué)習情況。結(jié)果性評價：通過課堂練習、課后作業(yè)、實驗報告和期末考試等方式進行評價，全面了解學(xué)生的學(xué)習成果和掌握情況。綜合性評價：結(jié)合過程性評價和結(jié)果性評價的結(jié)果，對學(xué)生進行綜合性評價，全面反映學(xué)生的學(xué)習水平和能力素質(zhì)。七、教學(xué)反思與改進教學(xué)反思：在教學(xué)過程中，教師要及時反思自己的教學(xué)方法和策略是否得當、教學(xué)內(nèi)容是否貼近學(xué)生生活實際、學(xué)生的學(xué)習興趣和探究欲望是否得到激發(fā)等方面的問題。教學(xué)改進：針對教學(xué)反思中發(fā)現(xiàn)的問題和不足之處，教師要及時進行調(diào)整和改進。例如，可以優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法、增加實驗操作的次數(shù)和難度、拓展學(xué)生的知識面和視野等方面的工作。教師還要關(guān)注學(xué)生的個體差異和學(xué)習需求，為不同層次的學(xué)生提供個性化的教學(xué)支持和幫助。通過以上教學(xué)思路的實施，旨在使學(xué)生全面掌握發(fā)酵工程的基本原理和技術(shù)方法，了解其在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中的重要作用和應(yīng)用前景。通過實踐操作和案例分析等方式激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣和探究欲望，提高學(xué)生的實驗操作能力和科學(xué)探究能力。通過綜合性的學(xué)業(yè)評價和教學(xué)反思與改進工作，全面提升學(xué)生的生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)和綜合素質(zhì)水平。九、學(xué)業(yè)評價一、引言學(xué)業(yè)評價是教育教學(xué)過程中不可或缺的重要環(huán)節(jié)，它不僅能夠反映學(xué)生的學(xué)習成果，還能夠指導(dǎo)教師改進教學(xué)方法，促進學(xué)生的學(xué)習和發(fā)展。根據(jù)《普通高中生物學(xué)課程標準（2017年版2020年修訂）》的要求，結(jié)合2019版人教版高中生物學(xué)選擇性必修3《生物技術(shù)與工程》第1章《發(fā)酵工程》的教學(xué)內(nèi)容，本學(xué)業(yè)評價設(shè)計旨在全面評估學(xué)生在生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究和社會責任四個方面的學(xué)科核心素養(yǎng)。二、教學(xué)目標（一）生命觀念理解發(fā)酵過程與微生物代謝的關(guān)系：學(xué)生能夠理解發(fā)酵過程中微生物如何利用原料進行代謝，產(chǎn)生所需產(chǎn)物的基本原理。認識發(fā)酵工程在自然界和人類社會中的作用：學(xué)生能夠認識到發(fā)酵工程在食品、醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，以及其對人類社會的貢獻。形成穩(wěn)態(tài)與平衡的生命觀念：通過了解發(fā)酵過程中微生物的生長、代謝和產(chǎn)物的形成，學(xué)生能夠理解生命系統(tǒng)中的穩(wěn)態(tài)與平衡機制。（二）科學(xué)思維運用歸納與概括的方法理解發(fā)酵原理：學(xué)生能夠根據(jù)實驗觀察和理論知識，歸納出發(fā)酵過程中的關(guān)鍵步驟和影響因素。運用演繹與推理的方法預(yù)測發(fā)酵結(jié)果：學(xué)生能夠通過已知的發(fā)酵條件和微生物特性，推理出可能的發(fā)酵結(jié)果，并進行實驗驗證。運用模型與建模的方法解釋發(fā)酵過程：學(xué)生能夠構(gòu)建簡單的發(fā)酵過程模型，用圖形或文字形式解釋發(fā)酵過程中的物質(zhì)變化和能量轉(zhuǎn)換。（三）科學(xué)探究設(shè)計并實施發(fā)酵實驗：學(xué)生能夠根據(jù)實驗?zāi)康模O(shè)計合理的發(fā)酵實驗方案，包括原料選擇、微生物培養(yǎng)、發(fā)酵條件控制等。收集和分析發(fā)酵數(shù)據(jù)：學(xué)生能夠準確收集發(fā)酵過程中的數(shù)據(jù)，運用統(tǒng)計方法分析數(shù)據(jù)，得出科學(xué)結(jié)論。交流與討論發(fā)酵實驗結(jié)果：學(xué)生能夠清晰、準確地表達實驗過程和結(jié)果，與同學(xué)和教師進行有效的交流和討論。（四）社會責任關(guān)注發(fā)酵工程的社會應(yīng)用：學(xué)生能夠關(guān)注發(fā)酵工程在食品、醫(yī)藥等領(lǐng)域的應(yīng)用，了解其對人類健康和生活質(zhì)量的影響。參與發(fā)酵工程的安全與倫理討論：學(xué)生能夠理解發(fā)酵工程的安全與倫理問題，參與相關(guān)議題的討論，形成正確的價值觀和道德觀。宣傳發(fā)酵工程的環(huán)保意義：學(xué)生能夠認識到發(fā)酵工程在資源節(jié)約和環(huán)境保護方面的意義，積極參與環(huán)保宣傳和實踐活動。三、學(xué)習目標（一）生命觀念了解發(fā)酵工程的基本原理：學(xué)生能夠描述發(fā)酵工程的基本概念、原理和應(yīng)用領(lǐng)域。理解微生物在發(fā)酵過程中的作用：學(xué)生能夠解釋微生物如何參與發(fā)酵過程，產(chǎn)生所需產(chǎn)物。分析發(fā)酵工程中的穩(wěn)態(tài)與平衡：學(xué)生能夠分析發(fā)酵過程中微生物生長、代謝和產(chǎn)物形成的穩(wěn)態(tài)與平衡機制。（二）科學(xué)思維歸納發(fā)酵實驗中的關(guān)鍵步驟：學(xué)生能夠根據(jù)實驗觀察和記錄，歸納出發(fā)酵實驗中的關(guān)鍵步驟和影響因素。推理發(fā)酵條件對結(jié)果的影響：學(xué)生能夠運用演繹與推理的方法，分析發(fā)酵條件（如溫度、pH值、氧氣含量等）對發(fā)酵結(jié)果的影響。構(gòu)建發(fā)酵過程模型：學(xué)生能夠運用模型與建模的方法，構(gòu)建簡單的發(fā)酵過程模型，解釋發(fā)酵過程中的物質(zhì)變化和能量轉(zhuǎn)換。（三）科學(xué)探究設(shè)計發(fā)酵實驗方案：學(xué)生能夠根據(jù)實驗?zāi)康暮鸵螅O(shè)計合理的發(fā)酵實驗方案，包括原料選擇、微生物培養(yǎng)、發(fā)酵條件控制等。實施發(fā)酵實驗并記錄數(shù)據(jù)：學(xué)生能夠按照實驗方案進行發(fā)酵實驗，準確記錄實驗過程中的數(shù)據(jù)。分析數(shù)據(jù)并得出結(jié)論：學(xué)生能夠運用統(tǒng)計方法分析實驗數(shù)據(jù)，得出科學(xué)結(jié)論，并與同學(xué)和教師進行交流和討論。（四）社會責任關(guān)注發(fā)酵工程的社會影響：學(xué)生能夠關(guān)注發(fā)酵工程在食品、醫(yī)藥等領(lǐng)域的應(yīng)用，了解其對社會經(jīng)濟和人類健康的影響。參與發(fā)酵工程的安全與倫理討論：學(xué)生能夠理解發(fā)酵工程的安全與倫理問題，參與相關(guān)議題的討論，形成正確的價值觀和道德觀。宣傳發(fā)酵工程的環(huán)保意義：學(xué)生能夠認識到發(fā)酵工程在資源節(jié)約和環(huán)境保護方面的意義，積極參與環(huán)保宣傳和實踐活動，如推廣使用生物降解材料、減少化學(xué)肥料和農(nóng)藥的使用等。四、評價目標設(shè)定（一）生命觀念評價學(xué)生對發(fā)酵工程基本原理的理解程度：通過課堂提問、作業(yè)和測驗等方式，評估學(xué)生對發(fā)酵工程基本概念、原理和應(yīng)用領(lǐng)域的掌握情況。