第1章 第3节 发酵工程为人类提供多样的生物产品2023-2024学年新教材高中生物选择性必修第三册同步教学设计（浙科版2019）

第1章第3节发酵工程为人类提供多样的生物产品2023-2024学年新教材高中生物选择性必修第三册同步教学设计（浙科版2019）授课内容授课时数授课班级授课人数授课地点授课时间教学内容分析1.本节课的主要教学内容是“发酵工程为人类提供多样的生物产品”，包括发酵工程的定义、原理、应用领域以及发酵过程中产生的生物产品种类。

2.教学内容与学生已有知识的联系：本节课与浙科版2019高中生物选择性必修第三册第1章第3节内容相关，学生在之前的学习中已经了解了微生物的发酵原理和应用，本节课将在此基础上深入探讨发酵工程的实际应用，让学生认识到发酵工程在生物技术领域的重要地位，以及它为人类生活提供的丰富多样的生物产品。核心素养目标1.提升学生的生命观念，通过学习发酵工程的应用，理解生物技术对人类生活的影响，增强对生物学与日常生活联系的感性认识。

2.培养学生的科学思维，通过分析发酵工程中微生物的生理特性及其应用，提高学生运用科学方法解决问题的能力。

3.增强学生的实践与创新意识，通过探究发酵过程中的生物产品，激发学生的创新潜能，鼓励学生将理论知识转化为实际应用。重点难点及解决办法重点：

1.发酵工程的定义及其在生物技术中的应用。

2.发酵过程中微生物的生理特性和生物产品的种类。

难点：

1.发酵过程中微生物的代谢途径和调控机制。

2.发酵工程中的优化控制技术。

解决办法：

1.通过案例教学，引入实际的发酵工程案例，如酿酒、制酱等，帮助学生直观理解发酵工程的定义和应用。

2.使用多媒体教学工具，展示微生物的代谢过程和发酵工程的工作原理，增强学生的感性认识。

3.针对微生物代谢途径和调控机制的难点，采用图表和流程图的形式，简化复杂概念，便于学生理解和记忆。

4.对于发酵工程中的优化控制技术，通过实验模拟或虚拟实验，让学生亲自操作，体验发酵过程，从而理解优化控制的重要性。教学资源准备1.教材：确保每位学生配备浙科版2019高中生物选择性必修第三册教材。

2.辅助材料：准备与发酵工程相关的图片、微生物发酵过程的图表、发酵产品应用的短视频等多媒体资源。

3.实验器材：若安排实验，提前准备好发酵罐、培养基、微生物菌株、无菌操作工具等实验器材，并确保其完整性和安全性。

4.教室布置：根据教学活动需要，布置教室，包括分组讨论区、实验操作台，以及必要的展示设施。教学过程1.导入（约5分钟）

-激发兴趣：通过展示各种发酵产品的图片，如啤酒、酸奶、酱油等，询问学生这些产品的共同点，激发学生对发酵工程的兴趣。

-回顾旧知：引导学生回顾之前学习的微生物发酵原理，以及发酵在食品制作中的应用。

2.新课呈现（约30分钟）

-讲解新知：详细介绍发酵工程的定义、原理和应用领域，强调发酵工程在生物技术中的重要性。

-举例说明：以酿酒为例，解释微生物发酵过程中的代谢变化，以及如何通过发酵工程优化产品品质。

-互动探究：分组讨论发酵工程在不同行业中的应用，每组选取一个行业，探讨发酵工程如何为该行业提供生物产品。

3.巩固练习（约20分钟）

-学生活动：学生根据讨论结果，撰写简短的报告，总结发酵工程在所选行业中的应用和贡献。

-教师指导：教师在学生撰写报告过程中提供必要的指导和帮助，确保学生能够准确理解发酵工程的概念和应用。

4.实践操作（约15分钟）

-实验观察：安排简单的发酵实验，如酵母发酵制酒，让学生观察发酵过程，记录实验结果。

-实验分析：引导学生分析实验结果，理解发酵过程中微生物的生理变化。

5.总结反馈（约10分钟）

-学生报告：每组学生汇报讨论成果，分享发酵工程在不同行业的应用案例。

-教师总结：教师对学生的报告进行点评，总结本节课的主要知识点，强调发酵工程在生物技术领域的重要性。

6.作业布置（约5分钟）

-布置作业：要求学生结合课堂内容，撰写一篇关于发酵工程应用的小论文，深入探讨某一发酵产品的生产过程及其对社会的影响。拓展与延伸1.提供与本节课内容相关的拓展阅读材料：

