第一節(jié)發(fā)酵工程的培養(yǎng)基教學設計-2025-2026學年高中生物蘇教版2019選擇性必修3生物技術與工程-蘇教版2019主備人備課成員設計意圖本節(jié)課以蘇教版2019選擇性必修3生物技術與工程中的“發(fā)酵工程的培養(yǎng)基”為主題，旨在幫助學生掌握培養(yǎng)基的組成和制備方法，理解其在發(fā)酵工程中的重要作用。通過實驗操作和案例分析，培養(yǎng)學生實際應用能力，為后續(xù)學習發(fā)酵工程奠定基礎。核心素養(yǎng)目標分析學情分析本節(jié)課面向的是高中生物選擇性必修3《生物技術與工程》的學生，他們已經具備一定的生物學基礎，對微生物和發(fā)酵工程有一定的了解。然而，由于發(fā)酵工程涉及到的知識較為復雜，學生在知識、能力和素質方面存在以下特點：

1.知識層面：學生對微生物的營養(yǎng)需求、培養(yǎng)基的組成以及發(fā)酵過程中培養(yǎng)基的作用有一定的認識，但對培養(yǎng)基的制備方法和優(yōu)化策略了解有限。

2.能力層面：學生在實驗操作方面具備一定的基礎，但面對復雜的實驗步驟和條件控制時，操作能力有待提高。此外，學生在分析問題和解決問題的能力上也有待加強。

3.素質層面：學生在團隊合作、創(chuàng)新思維和科學探究精神方面表現(xiàn)良好，但在嚴謹求實、耐心細致等方面還有待提高。

4.行為習慣：部分學生存在對實驗操作不夠重視、實驗記錄不規(guī)范等問題，這可能會影響實驗結果和學生的學習效果。學具準備Xxx課型新授課教法學法講授法課時第一課時師生互動設計二次備課教學方法與手段教學方法：

1.講授法：系統(tǒng)講解培養(yǎng)基的組成、制備方法及在發(fā)酵工程中的作用，幫助學生建立知識框架。

2.討論法：引導學生針對培養(yǎng)基制備過程中可能遇到的問題進行討論，培養(yǎng)學生的分析能力和解決問題的能力。

3.實驗法：通過實驗操作，讓學生親身體驗培養(yǎng)基的制備過程，提高實踐操作技能。

教學手段：

1.多媒體教學：利用PPT展示培養(yǎng)基的制備流程、實驗步驟等，提高教學直觀性和效率。

2.實驗視頻：播放培養(yǎng)基制備過程的視頻，讓學生在觀看中學習操作技巧。

3.在線資源：提供相關的在線實驗操作指導，方便學生課后復習和鞏固。教學實施過程1.課前自主探索

教師活動：

-發(fā)布預習任務：通過在線平臺或班級微信群，發(fā)布預習資料（如PPT、視頻、文檔等），明確預習目標和要求。例如，要求學生預習培養(yǎng)基的基本組成和微生物的營養(yǎng)需求。

-設計預習問題：圍繞“培養(yǎng)基的制備與優(yōu)化”課題，設計一系列具有啟發(fā)性和探究性的問題，如“不同營養(yǎng)成分對微生物生長的影響”。

-監(jiān)控預習進度：利用平臺功能或學生反饋，監(jiān)控學生的預習進度，確保預習效果。例如，通過平臺數(shù)據分析，了解哪些學生已經完成預習，哪些學生需要額外指導。

