1.3發(fā)酵工程及應(yīng)用教學(xué)設(shè)計(jì)第一課時(shí)-2023-2024學(xué)年高二下學(xué)期生物人教版（2019）選擇性必修3學(xué)校授課教師課時(shí)授課班級(jí)授課地點(diǎn)教具教學(xué)內(nèi)容分析1.本節(jié)課的主要教學(xué)內(nèi)容：發(fā)酵工程及應(yīng)用。具體包括發(fā)酵工程的基本概念、發(fā)酵技術(shù)在食品、醫(yī)藥、化工等領(lǐng)域的應(yīng)用，以及發(fā)酵過(guò)程的基本原理和發(fā)酵條件的控制。

2.教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生已有知識(shí)的聯(lián)系：本節(jié)課與高一上學(xué)期學(xué)習(xí)的“細(xì)胞代謝”和“微生物學(xué)”相關(guān)，學(xué)生已經(jīng)掌握了細(xì)胞代謝的基本原理和微生物的基本知識(shí)，為本節(jié)課的學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)。核心素養(yǎng)目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力，通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究發(fā)酵過(guò)程，提升學(xué)生觀察、分析和解決問(wèn)題的能力。增強(qiáng)學(xué)生的生物技術(shù)應(yīng)用意識(shí)，理解發(fā)酵技術(shù)在現(xiàn)代社會(huì)中的重要性，培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感和創(chuàng)新精神。同時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生理解生物科學(xué)與人類生活的密切關(guān)系，培養(yǎng)其科學(xué)態(tài)度和價(jià)值觀。教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)，

①發(fā)酵工程的基本概念及其在食品、醫(yī)藥、化工等領(lǐng)域的應(yīng)用；

②發(fā)酵過(guò)程中微生物代謝的原理，包括酶的作用和代謝產(chǎn)物的生成；

③發(fā)酵條件的控制，包括溫度、pH值、氧氣和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)等對(duì)發(fā)酵過(guò)程的影響。

2.教學(xué)難點(diǎn)，

①微生物發(fā)酵過(guò)程中的復(fù)雜代謝途徑及其調(diào)控機(jī)制的理解；

②不同發(fā)酵類型（如酒精發(fā)酵、乳酸發(fā)酵等）的特點(diǎn)和條件的差異；

③實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和操作中如何控制變量，確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性；

④將發(fā)酵工程原理應(yīng)用于實(shí)際問(wèn)題解決的能力培養(yǎng)。教學(xué)方法與策略1.采用講授與討論相結(jié)合的教學(xué)方法，通過(guò)講解發(fā)酵工程的基本原理和應(yīng)用，引導(dǎo)學(xué)生思考問(wèn)題。

2.設(shè)計(jì)小組討論活動(dòng)，讓學(xué)生分析不同發(fā)酵類型的特點(diǎn)和條件，培養(yǎng)合作學(xué)習(xí)和批判性思維能力。

3.實(shí)施項(xiàng)目導(dǎo)向?qū)W習(xí)，讓學(xué)生分組進(jìn)行發(fā)酵實(shí)驗(yàn)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)操作和數(shù)據(jù)分析，加深對(duì)發(fā)酵過(guò)程的理解。

4.利用多媒體教學(xué)，展示發(fā)酵工程的實(shí)際應(yīng)用案例，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和直觀感受。教學(xué)流程1.導(dǎo)入新課（用時(shí)5分鐘）

-引導(dǎo)學(xué)生回顧高一上學(xué)期的細(xì)胞代謝和微生物學(xué)知識(shí)，提問(wèn)：“大家還記得細(xì)胞代謝的基本原理嗎？微生物在自然界中有哪些重要作用？”

-展示生活中常見(jiàn)的發(fā)酵產(chǎn)品圖片，如酸奶、啤酒等，激發(fā)學(xué)生的興趣，提問(wèn)：“這些產(chǎn)品是如何制作出來(lái)的？”

-介紹本節(jié)課的學(xué)習(xí)目標(biāo)：“今天我們將一起學(xué)習(xí)發(fā)酵工程及應(yīng)用，了解發(fā)酵的基本原理和它在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用。”

