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

2024-2025学年高中生物专题4课题3酵母细胞的固定化说课稿新人教版选修1课题：科目：班级：课时：计划3课时教师：单位：一、课程基本信息1.课程名称：2024-2025学年高中生物专题4课题3酵母细胞的固定化

2.教学年级和班级：高一年级

3.授课时间：2024年10月15日

4.教学时数：1课时二、核心素养目标本节课旨在培养学生以下生物学科核心素养：1）科学思维，通过分析酵母细胞固定化的原理，提高学生运用逻辑思维解决问题的能力；2）科学探究，通过实验操作，培养学生的实验设计和实施能力；3）生命观念，加深学生对细胞固定化技术及其在生物工程中的应用的理解，形成正确的生命科学观念；4）社会责任，认识到生物技术在解决实际问题中的重要作用，培养学生的社会责任感和创新意识。三、学情分析高一年级学生在生物学学习上，刚刚从初中阶段的系统学习过渡到高中阶段的选修课程，他们对生物学的兴趣和基础知识掌握程度参差不齐。在知识层面，学生已经具备一定的细胞学基础，能够理解细胞的结构和功能，但对于细胞固定化这一较为高级的生物技术概念，许多学生可能还比较陌生。在能力方面，学生的实验操作技能正在逐步提高，但独立设计实验和解决复杂问题的能力仍需加强。

从素质来看，学生的自主学习能力和合作学习意识正在形成，但部分学生可能存在依赖性强、缺乏主动探究精神的问题。在行为习惯上，学生的课堂纪律普遍较好，但个别学生可能在课堂上容易分心，影响学习效果。

这些学情特点对课程学习产生以下影响：首先，教学过程中需要注重引导学生从基础知识出发，逐步深入到细胞固定化技术的应用，以激发学生的学习兴趣。其次，通过实验设计和操作，培养学生动手能力和问题解决能力。此外，教师应鼓励学生主动探究，培养他们的创新思维和自主学习能力。最后，针对学生行为习惯的差异，教师需采取差异化的教学策略，确保每个学生都能在课堂上获得充分的学习体验。四、教学资源1.软硬件资源：多媒体教学设备（电脑、投影仪）、实验室仪器（显微镜、培养皿、移液器、酒精灯等）、实验药品（酵母菌、葡萄糖、琼脂等）。

