2024-2025学年新教材高中生物 第1章 发酵工程 第2节 第2课时 微生物的选择培养和计数教案 新人教版选择性必修3

2024-2025学年新教材高中生物第1章发酵工程第2节第2课时微生物的选择培养和计数教案新人教版选择性必修3主备人备课成员教学内容2024-2025学年新教材高中生物第1章发酵工程，第2节第2课时“微生物的选择培养和计数”。本节课将围绕以下内容展开：

1.微生物的选择原则与方法

-选择具有良好发酵性能的微生物菌株

-介绍常见的微生物筛选方法

2.微生物的培养条件

-探讨微生物对营养物质、环境条件的需求

-分析不同培养条件下微生物的生长状况

3.微生物计数技术

-介绍显微镜直接计数法、光电比色计数法等常用计数方法

-比较不同计数方法的优缺点及适用范围

4.实际操作演示与练习

-演示微生物的筛选与培养过程

-学生动手操作计数实验，掌握计数方法

本节课内容与课本紧密相关，旨在帮助学生理解并掌握微生物的选择培养和计数技术，为后续发酵工程的学习奠定基础。核心素养目标分析本节课的核心素养目标主要包括科学探究、生命观念及社会责任感。通过学习微生物的选择培养和计数技术，引导学生形成以下核心素养：

1.科学探究：培养学生运用科学方法和技术手段探究微生物发酵过程的能力，学会设计实验、分析数据，提高解决问题的实践能力。

2.生命观念：使学生认识到微生物在生物发酵过程中的重要作用，形成生物多样性和生命活动规律的认识，增强对生命现象的好奇心和敬畏感。

3.社会责任感：通过了解微生物发酵技术在生产生活中的应用，激发学生关注社会发展、环境保护等问题，培养其社会责任感和担当精神。

本节课旨在帮助学生将理论知识与实际应用相结合，提高学生的生物学科核心素养，为未来社会发展和个人成长奠定基础。学习者分析1.学生已经掌握了微生物发酵的基本概念、发酵过程的条件控制等基础知识，以及实验室常用的微生物培养方法。此外，学生对微生物的基本结构和生理特点有一定了解。

2.学生在兴趣方面，对发酵技术在食品、药品等领域的应用表现出浓厚兴趣。在学习能力上，学生具备一定的实验操作技能和观察能力，但分析问题和解决问题的能力有待提高。在学习风格上，学生偏向于合作学习和实践探索，喜欢通过亲身操作来加深对知识的理解。

3.学生可能遇到的困难和挑战：在微生物筛选与计数过程中，可能会对实验操作步骤、实验条件的控制等方面感到困惑；在数据分析环节，对实验结果的处理和解释可能存在困难；此外，对于如何将所学知识应用到实际生产中，学生可能缺乏足够的认识和实践经验。学具准备Xxx课型新授课教法学法讲授法课时第一课时师生互动设计二次备课教学方法与手段教学方法：

1.讲授法：通过讲解微生物选择培养和计数的基本原理，为学生提供理论指导。

2.讨论法：组织学生就微生物发酵在生活中的应用进行讨论，提高学生的思考和分析能力。

3.实验法：指导学生进行微生物筛选、培养和计数实验，培养学生的实践操作能力。

教学手段：

1.多媒体设备：利用PPT、视频等展示微生物发酵过程、实验操作步骤，增强学生的直观感受。

2.教学软件：运用虚拟实验室软件，让学生模拟实验操作，提前熟悉实验流程。

3.网络资源：提供相关文献和案例，引导学生开展自主学习，拓宽知识视野。教学过程设计1.导入新课（5分钟）

目标：引起学生对微生物选择培养和计数的兴趣，激发其探索欲望。

过程：

开场提问：“你们知道微生物在发酵工程中扮演的角色吗？它们是如何被筛选和培养的？”

