專題七發(fā)酵工程每日一默（教學(xué)設(shè)計）2024年新高考文化課沖刺點金生物

專題七發(fā)酵工程每日一默（教學(xué)設(shè)計）2024年新高考文化課沖刺點金生物課題：科目：班級：課時：計劃1課時教師：單位：一、教學(xué)內(nèi)容分析本節(jié)課的主要教學(xué)內(nèi)容來自于教材中“專題七發(fā)酵工程”章節(jié)，著重對發(fā)酵技術(shù)的基本原理、應(yīng)用領(lǐng)域及其在現(xiàn)代社會中的重要性進(jìn)行深入探討。具體內(nèi)容包括：發(fā)酵工程的定義、發(fā)酵過程中微生物的作用、發(fā)酵條件的控制、常見發(fā)酵產(chǎn)品的生產(chǎn)過程等。

教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生已有知識的聯(lián)系在于，學(xué)生在之前的學(xué)習(xí)中已經(jīng)掌握了微生物的基本知識，例如微生物的分類、生理特性等，為本節(jié)課學(xué)習(xí)發(fā)酵工程中微生物的作用奠定了基礎(chǔ)。此外，學(xué)生對生物技術(shù)的初步了解，也有助于他們更好地理解發(fā)酵工程的概念及其在生物技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用。通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生將能夠?qū)⒁延兄R與新知識相結(jié)合，深入理解發(fā)酵工程在現(xiàn)代生物技術(shù)中的重要性。二、核心素養(yǎng)目標(biāo)本節(jié)課圍繞發(fā)酵工程的核心素養(yǎng)目標(biāo)，旨在培養(yǎng)學(xué)生以下能力：首先，通過學(xué)習(xí)發(fā)酵工程的基本原理，增強學(xué)生對生物科學(xué)概念的理解，提高其生命觀念的科學(xué)素養(yǎng)。其次，通過分析發(fā)酵技術(shù)在現(xiàn)實生活中的應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生運用生物知識解決實際問題的能力，提升科學(xué)探究素養(yǎng)。再次，通過探討發(fā)酵工程對環(huán)境保護(hù)和資源利用的重要性，強化學(xué)生的社會責(zé)任意識，提高其對于生物技術(shù)影響的社會觀念。最后，通過團(tuán)隊合作討論發(fā)酵工程案例，增強學(xué)生的溝通與協(xié)作能力，促進(jìn)其科學(xué)思維和科學(xué)態(tài)度的形成。這些核心素養(yǎng)目標(biāo)與新教材的要求緊密相連，有助于學(xué)生全面發(fā)展。三、教學(xué)難點與重點1.教學(xué)重點

（1）發(fā)酵工程的基本原理：理解發(fā)酵過程中微生物的生長、代謝及其調(diào)控機制，明確發(fā)酵工程的核心內(nèi)容。

舉例：講解酵母菌在啤酒發(fā)酵中的作用，以及如何通過控制發(fā)酵條件實現(xiàn)高效生產(chǎn)。

（2）發(fā)酵條件控制：掌握影響發(fā)酵過程的關(guān)鍵因素，如溫度、pH、溶氧等，并了解如何進(jìn)行優(yōu)化。

舉例：分析不同溫度對乳酸菌發(fā)酵產(chǎn)生乳酸的影響，探討如何調(diào)控發(fā)酵條件以提高乳酸產(chǎn)量。

（3）發(fā)酵工程的應(yīng)用：了解發(fā)酵工程在食品、藥品、環(huán)保等領(lǐng)域的實際應(yīng)用，認(rèn)識發(fā)酵技術(shù)的重要性。

舉例：介紹發(fā)酵工程在生物制藥中制備胰島素、干擾素等生物制品的應(yīng)用。

2.教學(xué)難點

（1）微生物代謝調(diào)控：理解微生物在發(fā)酵過程中的代謝途徑及其調(diào)控機制，這是學(xué)生容易混淆的部分。

舉例：講解大腸桿菌在發(fā)酵過程中產(chǎn)生酸、醇、氣體等代謝產(chǎn)物的調(diào)控方法。

（2）發(fā)酵設(shè)備與工藝：認(rèn)識各種發(fā)酵設(shè)備及其工作原理，了解不同發(fā)酵工藝的特點，這是學(xué)生較難掌握的部分。

舉例：介紹發(fā)酵罐的構(gòu)造、工作原理以及不同類型的發(fā)酵工藝，如連續(xù)發(fā)酵、間歇發(fā)酵等。

（3）發(fā)酵過程監(jiān)測與優(yōu)化：掌握發(fā)酵過程中關(guān)鍵參數(shù)的監(jiān)測方法，學(xué)會如何優(yōu)化發(fā)酵條件。

舉例：講解如何通過在線檢測技術(shù)監(jiān)測發(fā)酵過程中的溫度、溶氧等參數(shù)，以及如何根據(jù)這些數(shù)據(jù)調(diào)整發(fā)酵策略。四、教學(xué)資源準(zhǔn)備1.教材：

