1.2获得纯种微生物是发酵工程的基础 教学设计-高二下学期生物沪科版选择性必修3

教学设计 课程基本信息 学科 生物学 年级 高三 学期 秋季 课题 获得纯种微生物是发酵工程的基础（第一课时） 教科书 书 名：生物学选择性必修3《生物技术与工程》 出版社：上海科学技术出版社 教学目标 1.通过回忆细胞分子组成，概括出微生物需要的营养物质类别，形成结构与功能的生命观念。 2.通过案例比较分析，能归纳出培养基在不同分类依据下的各种类型的特点和作用。 3.能基于结构和功能等生命观念，设计合适的培养基，有目的地培养纯种微生物。 教学重难点 教学重点： 1.能概括出微生物一般需要的营养物质类别。 2.能归纳出培养基在不同分类依据下的各种类型的特点和作用。 3.能设计合适的培养基，有目的地培养纯种微生物。 教学难点： 1.能归纳出培养基在不同分类依据下的各种类型的特点和作用。 2.能设计合适的培养基，有目的地培养纯种微生物。 教学过程 环节一：创设情境，设疑导入。 【情境】：展示课前任务中学生制作的“白色污染”调查微视频，介绍“吃塑料的大麦虫”案 例。 【情境问题】：如何从大麦虫肠道中筛选并培养能高效降解聚苯乙烯的纯种微生物？ 【教学说明】：通过创设生活情境——“白色污染”问题如何有效解决，以及吃塑料的大麦虫 的研究发现，提出情境问题，引入课题。引导学生带着问题去学习新课，逐步探究出解决问 题的理论和方法，激发学生的学习欲望。从情境问题初步引导出本节的大标题——获得纯种 微生物是发酵工程的基础。 环节二：问题导学，建构新知。 1.微生物需要的营养物质 【问题】获得纯种微生物需要哪些条件？ 【结论】提供合适的营养和环境条件，确保其他微生物无法混入。 【概念】培养基为微生物提供所需营养物质，了解培养基的概念和意义。 【问题】微生物需要哪些营养物质？ 【课前任务交流】展示交流学生的课前任务单，观察细胞的组成物质和主要元素的特点。 【概念】归纳出微生物需要的碳源、氮源、水和无机盐。 【活动1】完成学习任务单中的任务1：阅读教材，比较碳源和氮源的特点，并填写表格。 【概念】简要介绍水和无机盐。 【情境资料】通过一些异养微生物含有碳源、氮源、水和无机盐的培养基中生长较差的资料， 引出生长因子的概念。 【概念】简要介绍生长因子的内涵。 【教学说明】：通过情境问题引出本节大标题后，通过设计一系列问题链，层层递进，逐步引 出教材中本节内容第一目的标题——培养基为微生物提供所需营养物质，也就是本课时的主 题。引导学生通过回忆必修1教材中已学的细胞的分子组成和元素等相关内容，建构微生物 所需要的营养物质的重要概念。通过任务1的学生活动，找出碳源和氮源的特点，并初步建 构不同类型生物需要不同营养物质的观念，培养获取信息能力和分析推理能力。 2.培养基的类型 【资料】展示两个培养基配方案例。 【活动2】完成学习任务单中的任务2：分别判断两个培养基配方中各物质提供的营养类别， 并比较两个培养基配方的不同点。 【任务2的结论1】在学生回答配方中各物质提供的营养类别后，按成分来源角度的不同点， 归纳出天然培养基和合成培养基两类。 【资料】展示两个培养基实物动图。 【问题】两个培养基配方的物理状态有什么区别？是由于配方中什么物质不同导致？ 【任务2的结论2】 归纳出培养基按照物理状态分成的三类。 【活动3】分析三位同学的案例，推测他们分别该选取哪类物理状态的培养基，并说明理由。 【结论】归纳出三类物理状态培养基对应的作用。 【问题】回到任务2，两个培养基配方从培营养物质种类角度，还有什么不同点？ 【任务2的结论3】从基本用途角度，归纳出通用培养基和选择培养基。 【问题】若要筛选出固氮微生物，则该如何调整培养基配方2 ？ 【概念】培养基配方1如果加入琼脂和伊红美蓝，以形成的大肠杆菌菌落特点为例，引出鉴别培养基的概念。 【教学说明】：通过设计两个培养基配方的案例，起到了承上启下的作用。通过说出每种物质 提供的营养类型的任务，使学生对于刚刚所学微生物需要营养物质的概念进行巩固应用。通 过观察比较两种培养基，找出三个不同点，分别引出三个不同分类依据下的培养基类型，引 导学生体验知识的建构过程，最终建构核心概念。在此过程中，培养学生比较分析、归纳与 概括的素养。在引出三种物理状态的培养基的概念后，设计了一个案例推理，引导学生去联 系物理状态特点和相应功能的关系，培养推理能力，形成结构和功能观。 环节三：学以致用，提升素养。 【问题】回到本课开始的问题，为了能筛选出降解聚苯乙烯的微生物，该如何设计培养基的 配方？ 【活动4】展示四个同学设计的培养配方，请判断能否筛选出目的微生物，并说明理由。归纳出设计培养基配方的方法。 【问题】配制培养基，除了考虑营所需营养物质种类，还需要考虑哪些条件？ 【活动5】学生根据以往所学，说出配制培养基还需要注意的方面。从而归纳总结出配制培养基的一般原则。 【教学说明】：通过呼应情境问题，引导学生运用所学知识来解决问题，培养学生知识迁移以 及应用能力。在对几个配方的分析过程中，归纳出设计培养基的重要方法，进一步总结配制 培养基的一般原则，从而培养学生归纳和概括的素养。 【小结】以思维导图的形式展示本课时的重要概念体系。 【作业】布置作业练习以及课外调查任务。 学科网（北京）股份有限公司 $$