評價學(xué)生對微生物在發(fā)酵過程中作用的認識程度：通過觀察學(xué)生在實驗中對微生物培養(yǎng)、接種和發(fā)酵過程的操作情況，評估其對微生物在發(fā)酵過程中作用的認識程度。評價學(xué)生分析發(fā)酵工程中穩(wěn)態(tài)與平衡的能力：通過小組討論、案例分析等方式，評估學(xué)生分析發(fā)酵過程中微生物生長、代謝和產(chǎn)物形成的穩(wěn)態(tài)與平衡機制的能力。（二）科學(xué)思維評價學(xué)生歸納發(fā)酵實驗關(guān)鍵步驟的能力：通過批改學(xué)生的實驗報告和作業(yè)，評估其歸納發(fā)酵實驗關(guān)鍵步驟和影響因素的能力。評價學(xué)生推理發(fā)酵條件對結(jié)果影響的能力：通過課堂提問和討論等方式，評估學(xué)生運用演繹與推理的方法分析發(fā)酵條件對結(jié)果影響的能力。評價學(xué)生構(gòu)建發(fā)酵過程模型的能力：通過觀察學(xué)生在課堂上構(gòu)建發(fā)酵過程模型的情況，評估其運用模型與建模的方法解釋發(fā)酵過程中物質(zhì)變化和能量轉(zhuǎn)換的能力。（三）科學(xué)探究評價學(xué)生設(shè)計發(fā)酵實驗方案的能力：通過批改學(xué)生的實驗設(shè)計報告和作業(yè)，評估其設(shè)計合理發(fā)酵實驗方案的能力。評價學(xué)生實施發(fā)酵實驗并記錄數(shù)據(jù)的能力：通過觀察學(xué)生在實驗中的操作情況和數(shù)據(jù)記錄情況，評估其實施發(fā)酵實驗并記錄數(shù)據(jù)的能力。評價學(xué)生分析數(shù)據(jù)并得出結(jié)論的能力：通過批改學(xué)生的實驗報告和作業(yè)，以及組織學(xué)生進行實驗結(jié)果的交流和討論，評估其分析數(shù)據(jù)并得出結(jié)論的能力。（四）社會責任評價學(xué)生關(guān)注發(fā)酵工程社會影響的能力：通過課堂討論、小組作業(yè)等方式，評估學(xué)生關(guān)注發(fā)酵工程在食品、醫(yī)藥等領(lǐng)域應(yīng)用的能力，以及其對社會經(jīng)濟和人類健康影響的認識程度。評價學(xué)生參與發(fā)酵工程安全與倫理討論的能力：通過組織學(xué)生進行發(fā)酵工程安全與倫理問題的討論和辯論，評估其參與相關(guān)議題討論的能力，以及形成正確價值觀和道德觀的能力。評價學(xué)生宣傳發(fā)酵工程環(huán)保意義的能力：通過課堂作業(yè)、小組項目等方式，評估學(xué)生宣傳發(fā)酵工程在資源節(jié)約和環(huán)境保護方面意義的能力，以及參與環(huán)保宣傳和實踐活動的積極性。五、具體評價方法與實施（一）課堂觀察與評價觀察學(xué)生在課堂上的參與度：通過記錄學(xué)生在課堂上的發(fā)言次數(shù)、提問次數(shù)和討論參與度等指標，評估其學(xué)習積極性和課堂參與度。觀察學(xué)生在實驗中的操作情況：通過記錄學(xué)生在實驗中的操作步驟、實驗數(shù)據(jù)的記錄和分析情況等指標，評估其實驗操作能力和科學(xué)探究能力。觀察學(xué)生在小組討論中的表現(xiàn)：通過記錄學(xué)生在小組討論中的發(fā)言次數(shù)、貢獻度和合作情況等指標，評估其團隊協(xié)作能力和交流能力。（二）作業(yè)與測驗評價批改學(xué)生的作業(yè)和測驗：通過批改學(xué)生的作業(yè)和測驗，評估其對發(fā)酵工程基本概念、原理和應(yīng)用領(lǐng)域的掌握情況，以及歸納、推理和構(gòu)建模型的能力。反饋學(xué)生的作業(yè)和測驗結(jié)果：通過及時向?qū)W生反饋作業(yè)和測驗結(jié)果，指出其存在的問題和不足，提出改進建議，促進其學(xué)習和進步。（三）實驗報告評價評價實驗報告的結(jié)構(gòu)和內(nèi)容：通過評價實驗報告的結(jié)構(gòu)（如標題、摘要、實驗?zāi)康?、材料與方法、結(jié)果與分析、結(jié)論等）和內(nèi)容（如實驗設(shè)計的合理性、數(shù)據(jù)的準確性和分析的科學(xué)性等），評估學(xué)生的科學(xué)探究能力和科學(xué)思維能力。評價實驗報告的表達和交流能力：通過評價實驗報告的表達清晰度、邏輯性和交流能力（如能否準確、清晰地表達實驗過程和結(jié)果，能否與同學(xué)和教師進行有效的交流和討論等），評估學(xué)生的語言表達能力和交流能力。（四）小組討論與項目評價組織學(xué)生進行小組討論和項目研究：通過組織學(xué)生進行小組討論和項目研究，評估其團隊協(xié)作能力、交流能力和解決問題的能力。評價小組討論和項目研究的結(jié)果：通過評價小組討論和項目研究的結(jié)果（如討論的深度、廣度和創(chuàng)新性等），評估學(xué)生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力。（五）自我評價與同伴評價引導(dǎo)學(xué)生進行自我評價：通過引導(dǎo)學(xué)生進行自我評價，讓其反思自己的學(xué)習過程和成果，認識自己的優(yōu)點和不足，提出改進建議。組織學(xué)生進行同伴評價：通過組織學(xué)生進行同伴評價，讓其相互評價學(xué)習過程和成果，促進相互學(xué)習和進步。六、總結(jié)與展望通過本學(xué)業(yè)評價的設(shè)計和實施，旨在全面評估學(xué)生在生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究和社會責任四個方面的學(xué)科核心素養(yǎng)。通過及時反饋評價結(jié)果，指導(dǎo)學(xué)生改進學(xué)習方法，促進其全面發(fā)展。在未來的教學(xué)實踐中，我們將繼續(xù)探索和完善學(xué)業(yè)評價體系，為學(xué)生的全面發(fā)展和終身學(xué)習奠定堅實基礎(chǔ)。在未來的教學(xué)中，我們將進一步注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和實踐能力，鼓勵學(xué)生積極參與科學(xué)研究和實踐活動，提高其解決實際問題的能力。我們也將加強與社會各界的合作與交流，拓寬學(xué)生的視野和知識面，為其未來的職業(yè)發(fā)展和人生規(guī)劃提供更多選擇和機會。十、大單元實施思路及教學(xué)結(jié)構(gòu)圖一、大單元實施思路本大單元以《普通高中生物學(xué)課程標準（2017年版2020年修訂）》為指導(dǎo)，圍繞2019版人教版高中生物學(xué)選擇性必修3《生物技術(shù)與工程》中的《第1章發(fā)酵工程》展開教學(xué)。本單元旨在通過一系列的教學(xué)活動，引導(dǎo)學(xué)生深入理解發(fā)酵工程的基本原理、技術(shù)和應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生的生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。以下是詳細的實施思路：整體規(guī)劃，分步實施：將整個單元內(nèi)容分為三大部分：傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用、微生物的培養(yǎng)技術(shù)及應(yīng)用、發(fā)酵工程及其應(yīng)用。每部分再細分為若干小節(jié)，每個小節(jié)設(shè)計具體的教學(xué)活動，如實驗、討論、案例分析等。理論與實踐相結(jié)合：在理論講解的基礎(chǔ)上，安排大量的實踐活動，如制作傳統(tǒng)發(fā)酵食品（泡菜、果酒和果醋）、酵母菌的純培養(yǎng)、土壤中分解尿素的細菌的分離與計數(shù)等。通過實踐活動，加深學(xué)生對理論知識的理解，并培養(yǎng)其動手能力和科學(xué)探究能力。