2024-2025学年高中生物 专题4 课题3 酵母细胞的固定化教案 新人教版选修1

2024-2025学年高中生物专题4课题3酵母细胞的固定化教案新人教版选修1科目授课时间节次--年—月—日（星期——）第—节指导教师授课班级、授课课时授课题目（包括教材及章节名称）2024-2025学年高中生物专题4课题3酵母细胞的固定化教案新人教版选修1课程基本信息1.课程名称：酵母细胞的固定化

2.教学年级和班级：高中二年级生物选修1班

3.授课时间：2024年11月15日，星期五，第4节

4.教学时数：45分钟核心素养目标1.掌握酵母细胞固定化的基本原理，理解其在生物技术中的应用，培养科学探究与创新意识。

2.通过实验操作，提高学生的实践技能，培养观察、分析和解决问题的能力。

3.增强学生对生物技术影响的认识，培养社会责任感和伦理道德观念。

4.促进学生合作交流，培养团队合作精神，提升表达与沟通能力。学情分析本节课面向的是高中二年级生物选修1班的学生，他们在知识、能力、素质方面具备以下特点：

1.知识层面：

-学生已经掌握了细胞的基本结构和功能，了解酵母菌的分类及特点。

-学生对生物技术的概念和原理有一定的了解，但可能对固定化技术在实际应用中的具体操作和原理尚不熟悉。

2.能力层面：

-学生具备一定的实验操作能力，但操作熟练程度和实验技巧有待提高。

-学生具备基本的观察能力和分析能力，但在面对复杂问题时，可能缺乏系统思考和解决问题的能力。

3.素质层面：

-学生具有较好的学习兴趣和求知欲，对新知识充满好奇心。

-学生具备一定的团队合作精神，但在分工合作中仍需加强沟通与协调。

4.行为习惯方面：

-部分学生可能存在注意力不集中、课堂参与度不高的问题，影响课堂学习效果。

-学生在实验过程中可能存在操作不规范、不注重实验安全等问题。

对课程学习的影响：

1.知识层面：学生对酵母细胞固定化的理解程度将直接影响到后续生物技术课程的学习。本节课将通过引导学生探究固定化技术的原理和应用，加深学生对生物技术知识的掌握。

2.能力层面：通过实验操作，培养学生观察、分析和解决问题的能力，提高实践技能。同时，加强学生在实验过程中的沟通与协作，提升团队合作能力。

3.素质层面：本节课将有助于培养学生对新知识的探索精神，激发学习兴趣。同时，通过实验操作和团队合作，培养学生的责任感和道德观念。

4.行为习惯方面：教师应关注学生的课堂表现，引导他们养成良好的学习习惯和实验操作规范，提高课堂学习效果。教学方法与策略1.教学方法选择：

本节课将采用讲授法、讨论法、实验法以及项目导向学习法等多种教学方法。

（1）讲授法：用于讲解酵母细胞固定化的基本原理、操作步骤及注意事项，使学生对课程内容有全面、系统的了解。

（2）讨论法：针对酵母细胞固定化的应用场景、优缺点等方面进行小组讨论，激发学生的思考，培养分析、解决问题的能力。

（3）实验法：通过动手操作酵母细胞固定化实验，让学生在实践中掌握固定化技术的具体应用，提高实践技能。

（4）项目导向学习法：将学生分为若干项目小组，以完成酵母细胞固定化实验为目标，引导学生自主探究、合作学习。

2.教学活动设计：

（1）导入：通过展示酵母细胞固定化技术在生活中的应用案例，激发学生的兴趣和好奇心。

（2）讲授与讨论：讲解酵母细胞固定化的基本原理，引导学生进行小组讨论，探讨其优缺点及改进方法。

（3）实验操作：组织学生进行酵母细胞固定化实验，观察实验现象，分析实验结果。

（4）项目展示：各项目小组展示实验成果，分享实验过程中的心得体会，互相学习、交流。

（5）总结与反思：对本节课的内容进行总结，引导学生反思实验过程中的不足，探讨改进措施。

3.教学媒体和资源使用：

本节课将使用以下教学媒体和资源：

（1）PPT：展示课程内容、实验步骤、注意事项等，帮助学生理解和记忆。

（2）视频：播放酵母细胞固定化实验操作过程，让学生更直观地了解实验步骤和技巧。

