1.3发酵工程及其应用教学设计2023-2024学年高二下学期生物人教版选择性必修3

高二 年级 生物 学科 选择性必修二 课时教学设计 课题 发酵工程及其运用 课时 2 主备 李莎 辅备 课型 新授课 复习课 习题/试卷讲评课 实践活动课 一、教学内容分析 (1) 课程标准要求: 阐明发酵工程利用现代工程技术及微生物的特定功能,工业化生产人类所需产品。 (二)核心素养要求: 1.文化基础:举例说明发酵工程在医药、食品及其他工农业生产上有重要的应用价值。 2.自主发展:根据发酵产品和利用微生物的不同讨论发酵工程中的发酵条件及控制方法。 3.社会参与:认可发酵工程在生产上的重要应用价值。 (三)前后知识联系: 学生已经学过(发酵工程)(与之前的联系),本节课的内容就是在此基础上的发展。由于它还与后面的(细胞工程)有联系(与之后或其他学科的联系),所以在本学科中的作用是(承上启下)。 二、学情分析 在本节课的教学中,学生可能遇到的问题(或困难、障碍)是:(不能正确理解发酵工程在医药、食品及其他工农业生产上有重要的应用价值)(指出问题),产生这一问题(或困难、障碍)的原因是(发酵工程在医药、食品及其他工农业生产上有重要的应用价值不熟悉),解决的关键办法是(理论联系生活实际、学有所用,激发学生的兴趣。) 三、重点难点分析 1.教学重点是(发酵工程在医药、食品及其他工农业生产上有重要的应用价值),解决重点的关键是(在教学中要善于联系生活,从生活中来,到生活中去 )。 2.教学难点是(发酵产品和利用微生物的不同讨论发酵工程中的发酵条件及控制方法),解决难点的关键是( 运用图示和演示实验等方法阐释,以及利用生活实际中的问题与生物知识相联系)。 四、教学活动设计 基于问题解决的设计 讲授式设计 自主探究式设计 合作交流式设计 活动程序一 【深度学习】 课前自学、导学(用时5分钟内) 师生 活动 1、 教师对上次课限时训练讲评。 2、 图文情境导入: 展示青霉素图片,介绍青霉素发现过程:亚历山大 弗莱明(Alexander Fleming),英国微生物学家(1881.8.6 - 1955.3.11),二战”期间,青霉素成为战场上神奇的抗生素,大显神威,挽救了数以万计的生命,被称为“有魔力的子弹”。1945年诺贝尔生理学医学奖。 青霉菌中提取青霉素少,随着高产菌种的选育、发酵技术的发展等,青霉素进入了产业化生产的道路。 3、 展示学习目标: 4、学生自主梳理本课知识,发现问题: 【设计意图】通过情境导入和新课知识初步了解,形成必要的额知识储备。 活动程序二 【深度学习】即本课学习 教师根据本次课教学需要组合选用自学、互学、模仿等相关环节,用时25-40分钟。 大问题一(请列出具体学习任务简称):工业上,如何利用发酵工程生产青霉素?提出发酵工程的概念? 呈现知识小问题串或情境或知识清单 问题1 微生物菌种资源丰富,选择发酵工程用的菌种时需要考虑哪些因素? 问题2 .怎么对发酵条件进行调控以满足微生物的生长需要? 问题3 .在产物分离和提纯方面,发酵工程与传统发酵技术相比有哪些改进之处? 【模仿变通】变式、训练 例题1.发酵工程利用的菌种都是从自然界中筛选出来的。 ( ) 提示:发酵工程的菌种也可以通过诱变育种和基因工程育种获得。 发酵工程的中心环节是选育菌种。 ( ) 提示:发酵工程的中心环节是发酵罐内发酵的过程。 发酵工程中要对培养基进行灭菌,发酵设备不用灭菌。 ( ) 提示:培养基和发酵设备都必须经过严格的灭菌。 利用微生物农药防治农林虫害属于化学防治。 ( ) 变式题1 (1)发酵工程与传统发酵技术最大区别是前者可以利用微生物来进行发酵( ) 提示:发酵工程与传统发酵都是利用微生物发酵。 (2)发酵工程的产品主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身。( √ ) 1. 【师生活动】让学生选取自己感兴趣的发酵产品,联系课本画出发酵工程生产该产品的流程图,并在课堂上进行展示说明。之后老师进行补充,分析发酵工程基本环节,完善学生的流程图。重点讲解青霉素的发酵生产。 教师总结:发酵工程一般包括菌种的选育,扩大培养,培养基的配制、灭菌,接种,发酵,产品的分离、提纯等。 根据图1-9,思考讨论23页的问题,以小组形式回答,老师进行纠正讲解。 (1)微生物菌种资源丰富,选择发酵工程用的菌种时需要考虑哪些因素? 【答案】需要考虑的因素包括:在低成本的培养基上能迅速生长繁殖;生产所需代谢物的产量高;发酵条件容易控制;菌种不易变异、退化等。 (2)怎样对发酵条件进行调控以满足微生物的生长需要? 【答案】要对温度、pH、溶解氧等发酵条件进行严格控制,使其最适合微生物的生长繁殖,同时及时添加必要的营养组分。 (3)在产物分离和提纯方面,发酵工程与传统发酵技术相比有哪些改进之处? 【答案】传统发酵技术获得的产物一般不是单一的组分,而是成分复杂的混合物,很多