1.3 发酵工程为人类提供多样的生物产品 教学设计-2023-2024学年高二下学期生物浙科版（2019）选择性必修3

1.3发酵工程为人类提供多样的生物产品教学设计-2023-2024学年高二下学期生物浙科版（2019）选择性必修3课题：科目：班级：课时：计划3课时教师：单位：一、教学内容教材章节：1.3发酵工程为人类提供多样的生物产品

教学内容：

1.发酵工程的定义和特点；

2.发酵工程在食品工业中的应用，如面包、酸奶、啤酒等；

3.发酵工程在医药工业中的应用，如抗生素、疫苗等；

4.发酵工程在生物化工中的应用，如生物降解塑料等；

5.发酵工程在环境保护中的应用，如生物降解污染物等；

6.发酵工程技术的发展和前景。二、教学目标1.知识目标：使学生了解发酵工程的定义和特点，掌握发酵工程在食品、医药、生物化工和环境保护等领域的应用，了解发酵工程技术的发展和前景。

2.能力目标：培养学生分析问题、解决问题的能力，提高学生运用所学知识解决实际问题的能力，培养学生的创新意识和实践能力。

3.情感目标：激发学生对发酵工程领域的兴趣，培养学生的科学精神和探索精神，增强学生对生物技术和生物产业的认识，提高学生的社会责任感和使命感。

4.过程与方法目标：通过案例分析、小组讨论、实验操作等方式，让学生在实践中学习，提高学生的动手能力和团队合作能力，培养学生自主学习和终身学习的习惯。

5.价值观目标：引导学生正确看待生物技术在人类社会发展中的作用，培养学生对人类、环境和社会的责任感，树立正确的价值观和人生观。三、学习者分析1.学生已经掌握了哪些相关知识：

在教学本章节之前，学生已经学习了生物学的基础知识，包括细胞学、遗传学、生态学等。此外，学生还了解了一些生物技术的基本概念和原理，如基因工程、蛋白质工程等。这些知识为学习发酵工程打下了基础。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：

学生在学习生物课程时，对实验操作和实际应用较为感兴趣。在掌握了一定的理论知识后，他们希望能够通过实践来验证和巩固所学知识。此外，学生在学习过程中表现出较强的观察力和分析问题的能力，能够通过案例分析等方式，深入理解发酵工程的应用和意义。

3.学生可能遇到的困难和挑战：

在学习发酵工程的过程中，学生可能遇到以下困难和挑战：

（1）概念理解困难：发酵工程涉及一些较为抽象的概念，如微生物代谢、生物反应器等，学生可能难以理解和掌握。

（2）知识应用困难：学生可能难以将所学的理论知识应用于实际问题中，特别是在解决实际问题时，可能无法迅速找到合适的解决方案。

（3）实验操作挑战：在实践环节，学生可能面临实验操作不熟练、实验结果不理想等问题，这可能影响他们对发酵工程的兴趣和信心。

（4）学习动力不足：部分学生可能对发酵工程的重要性认识不足，导致学习动力不足，影响学习效果。

（5）知识更新速度快：随着生物技术的发展，发酵工程领域的知识更新速度较快，学生可能需要不断更新知识，以跟上时代的发展。

针对以上困难和挑战，教师需要在教学中采取相应的策略，如加强概念解析、提供实践机会、激发学习兴趣等，以提高学生的学习效果。四、教学方法与手段（1）讲授法：教师通过讲解和演示，向学生传授发酵工程的定义、特点、应用和发展等方面的知识，帮助学生建立系统的知识体系。