2.新課講授（用時(shí)15分鐘）

-①講解發(fā)酵工程的基本概念，包括發(fā)酵的定義、發(fā)酵過(guò)程的特征等。

-②分析發(fā)酵技術(shù)在食品、醫(yī)藥、化工等領(lǐng)域的應(yīng)用實(shí)例，如釀酒、制藥、生物燃料的生產(chǎn)等。

-③介紹發(fā)酵過(guò)程中微生物代謝的原理，包括酶的作用和代謝產(chǎn)物的生成。

3.實(shí)踐活動(dòng)（用時(shí)10分鐘）

-①讓學(xué)生觀察微生物在發(fā)酵過(guò)程中的形態(tài)變化，如酵母菌在釀酒過(guò)程中的繁殖情況。

-②學(xué)生分組進(jìn)行發(fā)酵實(shí)驗(yàn)，如自制酸奶或泡菜，觀察并記錄發(fā)酵過(guò)程中的現(xiàn)象。

-③分享實(shí)驗(yàn)結(jié)果，討論影響發(fā)酵過(guò)程的各種因素，如溫度、pH值、氧氣等。

4.學(xué)生小組討論（用時(shí)15分鐘）

-①討論不同發(fā)酵類型的特點(diǎn)和條件，如酒精發(fā)酵和乳酸發(fā)酵的區(qū)別。

-②分析發(fā)酵過(guò)程中如何控制變量，確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。

-③探討發(fā)酵工程在實(shí)際問(wèn)題解決中的應(yīng)用，如如何提高發(fā)酵效率、降低成本等。

5.總結(jié)回顧（用時(shí)5分鐘）

-回顧本節(jié)課的重點(diǎn)內(nèi)容，包括發(fā)酵工程的基本概念、應(yīng)用領(lǐng)域、微生物代謝原理等。

-通過(guò)實(shí)例分析發(fā)酵過(guò)程中的重難點(diǎn)，如酶的作用、代謝途徑的調(diào)控等。

-鼓勵(lì)學(xué)生在生活中關(guān)注發(fā)酵技術(shù)，提高其對(duì)生物科學(xué)與生活的聯(lián)系的認(rèn)識(shí)。

總體用時(shí)：45分鐘教學(xué)資源拓展1.拓展資源：

-《發(fā)酵工程原理與技術(shù)》：介紹發(fā)酵工程的原理、技術(shù)流程及在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用。

-《微生物學(xué)》：深入探討微生物的分類、形態(tài)、生理特性等基礎(chǔ)知識(shí)。

-《食品生物技術(shù)》：講解食品發(fā)酵工藝、食品安全及質(zhì)量控制等方面內(nèi)容。

-《生物化學(xué)》：介紹生物體內(nèi)化學(xué)反應(yīng)、酶的作用及代謝途徑等。

2.拓展建議：

-鼓勵(lì)學(xué)生閱讀《發(fā)酵工程原理與技術(shù)》一書，了解發(fā)酵工程的發(fā)展歷程、研究現(xiàn)狀及未來(lái)趨勢(shì)。

-建議學(xué)生通過(guò)《微生物學(xué)》學(xué)習(xí)，深入了解微生物在自然界中的作用及與人類生活的關(guān)系。

-組織學(xué)生參觀食品生產(chǎn)企業(yè)，實(shí)地了解發(fā)酵技術(shù)在食品生產(chǎn)中的應(yīng)用，如釀酒、制醬等。

-建議學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)室發(fā)酵實(shí)驗(yàn)，如自制酸奶、泡菜等，親身體驗(yàn)發(fā)酵過(guò)程，加深對(duì)發(fā)酵技術(shù)的理解。

-引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注生物化學(xué)在發(fā)酵工程中的應(yīng)用，如酶工程、代謝工程等。

-建議學(xué)生參與科技競(jìng)賽，如“生物科技創(chuàng)新大賽”等，提高學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識(shí)。

-組織學(xué)生開(kāi)展“發(fā)酵工程在生活中的應(yīng)用”主題班會(huì)，分享發(fā)酵技術(shù)在生活中的實(shí)例，如泡菜、酸奶、醬油等。

-鼓勵(lì)學(xué)生關(guān)注國(guó)內(nèi)外發(fā)酵工程領(lǐng)域的最新研究動(dòng)態(tài)，如基因工程菌的培育、發(fā)酵工藝的優(yōu)化等。

-建議學(xué)生參加相關(guān)學(xué)術(shù)講座，如“發(fā)酵工程與食品安全”、“生物技術(shù)在食品工業(yè)中的應(yīng)用”等，拓寬知識(shí)面。板書設(shè)計(jì)1.發(fā)酵工程概述

①發(fā)酵工程定義

②發(fā)酵工程分類

-酒精發(fā)酵

-乳酸發(fā)酵

-酵母發(fā)酵

-芽孢桿菌發(fā)酵

③發(fā)酵工程在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用

2.發(fā)酵過(guò)程原理

①微生物代謝

-有氧代謝

-無(wú)氧代謝

②酶的作用

-酶的種類

-酶促反應(yīng)

③代謝途徑

-初級(jí)代謝

-次級(jí)代謝

3.發(fā)酵條件控制

①溫度

②pH值

③氧氣

④營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)

