优秀教案系列
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第1章发酵工程
教材分析
教材分析
从本模块涉及的发酵工程、细胞工程、基因工程等内容来看,发酵工程的原理相对直观易懂,且学生对发酵技术的实际应用也有一定的了解,因此本模块开篇即聚焦于发酵工程这一章,旨在通过较为简单的引入,逐步深化学生理解。
本章共有3节。第1节介绍“传统发酵技术的应用”,这节的内容巧妙地与学生的生活经验联系起来,借助学生在必修1中学过细胞呼吸的原理,为发酵技术的学习铺设了很好的基础。教材在第1节正文结尾时,通过讨论传统发酵技术应用面临的局限性,如存在由菌种差异、杂菌情况不明和发酵过程缺乏控制标准所造成的产品品质不一等问题需要解决,由此自然过渡到第2节“微生物的培养技术及应用”。第2节的核心内容是微生物的纯培养技术,这不仅是发酵工程的核心技术,也是理解发酵工程基本环节的知识基础,因此第2节起到承上启下的作用。微生物的纯培养技术应用于工程开发,可以获得巨大的经济效益。第3节“发酵工程及其应用”则以青霉素的生产成本和价格因发酵工程的应用而大大降低的现实案例作为开篇,激发学生追问发酵工程的好奇心,由此引入本节的学习,继而深入探讨对发酵工程的基本环节的分析讨论,详细介绍发酵工程在食品工业、医药工业、农牧业以及其他方面的应用。
与高中生物学其他模块相比,本模块在发展学生核心素养方面展现出一定的独特性:在生命观念方面,本模块重点侧重于引导学生应用之前几个模块建立的生命观念来解决实际问题;在科学思维、科学探究方面,本模块重点在于培养学生的技术思维、工程思维并让学生进行工程技术实践,同时也有一定的科学思维训练价值;在社会责任方面,本模块鼓励学生深入思考生物科学、生物技术与社会的关系,运用有关科学技术指导生活和生产实践,并关注生物技术应用可能带来的安全性和伦理问题。
本章作为本模块的开篇,不仅对技术思维和工程思维的训练提供了方法,还通过对生物科学、生物技术与社会关系的分析,为后续章节进一步发展学生的思维、提升学生的社会责任意识奠定基础。本章介绍的培养基配制、灭菌等操作,也是细胞工程需要的技术,学生学习这些技术,可以为后面的学习奠定基础。
学情分析
学情分析
在初中阶段学生已经学习过微生物的有关知识,观察过发酵现象;在必修1中学习关于细胞呼吸的内容时,了解过乳酸发酵、酒精发酵的反应式;在日常生活中,也会经常接触到发酵食品,如酸菜、白酒、醋等。因此,学生在学习本章内容时,具有较好的生活经验与知识基础。学生对含有柠檬酸的饮料、抗生素等发酵工程相关产品并不陌生,追问这些产品是怎样生产的,可以自然地进入发酵工程基本环节的学习。
重点难点
重点难点
重点:1.微生物发酵的基本原理。
2.制作泡菜、果酒和果醋。
3.微生物纯培养的基本操作要求,微生物选择培养的原理。
4.酵母菌的纯培养。
5.土壤中分解尿素的细菌的分离和计数。
6.发酵工程的基本环节、发酵工程的应用。
难点:1.制作泡菜、果酒和果醋。
2.酵母菌的纯培养。
3.土壤中分解尿素的细菌的分离和计数。
4.发酵工程的基本环节。
课时安排
课时安排
本章三节内容建议5课时完成
“第1节传统发酵技术的应用”建议安排2个课时,第1课时完成泡菜制作的学习,第2课时完成果酒和果醋制作的学习。
“第2节微生物的培养技术及应用”建议安排2个课时,第1课时完成微生物的基本培养技术的学习,第2课时完成微生物的选择培养和计数的学习。
“第3节发酵工程及其应用”建议安排1个课时,完成发酵工程的基本环节的学习及其应用。
第1章发酵工程
第1节传统发酵技术的应用
教学分析
教学分析
教学目标
1.能说出日常生活中运用传统发酵技术生产的食品。
2.阐明发酵工程在医药、食品及其他工农业生产上的应用价值。
评价目标
1.生命观念:认识乳酸菌、酵母菌和醋酸菌的代谢类型。
2.科学探究:掌握泡菜、果酒和果醋制作过程中对发酵条件的控制。
3.社会责任:关注泡菜的食品安全问题。
教学重难点
1.微生物发酵的基本原理。
2.制作泡菜、果酒和果醋。
教学方法
讲授法、讨论法、列表归纳法。
课时安排
2课时
教学准备
学案,PPT等。
教学
教学设计
导入新课
本节课开始前,教师先组织学生讨论生活中哪些产品是通过发酵技术生产的,然后引导学生了解从传统发酵技术到发酵工程的发展历程。
(1)原始发酵阶段
人类从酿酒开始,逐渐掌握了利用自然发酵或曲种传代的固体发酵等传统发酵技术来生产酱油、醋、豆豉、腐乳、酸奶的工艺,但不明白其中的原理。从巴斯德发现了微生物与