（新教材同步備課）2024春高中生物 第1章 發(fā)酵工程 1.3 發(fā)酵工程及其應(yīng)用教學(xué)實(shí)錄 新人教版選擇性必修3

（新教材同步備課）2024春高中生物第1章發(fā)酵工程1.3發(fā)酵工程及其應(yīng)用教學(xué)實(shí)錄新人教版選擇性必修3主備人備課成員設(shè)計(jì)思路本節(jié)課以“發(fā)酵工程及其應(yīng)用”為主題，結(jié)合新人教版選擇性必修3教材內(nèi)容，通過(guò)實(shí)際案例分析，引導(dǎo)學(xué)生了解發(fā)酵工程的基本原理和應(yīng)用領(lǐng)域。課程設(shè)計(jì)注重理論與實(shí)踐相結(jié)合，通過(guò)實(shí)驗(yàn)演示和小組討論，提升學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力和創(chuàng)新思維。核心素養(yǎng)目標(biāo)分析本節(jié)課旨在培養(yǎng)學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)，包括：1）理解發(fā)酵工程的基本原理和過(guò)程；2）運(yùn)用科學(xué)探究方法分析發(fā)酵工程的應(yīng)用實(shí)例；3）提高學(xué)生的生物技術(shù)應(yīng)用意識(shí)和創(chuàng)新能力；4）增強(qiáng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感和環(huán)保意識(shí)，認(rèn)識(shí)到生物技術(shù)在解決實(shí)際問(wèn)題中的重要性。學(xué)習(xí)者分析1.學(xué)生已經(jīng)掌握了哪些相關(guān)知識(shí)：

學(xué)生在此前學(xué)習(xí)過(guò)程中已掌握微生物的基本知識(shí)，包括微生物的分類、形態(tài)結(jié)構(gòu)、代謝特點(diǎn)等。此外，學(xué)生對(duì)酶的概念和作用也有所了解，為理解發(fā)酵工程奠定了基礎(chǔ)。

2.學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、能力和學(xué)習(xí)風(fēng)格：

學(xué)生對(duì)生物科學(xué)普遍感興趣，尤其對(duì)微生物和生物技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域充滿好奇。學(xué)生具備一定的觀察能力和實(shí)驗(yàn)操作技能，能夠通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究發(fā)現(xiàn)和解決問(wèn)題。學(xué)習(xí)風(fēng)格上，部分學(xué)生偏好通過(guò)實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐活動(dòng)學(xué)習(xí)，而另一部分學(xué)生則更傾向于理論學(xué)習(xí)和獨(dú)立思考。

3.學(xué)生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：

部分學(xué)生在理解發(fā)酵工程的基本原理時(shí)可能存在困難，如發(fā)酵過(guò)程中微生物的代謝機(jī)制、發(fā)酵條件的控制等。此外，學(xué)生在分析發(fā)酵工程應(yīng)用實(shí)例時(shí)，可能難以將理論知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合。此外，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中可能遇到實(shí)驗(yàn)誤差、實(shí)驗(yàn)失敗等問(wèn)題，需要教師及時(shí)指導(dǎo)和幫助。學(xué)具準(zhǔn)備多媒體課型新授課教法學(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)資源-軟硬件資源：多媒體教學(xué)設(shè)備（投影儀、電腦）、實(shí)驗(yàn)器材（發(fā)酵裝置、顯微鏡、培養(yǎng)皿等）、實(shí)驗(yàn)試劑（培養(yǎng)基、酶制劑等）

-課程平臺(tái)：學(xué)校網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)、生物學(xué)科教學(xué)資源庫(kù)

-信息化資源：發(fā)酵工程相關(guān)視頻資料、在線實(shí)驗(yàn)操作指南、微生物代謝數(shù)據(jù)庫(kù)

