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1.3發(fā)酵工程及其應(yīng)用的教案-2023-2024學(xué)年高二下學(xué)期生物人教版(2019)選擇性必修3主備人備課成員課程基本信息1.課程名稱:1.3發(fā)酵工程及其應(yīng)用的教案-2023-2024學(xué)年高二下學(xué)期生物人教版(2019)選擇性必修3
2.教學(xué)年級(jí)和班級(jí):2023-2024學(xué)年高二下學(xué)期,生物課程,具體班級(jí)待定。
3.授課時(shí)間:本節(jié)課的具體上課時(shí)間待定。
4.教學(xué)時(shí)數(shù):1課時(shí),45分鐘。教學(xué)目標(biāo)分析本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)將圍繞生物學(xué)科的核心素養(yǎng)進(jìn)行設(shè)計(jì),旨在通過(guò)教學(xué)活動(dòng),使學(xué)生能夠:
1.理解發(fā)酵工程的概念及其在現(xiàn)代生物技術(shù)中的重要地位,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和探究精神。
2.掌握發(fā)酵工程的基本原理和關(guān)鍵技術(shù),包括微生物的選擇、培養(yǎng)、發(fā)酵過(guò)程的控制等,提升學(xué)生的實(shí)踐操作能力。
3.能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析發(fā)酵工程在食品、醫(yī)藥、環(huán)保等領(lǐng)域的具體應(yīng)用,培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用意識(shí)和創(chuàng)新能力。
4.了解我國(guó)在發(fā)酵工程領(lǐng)域的發(fā)展?fàn)顩r和前沿動(dòng)態(tài),增強(qiáng)學(xué)生的國(guó)家認(rèn)同感和科技自信。
5.通過(guò)小組合作、討論探究等教學(xué)活動(dòng),培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和批判性思維能力。
6.通過(guò)實(shí)例分析,使學(xué)生認(rèn)識(shí)到發(fā)酵工程在促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展、提高人民生活質(zhì)量方面的積極作用,增強(qiáng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感。教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)
本節(jié)課的核心內(nèi)容是發(fā)酵工程的概念、基本原理和關(guān)鍵技術(shù)及其在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用。具體來(lái)說(shuō),重點(diǎn)包括以下幾個(gè)方面:
(1)發(fā)酵工程的概念:發(fā)酵工程是指通過(guò)微生物發(fā)酵生產(chǎn)各種產(chǎn)品的過(guò)程,包括食品、醫(yī)藥、化工、環(huán)保等領(lǐng)域。
(2)基本原理:包括微生物的選擇、培養(yǎng)、發(fā)酵過(guò)程的控制等。
(3)關(guān)鍵技術(shù):包括菌種篩選、發(fā)酵罐設(shè)計(jì)、發(fā)酵過(guò)程優(yōu)化等。
(4)應(yīng)用領(lǐng)域:包括食品工業(yè)(如啤酒、葡萄酒、酸奶等)、醫(yī)藥工業(yè)(如抗生素、疫苗等)、化工工業(yè)(如氨基酸、有機(jī)酸等)、環(huán)保工業(yè)(如生物降解、生物處理等)。
2.教學(xué)難點(diǎn)
本節(jié)課的難點(diǎn)主要集中在對(duì)發(fā)酵工程的基本原理和關(guān)鍵技術(shù)以及應(yīng)用領(lǐng)域的理解和掌握。具體來(lái)說(shuō),難點(diǎn)包括以下幾個(gè)方面:
(1)微生物的選擇和培養(yǎng):微生物的選擇和培養(yǎng)是發(fā)酵工程的基礎(chǔ),需要學(xué)生掌握微生物的特性、篩選方法、培養(yǎng)基的配制等。
(2)發(fā)酵過(guò)程的控制:發(fā)酵過(guò)程的控制是保證產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量的關(guān)鍵,需要學(xué)生掌握溫度、pH、溶氧等參數(shù)的調(diào)節(jié)方法。
(3)應(yīng)用領(lǐng)域的理解:發(fā)酵工程在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用廣泛,需要學(xué)生能夠理解并掌握不同應(yīng)用領(lǐng)域的基本原理和關(guān)鍵技術(shù)。