注重科學(xué)探究和科學(xué)思維的培養(yǎng)：設(shè)計一系列探究性問題，引導(dǎo)學(xué)生主動思考、提出問題、設(shè)計實驗方案、實施實驗并分析結(jié)果。通過小組合作、討論交流等方式，培養(yǎng)學(xué)生的合作精神和科學(xué)探究能力。強化學(xué)科核心素養(yǎng)的落實：將生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究和社會責任等核心素養(yǎng)貫穿于整個教學(xué)過程中。通過具體的教學(xué)活動，如案例分析、角色扮演等，培養(yǎng)學(xué)生的生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。跨學(xué)科整合與拓展：將發(fā)酵工程與其他學(xué)科（如化學(xué)、物理、工程等）進行整合，拓寬學(xué)生的知識面和視野。安排與發(fā)酵工程相關(guān)的職業(yè)介紹和實踐活動，如參觀發(fā)酵工程制藥廠等，增強學(xué)生對未來職業(yè)的了解和興趣。多元化評價體系：采用多種評價方式，如課堂表現(xiàn)、實驗報告、小組討論、期末考試等，全面評價學(xué)生的學(xué)習成果。注重過程性評價和終結(jié)性評價的結(jié)合，及時反饋學(xué)生的學(xué)習情況，調(diào)整教學(xué)策略。二、教學(xué)目標設(shè)定（一）生命觀念理解發(fā)酵工程的基本原理：學(xué)生能夠理解發(fā)酵是利用微生物的特定功能，通過現(xiàn)代工程技術(shù)規(guī)?；a(chǎn)對人類有用的產(chǎn)品的過程。認識發(fā)酵工程在生物圈中的作用：學(xué)生能夠認識到發(fā)酵工程在農(nóng)業(yè)、食品工業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)等領(lǐng)域的重要應(yīng)用，理解其對生物圈和人類社會的影響。形成穩(wěn)態(tài)與平衡觀：通過發(fā)酵工程的學(xué)習，學(xué)生能夠理解微生物在發(fā)酵過程中的生長、繁殖和代謝活動，形成穩(wěn)態(tài)與平衡的生命觀念。（二）科學(xué)思維運用歸納與概括的方法：學(xué)生能夠通過對傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)和現(xiàn)代發(fā)酵工程的比較和分析，歸納出發(fā)酵工程的基本原理和特點。運用批判性思維：學(xué)生能夠批判性地分析發(fā)酵工程在實際應(yīng)用中的優(yōu)缺點，提出改進意見和建議。運用創(chuàng)造性思維：學(xué)生能夠結(jié)合所學(xué)知識，創(chuàng)造性地提出新的發(fā)酵工程應(yīng)用方案或解決實際問題的方法。（三）科學(xué)探究提出問題：學(xué)生能夠根據(jù)所學(xué)知識和實際情境，提出與發(fā)酵工程相關(guān)的問題。設(shè)計實驗方案：學(xué)生能夠獨立或小組合作設(shè)計實驗方案，探究發(fā)酵工程中的某個問題或現(xiàn)象。實施實驗并分析結(jié)果：學(xué)生能夠按照實驗方案進行實驗，準確記錄實驗數(shù)據(jù)，并運用科學(xué)方法分析實驗結(jié)果。交流與合作：學(xué)生能夠與小組成員或其他同學(xué)交流實驗心得和體會，分享實驗成果和經(jīng)驗。（四）社會責任關(guān)注社會議題：學(xué)生能夠關(guān)注與發(fā)酵工程相關(guān)的社會議題，如食品安全、環(huán)境保護等，并積極參與討論。參與社會實踐：學(xué)生能夠參與與發(fā)酵工程相關(guān)的社會實踐活動，如參觀發(fā)酵工程制藥廠、參與社區(qū)環(huán)?；顒拥取Ｐ麄骺茖W(xué)知識：學(xué)生能夠向他人宣傳發(fā)酵工程的基本知識和應(yīng)用前景，提高公眾對發(fā)酵工程的認識和興趣。三、教學(xué)結(jié)構(gòu)圖發(fā)酵工程|+++||傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)微生物培養(yǎng)技術(shù)發(fā)酵工程應(yīng)用||++++++||||泡菜制作果酒果醋酵母菌純培養(yǎng)選擇培養(yǎng)與計數(shù)發(fā)酵工程制藥||||實驗實驗實驗案例分析|科學(xué)探究|+++||提出問題設(shè)計實驗|+++||實施實驗分析結(jié)果|交流分享|+++||社會責任科學(xué)思維四、具體教學(xué)實施步驟（一）引入階段（1課時）情境創(chuàng)設(shè)：通過展示發(fā)酵工程在日常生活中的應(yīng)用實例（如酸奶、面包、醬油等），激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣和探究欲望。引導(dǎo)學(xué)生思考：這些食品是如何通過發(fā)酵工程生產(chǎn)出來的？發(fā)酵工程在生產(chǎn)過程中起到了什么作用？目標闡述：明確本單元的學(xué)習目標和教學(xué)內(nèi)容，包括傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用、微生物的培養(yǎng)技術(shù)及應(yīng)用、發(fā)酵工程及其應(yīng)用三個方面。強調(diào)本單元學(xué)習的重要性和意義，引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的學(xué)習態(tài)度和價值觀。（二）傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用（2課時）理論講解：介紹傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的基本原理和特點，包括利用微生物的代謝活動將原料轉(zhuǎn)化為人類所需的產(chǎn)品。講解傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)在食品工業(yè)中的應(yīng)用實例，如泡菜、果酒和果醋的制作過程。實踐活動：泡菜制作：材料準備：新鮮蔬菜（如蘿卜、黃瓜等）、食鹽、清水、泡菜壇等。方法步驟：將蔬菜洗凈切塊，放入泡菜壇中，加入適量的食鹽和清水，密封壇口并置于陰涼處發(fā)酵。結(jié)果觀察：定期觀察泡菜的發(fā)酵情況，記錄發(fā)酵過程中泡菜的顏色、氣味和口感變化。果酒和果醋制作：材料準備：新鮮水果（如葡萄、蘋果等）、酵母菌、醋酸菌、發(fā)酵瓶等。方法步驟：將水果洗凈搗碎，加入適量的酵母菌進行酒精發(fā)酵；待酒精發(fā)酵完成后，再加入醋酸菌進行醋酸發(fā)酵。結(jié)果觀察：定期觀察果酒和果醋的發(fā)酵情況，記錄發(fā)酵過程中果酒和果醋的顏色、氣味和口感變化。討論交流：引導(dǎo)學(xué)生討論泡菜、果酒和果醋制作過程中的科學(xué)原理和技術(shù)要點。分析傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)在食品工業(yè)中的應(yīng)用優(yōu)勢和局限性?？茖W(xué)思維培養(yǎng)：引導(dǎo)學(xué)生運用歸納與概括的方法總結(jié)傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的基本原理和特點。鼓勵學(xué)生運用批判性思維分析傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)在實際應(yīng)用中的優(yōu)缺點并提出改進意見。（三）微生物的培養(yǎng)技術(shù)及應(yīng)用（3課時）理論講解：介紹微生物的基本培養(yǎng)技術(shù)，包括培養(yǎng)基的配制、滅菌、接種、分離和培養(yǎng)等步驟。