學生活動：

-自主閱讀預習資料：按照預習要求，自主閱讀預習資料，理解培養(yǎng)基的基本組成和微生物的營養(yǎng)需求。

-思考預習問題：針對預習問題，進行獨立思考，記錄自己的理解和疑問。例如，學生可能會思考如何根據不同微生物的需求來調整培養(yǎng)基的成分。

教學方法/手段/資源：

-自主學習法：通過引導學生自主閱讀和思考，培養(yǎng)自主學習能力。

-信息技術手段：利用在線平臺和微信群，實現(xiàn)預習資源的共享和監(jiān)控。

作用與目的：

-幫助學生提前了解培養(yǎng)基的制備與優(yōu)化，為課堂學習做好準備。

-培養(yǎng)學生的自主學習能力和獨立思考能力。

2.課中強化技能

教師活動：

-導入新課：通過展示發(fā)酵工程的實際應用案例，如啤酒釀造過程，引出培養(yǎng)基制備的重要性。

-講解知識點：詳細講解培養(yǎng)基的制備步驟和關鍵因素，如pH值、溫度等。

-組織課堂活動：設計小組實驗，讓學生分組制備不同成分的培養(yǎng)基，觀察微生物的生長情況。

學生活動：

-聽講并思考：認真聽講，積極思考老師提出的問題，如“如何優(yōu)化培養(yǎng)基以促進特定微生物的生長”。

-參與課堂活動：積極參與實驗，記錄實驗數(shù)據，分析實驗結果。

教學方法/手段/資源：

-講授法：通過詳細講解，幫助學生理解培養(yǎng)基制備的理論知識。

-實驗活動法：通過實驗操作，讓學生在實踐中掌握培養(yǎng)基制備的技能。

-合作學習法：通過小組實驗，培養(yǎng)學生的團隊合作意識和溝通能力。

作用與目的：

-幫助學生深入理解培養(yǎng)基制備的理論和實踐知識，掌握制備技能。

-通過實踐活動，培養(yǎng)學生的動手能力和解決問題的能力。

3.課后拓展應用

教師活動：

-布置作業(yè)：要求學生分析特定微生物的生長需求，設計并優(yōu)化培養(yǎng)基配方。

-提供拓展資源：推薦相關書籍和在線資源，如發(fā)酵工程的專業(yè)網站和文獻。

學生活動：

-完成作業(yè)：根據作業(yè)要求，設計培養(yǎng)基配方，并撰寫實驗報告。

-拓展學習：利用拓展資源，深入研究發(fā)酵工程的相關知識。

教學方法/手段/資源：

-自主學習法：引導學生自主完成作業(yè)和拓展學習。

-反思總結法：通過撰寫實驗報告，引導學生對自己的學習過程和成果進行反思和總結。

作用與目的：

-鞏固學生在課堂上學到的培養(yǎng)基制備知識，并應用于實際問題。

-通過拓展學習，拓寬學生的知識視野和思維方式。

-通過反思總結，幫助學生發(fā)現(xiàn)自己的不足并提出改進建議，促進自我提升。教學資源拓展1.拓展資源：

-發(fā)酵工程的基本原理：介紹發(fā)酵工程的定義、發(fā)展歷程、應用領域等基本概念，以及發(fā)酵過程中的微生物代謝、酶的作用等基礎知識。

-培養(yǎng)基的制備與優(yōu)化：探討培養(yǎng)基的組成、制備方法、營養(yǎng)成分對微生物生長的影響、培養(yǎng)基的優(yōu)化策略等。