-教學(xué)手段：PPT演示、實(shí)驗(yàn)操作演示、小組討論、案例分析教學(xué)流程1.導(dǎo)入新課

詳細(xì)內(nèi)容：

-利用多媒體展示發(fā)酵工程在生活中的應(yīng)用實(shí)例，如酸奶、啤酒、醬油等，引發(fā)學(xué)生對(duì)發(fā)酵工程的好奇心。

-提問(wèn)：“同學(xué)們，你們知道什么是發(fā)酵嗎？發(fā)酵在我們的生活中有哪些應(yīng)用？”

-引導(dǎo)學(xué)生回顧已學(xué)知識(shí)，如微生物的代謝特點(diǎn)、酶的作用等，為新課做好鋪墊。

用時(shí)：5分鐘

2.新課講授

詳細(xì)內(nèi)容：

（1）發(fā)酵工程的基本原理

-介紹發(fā)酵工程的定義、目的和基本流程。

-利用PPT展示發(fā)酵工程的基本原理，包括微生物的選擇、培養(yǎng)基的配制、發(fā)酵條件的控制等。

-結(jié)合實(shí)例分析發(fā)酵工程的關(guān)鍵技術(shù)，如溫度、pH值、氧氣供應(yīng)等對(duì)發(fā)酵過(guò)程的影響。

用時(shí)：10分鐘

（2）發(fā)酵工程的應(yīng)用領(lǐng)域

-介紹發(fā)酵工程在食品、醫(yī)藥、化工等領(lǐng)域的應(yīng)用實(shí)例。

-通過(guò)PPT展示相關(guān)產(chǎn)品，如抗生素、維生素、生物燃料等。

-分析發(fā)酵工程在解決實(shí)際問(wèn)題中的優(yōu)勢(shì)，如資源利用、環(huán)境友好等。

用時(shí)：10分鐘

（3）發(fā)酵工程的發(fā)展趨勢(shì)

-討論發(fā)酵工程在未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，如生物催化、基因工程菌的培育等。

-引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注發(fā)酵工程在新興產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用，如生物能源、生物材料等。

用時(shí)：10分鐘

3.實(shí)踐活動(dòng)

詳細(xì)內(nèi)容：

（1）實(shí)驗(yàn)操作演示

-以酸奶發(fā)酵為例，演示發(fā)酵過(guò)程中微生物的分離和純化、培養(yǎng)基的配制、發(fā)酵條件的控制等實(shí)驗(yàn)操作。

-學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，了解發(fā)酵過(guò)程的基本步驟。

用時(shí)：10分鐘

（2）小組討論：發(fā)酵工程的應(yīng)用案例分析

-將學(xué)生分成小組，每組選擇一個(gè)發(fā)酵工程的應(yīng)用實(shí)例進(jìn)行分析。

-要求學(xué)生從發(fā)酵原理、工藝流程、產(chǎn)品特點(diǎn)等方面進(jìn)行討論，并總結(jié)發(fā)酵工程在解決實(shí)際問(wèn)題中的作用。

用時(shí)：15分鐘

（3）課堂總結(jié)

-教師引導(dǎo)學(xué)生回顧本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)發(fā)酵工程的基本原理和應(yīng)用領(lǐng)域。

-針對(duì)學(xué)生的疑問(wèn)進(jìn)行解答，幫助學(xué)生鞏固所學(xué)知識(shí)。

用時(shí)：5分鐘

4.學(xué)生小組討論

寫3方面內(nèi)容舉例回答XXX：

-XXX：發(fā)酵工程在食品領(lǐng)域的應(yīng)用，例如，討論酸奶、醬油的發(fā)酵過(guò)程和產(chǎn)品特點(diǎn)。

-XXX：發(fā)酵工程在醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用，例如，分析抗生素的發(fā)酵生產(chǎn)過(guò)程及其在疾病治療中的作用。