-《发酵工程原理与应用》

-《现代生物技术中的发酵工程》

-《发酵产品在食品工业中的应用》

-《发酵工程与环境保护》

2.鼓励学生进行课后自主学习和探究：

-探究发酵工程在医药领域的应用，如抗生素的生产过程。

-研究发酵工程在农业中的应用，如微生物肥料的生产。

-分析发酵工程对环境的影响，探讨可持续发展的途径。

-调查市场上常见的发酵产品，了解其生产工艺和营养价值。

-设计一个简单的发酵实验，如制作酸奶或面包，记录实验过程和结果。

-阅读相关科研文章，了解发酵工程的最新研究进展。

-参观当地的发酵产品生产企业，了解发酵工程在实际生产中的应用。

-开展小组研究项目，选择一个特定的发酵产品，深入探究其历史、文化、经济和技术aspects。

-利用互联网资源，搜索发酵工程相关的国际标准和行业规范，了解行业发展趋势。

-编写一篇关于发酵工程对社会和经济影响的小论文，结合实际案例进行分析。板书设计1.发酵工程的定义与应用

①发酵工程的定义

②发酵工程的应用领域

③发酵工程的关键技术

2.微生物发酵与生物产品

①微生物的发酵过程

②生物产品的种类

③生物产品的应用实例

3.发酵工程对人类社会的影响

①发酵工程对食品工业的影响

②发酵工程对医药工业的影响

③发酵工程对环境保护的作用典型例题讲解例题1：阐述发酵工程在食品工业中的应用，并举例说明。

答案：发酵工程在食品工业中的应用主要包括面包、啤酒、酸奶、酱油等的生产。例如，在面包制作中，酵母菌的发酵作用使面团膨胀，产生二氧化碳，使面包松软多孔。

例题2：描述发酵过程中微生物的代谢变化。

答案：发酵过程中，微生物通过代谢作用将原料转化为所需的产品。例如，酵母菌在无氧条件下将葡萄糖转化为酒精和二氧化碳。

例题3：分析发酵工程对环境保护的贡献。

答案：发酵工程通过微生物的代谢作用，可以降解有机污染物，减少环境污染。例如，利用微生物处理废水中的有机物质，降低污染物浓度。

例题4：设计一个实验，验证发酵过程中微生物的生理特性。

答案：实验设计：将等量的葡萄糖溶液分别加入两个试管中，一个试管接种酵母菌，另一个试管作为对照。观察并记录两个试管中的气体产生情况，若有气体产生，说明酵母菌在发酵过程中产生二氧化碳。

例题5：探讨发酵工程在医药领域的应用。

答案：发酵工程在医药领域的应用包括抗生素、疫苗的生产。例如，利用微生物发酵生产青霉素，用于治疗细菌感染疾病。

补充说明：

-在讲解每个例题时，可以结合教材中的相关知识点进行详细解释，如微生物的代谢途径、发酵过程的优化控制等。

-对于每个例题，可以引导学生进行思考和讨论，提出问题并寻找答案，培养学生的分析和解决问题的能力。

-可以提供相关的图表、图片等辅助材料，帮助学生更好地理解和记忆发酵工程的概念和应用。

-在解答例题时，要求学生运用准确的术语和概念，以及清晰的逻辑和步骤，确保解答的准确性和完整性。反思改进措施（一）教学特色创新

1.采用案例教学法，通过实际发酵工程案例，让学生更加直观地理解发酵工程的原理和应用。

2.引入跨学科元素，如化学、物理学原理，帮助学生全面理解发酵过程中的复杂变化。

（二）存在主要问题

1.教学过程中，学生参与度不够，互动性不足，导致部分学生可能对知识点理解不深。

2.实验环节可能因时间限制，无法充分展开，学生动手操作和观察的时间不足。

3.教学评价方式较为单一，主要依赖期末考试，未能充分体现学生的日常学习和实践能力。

（三）改进措施

1.增加课堂互动环节，如小组讨论、提问回答等，鼓励学生主动参与，提高课堂氛围和学生的积极性。

2.调整实验课时，确保每个学生都有足够的时间进行实验操作和观察，加强实验环节的教学。

3.多元化评价方式，结合学生的课堂表现、实验报告、小论文等，全面评价学生的学习成果，鼓励学生的创新思维和实践能力。

在未来的教学中，我将更加注重学生的主体地位，通过多元化的教学手段和评价方式，激发学生的学习兴趣，提高他们的实践能力和创新能力。同时，我会不断反思自己的教学方法，及时调整教学策略，确保教学质量，让学生在发酵工程的学习中能够获得更深刻的理解和更多的收获。教学评价与反馈1.课堂表现：学生在课堂上的参与度较高，能够积极回答问题，对发酵工程的定义和应用表现出浓厚的兴趣。但在部分复杂概念的理解上，部分学生显得有些困惑，需要更多的引导和解释。

2.小组讨论成果展示：各小组在讨论发酵工程在不同行业中的应用时，能够结合教材内容，提出有见地的观点。例如，食品组详细介绍了发酵工程在食品制作中的应用，医药组则探讨了发酵工程在药品生产中的重要性。成果展示时，学生能够清晰表达自己的思考过程和结论。

3.随堂测试：通过随堂测试，发现学生对发酵工程的基本概念掌握较好，但在发酵过程中的微生物代谢途径和发酵产品种类方面，部分学生的理解不够深入，需要针对性的辅导和练习。

4.实验报告：学生在实验报告中，能够详细记录实验过程和结果，但部分学生在分析实验数据时，缺乏深入的思考和总结，需要引导他们如何从实验结果中提炼关键信息。

5.教师评价与反馈：

-对学生的课堂表现给予肯定，鼓励他们在课堂上积极发言，提出自己的见解。

-对于小组讨论成果展示，指出各组的亮点，同时提出改进建议，如加强组内协作，提高报告的逻辑性和条理性。

-分析随堂测试的结果