講解微生物的選擇培養(yǎng)和計數(shù)方法，如稀釋涂布平板法、顯微鏡計數(shù)法等。實踐活動：酵母菌的純培養(yǎng)：材料準備：酵母菌培養(yǎng)液、馬鈴薯瓊脂培養(yǎng)基、接種環(huán)、恒溫培養(yǎng)箱等。方法步驟：配制馬鈴薯瓊脂培養(yǎng)基并進行滅菌處理；使用接種環(huán)從酵母菌培養(yǎng)液中蘸取少量菌液進行平板劃線；將平板置于恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)并觀察酵母菌的生長情況。土壤中分解尿素的細菌的分離與計數(shù)：材料準備：土壤樣品、尿素選擇性培養(yǎng)基、稀釋液、無菌水、涂布器等。方法步驟：采集土壤樣品并進行適當處理；配制尿素選擇性培養(yǎng)基并進行滅菌處理；將土壤樣品稀釋后涂布在尿素選擇性培養(yǎng)基上；將平板置于恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)并觀察細菌的生長情況；采用稀釋涂布平板法統(tǒng)計土壤中分解尿素的細菌數(shù)量。討論交流：引導(dǎo)學(xué)生討論微生物培養(yǎng)過程中的科學(xué)原理和技術(shù)要點。分析微生物培養(yǎng)技術(shù)在發(fā)酵工程中的應(yīng)用優(yōu)勢和局限性?？茖W(xué)探究培養(yǎng)：引導(dǎo)學(xué)生提出問題：如何優(yōu)化微生物培養(yǎng)條件以提高微生物的生長速度和產(chǎn)量？設(shè)計實驗方案：學(xué)生小組合作設(shè)計實驗方案，探究不同培養(yǎng)條件（如溫度、pH值、氧氣含量等）對微生物生長速度和產(chǎn)量的影響。實施實驗并分析結(jié)果：學(xué)生按照實驗方案進行實驗，記錄實驗數(shù)據(jù)并運用科學(xué)方法分析實驗結(jié)果。交流分享：學(xué)生小組之間交流實驗心得和體會，分享實驗成果和經(jīng)驗。科學(xué)思維培養(yǎng)：引導(dǎo)學(xué)生運用創(chuàng)造性思維提出新的微生物培養(yǎng)方案或解決實際問題的方法。鼓勵學(xué)生運用批判性思維分析實驗結(jié)果并提出改進意見。（四）發(fā)酵工程及其應(yīng)用（3課時）理論講解：介紹發(fā)酵工程的基本原理和流程，包括菌種的選育和培養(yǎng)、發(fā)酵條件的控制、產(chǎn)物的分離和提純等方面。講解發(fā)酵工程在農(nóng)業(yè)、食品工業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用實例。案例分析：發(fā)酵工程制藥：案例介紹：以青霉素的生產(chǎn)為例，介紹發(fā)酵工程在制藥工業(yè)中的應(yīng)用。分析討論：引導(dǎo)學(xué)生分析青霉素生產(chǎn)過程中的科學(xué)原理和技術(shù)要點。問題探討：討論如何提高青霉素的產(chǎn)量和質(zhì)量？發(fā)酵過程中可能遇到哪些問題？如何解決這些問題？其他應(yīng)用實例：介紹發(fā)酵工程在食品工業(yè)（如醬油、醋、味精等的生產(chǎn)）、農(nóng)業(yè)（如微生物肥料、微生物農(nóng)藥的生產(chǎn)）等領(lǐng)域的應(yīng)用實例。實踐活動：參觀發(fā)酵工程制藥廠：組織學(xué)生參觀當?shù)氐陌l(fā)酵工程制藥廠，了解發(fā)酵工程制藥的生產(chǎn)流程和技術(shù)要點。小組討論：學(xué)生小組之間討論參觀過程中的所見所聞和所感所想，分享對發(fā)酵工程制藥的認識和理解。社會責任培養(yǎng)：引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注與發(fā)酵工程相關(guān)的社會議題，如食品安全、環(huán)境保護等。鼓勵學(xué)生參與社區(qū)環(huán)保活動或志愿服務(wù)活動，提高社會責任感和公民意識?？茖W(xué)思維培養(yǎng)：引導(dǎo)學(xué)生運用歸納與概括的方法總結(jié)發(fā)酵工程的基本原理和流程。鼓勵學(xué)生運用批判性思維分析發(fā)酵工程在實際應(yīng)用中的優(yōu)缺點并提出改進意見。（五）總結(jié)與反饋階段（1課時）知識總結(jié)：引導(dǎo)學(xué)生回顧本單元的學(xué)習內(nèi)容和重點難點知識。通過課堂提問、小組討論等方式檢查學(xué)生對所學(xué)知識的掌握情況。成果展示：組織學(xué)生展示本單元的學(xué)習成果和實踐活動成果，如實驗報告、小組討論記錄、參觀感想等。通過展示活動增強學(xué)生的自信心和表達能力。反饋與評價：采用多種評價方式對學(xué)生的學(xué)習成果進行評價，包括課堂表現(xiàn)、實驗報告、小組討論、期末考試等。及時反饋學(xué)生的學(xué)習情況，指出存在的問題和不足并提出改進意見。拓展延伸：介紹與發(fā)酵工程相關(guān)的前沿技術(shù)和研究進展，拓寬學(xué)生的知識面和視野。鼓勵學(xué)生關(guān)注發(fā)酵工程領(lǐng)域的最新動態(tài)和發(fā)展趨勢，為未來的學(xué)習和研究打下基礎(chǔ)。通過以上教學(xué)實施步驟，本單元旨在全面培養(yǎng)學(xué)生的生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，提高學(xué)生的科學(xué)探究能力和社會責任感。通過實踐活動和案例分析等方式激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣和探究欲望，促進學(xué)生的全面發(fā)展。十一、大情境、大任務(wù)創(chuàng)設(shè)一、教學(xué)目標設(shè)定（一）生命觀念理解發(fā)酵工程的基本原理：學(xué)生能夠理解發(fā)酵是利用微生物的特定功能，通過現(xiàn)代工程技術(shù)規(guī)?；a(chǎn)對人類有用的產(chǎn)品的過程。通過本單元的學(xué)習，學(xué)生將形成對發(fā)酵工程基本原理的深刻認識，包括微生物在發(fā)酵過程中的作用、發(fā)酵條件的控制以及發(fā)酵產(chǎn)物的分離和提純等。認識發(fā)酵工程在生物圈中的作用：學(xué)生能夠認識到發(fā)酵工程在農(nóng)業(yè)、食品工業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)等領(lǐng)域的重要應(yīng)用。通過實際案例的分析和討論，學(xué)生將理解發(fā)酵工程如何促進資源的有效利用，減少對環(huán)境的污染，并提高產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量。形成結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀念：學(xué)生將通過探究傳統(tǒng)發(fā)酵食品和微生物培養(yǎng)過程中的生物學(xué)原理，理解微生物的結(jié)構(gòu)與功能是如何適應(yīng)其生存環(huán)境和發(fā)酵需求的。例如，酵母菌在無氧條件下進行酒精發(fā)酵，其細胞結(jié)構(gòu)和代謝途徑都是適應(yīng)這一環(huán)境的。（二）科學(xué)思維運用歸納與概括的方法：學(xué)生能夠通過分析傳統(tǒng)發(fā)酵食品和微生物培養(yǎng)過程中的生物學(xué)現(xiàn)象，歸納出微生物生長和代謝的一般規(guī)律。例如，通過觀察不同條件下微生物的生長情況，學(xué)生可以概括出微生物生長所需的最適溫度、pH值等條件。運用批判性思維：學(xué)生將對發(fā)酵工程中的不同觀點和技術(shù)進行批判性思考，評估其科學(xué)性和可行性。