（2）讨论法：教师组织学生进行小组讨论，鼓励学生发表自己的观点和看法，培养学生的思维能力和团队合作能力。

（3）案例分析法：教师通过提供具体的案例，引导学生分析发酵工程在实际中的应用和效果，加深学生对知识的理解和应用能力。

（4）实验法：教师安排学生进行实验操作，让学生亲身体验发酵工程的过程，提高学生的实践能力和观察能力。

（5）问题引导法：教师提出问题，引导学生思考和探究，激发学生的学习兴趣和主动性，培养学生的自主学习能力。

2.教学手段：

（1）多媒体设备：教师利用多媒体课件，展示发酵工程的图片、视频和动画，帮助学生更直观地理解和掌握知识。

（2）教学软件：教师使用教学软件，如虚拟实验室、在线课程等，为学生提供更多的学习资源和方法，提高教学效果。

（3）网络资源：教师引导学生利用网络资源，如学术论文、在线课程、论坛等，获取更多的学习资料和信息，拓宽学生的知识面。

（4）实验器材：教师为学生提供实验器材，如培养皿、显微镜、生物反应器等，让学生亲身体验发酵工程的过程，提高学生的实践能力。

（5）小组合作：教师组织学生进行小组合作，让学生通过团队合作完成任务，培养学生的团队合作能力和交流能力。五、教学流程1.导入新课（约5分钟）

-激发兴趣：教师通过展示发酵工程的实际应用案例，如酸奶、啤酒的生产过程，激发学生的兴趣。

-回顾旧知：教师引导学生回顾已学的生物技术相关知识，如基因工程、蛋白质工程等，为学习发酵工程打下基础。

2.呈现新知（约15分钟）

-讲解新知：教师详细讲解发酵工程的定义、特点和应用领域，如食品工业、医药工业、生物化工和环境保护等。

-举例说明：教师通过具体的例子，如面包制作过程中的发酵过程，帮助学生理解和掌握发酵工程的应用。

-互动探究：教师组织学生进行小组讨论，让学生分享自己对发酵工程的看法和理解，促进学生之间的交流和合作。

3.实践操作（约10分钟）

-学生活动：学生分组进行实验操作，如制作酸奶或面包，亲身体验发酵工程的过程，加深对知识的理解和应用。

-教师指导：教师在学生实验过程中给予及时的指导和帮助，解答学生的疑问，确保实验的安全和顺利进行。

4.总结反馈（约5分钟）

-总结要点：教师总结本节课的主要知识点，包括发酵工程的定义、特点、应用领域和实际操作经验。

-学生反馈：学生分享自己在实验中的体验和收获，教师给予积极的反馈和评价，鼓励学生的思考和探索。六、教学资源拓展1.拓展资源：

（1）课外书籍：推荐学生阅读《发酵工程导论》、《生物技术原理与应用》等书籍，加深对发酵工程的理解和认识。

（2）网络资源：引导学生访问中国生物技术网、发酵工程在线等网站，获取最新的发酵工程资讯和技术进展。

（3）实践基地：组织学生参观生物科技公司、食品加工厂等实践基地，让学生亲身体验发酵工程的应用和实际操作。

（4）在线课程：推荐学生参加国内外高校提供的在线课程，如北京大学开设的《生物技术导论》、MIT开设的《生物工程原理》等。

2.拓展建议：

（1）阅读指定书籍：学生可以选择感兴趣的书籍进行阅读，加深对发酵工程的理解，提高自己的专业素养。

（2）参加在线课程：学生可以利用业余时间参加在线课程，学习更多的发酵工程知识和技能，拓宽自己的知识面。

（3）参观实践基地：学生可以利用周末或假期时间，参观生物科技公司或食品加工厂等实践基地，亲身体验发酵工程的应用和实际操作。

（4）开展实践活动：学生可以组织或参加与发酵工程相关的实践活动，如生物竞赛、创新项目等，提高自己的实践能力和创新能力。七、板书设计①发酵工程的定义和特点：介绍发酵工程的定义，如微生物的代谢过程，以及发酵工程的特点，如微生物的利用、生物反应器的应用等。

②发酵工程的应用领域：详细列出发酵工程在食品工业、医药工业、生物化工和环境保护等领域的应用，如面包、酸奶、啤酒、抗生素、疫苗、生物降解塑料等。

③发酵工程技术的发展和前景：介绍发酵工程技术的发展历程，如传统发酵到现代生物技术的转变，以及发酵工程的未来发展趋势和前景。

2.艺术性和趣味性：

①板书设计采用图文并茂的形式，以生动形象的插图和图表展示发酵工程的相关概念和应用，如面包、酸奶的制作过程等。

②板书设计融入一些趣味元素，如幽默的插图、有趣的实验操作等，以激发学生的学习兴趣和主动性。

③板书设计采用简洁明了的字体和颜色，以清晰地展示知识点和重点，便于学生理解和记忆。八、教学评价-通过提问：教师在课堂上通过提问的方式，了解学生对发酵工程知识的掌握情况，及时发现学生的疑问和难点，进行解答和指导。

-观察：教师在课堂上观察学生的反应和参与情况，了解学生的学习兴趣和主动性，及时调整教学方法和节奏，以提高学生的学习效果。

-测试：教师在课堂上进行小测试或练习，了解学生对发酵工程知识的掌握程度，及时发现问题并进行解决。

2.作业评价：

-认真批改：教师对学生的作业进行认真批改，了解学生的学习情况和掌握程度，及时发现学生的错误和不足，进行指导和纠正。

-点评：教师在作业批改后，对学生的作业进行点评，给予学生积极的反馈和鼓励，帮助学生树立信心，继续努力。

-反馈：教师及时将作业评价结果反馈给学生，让学生了解自己的学习效果和不足，为学生提供改进的方向和指导。

-鼓励：教师鼓励学生继续努力，提出更高的学习目标和期望，激发学生的学习动力和积极性，促进学生