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（2019）选择性必修3

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（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、教学内容本节课的内容选自人教版（2019）选择性必修3，第1.3节“发酵工程及其应用”。主要内容包括：

1.发酵工程的定义和应用领域

2.发酵工程的基本原理

3.常见发酵工程的应用实例

4.发酵工程对我国农业、医药、食品等产业的影响二、核心素养目标本节课旨在培养学生的生命观念、科学思维、科学探究、社会责任和实践创新等学科核心素养。通过学习发酵工程的定义和应用领域，使学生认识到生物技术的应用对人类生活的影响，培养生命观念；通过分析发酵工程的基本原理，培养学生的科学思维和科学探究能力；通过讨论常见发酵工程的应用实例，培养学生的社会责任感和实践创新能力。三、学习者分析1.学生已经掌握了哪些相关知识。

学生在初中阶段已经学习过微生物、发酵等基础知识，对微生物的生长繁殖、代谢产物有所了解。此外，学生在高一生物学课程中学习了细胞工程的基本原理和应用，对基因工程、细胞工程等生物技术有所认识。这些知识为本节课的学习奠定了基础。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格。

学生对生物技术尤其是应用性较强的内容感兴趣，喜欢通过实例了解生物技术在实际生活中的应用。在学习能力方面，学生具备一定的自主学习和合作探究能力，能够通过实验、讨论等方式深入理解知识。在学习风格方面，学生喜欢直观、形象的教学方式，对实验操作和实例分析感兴趣。

3.学生可能遇到的困难和挑战。

学生在理解发酵工程的基本原理时，可能会对微生物的生长繁殖、代谢产物等知识产生混淆，需要教师进行有针对性的讲解和举例。在讨论发酵工程的应用实例时，学生可能对某些行业的具体应用不熟悉，需要教师提供更多实例和背景知识。此外，学生在分析发酵工程对社会、环境影响时，可能缺乏全面、深入的思考，需要教师进行引导和启发。四、教学方法与策略1.选择适合教学目标和学习者特点的教学方法。

本节课采用讲授、讨论、案例研究、项目导向学习等教学方法。讲授法用于介绍发酵工程的定义、基本原理和应用领域；讨论法用于分析发酵工程对社会、环境的影响；案例研究法用于探讨具体的发酵工程应用实例；项目导向学习法用于学生分组完成发酵工程相关的实践项目。

2.设计具体的教学活动。

教学活动包括：角色扮演、实验、游戏等。角色扮演活动让学生扮演发酵工程相关行业的专家，讨论发酵工程在各自行业中的应用和挑战；实验活动让学生亲手操作发酵过程，观察微生物的生长和代谢产物；游戏活动通过模拟发酵工程的生产过程，让学生在轻松愉快的氛围中学习知识。

3.确定教学媒体和资源的使用。

教学媒体和资源包括PPT、视频、在线工具等。PPT用于展示发酵工程的定义、基本原理和应用实例；视频用于展示发酵工程的实际生产过程和应用案例；在线工具用于学生进行实验操作和数据分析。通过这些媒体和资源，使学生更直观地了解发酵工程的知识和应用。五、教学实施过程1.课前自主探索。

教师活动：

-布置预习任务，要求学生查阅相关资料，了解发酵工程的定义、基本原理和应用领域。

-设计预习作业，如填空题、选择题等，检查学生对预习内容的掌握情况。

学生活动：

-自主查阅资料，了解发酵工程的定义、基本原理和应用领域。

-完成预习作业，巩固对预习内容的理解。

采用的教学方法：自主学习、检查预习。

教学手段：在线资源、预习作业。

教学资源：网络资料、预习作业。

作用和目的：培养学生自主学习的能力，检查学生的预习情况，为课堂学习打下基础。

2.课中强化技能。

教师活动：

-讲授发酵工程的定义、基本原理和应用领域。

-组织讨论，让学生分析发酵工程对社会、环境的影响。

-展示发酵工程的实际生产过程和应用案例。

学生活动：

-听讲、记笔记，掌握发酵工程的定义、基本原理和应用领域。

-参与讨论，分析发酵工程对社会、环境的影响。

-观察发酵工程的实际生产过程和应用案例。

采用的教学方法：讲授、讨论、案例研究。

教学手段：PPT、视频。

教学资源：PPT、视频。

作用和目的：通过讲授，让学生掌握发酵工程的基本知识；通过讨论，培养学生分析问题的能力；通过案例研究，让学生了解发酵工程的实际应用。

3.课后拓展应用。

教师活动：

-布置课后作业，要求学生总结本节课所学知识，撰写心得体会。

-组织学生进行分组讨论，分析发酵工程在各自行业中的应用和挑战。

-指导学生完成发酵工程相关的实践项目，如制作酸奶、面包等。

学生活动：

-总结本节课所学知识，撰写心得体会。

-分组讨论，分析发酵工程在各自行业中的应用和挑战。

-完成发酵工程相关的实践项目，如制作酸奶、面包等。

采用的教学方法：实践项目、讨论、实践。

教学手段：实践项目、讨论。

教学资源：实践项目、讨论。

作用和目的：通过课后作业，巩固学生对知识的掌握；通过分组讨论，培养学生的团队协作能力；通过实践项目，让学生将所学知识应用于实际生活，提高学生的实践能力。六、拓展与延伸1.提供与本节课内容相关的拓展阅读材料：