-微生物的生長與調控：研究微生物的生長規(guī)律、生長曲線、環(huán)境因素對微生物生長的影響、微生物的培養(yǎng)技術等。

-發(fā)酵過程控制：介紹發(fā)酵過程的控制參數(shù)、發(fā)酵設備的運行原理、發(fā)酵過程的優(yōu)化與調整等。

-發(fā)酵產品的提取與純化：探討發(fā)酵產品的提取方法、純化技術、質量檢測等。

-發(fā)酵工程案例：分析國內外典型的發(fā)酵工程案例，如釀酒、發(fā)酵食品、生物制藥等。

2.拓展建議：

（1）微生物生長與調控：

-閱讀相關教材和參考資料，深入了解微生物的生長規(guī)律和代謝特點。

-參加實驗室參觀活動，了解微生物培養(yǎng)和發(fā)酵過程的實際操作。

-通過實驗操作，掌握微生物的培養(yǎng)和發(fā)酵技術，如培養(yǎng)基的制備、無菌操作等。

（2）培養(yǎng)基的制備與優(yōu)化：

-學習培養(yǎng)基的組成和營養(yǎng)成分對微生物生長的影響，掌握培養(yǎng)基的制備方法。

-通過實驗，了解不同營養(yǎng)成分對微生物生長的影響，探索培養(yǎng)基的優(yōu)化策略。

-參與實驗室的發(fā)酵工程研究項目，提高實踐操作能力。

（3）發(fā)酵過程控制：

-研究發(fā)酵過程的控制參數(shù)，如pH值、溫度、溶解氧等，了解其作用和影響。

-學習發(fā)酵設備的運行原理，如發(fā)酵罐、反應器等，掌握設備的操作和維護方法。

-參與實驗室的發(fā)酵工程實驗，提高對發(fā)酵過程控制的理解和操作能力。

（4）發(fā)酵產品的提取與純化：

-學習發(fā)酵產品的提取方法，如離心、過濾、萃取等，了解其原理和應用。

-掌握發(fā)酵產品的純化技術，如結晶、色譜、膜分離等，提高產品的質量。

-參與實驗室的發(fā)酵工程研究項目，提高對發(fā)酵產品提取與純化的理解和操作能力。

（5）發(fā)酵工程案例：

-收集和分析國內外典型的發(fā)酵工程案例，了解發(fā)酵工程在各個領域的應用。

-結合實際案例，探討發(fā)酵工程在實際生產中的優(yōu)勢和挑戰(zhàn)。

-參與實驗室的發(fā)酵工程研究項目，提高對發(fā)酵工程應用的理解和創(chuàng)新能力。反思改進措施反思改進措施（一）教學特色創(chuàng)新

1.實驗教學與理論教學相結合：在講解培養(yǎng)基的制備與優(yōu)化時，注重理論與實踐的結合，通過實驗操作讓學生直觀理解理論知識，提高學生的實踐能力。

2.案例教學與課堂討論相結合：引入實際發(fā)酵工程案例，引導學生進行課堂討論，激發(fā)學生的學習興趣，培養(yǎng)他們的分析問題和解決問題的能力。

反思改進措施（二）存在主要問題

1.學生對發(fā)酵工程的認識不足：部分學生對發(fā)酵工程的理解停留在表面，缺乏對發(fā)酵工程在實際生產中的應用價值的認識。

2.實驗操作過程中安全問題重視不夠：在實驗操作中，部分學生安全意識不強，容易忽視操作規(guī)范，存在安全隱患。

3.課堂討論參與度不高：在課堂討論環(huán)節(jié)，部分學生積極性不高，導致討論效果不佳。

反思改進措施（三）改進措施

1.加強對發(fā)酵工程實際應用價值的講解：在教學中，更多地介紹發(fā)酵工程在食品、醫(yī)藥、化工等領域的應用案例，讓學生了解發(fā)酵工程的價值。

2.強化實驗操作規(guī)范和安全教育：在實驗操作前，詳細講解操作規(guī)范和安全注意事項，讓學生充分認識到實驗操作的安全重要性。

3.優(yōu)化課堂討論環(huán)節(jié)：通過設置問題、角色扮演等方式，提高學生的課堂討論參與度，激發(fā)他們的學習熱情。同時，教師應適時引導，確保討論效果。

4.豐富教學手段，提高教學效果：運用多媒體教學、網絡資源等現(xiàn)代化教學手段，豐富教學內容，提高教學效果。同時，鼓勵學生利用網絡資源進行自主學習，拓寬知識面。

5.加強校企合作，為學生提供實踐機會：與企業(yè)合作，為學生提供實習、實訓機會，讓學生在實踐中提高自己的專業(yè)技能。同時，邀請企業(yè)工程師來校講座，分享實際工作經驗，拓寬學生的視野。

6.注重教學評價的多樣性：采用多種評價方式，如實驗報告、課堂表現(xiàn)、小組討論等，全面評價學生的學習成果，提高學生的綜合素質。板書設計①培養(yǎng)基的基本組成

