1.3發(fā)酵工程及其應(yīng)用（教學(xué)設(shè)計(jì)）-2023-2024學(xué)年高二下學(xué)期生物人教版（2019）選擇性必修3

1.3發(fā)酵工程及其應(yīng)用（教學(xué)設(shè)計(jì)）-2023-2024學(xué)年高二下學(xué)期生物人教版（2019）選擇性必修3課題：科目：班級：課時(shí)：計(jì)劃3課時(shí)教師：單位：一、教學(xué)內(nèi)容本節(jié)課的內(nèi)容選自人教版（2019）選擇性必修3，第1.3節(jié)“發(fā)酵工程及其應(yīng)用”。主要內(nèi)容包括：

1.發(fā)酵工程的定義和應(yīng)用領(lǐng)域

2.發(fā)酵工程的基本原理

3.常見發(fā)酵工程的應(yīng)用實(shí)例

4.發(fā)酵工程對我國農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、食品等產(chǎn)業(yè)的影響二、核心素養(yǎng)目標(biāo)本節(jié)課旨在培養(yǎng)學(xué)生的生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、社會責(zé)任和實(shí)踐創(chuàng)新等學(xué)科核心素養(yǎng)。通過學(xué)習(xí)發(fā)酵工程的定義和應(yīng)用領(lǐng)域，使學(xué)生認(rèn)識到生物技術(shù)的應(yīng)用對人類生活的影響，培養(yǎng)生命觀念；通過分析發(fā)酵工程的基本原理，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和科學(xué)探究能力；通過討論常見發(fā)酵工程的應(yīng)用實(shí)例，培養(yǎng)學(xué)生的社會責(zé)任感和實(shí)踐創(chuàng)新能力。三、學(xué)習(xí)者分析1.學(xué)生已經(jīng)掌握了哪些相關(guān)知識。

學(xué)生在初中階段已經(jīng)學(xué)習(xí)過微生物、發(fā)酵等基礎(chǔ)知識，對微生物的生長繁殖、代謝產(chǎn)物有所了解。此外，學(xué)生在高一生物學(xué)課程中學(xué)習(xí)了細(xì)胞工程的基本原理和應(yīng)用，對基因工程、細(xì)胞工程等生物技術(shù)有所認(rèn)識。這些知識為本節(jié)課的學(xué)習(xí)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)生對生物技術(shù)尤其是應(yīng)用性較強(qiáng)的內(nèi)容感興趣，喜歡通過實(shí)例了解生物技術(shù)在實(shí)際生活中的應(yīng)用。在學(xué)習(xí)能力方面，學(xué)生具備一定的自主學(xué)習(xí)和合作探究能力，能夠通過實(shí)驗(yàn)、討論等方式深入理解知識。在學(xué)習(xí)風(fēng)格方面，學(xué)生喜歡直觀、形象的教學(xué)方式，對實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)例分析感興趣。

3.學(xué)生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)。

學(xué)生在理解發(fā)酵工程的基本原理時(shí)，可能會對微生物的生長繁殖、代謝產(chǎn)物等知識產(chǎn)生混淆，需要教師進(jìn)行有針對性的講解和舉例。在討論發(fā)酵工程的應(yīng)用實(shí)例時(shí)，學(xué)生可能對某些行業(yè)的具體應(yīng)用不熟悉，需要教師提供更多實(shí)例和背景知識。此外，學(xué)生在分析發(fā)酵工程對社會、環(huán)境影響時(shí)，可能缺乏全面、深入的思考，需要教師進(jìn)行引導(dǎo)和啟發(fā)。四、教學(xué)方法與策略1.選擇適合教學(xué)目標(biāo)和學(xué)習(xí)者特點(diǎn)的教學(xué)方法。