(4)實(shí)例分析:通過(guò)實(shí)例分析,使學(xué)生能夠?qū)⒗碚撝R(shí)與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合,提高學(xué)生的應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力。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)方法與手段1.教學(xué)方法
(1)講授法:教師通過(guò)講解、示范等方式,向?qū)W生傳授發(fā)酵工程的概念、基本原理和關(guān)鍵技術(shù),以及其在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用。
(2)討論法:教師組織學(xué)生進(jìn)行小組討論,讓學(xué)生通過(guò)交流、合作,深入理解發(fā)酵工程的基本原理和關(guān)鍵技術(shù),以及其在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用。
(3)實(shí)驗(yàn)法:教師安排學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作,讓學(xué)生親身體驗(yàn)發(fā)酵過(guò)程,加深對(duì)發(fā)酵工程的理解和掌握。
2.教學(xué)手段
(1)多媒體教學(xué):教師利用多媒體設(shè)備,如PPT、視頻等,展示發(fā)酵工程的相關(guān)圖片、動(dòng)畫(huà)、實(shí)例等,幫助學(xué)生更好地理解抽象的理論知識(shí)。
(2)教學(xué)軟件:教師利用教學(xué)軟件,如虛擬實(shí)驗(yàn)室、仿真軟件等,讓學(xué)生在虛擬環(huán)境中進(jìn)行發(fā)酵過(guò)程的操作,提高學(xué)生的實(shí)踐操作能力。
(3)小組合作:教師組織學(xué)生進(jìn)行小組合作,讓學(xué)生通過(guò)分工、合作完成發(fā)酵工程的實(shí)驗(yàn)操作,培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和溝通能力。
(4)案例分析:教師提供發(fā)酵工程的實(shí)際案例,讓學(xué)生分析、討論、總結(jié),提高學(xué)生的應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力。
(5)互動(dòng)提問(wèn):教師在教學(xué)過(guò)程中,通過(guò)提問(wèn)、解答等方式,與學(xué)生進(jìn)行互動(dòng),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性。教學(xué)實(shí)施過(guò)程1.課前自主探索
教師活動(dòng):設(shè)計(jì)預(yù)習(xí)任務(wù),要求學(xué)生通過(guò)閱讀教材、查閱資料等方式,了解發(fā)酵工程的基本概念和應(yīng)用領(lǐng)域。
學(xué)生活動(dòng):自主學(xué)習(xí),通過(guò)閱讀教材、查閱資料等方式,了解發(fā)酵工程的基本概念和應(yīng)用領(lǐng)域。
采用的教學(xué)方法:自主學(xué)習(xí)法。
采用的教學(xué)手段:教材、網(wǎng)絡(luò)資源等。
教學(xué)資源:教材、網(wǎng)絡(luò)資源等。
作用和目的:幫助學(xué)生提前了解發(fā)酵工程的基本概念和應(yīng)用領(lǐng)域,為課堂學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。
2.課中強(qiáng)化技能
教師活動(dòng):通過(guò)多媒體教學(xué),展示發(fā)酵工程的相關(guān)圖片、動(dòng)畫(huà)、實(shí)例等,講解發(fā)酵工程的基本原理和關(guān)鍵技術(shù)。
學(xué)生活動(dòng):認(rèn)真聽(tīng)講,積極參與討論,提出問(wèn)題,與同學(xué)分享自己的見(jiàn)解。
采用的教學(xué)方法:講授法、討論法。
采用的教學(xué)手段:多媒體設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)資源等。
教學(xué)資源:多媒體課件、網(wǎng)絡(luò)資源等。
作用和目的:幫助學(xué)生掌握發(fā)酵工程的基本原理和關(guān)鍵技術(shù),提高學(xué)生的理解能力和分析能力。
教師活動(dòng):安排學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作,讓學(xué)生親身體驗(yàn)發(fā)酵過(guò)程,加深對(duì)發(fā)酵工程的理解和掌握。
學(xué)生活動(dòng):分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作,觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
采用的教學(xué)方法:實(shí)驗(yàn)法。
采用的教學(xué)手段:實(shí)驗(yàn)器材、多媒體設(shè)備等。