-營養(yǎng)成分：碳源、氮源、無機鹽、生長因子

-穩(wěn)定劑：瓊脂、凝固劑等

-pH值、溫度、水分等環(huán)境因素

②培養(yǎng)基的制備方法

-配制培養(yǎng)基

-滅菌處理

-培養(yǎng)基的分配與儲存

③培養(yǎng)基的優(yōu)化

-營養(yǎng)成分的調整

-滅菌條件的優(yōu)化

-培養(yǎng)基的穩(wěn)定性與有效性評估

④發(fā)酵工程中培養(yǎng)基的作用

-促進微生物生長

-提高發(fā)酵效率

-確保產品質量教學評價與反饋1.課堂表現(xiàn)：

-學生參與度：觀察學生在課堂上的參與程度，包括提問、回答問題、參與討論等。

-注意力集中：評估學生在課堂上的注意力集中程度，是否能夠跟隨教學進度。

-實驗操作：檢查學生在實驗操作過程中的規(guī)范性和熟練程度。

2.小組討論成果展示：

-團隊合作：評價學生在小組討論中的團隊合作精神，包括分工協(xié)作、溝通協(xié)調等。

-問題解決能力：觀察學生在討論中提出的問題和解決方案，評估其問題解決能力。

-表達能力：評估學生在展示成果時的表達清晰度、邏輯性和說服力。

3.隨堂測試：

-理解程度：通過隨堂測試，評估學生對培養(yǎng)基基本概念、制備方法和優(yōu)化策略的理解程度。

-應用能力：測試學生在實際情境中應用所學知識解決問題的能力。

-知識掌握：檢查學生對課本知識點的掌握情況，包括記憶和理解。

4.實驗報告：

-實驗技能：評估學生在實驗過程中的操作技能，包括無菌操作、實驗記錄等。

-數(shù)據分析：檢查學生對實驗數(shù)據的處理和分析能力。

-結論撰寫：評估學生撰寫實驗結論的準確性和邏輯性。

5.教師評價與反饋：

-針對課堂表現(xiàn)：根據學生在課堂上的參與度、注意力集中程度和實驗操作表現(xiàn)，給予具體評價和建議。

-針對小組討論：針對學生在小組討論中的表現(xiàn)，給予評價，包括團隊合作、問題解決能力和表達能力。

-針對隨堂測試和實驗報告：根據學生的測試成績和實驗報告質量，給予評價，并指出學生的優(yōu)點和需要改進的地方。

-針對個別學生：針對學習困難的學生，給予個別輔導和指導，幫助他們克服學習上的困難。

-針對教學效果：根據學生的學習反饋和教學效果，不斷調整教學策略，提高教學質量。重點題型整理1.題型：培養(yǎng)基的組成

題目：請列舉并簡要說明培養(yǎng)基中常見的營養(yǎng)成分及其作用。

答案：培養(yǎng)基中常見的營養(yǎng)成分包括：

-碳源：提供微生物生長所需的能量，如葡萄糖、蔗糖等。

-氮源：提供微生物合成蛋白質、核酸等生物大分子的氮元素，如氨基酸、硝酸鹽等。

-無機鹽：提供微生物生長所需的礦物質，如磷酸鹽、硫酸鹽等。

-生長因子：微生物生長所必需的維生素、激素等有機物質。

2.題型：培養(yǎng)基的制備

題目：簡述培養(yǎng)基制備的基本步驟。

答案：培養(yǎng)基制備的基本步驟包括：

-配制培養(yǎng)基：根據微生物的營養(yǎng)需求，準確稱量各種營養(yǎng)成分，溶解后混合均勻。

-滅菌處理：將配制好的培養(yǎng)基進行高溫高壓滅菌，以殺滅其中的微生物。

-培養(yǎng)基的分配與儲存：將滅菌后的培養(yǎng)基分配到培養(yǎng)皿或試管中，并在適宜的溫度下儲存。

3.題型：培養(yǎng)基的優(yōu)化

題目：如何優(yōu)化培養(yǎng)基以提高微生物的生長速度和發(fā)酵效率？

答案：優(yōu)化培養(yǎng)基的方法包括：

-調整營養(yǎng)成分比例：根據微生物的營養(yǎng)需求，適當調整碳源、氮源等營養(yǎng)成分的比例。

-優(yōu)化滅菌條件：選擇合適的滅菌溫度和時間，確保培養(yǎng)基的無菌狀態(tài)。

-調整pH值：根據微生物的生長需求，調整培養(yǎng)基的pH值至適宜范圍。

-添加生長因子：對于需要生長因子的微生物，添加適量的生長因子以提高其生長速度。

4.題型：培養(yǎng)基在發(fā)酵工程中的作用

題目：培養(yǎng)基在發(fā)酵工程中有什么作用？

答案：培養(yǎng)基在發(fā)酵工程中的作用包括：

-促進微生物生長：提供微生物生長所需的營養(yǎng)物質，保