本節(jié)課采用講授、討論、案例研究、項(xiàng)目導(dǎo)向?qū)W習(xí)等教學(xué)方法。講授法用于介紹發(fā)酵工程的定義、基本原理和應(yīng)用領(lǐng)域；討論法用于分析發(fā)酵工程對社會、環(huán)境的影響；案例研究法用于探討具體的發(fā)酵工程應(yīng)用實(shí)例；項(xiàng)目導(dǎo)向?qū)W習(xí)法用于學(xué)生分組完成發(fā)酵工程相關(guān)的實(shí)踐項(xiàng)目。

2.設(shè)計(jì)具體的教學(xué)活動。

教學(xué)活動包括：角色扮演、實(shí)驗(yàn)、游戲等。角色扮演活動讓學(xué)生扮演發(fā)酵工程相關(guān)行業(yè)的專家，討論發(fā)酵工程在各自行業(yè)中的應(yīng)用和挑戰(zhàn)；實(shí)驗(yàn)活動讓學(xué)生親手操作發(fā)酵過程，觀察微生物的生長和代謝產(chǎn)物；游戲活動通過模擬發(fā)酵工程的生產(chǎn)過程，讓學(xué)生在輕松愉快的氛圍中學(xué)習(xí)知識。

3.確定教學(xué)媒體和資源的使用。

教學(xué)媒體和資源包括PPT、視頻、在線工具等。PPT用于展示發(fā)酵工程的定義、基本原理和應(yīng)用實(shí)例；視頻用于展示發(fā)酵工程的實(shí)際生產(chǎn)過程和應(yīng)用案例；在線工具用于學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作和數(shù)據(jù)分析。通過這些媒體和資源，使學(xué)生更直觀地了解發(fā)酵工程的知識和應(yīng)用。五、教學(xué)實(shí)施過程1.課前自主探索。

教師活動：

-布置預(yù)習(xí)任務(wù)，要求學(xué)生查閱相關(guān)資料，了解發(fā)酵工程的定義、基本原理和應(yīng)用領(lǐng)域。

-設(shè)計(jì)預(yù)習(xí)作業(yè)，如填空題、選擇題等，檢查學(xué)生對預(yù)習(xí)內(nèi)容的掌握情況。

學(xué)生活動：

-自主查閱資料，了解發(fā)酵工程的定義、基本原理和應(yīng)用領(lǐng)域。

-完成預(yù)習(xí)作業(yè)，鞏固對預(yù)習(xí)內(nèi)容的理解。

采用的教學(xué)方法：自主學(xué)習(xí)、檢查預(yù)習(xí)。

教學(xué)手段：在線資源、預(yù)習(xí)作業(yè)。

教學(xué)資源：網(wǎng)絡(luò)資料、預(yù)習(xí)作業(yè)。

作用和目的：培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力，檢查學(xué)生的預(yù)習(xí)情況，為課堂學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

2.課中強(qiáng)化技能。

教師活動：

-講授發(fā)酵工程的定義、基本原理和應(yīng)用領(lǐng)域。

-組織討論，讓學(xué)生分析發(fā)酵工程對社會、環(huán)境的影響。

-展示發(fā)酵工程的實(shí)際生產(chǎn)過程和應(yīng)用案例。

學(xué)生活動：

-聽講、記筆記，掌握發(fā)酵工程的定義、基本原理和應(yīng)用領(lǐng)域。

-參與討論，分析發(fā)酵工程對社會、環(huán)境的影響。

-觀察發(fā)酵工程的實(shí)際生產(chǎn)過程和應(yīng)用案例。

采用的教學(xué)方法：講授、討論、案例研究。

教學(xué)手段：PPT、視頻。

教學(xué)資源：PPT、視頻。

作用和目的：通過講授，讓學(xué)生掌握發(fā)酵工程的基本知識；通過討論，培養(yǎng)學(xué)生分析問題的能力；通過案例研究，讓學(xué)生了解發(fā)酵工程的實(shí)際應(yīng)用。