-《发酵工程与食品工业》（作者：张晓峰，出版社：化学工业出版社）

-《发酵工程在医药领域的应用》（作者：李艳，出版社：化学工业出版社）

-《发酵工程与社会发展》（作者：王丽，出版社：化学工业出版社）

-《发酵工程与环境保护》（作者：赵明，出版社：化学工业出版社）

2.鼓励学生进行课后自主学习和探究：

-让学生查阅资料，了解我国发酵工程的发展现状和未来趋势。

-让学生分析发酵工程在农业、医药、食品等行业的具体应用案例，撰写报告。

-让学生探讨发酵工程在环境保护方面的作用，提出自己的观点和建议。

-让学生思考发酵工程对人类生活的影响，撰写心得体会。

3.开展课后实践活动：

-组织学生参观当地的发酵工程企业，了解生产过程和应用实例。

-鼓励学生在家中尝试制作发酵食品，如酸奶、面包等，观察微生物的生长和代谢产物。

-让学生收集身边的废弃物，如果皮、蔬菜等，进行发酵实验，探究其对环境的影响。

-组织学生开展关于发酵工程的科普宣传活动，提高同学们的环保意识。七、典型例题讲解例题一：

题目：请简述发酵工程的定义、基本原理和应用领域。

答案：发酵工程是指利用微生物在无氧或微氧条件下进行生物合成反应，生产各种生物制品的过程。基本原理包括微生物的生长繁殖、代谢产物等。应用领域包括食品工业、医药工业、农业等。

例题二：

题目：请举例说明发酵工程在食品工业中的应用。

答案：发酵工程在食品工业中的应用包括制作酸奶、啤酒、面包等。例如，制作酸奶是通过发酵牛奶中的乳糖产生乳酸，从而使酸奶具有独特的酸味和口感。

例题三：

题目：请简述发酵工程在医药工业中的应用。

答案：发酵工程在医药工业中的应用包括生产抗生素、疫苗、酶制剂等。例如，青霉素的产生是通过发酵青霉菌菌株产生的。

例题四：

题目：请举例说明发酵工程在农业中的应用。

答案：发酵工程在农业中的应用包括生产有机肥料、农药等。例如，通过发酵豆渣等废弃物生产有机肥料，可以提高土壤肥力，促进植物生长。

例题五：

题目：请简述发酵工程对我国农业、医药、食品等产业的影响。

答案：发酵工程对我国农业、医药、食品等产业具有重要影响。在农业方面，发酵工程可以提高土壤肥力，促进植物生长，提高农业产量。在医药方面，发酵工程可以生产抗生素、疫苗等生物制品，提高医药水平。在食品方面，发酵工程可以生产酸奶、啤酒、面包等食品，丰富食品种类，提高食品质量。八、内容逻辑关系重点知识点：发酵工程、微生物、无氧或微氧条件、生物制品、食品工业、医药工业、农业等。

板书设计：

-发酵工程：微生物在无氧或微氧条件下生产生物制品。

-应用领域：食品工业、医药工业、农业等。

2.发酵工程的基本原理

重点知识点：微生物、生长繁殖、代谢产物、营养物质、能量等。

板书设计：

-微生物：发酵工程的主体，具有生长繁殖能力。

-生长繁殖：微生物通过代谢营养物质产生能量，实现生长繁殖。

-代谢产物：微生物在代谢过程中产生各种代谢产物，如抗生素、酶制剂等。

3.发酵工程的应用实例

重点知识点：酸奶、啤酒、面包、抗生素、疫苗、有机肥料、农药等。

板书设计：

-食品工业：酸奶、啤酒、面包等。

-医药工业：抗生素、疫苗等。

-农业：有机肥料、农药等。教学评价与反馈1.课堂表现：

教师将通过观察学生的课堂参与程度、提问回答情况、笔记记录等，评价学生的课堂表现。例如，学生是否积极提问、是否认真听讲、是否积极参与讨论等。

2.小组讨论成果展示：

教师将评价学生在小组讨论中的贡献和表现，包括学生的观点表达、分析问题的能力、团队合作精神等。例如，学生是否能够提出有见地的观点、是否能够有效地支持自己的观点、是否能够与小组成员有效沟通等。

3.随堂测试：

教师将通过随堂测试评价学生对课堂所学知识的掌握程度。例如，测试题包括选择题、填空题、简答题等，测试内容涵盖发酵工程的定义、基本原理、应用实例等。

4.课后作业：

教师将评价学