例如，在討論微生物菌種的高通量篩選技術(shù)時，學(xué)生將評估該技術(shù)的優(yōu)缺點，并思考如何在實際應(yīng)用中進行改進。運用模型與建模的方法：學(xué)生將通過建立微生物生長和發(fā)酵過程的數(shù)學(xué)模型，加深對發(fā)酵工程原理的理解。例如，學(xué)生可以使用Logistic增長模型來描述微生物在發(fā)酵過程中的生長動態(tài)，并通過模擬實驗來驗證模型的準確性。（三）科學(xué)探究提出可探究的生物學(xué)問題：學(xué)生能夠根據(jù)發(fā)酵工程的基本原理和應(yīng)用，提出具有探究價值的生物學(xué)問題。例如，學(xué)生可以探究不同菌種對同一種發(fā)酵底物的利用效率，或者探究不同發(fā)酵條件對產(chǎn)物產(chǎn)量的影響。設(shè)計并實施探究實驗方案：學(xué)生將能夠根據(jù)所提出的問題，設(shè)計合理的實驗方案，并獨立或合作實施實驗。例如，學(xué)生可以設(shè)計實驗來探究不同溫度條件下酵母菌的酒精發(fā)酵效率，或者探究不同pH值對乳酸菌產(chǎn)酸能力的影響。收集并分析實驗數(shù)據(jù)：學(xué)生將能夠準確地收集實驗數(shù)據(jù)，并運用科學(xué)方法對數(shù)據(jù)進行分析和處理。例如，學(xué)生可以使用統(tǒng)計軟件對實驗數(shù)據(jù)進行回歸分析，以確定不同因素對發(fā)酵產(chǎn)物產(chǎn)量的影響程度。交流與討論實驗結(jié)果：學(xué)生將能夠與他人交流實驗心得和體會，分享實驗成果和經(jīng)驗。通過小組討論和班級匯報等形式，學(xué)生可以相互學(xué)習、取長補短，共同提高科學(xué)探究能力。（四）社會責任關(guān)注社會議題：學(xué)生能夠關(guān)注與發(fā)酵工程相關(guān)的社會議題，如食品安全、環(huán)境保護等，并積極參與討論。例如，學(xué)生可以探討發(fā)酵工程在減少化學(xué)肥料和農(nóng)藥使用方面的潛力，以及如何通過發(fā)酵工程生產(chǎn)更環(huán)保的生物質(zhì)能源。參與社會實踐：學(xué)生能夠參與與發(fā)酵工程相關(guān)的社會實踐活動，如參觀發(fā)酵工程制藥廠、參與社區(qū)環(huán)保活動等。通過親身實踐，學(xué)生可以更深入地了解發(fā)酵工程在社會生活中的應(yīng)用和影響。宣傳科學(xué)知識：學(xué)生能夠向他人宣傳發(fā)酵工程的基本知識和應(yīng)用前景，提高公眾對發(fā)酵工程的認識和興趣。例如，學(xué)生可以通過制作科普海報、撰寫科普文章等方式，向家人、朋友和社區(qū)居民普及發(fā)酵工程的相關(guān)知識。二、大情境創(chuàng)設(shè)（一）情境背景隨著科技的飛速發(fā)展，發(fā)酵工程作為生物技術(shù)與工程領(lǐng)域的重要分支，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于食品工業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)、農(nóng)牧業(yè)等多個領(lǐng)域。發(fā)酵工程利用微生物的特定功能，通過現(xiàn)代工程技術(shù)規(guī)?；a(chǎn)對人類有用的產(chǎn)品，不僅提高了產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量，還減少了對環(huán)境的污染和資源的浪費。對于大多數(shù)高中生來說，發(fā)酵工程仍然是一個相對陌生的領(lǐng)域。為了讓學(xué)生更好地理解和掌握發(fā)酵工程的基本原理和應(yīng)用，我們設(shè)計了一個以“探索發(fā)酵工程的奧秘”為主題的大情境。（二）情境描述在一個虛構(gòu)的“生物科技小鎮(zhèn)”里，有一家名為“發(fā)酵工坊”的企業(yè)，專門從事發(fā)酵工程產(chǎn)品的研發(fā)和生產(chǎn)。這家企業(yè)不僅生產(chǎn)傳統(tǒng)的發(fā)酵食品，如泡菜、果酒和果醋等，還利用發(fā)酵工程技術(shù)生產(chǎn)醫(yī)藥產(chǎn)品、生物肥料和生物農(nóng)藥等高科技產(chǎn)品。隨著市場競爭的日益激烈和消費者需求的不斷變化，“發(fā)酵工坊”面臨著產(chǎn)品升級和技術(shù)創(chuàng)新的巨大壓力。為了應(yīng)對這一挑戰(zhàn)，“發(fā)酵工坊”決定與當?shù)氐母咧泻献?，共同開展一項名為“探索發(fā)酵工程的奧秘”的科研項目。在這個項目中，學(xué)生們將扮演“發(fā)酵工坊”的科研助理，與企業(yè)的研發(fā)人員一起探索發(fā)酵工程的基本原理和應(yīng)用。通過參與企業(yè)的實際生產(chǎn)流程和科研項目，學(xué)生們將深入了解發(fā)酵工程的技術(shù)流程、設(shè)備操作和質(zhì)量控制等方面的知識。學(xué)生們還將利用所學(xué)知識，為企業(yè)提出產(chǎn)品升級和技術(shù)創(chuàng)新的建議，幫助企業(yè)提高產(chǎn)品的競爭力和市場份額。三、大任務(wù)創(chuàng)設(shè)（一）任務(wù)一：探究傳統(tǒng)發(fā)酵食品的制作原理任務(wù)描述：學(xué)生將分組探究傳統(tǒng)發(fā)酵食品（如泡菜、果酒和果醋）的制作原理，了解不同微生物在發(fā)酵過程中的作用以及發(fā)酵條件對產(chǎn)物質(zhì)量的影響?；顒影才牛嘿Y料收集：學(xué)生將通過查閱圖書、網(wǎng)絡(luò)資料等方式，收集關(guān)于傳統(tǒng)發(fā)酵食品制作原理的相關(guān)信息。實驗設(shè)計：學(xué)生將根據(jù)所收集的資料，設(shè)計合理的實驗方案來探究不同微生物在發(fā)酵過程中的作用。實驗實施：學(xué)生將在教師的指導(dǎo)下，獨立或合作實施實驗，觀察并記錄發(fā)酵過程中的生物學(xué)現(xiàn)象。數(shù)據(jù)分析：學(xué)生將運用科學(xué)方法對數(shù)據(jù)進行分析和處理，得出實驗結(jié)論。成果展示：學(xué)生將通過小組討論和班級匯報等形式，展示實驗成果和經(jīng)驗，分享學(xué)習心得和體會。評價標準：實驗設(shè)計的合理性：評價學(xué)生實驗設(shè)計的科學(xué)性、可行性和創(chuàng)新性。實驗操作的規(guī)范性：評價學(xué)生在實驗過程中的操作規(guī)范性和安全意識。數(shù)據(jù)分析的準確性：評價學(xué)生數(shù)據(jù)分析的準確性和科學(xué)性。成果展示的清晰性：評價學(xué)生成果展示的清晰性和邏輯性。（二）任務(wù)二：微生物的基本培養(yǎng)技術(shù)探究任務(wù)描述：學(xué)生將分組探究微生物的基本培養(yǎng)技術(shù)，了解培養(yǎng)基的配制、無菌操作技術(shù)以及微生物的分離和純化等方面的知識?；顒影才牛豪碚搶W(xué)習：學(xué)生將通過課堂講授、觀看視頻等方式，學(xué)習微生物基本培養(yǎng)技術(shù)的理論知識。實驗操作：學(xué)生將在教師的指導(dǎo)下，進行酵母菌的純培養(yǎng)實驗，掌握培養(yǎng)基的配制、滅菌、接種和培養(yǎng)等操作技能。拓展延伸：學(xué)生將了解微生物菌種的高通量篩選技術(shù)，并探討其在發(fā)酵工程中的應(yīng)用前景。案例分析：學(xué)生將分析實際案例，了解微生物培養(yǎng)技術(shù)在發(fā)酵工程中的應(yīng)用優(yōu)勢和局限性。成果交流：學(xué)生將通過小組討論和班級匯報等形式，交流學(xué)習心得和體會，分享實驗成果和經(jīng)驗。評價標準：理論學(xué)習的掌握程度：評價學(xué)生對微生物基本培養(yǎng)技術(shù)理論知識的掌握程度。實驗操作的熟練程度：評價學(xué)生在實驗操作過程中的熟練程度和準確性。