（3）在线工具：利用网络资源，为学生提供相关文献、案例等学习资料，方便学生自主学习和拓展知识。

（4）实验材料与仪器：提供酵母细胞、凝胶、实验仪器等，确保实验课程的顺利进行。教学实施过程1.课前自主探索

-教师活动：

发布预习任务：通过学校在线学习平台，发布关于酵母细胞固定化原理和应用的PPT和视频资料，明确预习目标和要求。

设计预习问题：围绕“酵母细胞固定化的原理和应用”，设计问题，如“固定化的目的是什么？”和“固定化技术有哪些优点？”等，引导学生自主思考。

监控预习进度：通过学习平台的数据分析功能，跟踪学生的预习情况，确保预习效果。

-学生活动：

自主阅读预习资料：按照要求，学生阅读资料，了解酵母细胞固定化的基本概念和过程。

思考预习问题：针对提出的问题，进行独立思考，记录自己的理解。

提交预习成果：将笔记、思维导图或疑问通过平台提交，为课堂讨论做准备。

-教学方法/手段/资源：

自主学习法：鼓励学生自主探索新知识，培养独立思考能力。

信息技术手段：利用在线平台，实现资源的快速传递和预习进度的监控。

-作用与目的：

让学生提前接触课程难点，为课堂学习打下基础。

培养学生的自主学习习惯和探究精神。

2.课中强化技能

-教师活动：

导入新课：通过展示酵母细胞固定化技术在食品工业中的应用案例，引起学生兴趣。

讲解知识点：详细讲解酵母细胞固定化的原理、方法和应用，通过图示和实例帮助学生理解。

组织课堂活动：设计小组讨论和实验操作，让学生在实践中掌握固定化技术。

解答疑问：针对学生疑问，及时解答，确保学生对知识点的准确理解。

-学生活动：

听讲并思考：认真听讲，对关键知识点进行思考和记录。

参与课堂活动：在小组讨论中积极发言，参与实验操作，体验固定化过程。

提问与讨论：对不懂的问题提出疑问，与同学和老师进行讨论。

-教学方法/手段/资源：

讲授法：系统讲解知识点，确保学生对固定化技术有全面理解。

实践活动法：通过实验操作，加强学生对技术流程的掌握。

合作学习法：小组讨论促进学生间的交流和思维碰撞。

-作用与目的：

加深学生对固定化技术原理的理解，掌握实验操作技能。

通过实践活动，提高学生的动手能力和问题解决能力。

增强学生的团队合作意识和沟通技能。

3.课后拓展应用

-教师活动：

布置作业：根据课程内容，布置相关的习题和实验报告，巩固学习效果。

提供拓展资源：推荐相关书籍和在线资源，鼓励学生深入学习。

反馈作业情况：及时批改作业，提供反馈，指导学生改进。

-学生活动：

完成作业：认真完成作业，巩固课堂所学知识。

拓展学习：利用提供的资源，进一步探索固定化技术的应用和研究。

反思总结：对自己的学习过程进行回顾，提出改进意见。

-教学方法/手段/资源：

自主学习法：学生自主完成作业，自我检测学习效果。

反思总结法：引导学生通过反思，识别自身学习中的不足。

-作用与目的：

巩固学生对固定化技术知识点的掌握。

拓宽学生的学术视野，激发对生物技术领域的兴趣。

通过反思，促进学生自我管理和自我提升。教学资源拓展1.拓展资源：

本节课的拓展资源主要包括以下几类：

（1）学术论文与研究报告：关于酵母细胞固定化技术在生物工程、食品工业等领域的研究进展和应用案例。这些资源可以帮助学生深入了解固定化技术的最新发展和实际应用。

（2）生物技术相关书籍：涉及酵母细胞固定化技术的原理、方法和应用的书籍，如《生物技术原理与应用》、《现代生物技术》等。

（3）科普文章与视频：介绍酵母细胞固定化技术的基本原理、操作步骤及实验技巧的科普文章和视频，帮助学生更直观地理解固定化技术。

（4）实际案例：收集一些企业或研究机构在酵母细胞固定化技术方面的实际应用案例，让学生了解技术在实际生产中的应用。

（5）相关专利：了解与酵母细胞固定化技术相关的专利信息，如固定化装置、固定化方法等，激发学生的创新意识。