教學(xué)資源:實(shí)驗(yàn)器材、多媒體課件等。
作用和目的:提高學(xué)生的實(shí)踐操作能力,加深對(duì)發(fā)酵工程的理解和掌握。
3.課后拓展應(yīng)用
教師活動(dòng):提供發(fā)酵工程的實(shí)際案例,要求學(xué)生進(jìn)行分析、討論、總結(jié),提高學(xué)生的應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力。
學(xué)生活動(dòng):分組進(jìn)行案例分析,討論案例中的問(wèn)題,總結(jié)案例中的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)。
采用的教學(xué)方法:討論法、案例分析法。
采用的教學(xué)手段:網(wǎng)絡(luò)資源、案例資料等。
教學(xué)資源:網(wǎng)絡(luò)資源、案例資料等。
作用和目的:提高學(xué)生的應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力,幫助學(xué)生將理論知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合。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:
(1)發(fā)酵工程的歷史與發(fā)展:介紹發(fā)酵工程的發(fā)展歷程,包括早期的發(fā)酵技術(shù)到現(xiàn)代發(fā)酵工程的演變,以及我國(guó)在發(fā)酵工程領(lǐng)域的發(fā)展?fàn)顩r和前沿動(dòng)態(tài)。
(2)發(fā)酵工程在食品工業(yè)的應(yīng)用:介紹發(fā)酵工程在食品工業(yè)中的應(yīng)用,如啤酒、葡萄酒、酸奶等產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程,以及發(fā)酵工程在食品安全和質(zhì)量控制方面的作用。
(3)發(fā)酵工程在醫(yī)藥工業(yè)的應(yīng)用:介紹發(fā)酵工程在醫(yī)藥工業(yè)中的應(yīng)用,如抗生素、疫苗等藥物的生產(chǎn)過(guò)程,以及發(fā)酵工程在醫(yī)藥研發(fā)和生產(chǎn)方面的優(yōu)勢(shì)。
(4)發(fā)酵工程在化工工業(yè)的應(yīng)用:介紹發(fā)酵工程在化工工業(yè)中的應(yīng)用,如氨基酸、有機(jī)酸等化工產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程,以及發(fā)酵工程在化工生產(chǎn)中的環(huán)保優(yōu)勢(shì)。
(5)發(fā)酵工程在環(huán)保工業(yè)的應(yīng)用:介紹發(fā)酵工程在環(huán)保工業(yè)中的應(yīng)用,如生物降解、生物處理等技術(shù)的應(yīng)用,以及發(fā)酵工程在環(huán)境保護(hù)方面的作用。
2.鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行課后自主學(xué)習(xí)和探究:
(1)學(xué)生可以查閱相關(guān)書(shū)籍、學(xué)術(shù)論文,深入了解發(fā)酵工程的基本原理和關(guān)鍵技術(shù)。
(2)學(xué)生可以參與實(shí)驗(yàn)室的發(fā)酵工程實(shí)驗(yàn),親身體驗(yàn)發(fā)酵過(guò)程,提高實(shí)踐操作能力。
(3)學(xué)生可以結(jié)合本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容,分析發(fā)酵工程在實(shí)際生活中的應(yīng)用,如食品、醫(yī)藥、環(huán)保等領(lǐng)域的具體案例。
(4)學(xué)生可以關(guān)注我國(guó)在發(fā)酵工程領(lǐng)域的發(fā)展?fàn)顩r和前沿動(dòng)態(tài),了解國(guó)家在發(fā)酵工程領(lǐng)域的研究成果和政策支持。
(5)學(xué)生可以參與學(xué)?;蛏鐓^(qū)的科普活動(dòng),向他人宣傳發(fā)酵工程的相關(guān)知識(shí),提高公眾對(duì)發(fā)酵工程的認(rèn)知。作業(yè)布置與反饋1.作業(yè)布置
(1)閱讀理解:要求學(xué)生閱讀教材和相關(guān)拓展閱讀材料,回答問(wèn)題,以檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)發(fā)酵工程基本概念、原理和應(yīng)用的理解。
(2)實(shí)踐操作:要求學(xué)生根據(jù)課堂所學(xué),設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的發(fā)酵工程實(shí)驗(yàn)方案,以提高學(xué)生的實(shí)踐操作能力和創(chuàng)新能力。
(3)案例分析:要求學(xué)生分析一個(gè)實(shí)際的發(fā)酵工程案例,總結(jié)案例中的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn),以提高學(xué)生的應(yīng)用能力和批判性思維能力。