拓展延伸的深度：評價學(xué)生對微生物菌種高通量篩選技術(shù)的了解程度和應(yīng)用前景的探討深度。案例分析的全面性：評價學(xué)生對微生物培養(yǎng)技術(shù)在發(fā)酵工程中的應(yīng)用優(yōu)勢和局限性的分析全面性。成果交流的清晰性：評價學(xué)生成果交流的清晰性和邏輯性。（三）任務(wù)三：微生物的選擇培養(yǎng)和計數(shù)探究任務(wù)描述：學(xué)生將分組探究微生物的選擇培養(yǎng)和計數(shù)技術(shù)，了解選擇培養(yǎng)基的配制、微生物的分離和純化以及微生物數(shù)量的測定等方面的知識?；顒影才牛豪碚搶W(xué)習：學(xué)生將通過課堂講授、觀看視頻等方式，學(xué)習微生物選擇培養(yǎng)和計數(shù)技術(shù)的理論知識。實驗操作：學(xué)生將在教師的指導(dǎo)下，進行土壤中分解尿素的細菌的分離與計數(shù)實驗，掌握選擇培養(yǎng)基的配制、滅菌、接種、培養(yǎng)和計數(shù)等操作技能。數(shù)據(jù)分析：學(xué)生將運用科學(xué)方法對數(shù)據(jù)進行分析和處理，得出實驗結(jié)論。拓展應(yīng)用：學(xué)生將探討微生物選擇培養(yǎng)和計數(shù)技術(shù)在發(fā)酵工程中的應(yīng)用前景，并提出創(chuàng)新性的應(yīng)用方案。成果展示：學(xué)生將通過小組討論和班級匯報等形式，展示實驗成果和經(jīng)驗，分享學(xué)習心得和體會。評價標準：理論學(xué)習的掌握程度：評價學(xué)生對微生物選擇培養(yǎng)和計數(shù)技術(shù)理論知識的掌握程度。實驗操作的熟練程度：評價學(xué)生在實驗操作過程中的熟練程度和準確性。數(shù)據(jù)分析的準確性：評價學(xué)生數(shù)據(jù)分析的準確性和科學(xué)性。拓展應(yīng)用的創(chuàng)新性：評價學(xué)生對微生物選擇培養(yǎng)和計數(shù)技術(shù)在發(fā)酵工程中的應(yīng)用前景的探討深度和創(chuàng)新性。成果展示的清晰性：評價學(xué)生成果展示的清晰性和邏輯性。（四）任務(wù)四：發(fā)酵工程的應(yīng)用探究任務(wù)描述：學(xué)生將分組探究發(fā)酵工程在食品工業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)、農(nóng)牧業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用，了解發(fā)酵工程的基本原理、技術(shù)流程和應(yīng)用前景。活動安排：資料收集：學(xué)生將通過查閱圖書、網(wǎng)絡(luò)資料等方式，收集關(guān)于發(fā)酵工程在各個領(lǐng)域應(yīng)用的相關(guān)信息。實地考察：學(xué)生將參觀當?shù)氐陌l(fā)酵工程制藥廠或其他相關(guān)企業(yè)，了解發(fā)酵工程的實際生產(chǎn)流程和質(zhì)量控制等方面的知識。案例分析：學(xué)生將分析實際案例，了解發(fā)酵工程在不同領(lǐng)域的應(yīng)用優(yōu)勢和局限性。創(chuàng)新設(shè)計：學(xué)生將結(jié)合所學(xué)知識，提出一種基于發(fā)酵工程的新產(chǎn)品開發(fā)方案，并撰寫詳細的設(shè)計報告。成果展示：學(xué)生將通過小組討論和班級匯報等形式，展示設(shè)計報告和實驗成果，分享學(xué)習心得和體會。評價標準：資料收集的完整性：評價學(xué)生資料收集的完整性和準確性。實地考察的收獲：評價學(xué)生在實地考察過程中的學(xué)習收獲和體會。案例分析的全面性：評價學(xué)生對發(fā)酵工程在不同領(lǐng)域的應(yīng)用優(yōu)勢和局限性的分析全面性。創(chuàng)新設(shè)計的合理性：評價學(xué)生新產(chǎn)品開發(fā)方案的合理性和可行性。成果展示的清晰性：評價學(xué)生成果展示的清晰性和邏輯性。四、實施步驟與保障措施（一）實施步驟啟動階段：明確項目目標和任務(wù)要求，組建學(xué)生科研小組，制定詳細的項目實施計劃。準備階段：收集相關(guān)資料和實驗材料，準備實驗設(shè)備和儀器，進行理論學(xué)習和實驗操作培訓(xùn)。實施階段：按照項目實施計劃，分組進行實驗操作、數(shù)據(jù)分析和案例研究等工作?？偨Y(jié)階段：撰寫實驗報告和設(shè)計報告，進行成果展示和交流討論，對項目實施過程進行總結(jié)和反思。拓展階段：將項目成果應(yīng)用于實際生產(chǎn)或科研活動中，提出創(chuàng)新性的應(yīng)用方案或改進建議。（二）保障措施師資保障：聘請具有豐富教學(xué)經(jīng)驗和科研能力的教師擔任項目指導(dǎo)教師，為學(xué)生提供專業(yè)的指導(dǎo)和支持。設(shè)施保障：提供完善的實驗設(shè)備和儀器，確保實驗操作的順利進行。加強與當?shù)仄髽I(yè)的合作與交流，為學(xué)生提供更多的實踐機會和資源。經(jīng)費保障：合理安排項目經(jīng)費預(yù)算，確保項目實施的順利進行。積極爭取社會各界的支持和贊助，為項目提供更多的資金和資源保障。安全保障：加強實驗安全教育和管理，確保學(xué)生在實驗過程中的安全。制定應(yīng)急預(yù)案和處置措施，應(yīng)對可能發(fā)生的突發(fā)事件和安全事故。通過以上大情境和大任務(wù)的創(chuàng)設(shè)與實施，學(xué)生將能夠更深入地理解和掌握發(fā)酵工程的基本原理和應(yīng)用技術(shù)，提高生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)和科學(xué)探究能力。通過與企業(yè)的合作與交流，學(xué)生還將了解發(fā)酵工程在社會生活中的應(yīng)用和影響，增強社會責任感和創(chuàng)新意識。十二、單元學(xué)歷案（一）單元主題與課時單元主題：發(fā)酵工程課時設(shè)計：本單元共分為6課時，與“本單元的大單元實施思路及教學(xué)結(jié)構(gòu)圖（思維導(dǎo)圖）”和具體教學(xué)實施步驟完全一致。第1課時：引入階段情境創(chuàng)設(shè)與目標闡述第2課時：傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用（上）理論講解與泡菜制作實驗第3課時：傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用（下）果酒果醋制作實驗與討論交流第4課時：微生物的培養(yǎng)技術(shù)及應(yīng)用（上）微生物基本培養(yǎng)技術(shù)講解與酵母菌純培養(yǎng)實驗第5課時：微生物的培養(yǎng)技術(shù)及應(yīng)用（下）微生物選擇培養(yǎng)和計數(shù)講解與土壤中分解尿素的細菌分離與計數(shù)實驗第6課時：發(fā)酵工程及其應(yīng)用發(fā)酵工程基本環(huán)節(jié)講解、案例分析、參觀活動與總結(jié)反饋（二）學(xué)習目標教學(xué)目標/學(xué)習目標設(shè)定：（一）生命觀念理解發(fā)酵工程的基本原理：學(xué)生能夠理解發(fā)酵是利用微生物的特定功能，通過現(xiàn)代工程技術(shù)規(guī)模化生產(chǎn)對人類有用的產(chǎn)品的過程。認識發(fā)酵工程在生物圈中的作用：學(xué)生能夠認識到發(fā)酵工程在農(nóng)業(yè)、食品工業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)等領(lǐng)域的重要應(yīng)用，理解其對生物圈和人類社會的影響。