2.拓展建议：

（1）阅读学术论文和研究报告：鼓励学生阅读相关的学术论文和研究报告，了解固定化技术的最新研究动态，培养学生查阅文献、获取信息的能力。

（2）学习生物技术相关书籍：建议学生阅读有关生物技术的书籍，全面了解生物技术领域的发展趋势，为今后的学习打下基础。

（3）观看科普视频：推荐学生观看科普视频，通过形象生动的画面和讲解，加深对固定化技术的理解。

（4）分析实际案例：让学生分析实际案例，了解固定化技术在生产中的应用，培养学生的实际操作能力和解决问题的能力。

（5）关注专利信息：鼓励学生关注相关专利信息，了解技术创新的发展方向，激发学生的创新意识和能力。课堂-通过提问：在课堂教学中，教师可以通过提问的方式了解学生对酵母细胞固定化原理、方法和应用的理解程度。针对学生的回答，教师可以及时发现学生对知识点的掌握情况，并对学生的理解偏差进行纠正。

-观察：在实验操作环节，教师应关注学生的操作过程，观察学生的实验技能和操作规范。通过观察，教师可以了解学生在实验操作中的不足，并及时给予指导和帮助。

-测试：在课程结束前，教师可以设计一些与酵母细胞固定化相关的测试题，以检验学生对知识点的掌握情况。通过测试，教师可以了解学生的学习效果，并对学生的知识盲点进行有针对性的讲解。

2.作业评价：

-批改作业：教师应对学生的作业进行认真批改，检查学生对酵母细胞固定化原理、方法和应用的掌握程度。在批改过程中，教师可以及时发现学生在作业中的错误，并给予纠正。

-点评作业：教师应对学生的作业进行点评，指出学生的优点和不足。在点评过程中，教师应注重鼓励学生的优点，同时指出学生的不足，引导学生进行改进。

-反馈学习效果：教师应及时向学生反馈作业评价结果，让学生了解自己的学习效果。对于表现优秀的学生，教师应给予表扬和鼓励，激发学生的学习积极性；对于表现一般的学生，教师应给予指导和建议，帮助学生提高学习效果。

-鼓励学生继续努力：在作业评价中，教师应鼓励学生继续努力，提高自己的学习水平。教师可以通过表扬、奖励等方式，激发学生的学习动力，促使学生不断提高自己的学习效果。重点题型整理1.酵母细胞固定化的目的是什么？请简要说明其原理。

答案：酵母细胞固定化的目的是为了提高酵母细胞在生物反应过程中的稳定性和重复使用性。其原理是通过将酵母细胞固定在一定的载体上，使酵母细胞与反应体系分离，从而减少酵母细胞在反应过程中的流失，提高酵母细胞的稳定性和重复使用性。

2.请简述酵母细胞固定化的方法及其优缺点。

答案：酵母细胞固定化的方法主要有吸附法、包埋法和交联法。吸附法的优点是操作简单，但固定化酵母细胞的稳定性较差；包埋法的优点是固定化酵母细胞的稳定性较好，但操作过程较为复杂；交联法的优点是固定化酵母细胞的稳定性较好，但可能会影响酵母细胞的活性。

3.请设计一个酵母细胞固定化的实验方案，并说明实验步骤。

答案：实验方案：采用包埋法固定化酵母细胞。

实验步骤：

（1）准备酵母细胞：将酵母菌种接种到液体培养基中，进行扩大培养，得到足够的酵母细胞。

（2）制备载体：选择合适的载体，如海藻酸钙凝胶，按照一定的比例配制载体溶液。

（3）固定化酵母细胞：将酵母细胞悬液与载体溶液混合，搅拌均匀，使酵母细胞吸附在载体上。

（4）固化：将混合物倒入固化剂中，如CaCl2溶液，使载体固化，形成固定化酵母细胞。

（5）洗涤：用无菌水洗涤固定化酵母细胞，去除未固定的酵母细胞和杂质。

（6）活化：将固定化酵母细胞放入液体培养基中，进行活化培养，使固定化酵母细胞恢复活性。

（7）性能测试：对活化后的固定化酵母细胞进行性能测试，如发酵能力、耐热性等。

4.请分析酵母细胞固定化技术在食品工业中的应用及其意义。

答案：酵母细胞固定化技术在食品工业中有着广泛的应用，如啤酒发酵、面包烘焙、食品添加剂生产等。其意义在于提高酵母细胞在发酵过程中的稳定性和重复使用性，降低生产成本，提高产品质量。

5.请谈谈你对酵母细胞固