⑤消毒與滅菌

4.發(fā)酵技術(shù)應(yīng)用實(shí)例

①食品工業(yè)：釀酒、制醬、制醋

②醫(yī)藥工業(yè)：抗生素生產(chǎn)、疫苗制備

③化工工業(yè)：生物燃料、有機(jī)酸、氨基酸

④紡織工業(yè)：生物酶處理紡織品

5.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與操作

①實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

②實(shí)驗(yàn)原理

③實(shí)驗(yàn)步驟

④結(jié)果分析

6.總結(jié)與展望

①發(fā)酵工程的重要性

②發(fā)酵工程的發(fā)展趨勢(shì)

③發(fā)酵工程在現(xiàn)代社會(huì)中的應(yīng)用前景教學(xué)評(píng)價(jià)與反饋1.課堂表現(xiàn)：

-學(xué)生課堂參與度：觀察學(xué)生在課堂上的發(fā)言次數(shù)、提問(wèn)頻率以及是否積極回答問(wèn)題，評(píng)估學(xué)生的參與積極性。

-學(xué)生注意力集中度：通過(guò)學(xué)生的眼神交流、筆記記錄和課堂互動(dòng)，評(píng)估學(xué)生對(duì)課程的專注程度。

-學(xué)生提問(wèn)質(zhì)量：分析學(xué)生提出的問(wèn)題是否具有針對(duì)性、是否能夠啟發(fā)思考，以評(píng)估學(xué)生的思考深度。

2.小組討論成果展示：

-小組合作效果：評(píng)估小組成員之間的溝通協(xié)調(diào)能力、分工合作情況以及團(tuán)隊(duì)解決問(wèn)題的能力。

-討論內(nèi)容深度：檢查小組討論的深度，包括是否涵蓋了課程的主要知識(shí)點(diǎn)，是否能夠提出有見(jiàn)地的觀點(diǎn)。

-討論成果展示：觀察小組成員在展示過(guò)程中的表達(dá)清晰度、邏輯性和感染力。

3.隨堂測(cè)試：

-知識(shí)掌握情況：通過(guò)隨堂測(cè)試，評(píng)估學(xué)生對(duì)發(fā)酵工程基本概念、原理和應(yīng)用的掌握程度。

-應(yīng)試技巧：觀察學(xué)生在測(cè)試中的答題速度和準(zhǔn)確性，評(píng)估其應(yīng)試技巧和策略。

-知識(shí)應(yīng)用能力：測(cè)試中包含實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題的解答，以評(píng)估學(xué)生將理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際情境的能力。

4.學(xué)生自評(píng)與互評(píng)：

-學(xué)生自評(píng)：鼓勵(lì)學(xué)生在課后進(jìn)行自我反思，評(píng)估自己在課堂上的表現(xiàn)、學(xué)習(xí)效果和不足之處。

-學(xué)生互評(píng)：組織學(xué)生之間相互評(píng)價(jià)，通過(guò)同伴反饋，幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)彼此的優(yōu)點(diǎn)和需要改進(jìn)的地方。

5.教師評(píng)價(jià)與反饋：

-針對(duì)課堂表現(xiàn)：教師對(duì)學(xué)生在課堂上的積極參與、提問(wèn)和回答問(wèn)題的情況給予正面評(píng)價(jià)，對(duì)表現(xiàn)不足的地方提出改進(jìn)建議。

-針對(duì)小組討論：教師對(duì)小組討論的成果進(jìn)行評(píng)價(jià)，包括討論的深度、廣度和創(chuàng)新性，同時(shí)提供具體的反饋，如建議改進(jìn)討論策略或增加案例分析。

-針對(duì)隨堂測(cè)試：教師對(duì)學(xué)生的測(cè)試成績(jī)進(jìn)行分析，指出學(xué)生的強(qiáng)項(xiàng)和弱點(diǎn)，并提供針對(duì)性的學(xué)習(xí)資源和建議。

-針對(duì)自評(píng)與互評(píng)：教師鼓勵(lì)學(xué)生從自評(píng)和互評(píng)中學(xué)習(xí)，幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)到自己的學(xué)習(xí)風(fēng)格和改進(jìn)方向。

-針對(duì)總體反饋：教師總結(jié)學(xué)生在整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程中的進(jìn)步和挑戰(zhàn)，提出長(zhǎng)期的學(xué)習(xí)目標(biāo)和策略，以及如何更好地利用課程資源。課后拓展1.拓展內(nèi)容：

-《發(fā)酵食品的奧秘》：介紹不同發(fā)酵食品的制作過(guò)程、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值及對(duì)人體健康的影響。