形成穩(wěn)態(tài)與平衡觀：通過發(fā)酵工程的學(xué)習，學(xué)生能夠理解微生物在發(fā)酵過程中的生長、繁殖和代謝活動，形成穩(wěn)態(tài)與平衡的生命觀念。（二）科學(xué)思維運用歸納與概括的方法：學(xué)生能夠通過對傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)和現(xiàn)代發(fā)酵工程的比較和分析，歸納出發(fā)酵工程的基本原理和特點。運用批判性思維：學(xué)生能夠批判性地分析發(fā)酵工程在實際應(yīng)用中的優(yōu)缺點，提出改進意見和建議。運用創(chuàng)造性思維：學(xué)生能夠結(jié)合所學(xué)知識，創(chuàng)造性地提出新的發(fā)酵工程應(yīng)用方案或解決實際問題的方法。（三）科學(xué)探究提出問題：學(xué)生能夠根據(jù)所學(xué)知識和實際情境，提出與發(fā)酵工程相關(guān)的問題。探究發(fā)酵工程中的某個問題或現(xiàn)象：學(xué)生能夠設(shè)計并實施實驗方案，探究發(fā)酵工程中的某個具體問題或現(xiàn)象。實施實驗并分析結(jié)果：學(xué)生能夠按照實驗方案進行實驗，準確記錄實驗數(shù)據(jù)，并運用科學(xué)方法分析實驗結(jié)果。分享實驗成果和經(jīng)驗：學(xué)生能夠以口頭或書面的形式與他人分享實驗成果和經(jīng)驗。（四）社會責任關(guān)注社會議題：學(xué)生能夠關(guān)注與發(fā)酵工程相關(guān)的社會議題，如食品安全、環(huán)境保護等，并積極參與討論。參與社會實踐：學(xué)生能夠參與與發(fā)酵工程相關(guān)的社會實踐活動，如參觀發(fā)酵工程制藥廠、參與社區(qū)環(huán)?；顒拥?。宣傳科學(xué)知識：學(xué)生能夠向他人宣傳發(fā)酵工程的基本知識和應(yīng)用前景，提高公眾對發(fā)酵工程的認識和興趣。（三）評價任務(wù)課堂表現(xiàn)評價：觀察學(xué)生在課堂上的參與度、合作精神和科學(xué)探究能力，記錄學(xué)生在討論、實驗和分享過程中的表現(xiàn)。實驗報告評價：評價學(xué)生提交的實驗報告，包括實驗?zāi)康摹⒎椒?、步驟、數(shù)據(jù)記錄和分析、結(jié)論等部分，評估學(xué)生的科學(xué)思維能力和實驗操作技能。小組討論評價：評估學(xué)生在小組討論中的表現(xiàn)，包括是否積極參與討論、是否能夠提出有見地的觀點、是否能夠與他人合作解決問題等。期末考試評價：設(shè)計包含發(fā)酵工程基本原理、技術(shù)、應(yīng)用和社會責任等方面的試題，通過期末考試評價學(xué)生對本單元知識的掌握程度和應(yīng)用能力。（四）學(xué)習過程第1課時：引入階段情境創(chuàng)設(shè)：通過展示發(fā)酵工程在日常生活中的應(yīng)用實例（如酸奶、面包、醬油等），激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣和探究欲望。引導(dǎo)學(xué)生思考這些食品是如何通過發(fā)酵工程生產(chǎn)出來的，以及發(fā)酵工程在生產(chǎn)過程中起到了什么作用。目標闡述：明確本單元的學(xué)習目標和教學(xué)內(nèi)容，包括傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用、微生物的培養(yǎng)技術(shù)及應(yīng)用、發(fā)酵工程及其應(yīng)用三個方面。強調(diào)本單元學(xué)習的重要性和意義，引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的學(xué)習態(tài)度和價值觀。第2課時：傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用（上）理論講解：介紹傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的基本原理和特點，包括利用微生物的代謝活動將原料轉(zhuǎn)化為人類所需的產(chǎn)品。講解傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)在食品工業(yè)中的應(yīng)用實例，如泡菜的制作過程。實驗活動：進行泡菜制作實驗。學(xué)生分組進行，按照實驗步驟配制泡菜原料、接種乳酸菌、控制發(fā)酵條件等。教師巡回指導(dǎo)，確保實驗安全順利進行。第3課時：傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用（下）實驗活動：繼續(xù)果酒果醋制作實驗。學(xué)生分組進行，按照實驗步驟準備水果、接種酵母菌、控制發(fā)酵條件等。教師巡回指導(dǎo)，解答學(xué)生疑問。討論交流：引導(dǎo)學(xué)生討論實驗過程中遇到的問題和解決方案，分享實驗心得和體會。分析不同發(fā)酵食品的制作原理和微生物種類，探討發(fā)酵條件對發(fā)酵過程的影響。第4課時：微生物的培養(yǎng)技術(shù)及應(yīng)用（上）理論講解：介紹微生物的基本培養(yǎng)技術(shù)，包括培養(yǎng)基的配制、滅菌方法、接種技術(shù)等。講解無菌操作的重要性和實驗室安全規(guī)范。實驗活動：進行酵母菌純培養(yǎng)實驗。學(xué)生分組進行，按照實驗步驟配制馬鈴薯瓊脂培養(yǎng)基、滅菌處理、接種酵母菌、培養(yǎng)觀察等。教師巡回指導(dǎo)，確保實驗成功進行。第5課時：微生物的培養(yǎng)技術(shù)及應(yīng)用（下）理論講解：介紹微生物的選擇培養(yǎng)和計數(shù)方法，包括選擇培養(yǎng)基的配制原理、稀釋涂布平板法、顯微鏡計數(shù)法等。講解微生物菌種資源的重要性和保護方法。實驗活動：進行土壤中分解尿素的細菌分離與計數(shù)實驗。學(xué)生分組進行，按照實驗步驟采集土壤樣品、配制選擇培養(yǎng)基、稀釋涂布平板、培養(yǎng)觀察等。教師巡回指導(dǎo)，解答學(xué)生疑問。拓展視野：介紹微生物菌種的高通量篩選技術(shù)，包括基因組測序、基因編輯、代謝工程等前沿技術(shù)。引導(dǎo)學(xué)生思考這些技術(shù)在發(fā)酵工程中的應(yīng)用前景。第6課時：發(fā)酵工程及其應(yīng)用理論講解：介紹發(fā)酵工程的基本環(huán)節(jié)和流程，包括菌種的選育和培養(yǎng)、發(fā)酵條件的控制、產(chǎn)物的分離和提純等方面。講解發(fā)酵工程在農(nóng)業(yè)、食品工業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用實例。案例分析：以青霉素的生產(chǎn)為例，介紹發(fā)酵工程在制藥工業(yè)中的應(yīng)用。引導(dǎo)學(xué)生分析青霉素生產(chǎn)過程中的科學(xué)原理和技術(shù)要點，討論如何提高青霉素的產(chǎn)量和質(zhì)量。參觀活動：組織學(xué)生參觀當?shù)氐陌l(fā)酵工程制藥廠或相關(guān)實驗室，了解發(fā)酵工程制藥的生產(chǎn)流程和技術(shù)要點。鼓勵學(xué)生與技術(shù)人員交流互動，提出自己的問題和見解?？偨Y(jié)反饋：引導(dǎo)學(xué)生回顧本單元的學(xué)習內(nèi)容和重點難點知識，通過課堂提問、小組討論等方式檢查學(xué)生對所學(xué)知識的掌握情況。及時反饋學(xué)生的學(xué)習情況，指出存在的問題和不足并提出改進意見。介紹與發(fā)酵工程相關(guān)的前沿技術(shù)和研究進展，拓寬學(xué)生的知識面和視野。鼓勵學(xué)生關(guān)注發(fā)酵工程領(lǐng)域的最新動態(tài)和發(fā)展趨勢，為未來的學(xué)習和研究打下基礎(chǔ)。（五）作業(yè)與檢測作業(yè)設(shè)計實驗報告撰寫：要求學(xué)生撰寫泡菜制作實驗和酵母菌純培養(yǎng)實驗的實驗報告，包括實驗?zāi)康?