3.課后拓展應(yīng)用。

教師活動：

-布置課后作業(yè)，要求學(xué)生總結(jié)本節(jié)課所學(xué)知識，撰寫心得體會。

-組織學(xué)生進(jìn)行分組討論，分析發(fā)酵工程在各自行業(yè)中的應(yīng)用和挑戰(zhàn)。

-指導(dǎo)學(xué)生完成發(fā)酵工程相關(guān)的實(shí)踐項(xiàng)目，如制作酸奶、面包等。

學(xué)生活動：

-總結(jié)本節(jié)課所學(xué)知識，撰寫心得體會。

-分組討論，分析發(fā)酵工程在各自行業(yè)中的應(yīng)用和挑戰(zhàn)。

-完成發(fā)酵工程相關(guān)的實(shí)踐項(xiàng)目，如制作酸奶、面包等。

采用的教學(xué)方法：實(shí)踐項(xiàng)目、討論、實(shí)踐。

教學(xué)手段：實(shí)踐項(xiàng)目、討論。

教學(xué)資源：實(shí)踐項(xiàng)目、討論。

作用和目的：通過課后作業(yè)，鞏固學(xué)生對知識的掌握；通過分組討論，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力；通過實(shí)踐項(xiàng)目，讓學(xué)生將所學(xué)知識應(yīng)用于實(shí)際生活，提高學(xué)生的實(shí)踐能力。六、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：

-《發(fā)酵工程與食品工業(yè)》（作者：張曉峰，出版社：化學(xué)工業(yè)出版社）

-《發(fā)酵工程在醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用》（作者：李艷，出版社：化學(xué)工業(yè)出版社）

-《發(fā)酵工程與社會發(fā)展》（作者：王麗，出版社：化學(xué)工業(yè)出版社）

-《發(fā)酵工程與環(huán)境保護(hù)》（作者：趙明，出版社：化學(xué)工業(yè)出版社）

2.鼓勵學(xué)生進(jìn)行課后自主學(xué)習(xí)和探究：

-讓學(xué)生查閱資料，了解我國發(fā)酵工程的發(fā)展現(xiàn)狀和未來趨勢。

-讓學(xué)生分析發(fā)酵工程在農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、食品等行業(yè)的具體應(yīng)用案例，撰寫報(bào)告。

-讓學(xué)生探討發(fā)酵工程在環(huán)境保護(hù)方面的作用，提出自己的觀點(diǎn)和建議。

-讓學(xué)生思考發(fā)酵工程對人類生活的影響，撰寫心得體會。

3.開展課后實(shí)踐活動：

-組織學(xué)生參觀當(dāng)?shù)氐陌l(fā)酵工程企業(yè)，了解生產(chǎn)過程和應(yīng)用實(shí)例。

-鼓勵學(xué)生在家中嘗試制作發(fā)酵食品，如酸奶、面包等，觀察微生物的生長和代謝產(chǎn)物。

-讓學(xué)生收集身邊的廢棄物，如果皮、蔬菜等，進(jìn)行發(fā)酵實(shí)驗(yàn)，探究其對環(huán)境的影響。

-組織學(xué)生開展關(guān)于發(fā)酵工程的科普宣傳活動，提高同學(xué)們的環(huán)保意識。七、典型例題講解例題一：

題目：請簡述發(fā)酵工程的定義、基本原理和應(yīng)用領(lǐng)域。

答案：發(fā)酵工程是指利用微生物在無氧或微氧條件下進(jìn)行生物合成反應(yīng)，生產(chǎn)各種生物制品的過程?；驹戆ㄎ⑸锏纳L繁殖、代謝產(chǎn)物等。應(yīng)用領(lǐng)域包括食品工業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)、農(nóng)業(yè)等。

例題二：

題目：請舉例說明發(fā)酵工程在食品工業(yè)中的應(yīng)用。

答案：發(fā)酵工程在食品工業(yè)中的應(yīng)用包括制作酸奶、啤酒、面包等。例如，制作酸奶是通過發(fā)酵牛奶中的乳糖產(chǎn)生乳酸，從而使酸奶具有獨(dú)特的酸味和口感。

