6.2.2 工业生产中的生物学 教学设计-2025-2026学年北京版生物八年级下册

《工业生产中的生物学》教案-2025-2026学年北京版（新教材）初中生物八年级下册

一、学情分析

本节课的授课对象为八年级下册学生，经过前期生物学知识的学习，学生已掌握微生物的结构、代谢特点、酶的作用等核心知识，对工业生产有初步的认知，比如见过食品加工、药品生产等，但对工业生产与生物学知识的内在联系了解较少，缺乏将生物学理论与工业生产实践结合的意识。八年级学生抽象思维能力进一步发展，具备一定的观察、分析和探究能力，对“微生物如何应用于工业生产”“酶在工业中的作用”等新奇话题有较强的好奇心和探究欲望，但工业生产的场景相对抽象，学生难以直观感受，对微生物、酶在工业生产中的作用机制理解难度较大。教学中需结合生活中的工业产品实例、直观示意图、互动探究，化抽象为具体，引导学生主动建构知识，联系前期所学的微生物、酶的相关知识，帮助学生形成完整的知识体系，贴合初中学生的认知特点和学习规律，同时培养学生的实践应用能力和科学素养。

二、教材分析

本节课是北京版初中生物八年级下册第6单元《生物学与社会》第2章《关注生产》的第2节，承接上一节“农业生产中的生物学”和前期微生物、酶的相关知识，是生物学理论与工业生产实践结合的重要延伸，在单元知识体系中占据重要地位。教材严格遵循《义务教育生物学课程标准（2022年版）》要求，以“生物学在工业生产中的应用”为核心，按照“微生物在工业生产中的应用→酶在工业生产中的应用→生物学技术与工业可持续发展”的逻辑顺序编排，注重理论联系实际，融入常见的工业生产场景（如食品加工、药品生产、污水处理）和探究活动，突出素养导向，引导学生认识生物学知识在工业生产中的重要价值，掌握微生物、酶在工业生产中的作用原理，培养科学的工业生产观念和环保意识，符合“贴近生活、实践育人、贴合学情”的编写理念，兼顾知识的科学性、实用性和趣味性，注重知识的连贯性和逻辑性。

三、核心素养教学目标

1. 生命观念：理解微生物、酶的生理特点与工业生产的密切联系，认识生命活动的多样性和实用性，树立“利用生命规律、服务工业生产”的生命观念。
2. 科学思维：能结合微生物的代谢特点、酶的作用原理，分析生物学在工业生产中的具体应用，培养分析、推理、归纳的科学思维能力，能运用生物学知识解释工业生产中的现象。

3. 探究实践：通过参与“分析工业生产中生物学的应用”探究活动，提升观察、分析、合作探究的能力，能结合所学知识分析常见工业产品的生产原理，培养实践应用能力。
4. 态度责任：结合生物学在工业生产中的应用，认识到科学技术对工业发展的重要意义，体会生物学与人类生产生活的密切联系，培养环保意识和可持续发展观念，树立“科学利用、绿色生产”的责任意识。

四、教学重难点

（一）教学重点

1. 微生物在工业生产中的主要应用领域（食品、药品、化工等）及原理；
2. 酶在工业生产中的应用及作用原理；
3. 生物学技术对工业可持续发展的意义。

（二）教学难点

1. 结合微生物的代谢特点，分析微生物在工业生产中的作用机制；
2. 理解酶的专一性、高效性在工业生产中的应用价值，将抽象的酶的作用原理与具体工业生产结合；
3. 认识生物学技术在工业可持续发展中的作用，树立绿色生产和环保意识。

五、教学过程

（一）导入新课

教师展示一组工业产品图片：酸奶、啤酒、抗生素、洗衣粉、污水处理厂的场景，提问：“同学们，这些都是我们生活中常见的工业产品和工业场景，大家有没有想过，酸奶为什么会有酸味？啤酒为什么会有酒精味？洗衣粉为什么能快速去除污渍？污水处理厂是如何净化污水的？其实，这些工业生产活动背后，都离不开生物学的支持，都有微生物和酶的参与。今天我们就一起来学习《工业生产中的生物学》，揭开工业生产背后的生物学秘密。”

引导学生自由发言，分享自己的生活观察和想法，比如“酸奶是用牛奶做的，可能有细菌参与”“洗衣粉里有酶，能分解污渍”“污水处理厂可能用微生物分解污水中的污染物”等。

教师总结：“大家的猜测非常有道理，微生物和酶就像是工业生产中的‘隐形工人’，

在很多工业领域发挥着重要作用。今天我们就一起来探究，生物学是如何助力工业生产的。” 自然导入本节课主题。

设计意图：通过生活化的工业产品和场景图片，创设贴近学生生活的教学情境，激发学生的好奇心和探究欲望，引导学生主动思考工业生产与生物学的联系，衔接学生已有的生活经验和前期所学的微生物、酶的知识，为后续知识学习做好铺垫。

（二）新知探究一：微生物在工业生产中的应用

1. 情境过渡：教师提问：“我们前期学习过微生物，包括细菌、真菌等，它们具有哪些代谢特点？为什么微生物能被广泛应用于工业生产？” 引导学生回顾前期知识，发言：“微生物繁殖速度快、代谢能力强”“微生物能产生多种代谢产物，比如酒精、乳酸等”“微生物容易培养，成本低”。
2. 核心知识讲解：微生物在工业生产中的主要应用领域及原理，结合生活实例，注重师问生答互动，突出重点。

①  食品工业中的应用

教师展示酸奶、啤酒、面包、泡菜的图片，提问：“同学们，这些食品我们经常吃，它们的制作过程中，都用到了哪些微生物？这些微生物在制作过程中发挥了什么作用？” 引导学生自由发言，分享自己的了解，比如“酸奶是用乳酸菌做的”“啤酒是用酵母菌做的”“面包是用酵母菌发酵的”。

教师结合学生的发言，逐一讲解：

- 酸奶：利用乳酸菌的发酵作用，将牛奶中的乳糖转化为乳酸，使牛奶凝固，形成酸奶，同时产生酸味，改善牛奶的口感和营养。教师提问：“乳酸菌的发酵需要什么条件？为什么制作酸奶时要密封？” 引导学生回答：“乳酸菌发酵需要无氧条件”“密封能创造无氧环境，让乳酸菌正常发酵”。

- 啤酒、面包：利用酵母菌的发酵作用，将葡萄糖转化为酒精和二氧化碳。制作啤酒时，二氧化碳使啤酒产生气泡，酒精赋予啤酒特殊的风味；制作面包时，二氧化碳使面包膨胀、松软，口感更好。教师提问：“酵母菌的发酵有什么条件？” 引导学生回答：“需要适宜的温度和营养物质，有氧和无氧条件下都能发酵，但无氧条件下产生酒精”。

- 泡菜：利用乳酸菌和酵母菌的共同发酵，将蔬菜中的营养物质转化为乳酸、氨基酸等，使泡菜具有独特的风味，同时延长蔬菜的保存时间。

②  医药工业中的应用

教师展示抗生素（青霉素、头孢）、疫苗的图片，提问：“大家知道抗生素是用来做什么的吗？抗生素是如何生产出来的？” 引导学生发言：“抗生素用来治疗细菌引起的疾病”“抗生素是由微生物产生的”。