、方法、步驟、數(shù)據(jù)記錄和分析、結(jié)論等部分。案例分析報告：要求學(xué)生以青霉素的生產(chǎn)為例，撰寫發(fā)酵工程在制藥工業(yè)中的應(yīng)用案例分析報告，分析青霉素生產(chǎn)過程中的科學(xué)原理和技術(shù)要點，提出自己的見解和改進建議。社會實踐報告：要求學(xué)生撰寫參觀發(fā)酵工程制藥廠或相關(guān)實驗室的社會實踐報告，介紹參觀過程中的所見所聞和所感所想，分享對發(fā)酵工程制藥的認識和理解。拓展思考題：設(shè)計一些與發(fā)酵工程相關(guān)的拓展思考題，如“如何利用發(fā)酵工程生產(chǎn)可再生能源？”“發(fā)酵工程在環(huán)境保護中有哪些應(yīng)用？”等，鼓勵學(xué)生查閱資料、思考討論并撰寫小論文或報告。檢測設(shè)計課堂小測驗：在每節(jié)課結(jié)束時進行課堂小測驗，檢測學(xué)生對本節(jié)課知識點的掌握情況。測驗題目以選擇題、填空題和簡答題為主，注重考察學(xué)生的基礎(chǔ)知識和應(yīng)用能力。單元測試：在本單元學(xué)習結(jié)束后進行單元測試，全面檢測學(xué)生對本單元知識的掌握程度和應(yīng)用能力。測試題目以選擇題、填空題、簡答題和實驗設(shè)計題為主，注重考察學(xué)生的綜合素質(zhì)和實踐能力。期末考試：在學(xué)期末進行期末考試，包含本單元內(nèi)容的試題。試題設(shè)計注重考察學(xué)生的綜合素質(zhì)和實踐能力，包括發(fā)酵工程的基本原理、技術(shù)、應(yīng)用和社會責任等方面的知識。（六）學(xué)后反思學(xué)生反思：反思自己在學(xué)習過程中的表現(xiàn)和不足之處，如是否積極參與課堂討論、是否認真完成實驗報告和作業(yè)、是否關(guān)注與發(fā)酵工程相關(guān)的社會議題等。總結(jié)自己在發(fā)酵工程領(lǐng)域的知識收獲和應(yīng)用能力提升情況，如是否掌握了發(fā)酵工程的基本原理和技術(shù)要點、是否能夠運用所學(xué)知識解決實際問題等。思考自己在未來的學(xué)習和生活中如何繼續(xù)關(guān)注和探索發(fā)酵工程領(lǐng)域的知識和技術(shù)發(fā)展動態(tài)。教師反思：反思自己在教學(xué)過程中的表現(xiàn)和不足之處，如是否充分激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習興趣和探究欲望、是否有效引導(dǎo)了學(xué)生參與課堂討論和實驗活動、是否及時給予了學(xué)生反饋和指導(dǎo)等?？偨Y(jié)自己在發(fā)酵工程領(lǐng)域的教學(xué)經(jīng)驗和教學(xué)方法創(chuàng)新情況，如是否采用了多樣化的教學(xué)手段和評價方式、是否注重培養(yǎng)學(xué)生的生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)等。思考自己在未來的教學(xué)中如何繼續(xù)優(yōu)化教學(xué)設(shè)計和方法創(chuàng)新，以更好地滿足學(xué)生的學(xué)習需求和發(fā)展要求。也要關(guān)注發(fā)酵工程領(lǐng)域的知識和技術(shù)發(fā)展動態(tài)，及時更新教學(xué)內(nèi)容和方法手段。十三、學(xué)科實踐與跨學(xué)科學(xué)習設(shè)計一、引言《普通高中生物學(xué)課程標準（2017年版2020年修訂）》明確指出，生物學(xué)課程應(yīng)以核心素養(yǎng)為宗旨，著眼于學(xué)生適應(yīng)未來社會發(fā)展和個人生活的需要，從生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究和社會責任等方面發(fā)展學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)。在本單元《發(fā)酵工程》的教學(xué)中，我們將圍繞這一核心理念，結(jié)合學(xué)科實踐與跨學(xué)科學(xué)習，全面提升學(xué)生的生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。二、教學(xué)目標設(shè)定（一）生命觀念理解發(fā)酵工程的基本原理：學(xué)生能夠理解發(fā)酵是利用微生物的特定功能，通過現(xiàn)代工程技術(shù)規(guī)?；a(chǎn)對人類有用的產(chǎn)品的過程。通過實踐活動，學(xué)生能夠直觀感受到微生物在發(fā)酵過程中的作用，形成對微生物與發(fā)酵工程之間關(guān)系的深刻理解。認識發(fā)酵工程在生物圈中的作用：學(xué)生能夠認識到發(fā)酵工程在農(nóng)業(yè)、食品工業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)等領(lǐng)域的重要應(yīng)用，理解其對生物圈和人類社會的影響。通過案例分析，學(xué)生能夠了解到發(fā)酵工程在解決糧食問題、提高食品質(zhì)量、生產(chǎn)藥物等方面的實際作用。形成穩(wěn)態(tài)與平衡觀：通過發(fā)酵工程的學(xué)習，學(xué)生能夠理解微生物在發(fā)酵過程中的生長、繁殖和代謝活動，形成穩(wěn)態(tài)與平衡的生命觀念。在實驗中，學(xué)生能夠觀察到微生物在不同條件下的生長情況，理解環(huán)境條件對微生物生長的影響。（二）科學(xué)思維運用歸納與概括的方法：學(xué)生能夠通過對傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)和現(xiàn)代發(fā)酵工程的比較和分析，歸納出發(fā)酵工程的基本原理和特點。在小組討論中，學(xué)生能夠分享各自的觀點，共同總結(jié)出發(fā)酵工程的共性特征。運用批判性思維：學(xué)生能夠批判性地分析發(fā)酵工程在實際應(yīng)用中的優(yōu)缺點，提出改進意見和建議。在案例分析中，學(xué)生能夠針對特定的發(fā)酵工程應(yīng)用，提出自己的見解，評估其可行性和潛在風險。運用創(chuàng)造性思維：學(xué)生能夠結(jié)合所學(xué)知識，創(chuàng)造性地提出新的發(fā)酵工程應(yīng)用方案或解決實際問題的方法。在拓展視野環(huán)節(jié)，學(xué)生能夠了解到發(fā)酵工程在新能源、環(huán)保等領(lǐng)域的應(yīng)用前景，激發(fā)自己的創(chuàng)新思維。（三）科學(xué)探究提出問題：學(xué)生能夠根據(jù)所學(xué)知識和實際情境，提出與發(fā)酵工程相關(guān)的問題。在探究實踐活動中，學(xué)生能夠針對具體的發(fā)酵過程，提出自己的疑問，并設(shè)計實驗進行探究。設(shè)計實驗方案：學(xué)生能夠獨立或小組合作設(shè)計實驗方案，明確實驗?zāi)康摹⒃?、步驟和預(yù)期結(jié)果。在實驗設(shè)計環(huán)節(jié)，學(xué)生能夠根據(jù)實驗要求，選擇合適的實驗材料和儀器，制定詳細的實驗步驟。實施實驗并分析結(jié)果：學(xué)生能夠按照實驗方案進行實驗，準確記錄實驗數(shù)據(jù)，并運用科學(xué)方法對實驗結(jié)果進行分析。在實驗過程中，學(xué)生能夠觀察到微生物的生長情況，測量發(fā)酵產(chǎn)物的產(chǎn)量和質(zhì)量，對實驗結(jié)果進行統(tǒng)計和分析。交流與合作：學(xué)生能夠與小組成員或其他同學(xué)交流實驗心得和體會，共同解決實驗過程中遇到的問題。在小組討論中，學(xué)生能夠分享自己的實驗數(shù)據(jù)和結(jié)果，討論實驗中的異?，F(xiàn)象和可能的原因。