-XXX：發(fā)酵工程在化工領(lǐng)域的應(yīng)用，例如，探討生物燃料的發(fā)酵制備及其對(duì)環(huán)境的影響。

5.總結(jié)回顧

內(nèi)容：

-本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了發(fā)酵工程的基本原理、應(yīng)用領(lǐng)域和發(fā)展趨勢(shì)，了解了發(fā)酵工程在食品、醫(yī)藥、化工等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。

-強(qiáng)調(diào)發(fā)酵工程在解決實(shí)際問(wèn)題中的重要作用，如資源利用、環(huán)境友好等。

-鼓勵(lì)學(xué)生在今后的學(xué)習(xí)中關(guān)注發(fā)酵工程的新技術(shù)、新產(chǎn)品，為我國(guó)生物產(chǎn)業(yè)的發(fā)展貢獻(xiàn)力量。

用時(shí)：5分鐘

總計(jì)用時(shí)：45分鐘學(xué)生學(xué)習(xí)效果學(xué)生學(xué)習(xí)效果主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1.知識(shí)掌握：

學(xué)生在學(xué)習(xí)發(fā)酵工程及其應(yīng)用后，能夠掌握以下知識(shí)點(diǎn)：

-發(fā)酵工程的基本概念、原理和流程；

-微生物在發(fā)酵過(guò)程中的作用及其代謝特點(diǎn)；

-發(fā)酵條件的控制，如溫度、pH值、氧氣供應(yīng)等；

-發(fā)酵工程在食品、醫(yī)藥、化工等領(lǐng)域的應(yīng)用實(shí)例；

-發(fā)酵工程的發(fā)展趨勢(shì)和新技術(shù)。

2.能力提升：

-實(shí)驗(yàn)操作能力：學(xué)生能夠根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行發(fā)酵實(shí)驗(yàn)，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果；

-分析問(wèn)題能力：學(xué)生能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析發(fā)酵工程在實(shí)際應(yīng)用中的問(wèn)題，并提出解決方案；

-創(chuàng)新思維：學(xué)生在討論發(fā)酵工程的新技術(shù)和新產(chǎn)品時(shí)，能夠提出自己的見(jiàn)解和創(chuàng)意；

-團(tuán)隊(duì)合作能力：在小組討論中，學(xué)生能夠與同伴協(xié)作，共同完成任務(wù)。

3.態(tài)度轉(zhuǎn)變：

學(xué)習(xí)發(fā)酵工程及其應(yīng)用后，學(xué)生的以下態(tài)度發(fā)生轉(zhuǎn)變：

-對(duì)生物科學(xué)產(chǎn)生更濃厚的興趣，認(rèn)識(shí)到生物技術(shù)在解決實(shí)際問(wèn)題中的重要性；

-增強(qiáng)了環(huán)保意識(shí)，認(rèn)識(shí)到發(fā)酵工程在資源利用和環(huán)境友好方面的優(yōu)勢(shì)；

-激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新精神，鼓勵(lì)他們?cè)诮窈蟮膶W(xué)習(xí)和工作中勇于探索和實(shí)踐；

-培養(yǎng)了學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感，使學(xué)生意識(shí)到自己在生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的角色和責(zé)任。

4.實(shí)踐應(yīng)用：

學(xué)生在學(xué)習(xí)發(fā)酵工程及其應(yīng)用后，能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識(shí)應(yīng)用于以下實(shí)踐場(chǎng)景：

-參與學(xué)校或社區(qū)組織的生物科技活動(dòng)，如發(fā)酵實(shí)驗(yàn)、生物制品制作等；

-在日常生活中，關(guān)注發(fā)酵產(chǎn)品的生產(chǎn)和消費(fèi)，了解其背后的科學(xué)原理；

-在未來(lái)的學(xué)習(xí)和工作中，將發(fā)酵工程的知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際項(xiàng)目，如生物制藥、生物能源等。內(nèi)容邏輯關(guān)系①發(fā)酵工程的基本概念與原理