-確保每位學(xué)生都備有本節(jié)課所需的生物教材，特別是“專題七發(fā)酵工程”章節(jié)的相關(guān)內(nèi)容。

-準(zhǔn)備發(fā)酵工程相關(guān)的學(xué)習(xí)資料，如課堂講義、概念圖、思維導(dǎo)圖等，幫助學(xué)生更好地理解和記憶課程內(nèi)容。

2.輔助材料：

-收集和整理與發(fā)酵工程相關(guān)的圖片、圖表、視頻等多媒體資源，以便在課堂上展示發(fā)酵過程、設(shè)備和技術(shù)應(yīng)用。

-準(zhǔn)備發(fā)酵產(chǎn)品（如啤酒、酸奶等）的生產(chǎn)流程圖，以及發(fā)酵微生物（如酵母、乳酸菌等）的高清顯微鏡圖像，增強學(xué)生對發(fā)酵過程的直觀認(rèn)識。

-收集實際發(fā)酵工廠的操作視頻，讓學(xué)生了解工業(yè)規(guī)模發(fā)酵的實際情況。

3.實驗器材：

-如果包含實驗環(huán)節(jié)，提前準(zhǔn)備發(fā)酵罐、溫度控制器、pH計、溶氧儀等實驗器材，并確保其功能正常、安全性高。

-準(zhǔn)備微生物培養(yǎng)基、消毒劑、無菌操作器材等，以保證實驗過程中微生物的安全和純凈。

-配備實驗所需的個人防護(hù)裝備，如實驗室外套、手套、口罩等，確保學(xué)生的安全。

4.教室布置：

-根據(jù)教學(xué)需求，將教室分為講授區(qū)、討論區(qū)、實驗操作臺等不同功能區(qū)域。

-在討論區(qū)設(shè)置白板或黑板，供學(xué)生記錄討論成果。

-實驗操作臺應(yīng)布置在通風(fēng)良好、易于清潔的區(qū)域，并確保有足夠的空間供學(xué)生安全進(jìn)行實驗操作。

-在教室內(nèi)展示與發(fā)酵工程相關(guān)的海報或掛圖，創(chuàng)造一個濃厚的學(xué)科氛圍。五、教學(xué)過程設(shè)計1.導(dǎo)入新課（5分鐘）

目標(biāo)：引起學(xué)生對發(fā)酵工程的興趣，激發(fā)其探索欲望。

過程：

開場提問：“你們知道發(fā)酵工程是什么嗎？它在我們生活中扮演著怎樣的角色？”

展示一些發(fā)酵產(chǎn)品的圖片或視頻片段，如啤酒、酸奶等，讓學(xué)生初步感受發(fā)酵工程的應(yīng)用。

簡短介紹發(fā)酵工程的基本概念和重要性，為接下來的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

2.發(fā)酵工程基礎(chǔ)知識講解（10分鐘）

目標(biāo)：讓學(xué)生了解發(fā)酵工程的基本概念、組成部分和原理。

過程：

講解發(fā)酵工程的定義，包括發(fā)酵過程中微生物的作用、發(fā)酵條件的控制等。

使用圖表或示意圖詳細(xì)介紹發(fā)酵工程的組成部分和功能，幫助學(xué)生理解。

通過實例（如啤酒發(fā)酵過程），讓學(xué)生更好地理解發(fā)酵工程的實際應(yīng)用。

3.發(fā)酵工程案例分析（20分鐘）

目標(biāo)：通過具體案例，讓學(xué)生深入了解發(fā)酵工程的特性和重要性。

過程：

選擇幾個典型的發(fā)酵工程案例進(jìn)行分析，如抗生素、生物制藥等。

詳細(xì)介紹每個案例的背景、特點和意義，讓學(xué)生全面了解發(fā)酵工程的應(yīng)用。

引導(dǎo)學(xué)生思考這些案例對實際生活或?qū)W習(xí)的影響，以及如何應(yīng)用發(fā)酵工程解決實際問題。

小組討論：讓學(xué)生分組討論發(fā)酵工程的未來發(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，每組選擇一個與發(fā)酵工程相關(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.課堂展示與點評（15分鐘）

目標(biāo)：鍛煉學(xué)生的表達(dá)能力，同時加深全班對發(fā)酵工程的認(rèn)識和理解。

過程：

各組代表依次上臺展示討論成果，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)行提問和點評，促進(jìn)互動交流。

教師總結(jié)各組的亮點和不足，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，強調(diào)發(fā)酵工程的重要性和意義。

過程：

簡要回顧本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容，包括發(fā)酵工程的基本概念、組成部分、案例分析等。

強調(diào)發(fā)酵工程在現(xiàn)實生活或?qū)W習(xí)中的價值和作用，鼓勵學(xué)生進(jìn)一步探索和應(yīng)用發(fā)酵工程。

布置課后作業(yè)：讓學(xué)生撰寫一篇關(guān)于發(fā)酵工程在實際應(yīng)用中的短文或報告，以鞏固學(xué)習(xí)效果。六、拓展與延伸1.拓展閱讀材料：