(4)論文撰寫(xiě):要求學(xué)生撰寫(xiě)一篇關(guān)于發(fā)酵工程在某一領(lǐng)域應(yīng)用的論文,以提高學(xué)生的研究和寫(xiě)作能力。
(5)小組討論:要求學(xué)生分組討論發(fā)酵工程在實(shí)際生活中的應(yīng)用,以提高學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和溝通能力。
2.作業(yè)反饋
(1)及時(shí)批改:教師應(yīng)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成對(duì)學(xué)生作業(yè)的批改,確保每位學(xué)生的作業(yè)都能得到及時(shí)的反饋。
(2)指出問(wèn)題:教師應(yīng)在作業(yè)批改中,指出學(xué)生在理解、操作、分析、寫(xiě)作等方面存在的問(wèn)題,幫助學(xué)生明確改進(jìn)方向。
(3)給出建議:教師應(yīng)對(duì)學(xué)生的作業(yè)給出具體的改進(jìn)建議,如改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案、完善論文結(jié)構(gòu)、提高分析深度等,以促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)步。
(4)鼓勵(lì)進(jìn)步:對(duì)于學(xué)生的優(yōu)點(diǎn)和進(jìn)步,教師應(yīng)及時(shí)給予肯定和鼓勵(lì),增強(qiáng)學(xué)生的自信心和學(xué)習(xí)動(dòng)力。
(5)個(gè)別指導(dǎo):對(duì)于存在較大問(wèn)題的學(xué)生,教師應(yīng)進(jìn)行個(gè)別指導(dǎo),幫助他們解決具體問(wèn)題,提高他們的學(xué)習(xí)效果。板書(shū)設(shè)計(jì)(1)發(fā)酵工程的基本概念:定義、特點(diǎn)、應(yīng)用領(lǐng)域。
(2)發(fā)酵工程的基本原理:微生物選擇、培養(yǎng)、發(fā)酵過(guò)程控制。
(3)發(fā)酵工程的關(guān)鍵技術(shù):菌種篩選、發(fā)酵罐設(shè)計(jì)、發(fā)酵過(guò)程優(yōu)化。
(4)發(fā)酵工程的應(yīng)用實(shí)例:食品、醫(yī)藥、環(huán)保等領(lǐng)域的具體應(yīng)用。
(5)發(fā)酵工程在我國(guó)的發(fā)展?fàn)顩r:研究成果、政策支持、前沿動(dòng)態(tài)。
(6)發(fā)酵工程的社會(huì)意義:促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展、提高人民生活質(zhì)量。
2.藝術(shù)性和趣味性
(1)采用圖文并茂的形式,增加板書(shū)的趣味性。
(2)運(yùn)用色彩、圖標(biāo)等元素,使板書(shū)更具藝術(shù)性。
(3)設(shè)計(jì)互動(dòng)環(huán)節(jié),如提問(wèn)、討論等,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
(4)引入實(shí)際案例,使板書(shū)更具生活化和實(shí)用性。
(5)設(shè)置懸念,激發(fā)學(xué)生的求知欲和探索精神。典型例題講解1.題目:請(qǐng)簡(jiǎn)述發(fā)酵工程的基本概念和特點(diǎn)。
答案:發(fā)酵工程是指通過(guò)微生物發(fā)酵生產(chǎn)各種產(chǎn)品的過(guò)程,包括食品、醫(yī)藥、化工、環(huán)保等領(lǐng)域。其特點(diǎn)是利用微生物的代謝活動(dòng),在適宜的條件下,將原料轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品。
2.題目:請(qǐng)舉例說(shuō)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)用包括啤酒、葡萄酒、酸奶等產(chǎn)品的生產(chǎn)。例如,啤酒的生產(chǎn)過(guò)程中,通過(guò)酵母菌的發(fā)酵作用,將麥芽汁中的糖轉(zhuǎn)化為酒精和二氧化碳,從而得到啤酒。
3.題目:請(qǐng)簡(jiǎn)述發(fā)酵工程的基本原理。
答案:發(fā)酵工程的基本原理包括微生物選擇、培養(yǎng)、發(fā)酵過(guò)程控制等。微生物選擇是指根據(jù)產(chǎn)品生產(chǎn)的需要,選擇合適的微生物菌種。培養(yǎng)是指通過(guò)控制培養(yǎng)條件,使微生物在適宜的環(huán)境中生長(zhǎng)繁殖。發(fā)酵過(guò)程控制是指通過(guò)控制溫度、pH、溶氧等參數(shù),使微生物在發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生目標(biāo)產(chǎn)物。
4.題
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