-重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)：發(fā)酵工程的定義、發(fā)酵過(guò)程的基本步驟、微生物在發(fā)酵中的作用。

-重點(diǎn)詞句：發(fā)酵工程、微生物發(fā)酵、代謝產(chǎn)物、發(fā)酵條件。

②發(fā)酵工程的應(yīng)用領(lǐng)域

-重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)：發(fā)酵工程在食品、醫(yī)藥、化工等領(lǐng)域的應(yīng)用實(shí)例。

-重點(diǎn)詞句：食品發(fā)酵、醫(yī)藥發(fā)酵、生物制藥、生物化工。

③發(fā)酵條件的控制與優(yōu)化

-重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)：發(fā)酵過(guò)程中溫度、pH值、氧氣供應(yīng)等條件的控制方法。

-重點(diǎn)詞句：發(fā)酵條件、溫度控制、pH值調(diào)節(jié)、氧氣供應(yīng)。

④發(fā)酵工程的技術(shù)進(jìn)展與發(fā)展趨勢(shì)

-重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)：發(fā)酵工程的新技術(shù)、新工藝、未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。

-重點(diǎn)詞句：生物催化、基因工程菌、生物能源、生物材料。

⑤發(fā)酵工程的社會(huì)影響與倫理問(wèn)題

-重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)：發(fā)酵工程對(duì)環(huán)境、社會(huì)和倫理的影響。

-重點(diǎn)詞句：環(huán)境友好、資源利用、社會(huì)責(zé)任、倫理考量。

⑥發(fā)酵工程的實(shí)際應(yīng)用案例分析

-重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)：通過(guò)實(shí)際案例分析發(fā)酵工程的應(yīng)用效果和挑戰(zhàn)。

-重點(diǎn)詞句：案例分析、實(shí)際應(yīng)用、效果評(píng)估、挑戰(zhàn)與對(duì)策。作業(yè)布置與反饋?zhàn)鳂I(yè)布置：

1.閱讀教材中關(guān)于發(fā)酵工程應(yīng)用的章節(jié)，總結(jié)出三種發(fā)酵產(chǎn)品及其發(fā)酵過(guò)程，并簡(jiǎn)要描述其在生活中的作用。

2.設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，探討溫度對(duì)某種微生物發(fā)酵速率的影響，包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理、材料、方法、步驟和預(yù)期結(jié)果。

3.收集并整理一份關(guān)于發(fā)酵工程在醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用報(bào)告，包括至少三種藥品的發(fā)酵生產(chǎn)過(guò)程和其臨床應(yīng)用。

作業(yè)反饋：

1.對(duì)于總結(jié)發(fā)酵產(chǎn)品及其作用的作業(yè)，教師應(yīng)檢查學(xué)生是否準(zhǔn)確描述了產(chǎn)品的發(fā)酵過(guò)程和作用，是否能夠?qū)⒗碚撝R(shí)與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合。對(duì)于錯(cuò)誤或不足之處，教師應(yīng)指出并解釋正確的知識(shí)點(diǎn)，如發(fā)酵產(chǎn)品的分類、發(fā)酵過(guò)程的關(guān)鍵步驟等。

2.對(duì)于實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的作業(yè)，教師應(yīng)評(píng)估學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是否合理、步驟是否清晰、預(yù)期結(jié)果是否科學(xué)。對(duì)于設(shè)計(jì)不合理或步驟不完整的地方，教師應(yīng)提供具體的修改建議，如實(shí)驗(yàn)變量的控制、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的預(yù)測(cè)等。

3.對(duì)于醫(yī)藥領(lǐng)域應(yīng)用報(bào)告的作業(yè)，教師應(yīng)檢查學(xué)生是否正確理解了發(fā)酵工程在醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用，是否能夠準(zhǔn)確描述藥品的生產(chǎn)過(guò)程和臨床應(yīng)用。對(duì)于內(nèi)容不準(zhǔn)確或分析不深入的地方，