-《微生物在生物技術(shù)中的應(yīng)用》：探討微生物在環(huán)境保護(hù)、生物制藥、生物能源等領(lǐng)域的應(yīng)用。

-《發(fā)酵工程實(shí)驗(yàn)室》：展示發(fā)酵工程實(shí)驗(yàn)室的基本設(shè)施、實(shí)驗(yàn)流程及研究成果。

-《生物發(fā)酵工藝與質(zhì)量控制》：分析發(fā)酵工藝的設(shè)計(jì)、優(yōu)化及質(zhì)量控制方法。

2.拓展要求：

-閱讀拓展材料：鼓勵(lì)學(xué)生在課后閱讀以上推薦的閱讀材料，了解發(fā)酵工程在不同領(lǐng)域的應(yīng)用。

-觀看視頻資源：利用網(wǎng)絡(luò)或?qū)W校資源，觀看與發(fā)酵工程相關(guān)的視頻資料，如科普視頻、實(shí)驗(yàn)演示等。

-撰寫心得體會(huì)：學(xué)生可撰寫一篇關(guān)于發(fā)酵工程學(xué)習(xí)心得的短文，分享自己在學(xué)習(xí)過(guò)程中的收獲和感悟。

-實(shí)踐探究：鼓勵(lì)學(xué)生在家或?qū)W校實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行簡(jiǎn)單的發(fā)酵實(shí)驗(yàn)，如制作酸奶、泡菜等，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

-小組合作：學(xué)生可組成學(xué)習(xí)小組，共同探討發(fā)酵工程的相關(guān)問(wèn)題，如發(fā)酵工藝的優(yōu)化、發(fā)酵產(chǎn)品的市場(chǎng)前景等。

-參觀實(shí)踐：組織學(xué)生參觀食品生產(chǎn)企業(yè)、生物技術(shù)公司等，了解發(fā)酵工程在生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用。

-撰寫小論文：學(xué)生可選擇一個(gè)與發(fā)酵工程相關(guān)的主題，如“發(fā)酵技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用”，撰寫一篇小論文，提高寫作能力和研究能力。

-搜索資料：學(xué)生可利用圖書館、互聯(lián)網(wǎng)等資源，搜索發(fā)酵工程相關(guān)的最新研究動(dòng)態(tài)，拓寬知識(shí)面。

-分享交流：鼓勵(lì)學(xué)生在課堂上分享自己的學(xué)習(xí)心得和拓展成果，促進(jìn)同學(xué)之間的交流與合作。教學(xué)反思今天上了發(fā)酵工程及應(yīng)用這一課，感覺(jué)整體效果還不錯(cuò)，但也有些地方覺(jué)得可以改進(jìn)。首先，我覺(jué)得課堂氛圍挺活躍的，學(xué)生們對(duì)發(fā)酵工程這個(gè)話題挺感興趣的，提問(wèn)和討論都很積極。但是，我也發(fā)現(xiàn)了一些問(wèn)題，接下來(lái)我想和大家分享一下。

第一點(diǎn)，我覺(jué)得在導(dǎo)入新課的時(shí)候，我可能有點(diǎn)過(guò)于簡(jiǎn)單了。我只是簡(jiǎn)單地提到了發(fā)酵在生活中的應(yīng)用，比如釀酒、做面包等，但是我覺(jué)得可以更深入一些，比如結(jié)合一些具體的實(shí)例，讓學(xué)生對(duì)發(fā)酵工程有一個(gè)更直觀的認(rèn)識(shí)。比如，我可以展示一些發(fā)酵過(guò)程中的微生物圖片，或者播放一段關(guān)于發(fā)酵過(guò)程的視頻，這樣可能更能吸引學(xué)生的注意力。

第二，我在講解發(fā)酵工程的基本概念和原理時(shí)，感覺(jué)有些學(xué)生聽(tīng)起來(lái)有些吃力。我發(fā)現(xiàn)，有些概念比較抽象，學(xué)生可能難以理解。所以我打算在今后的教學(xué)中，盡量用更生動(dòng)、形象的語(yǔ)言來(lái)解釋這些概念，或者通過(guò)實(shí)驗(yàn)、案例等方式，讓學(xué)生在實(shí)踐中理解這些原理。

第三，實(shí)踐活動(dòng)的設(shè)計(jì)我覺(jué)得還可以更加多樣化。今天我們主要進(jìn)行了自制酸奶的實(shí)驗(yàn)，雖然學(xué)生參與度很高，但可能還有其他更有趣、更有挑戰(zhàn)性的實(shí)踐活動(dòng)可以嘗試。比如，可以讓學(xué)生嘗試制作其他發(fā)