例題三：

題目：請簡述發(fā)酵工程在醫(yī)藥工業(yè)中的應(yīng)用。

答案：發(fā)酵工程在醫(yī)藥工業(yè)中的應(yīng)用包括生產(chǎn)抗生素、疫苗、酶制劑等。例如，青霉素的產(chǎn)生是通過發(fā)酵青霉菌菌株產(chǎn)生的。

例題四：

題目：請舉例說明發(fā)酵工程在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用。

答案：發(fā)酵工程在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用包括生產(chǎn)有機(jī)肥料、農(nóng)藥等。例如，通過發(fā)酵豆渣等廢棄物生產(chǎn)有機(jī)肥料，可以提高土壤肥力，促進(jìn)植物生長。

例題五：

題目：請簡述發(fā)酵工程對我國農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、食品等產(chǎn)業(yè)的影響。

答案：發(fā)酵工程對我國農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、食品等產(chǎn)業(yè)具有重要影響。在農(nóng)業(yè)方面，發(fā)酵工程可以提高土壤肥力，促進(jìn)植物生長，提高農(nóng)業(yè)產(chǎn)量。在醫(yī)藥方面，發(fā)酵工程可以生產(chǎn)抗生素、疫苗等生物制品，提高醫(yī)藥水平。在食品方面，發(fā)酵工程可以生產(chǎn)酸奶、啤酒、面包等食品，豐富食品種類，提高食品質(zhì)量。八、內(nèi)容邏輯關(guān)系重點(diǎn)知識點(diǎn)：發(fā)酵工程、微生物、無氧或微氧條件、生物制品、食品工業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)、農(nóng)業(yè)等。

板書設(shè)計(jì)：

-發(fā)酵工程：微生物在無氧或微氧條件下生產(chǎn)生物制品。

-應(yīng)用領(lǐng)域：食品工業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)、農(nóng)業(yè)等。

2.發(fā)酵工程的基本原理

重點(diǎn)知識點(diǎn)：微生物、生長繁殖、代謝產(chǎn)物、營養(yǎng)物質(zhì)、能量等。

板書設(shè)計(jì)：

-微生物：發(fā)酵工程的主體，具有生長繁殖能力。

-生長繁殖：微生物通過代謝營養(yǎng)物質(zhì)產(chǎn)生能量，實(shí)現(xiàn)生長繁殖。

-代謝產(chǎn)物：微生物在代謝過程中產(chǎn)生各種代謝產(chǎn)物，如抗生素、酶制劑等。

3.發(fā)酵工程的應(yīng)用實(shí)例

重點(diǎn)知識點(diǎn)：酸奶、啤酒、面包、抗生素、疫苗、有機(jī)肥料、農(nóng)藥等。

板書設(shè)計(jì)：

-食品工業(yè)：酸奶、啤酒、面包等。

-醫(yī)藥工業(yè)：抗生素、疫苗等。

-農(nóng)業(yè)：有機(jī)肥料、農(nóng)藥等。教學(xué)評價(jià)與反饋1.課堂表現(xiàn)：

教師將通過觀察學(xué)生的課堂參與程度、提問回答情況、筆記記錄等，評價(jià)學(xué)生的課堂表現(xiàn)。例如，學(xué)生是否積極提問、是否認(rèn)真聽講、是否積極參與討論等。

2.小組討論成果展示：

教師將評價(jià)學(xué)生在小組討論中的貢獻(xiàn)和表現(xiàn)，包括學(xué)生的觀點(diǎn)表達(dá)、分析問題的能力、團(tuán)隊(duì)合作精神等。例如，學(xué)生是否能夠提出有見地的觀點(diǎn)、是否能夠有效地支持自己的觀點(diǎn)、是否能夠與小組成員有效溝通等。

3.隨堂測試：

教師將通過隨堂測試評價(jià)學(xué)生對課堂所學(xué)知識的掌握程度。例如，測試題包括選擇題、填空題、簡答題等，測試內(nèi)容涵蓋發(fā)酵工程的定義、基本原理、應(yīng)用實(shí)例等。

4.課后作業(yè)：

教師將評價(jià)學(xué)