展示一些微生物发酵产品的图片或视频片段，如酱油、酸奶等，让学生初步感受微生物发酵的魅力。

简短介绍微生物选择培养和计数的基本概念及其在发酵工程中的重要性，为接下来的学习打下基础。

2.微生物选择培养和计数基础知识讲解（10分钟）

目标：让学生了解微生物选择培养和计数的基本概念、组成部分和原理。

过程：

讲解微生物选择培养的定义，包括筛选标准、培养条件等。

详细介绍微生物计数的方法，如显微镜直接计数法、光电比色计数法等，使用图表或示意图帮助学生理解。

通过实例，让学生更好地理解微生物选择培养和计数在发酵工程中的应用。

3.微生物选择培养和计数案例分析（20分钟）

目标：通过具体案例，让学生深入了解微生物选择培养和计数的特性和重要性。

过程：

选择几个典型的微生物选择培养和计数案例进行分析。

详细介绍每个案例的背景、筛选方法、培养条件以及计数结果，让学生全面了解微生物选择培养和计数的多样性。

引导学生思考这些案例对实际生活或学习的影响，以及如何应用微生物选择培养和计数解决实际问题。

小组讨论：让学生分组讨论微生物选择培养和计数在未来发酵工程领域的发展或改进方向，并提出创新性的想法或建议。

4.学生小组讨论（10分钟）

目标：培养学生的合作能力和解决问题的能力。

过程：

将学生分成若干小组，每组选择一个与微生物选择培养和计数相关的主题进行深入讨论。

小组内讨论该主题的现状、挑战以及可能的解决方案。

每组选出一名代表，准备向全班展示讨论成果。

5.课堂展示与点评（15分钟）

目标：锻炼学生的表达能力，同时加深全班对微生物选择培养和计数的认识和理解。

过程：

各组代表依次上台展示讨论成果，包括主题的现状、挑战及解决方案。

其他学生和教师对展示内容进行提问和点评，促进互动交流。

教师总结各组的亮点和不足，并提出进一步的建议和改进方向。

6.课堂小结（5分钟）

目标：回顾本节课的主要内容，强调微生物选择培养和计数的重要性和意义。

过程：

简要回顾本节课的学习内容，包括微生物选择培养的基本概念、计数方法、案例分析等。

强调微生物选择培养和计数在发酵工程中的价值和作用，鼓励学生进一步探索和应用微生物发酵技术。

布置课后作业：让学生撰写一篇关于微生物选择培养和计数的短文或报告，以巩固学习效果。拓展与延伸1.提供与本节课内容相关的拓展阅读材料：

-《微生物学教程》中关于微生物筛选与培养技术的章节；

-《发酵工程》中关于微生物计数方法及其在工业应用中的案例分析；

-《生物技术通报》中关于微生物发酵技术在食品、药品领域的最新研究进展。

2.鼓励学生进行课后自主学习和探究：

-研究不同微生物发酵产品的制作过程，了解微生物选择培养和计数在其中所发挥的作用；

-调查生活中常见的发酵产品，分析其生产过程中可能存在的问题，并提出改进意见；

-探究微生物计数方法在发酵工程领域的应用，了解各种计数方法的优缺点及适用场景；

-了解微生物发酵技术在生物制药、环境保护等领域的应用，探讨其发展趋势和前景；

-设计一个微生物发酵实验，包括微生物筛选、培养和计数等环节，撰写实验方案并进行实践操作。课后作业1.请简述微生物选择培养的目的和原则，并举例说明。

答案：微生物选择培养的目的是为了获得具有优良发酵性能的菌株。原则包括：筛选具有良好生长性能的菌株、选择对发酵条件适应性强的菌株、排除有害微生物等。例如，在酱油生产中，筛选出耐盐、产酶活力高的酵母菌和曲霉菌。

2.请比较显微镜直接计数法和光电比色计数法的优缺点。

答案：显微镜直接计数法优点是操作简单、直观，缺点是误差较大、不能区分活菌和死菌；光电比色计数法优点是精确度高、可批量操作，缺点是设备成本较高、对样品的前处理要求严格。

3.请设计一个简单的微生物培养实验方案，包括实验目的、材料、步骤和注意事项。

答案：

实验目的：观察并计数特定微生物在给定条件下的生长情况。

材料：微生物菌株、培养基、无菌试管、移液器、培养箱等。

步骤：

a.配制适量的培养基，高压蒸汽灭菌。

b.将微生物菌株接种到含有培养基的试管中。

c.放入培养箱，按照设定条件培养。

d.定时取样，进行显微镜直接计数或光电比色计数。

e.记录数据，分析微生物生长情况。

注意事项：操作过程中要严格无菌操作，防止交叉污染；定期观察并记录数据，确保实验准确性。

4.请举例说明微生物发酵在食品工业中的应用。

答案：微生物发酵在食品工业中的应用非常广泛，如酸奶、酱油、醋、腐乳等。以酸奶为例，通过乳酸菌的发酵作用，牛奶中的乳糖转化为乳酸，使得酸奶具有甜酸口感，同时保留了牛奶的营养价值。

5.针对某一发酵产品，分析其生产过程中微生物选择培养和计数的关键环节，并提出改进意见。

答案：以啤酒生产为例，微生物选择培养的关键环节是酵母菌的筛选和培养。建议如下：

a.选择具有较高酒精耐受性和稳定性的酵母菌菌株。

b.优化培养基成分，提高酵母菌的生长速度和发酵性能。

c.在酵母菌培养过程中，采用控温、控湿等条件，确保酵母菌的繁殖和活性。

d.采用自动化计数设备，如光电比色计数法，提高计数准确性和效率。板书设计①微生物选择培养的目的与原则

-目的：获得优良发酵性能的菌株

-原则：生长性能、发酵条件适应性、排除有害微生物

②微生物计数方法比较

-显微镜直接计数法：简单直观，误差大，不分活菌死菌

-光电比色计数法：精确度高，可批量操作，成本高，要求严格

③微生物培养实验方案设计

-实验目的：观察计数特定微生物生长情况

-材料：微生物菌株、培养基、无菌试管、移液器、培养箱

-步骤：配制培养基，接种菌株，培养，取样计数，记录分析

-注意事项：无菌操作，定期观察记录，确保准确性

④微生物发酵在食品工业中的应用

-酸奶、酱油、醋、腐乳等

-以酸奶为例：乳酸菌发酵，乳糖转乳酸，甜酸口感，保留营养

⑤啤酒生产中微生物选择培养关键环节

-酵母菌筛选与培养

-改进意见：选择高酒精耐受性菌株，优化培养基，控温控湿，自动化计数设备课堂1.课堂评价：

-通过提问检查学生对微生物选择培养和计数的基本概念、方法的掌握情况。

-观察学生在小组讨论和课堂展示中的参与度和表现，评估其合作能力和问题解决能力。

-在实验操作环节，评估学生的动手能力和实验技能，及时纠正操作中的错误。

-定期进行课堂测试，了解学生对知识点的理解和应用能力，针对共性问题进行集中讲解。

2.作业评价：

-对学生的课后作业进行认真批改，重点关注学生对微生物选择培养目的、原则、计数方法的掌握程度。

-对学生撰写的微生物发酵案例分析报告进行详细点评，提出改进意见，鼓励学生深入思考。

-对学生设计的微生物培养实验方案进行评估，检查方案的科学性、可行性，并提供指导。

-鼓励学生在作业中提出创新性的想法和建议，对有价值的想法给予肯定和奖