-推薦閱讀教材中與發(fā)酵工程相關(guān)的章節(jié)，深入了解發(fā)酵技術(shù)的歷史、發(fā)展及其在現(xiàn)代生物技術(shù)中的應(yīng)用。

-閱讀有關(guān)發(fā)酵工程在醫(yī)藥、食品、環(huán)保等領(lǐng)域的專業(yè)書籍或文章，如《生物技術(shù)概論》、《發(fā)酵工程與設(shè)備》等。

-閱讀發(fā)酵工程相關(guān)的科普文章，了解發(fā)酵技術(shù)在日常生活中的應(yīng)用，例如發(fā)酵食品的制作、生物制藥等。

2.課后自主學(xué)習(xí)和探究：

-鼓勵學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)資源或圖書館資料，搜集發(fā)酵工程領(lǐng)域的最新研究動態(tài)和發(fā)展趨勢。

-探究發(fā)酵工程在生物制藥中的應(yīng)用，如重組蛋白藥物、抗生素的生產(chǎn)，了解其生產(chǎn)過程和關(guān)鍵技術(shù)。

-研究發(fā)酵工程在食品工業(yè)中的角色，如酸奶、醬油、醋等傳統(tǒng)發(fā)酵食品的制作工藝及其質(zhì)量控制。

-分析發(fā)酵工程在生物能源領(lǐng)域的應(yīng)用，如生物柴油、生物乙醇的生產(chǎn)，探討其對能源結(jié)構(gòu)和環(huán)境保護(hù)的意義。

-探索發(fā)酵過程中微生物的代謝調(diào)控機制，了解如何通過基因工程手段優(yōu)化微生物菌株，提高發(fā)酵產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量。

-調(diào)查發(fā)酵工程在實際生產(chǎn)中面臨的挑戰(zhàn)和問題，如發(fā)酵條件的優(yōu)化、生產(chǎn)成本控制、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性等，并提出可能的解決方案。

-鼓勵學(xué)生參觀附近的發(fā)酵產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)，如啤酒廠、酸奶廠等，通過實地考察加深對發(fā)酵工程的理解。七、課堂小結(jié)，當(dāng)堂檢測1.課堂小結(jié)：

本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了發(fā)酵工程的基本原理、發(fā)酵條件的控制、發(fā)酵工程的應(yīng)用等核心內(nèi)容。通過學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)掌握以下知識點：

-發(fā)酵工程的定義及其在生物技術(shù)領(lǐng)域的重要性。

-發(fā)酵過程中微生物的作用和發(fā)酵條件的控制方法。

-發(fā)酵工程在醫(yī)藥、食品、環(huán)保等領(lǐng)域的實際應(yīng)用。

-發(fā)酵工程面臨的挑戰(zhàn)和未來發(fā)展趨勢。

2.當(dāng)堂檢測：

（1）選擇題：

1.以下哪種微生物在啤酒發(fā)酵過程中起主要作用？

A.酵母菌

B.乳酸菌

C.大腸桿菌

D.霉菌

2.發(fā)酵過程中的關(guān)鍵參數(shù)不包括以下哪一項？

A.溫度

B.pH

C.溶氧

D.光照

3.以下哪個選項不屬于發(fā)酵工程的應(yīng)用領(lǐng)域？

A.生物制藥

B.食品工業(yè)

C.環(huán)保

D.電子產(chǎn)業(yè)

（2）簡答題：

1.請簡要說明發(fā)酵過程中溫度對微生物生長和代謝的影響。

2.請舉例說明發(fā)酵工程在生物制藥領(lǐng)域的應(yīng)用。

（3）案例分析：

選取一個發(fā)酵工程的實際案例，讓學(xué)生分析其發(fā)酵過程、條件控制、產(chǎn)品應(yīng)用等方面，以檢驗學(xué)生對課堂所學(xué)內(nèi)容的理解和運用能力。

（4）小組討論：

學(xué)生分組討論以下問題，每組選一名代表進(jìn)行匯報：

1.發(fā)酵工程在食品工業(yè)中的應(yīng)用及對食品安全的影響。

2.發(fā)酵工程在生物制藥領(lǐng)域的發(fā)展趨勢及挑戰(zhàn)。

通過以上檢測，教師可以及時了解學(xué)生對課堂所學(xué)內(nèi)容的掌握情況，為后續(xù)的教學(xué)提供參考。同時，學(xué)生也可以通過檢測鞏固所學(xué)知識，提高自己的實際應(yīng)用能力。八、板書設(shè)計①重點知識點：

-發(fā)酵工程定義

-微生物作用與調(diào)控

-發(fā)酵條件：溫度、pH、溶氧

-發(fā)酵工程應(yīng)用：食品、藥品、環(huán)保

-發(fā)酵工程挑戰(zhàn)與發(fā)展

②重點詞句：

-"微生物代謝與調(diào)控是發(fā)