2.课程平台：学校生物教学平台，用于发布教学资料和学生作业。

3.信息化资源：酵母细胞固定化技术的相关视频、实验操作步骤的动画演示、科学文献摘要。

4.教学手段：课堂讲授、小组讨论、实验操作演示、实验报告撰写。五、教学过程（一）导入新课

1.教师提问：同学们，我们之前学习了酵母菌的基本结构和功能，今天我们来探讨一个新的话题——酵母细胞的固定化。请同学们思考一下，固定化技术有什么作用？

2.学生回答：固定化技术可以将酵母细胞固定在固体载体上，使其在反应过程中保持活性，便于重复使用。

3.教师总结：很好，固定化技术确实具有很多优势。接下来，我们将一起探究酵母细胞固定化的原理、方法和应用。

（二）新课讲授

1.酵母细胞固定化的原理

（1）教师讲解：酵母细胞固定化是指将酵母细胞固定在固体载体上，使其保持活性，便于反应过程中重复使用。

（2）学生跟随教师学习酵母细胞固定化的原理，理解其基本概念。

2.酵母细胞固定化的方法

（1）教师演示：将酵母细胞固定在琼脂糖、海藻酸钠等固体载体上。

（2）学生观察并思考：固定化方法有哪些？如何选择合适的固体载体？

（3）教师总结：固定化方法包括包埋法、吸附法、交联法等，选择合适的固体载体需考虑酵母细胞的种类、固定化方法等因素。

3.酵母细胞固定化的应用

（1）教师展示：固定化酵母细胞在生物催化、生物传感器、生物反应器等领域的应用实例。

（2）学生思考：固定化技术在哪些领域具有重要作用？

（3）教师总结：固定化技术在生物催化、生物传感器、生物反应器等领域具有广泛应用，能够提高反应效率、降低成本、简化工艺。

（三）课堂讨论

1.教师提出问题：固定化酵母细胞有哪些优点和缺点？

2.学生分组讨论，各小组代表分享讨论成果。

3.教师点评并总结：固定化酵母细胞的优点包括提高反应效率、降低成本、简化工艺等；缺点包括固定化效率、细胞活性保持等。

（四）实验演示

1.教师演示酵母细胞固定化实验操作过程，包括酵母细胞培养、固定化、洗涤、活化等步骤。

2.学生观察并记录实验现象，思考实验原理。

（五）实验报告撰写

1.教师布置实验报告撰写任务，要求学生根据实验过程和观察结果，总结实验原理、方法、结果和结论。

2.学生分组讨论，共同完成实验报告。

（六）课堂小结

1.教师回顾本节课所学内容，强调酵母细胞固定化的原理、方法、应用和优缺点。

2.学生总结本节课所学知识，提出疑问。

（七）课后作业

1.教师布置课后作业，要求学生查阅资料，了解固定化技术在其他生物领域的应用。

2.学生根据作业要求，完成课后学习。六、拓展与延伸1.提供与本节课内容相关的拓展阅读材料：

-《生物工程中的固定化酶技术》：介绍固定化酶技术的原理、方法和应用，以及其在生物催化领域的最新研究进展。

-《固定化酵母细胞在生物反应器中的应用》：探讨固定化酵母细胞在生物反应器中的操作和应用，包括发酵工艺的优化和生物反应器的选择。

-《酵母细胞固定化技术在食品工业中的应用》：分析固定化酵母细胞在食品工业中的应用，如酵母发酵剂的生产、生物传感器和生物催化剂的开发。

2.鼓励学生进行课后自主学习和探究：

-学生可以阅读上述拓展阅读材料，深入了解固定化技术在生物工程中的应用。

-学生可以尝试设计简单的固定化实验，如固定化酶的制备和活性测定，以加深对固定化原理的理解。

-学生可以探讨固定化技术在环境生物处理、医药工业、化工生产等领域的应用潜力，并撰写小论文进行展示。

-学生可以关注固定化技术的发展动态，如新型固定化材料的研发、固定化技术的优化等，并分享相关研究进展。

3.知识点拓展：

-固定化酶与固定化细胞的比较：分析固定化酶和固定化细胞的优缺点，以及在特定应用场景下的选择。

-固定化技术在不同生物领域的应用：研究固定化技术在生物催化、生物传感器、生物反应器、食品工业、环境生物处理等领域的具体应用案例。

-固定化技术的未来发展：探讨固定化技术的研究方向，如新型固定化材料的开发、固定化技术的自动化和智能化等。

4.实用性练习：

-学生可以尝试设计一个固定化酶的实验方案，包括实验目的、材料、方法、步骤和预期结果。

-学生可以分析一个实际应用案例，如固定化酵母细胞在啤酒生产中的应用，探讨其工艺流程和影响因素。

-学生可以调查固定化技术在某一特定领域的应用现状，如食品工业，并撰写调查报告。七、反思改进措施反思改进措施（一）教学特色创新

1.实验教学与理论教学相结合：在讲解酵母细胞固定化技术时，注重实验操作与理论知识的结合，让学生在实践中理解抽象的概念。

2.案例教学法的应用：通过实际应用案例的引入，让学生了解固定化技术在生物工程中的具体应用，激发学生的学习兴趣。

反思改进措施（二）存在主要问题

1.教学深度不够：在讲解固定化技术的原理和应用时，可能过于注重基础知识的传授，而忽略了更深层次的理论探讨。

2.学生参与度不足：在课堂讨论和实验操作中，部分学生可能因为对固定化技术不感兴趣或者实验操作能力不足，导致参与度不高。

3.评价方式单一：主要依靠学生的实验报告和课堂表现进行评价，缺乏多元化的评价方式，可能无法全面反映学生的学习情况。

反思改进措施（三）

1.深化教学内容：在讲解固定化技术时，适当增加深层次的理论探讨，如固定化材料的优化、固定化工艺的改进等，以拓宽学生的知识面。

2.提高学生参与度：通过设计更具挑战性的实验项目，鼓励学生积极参与实验操作和讨论，提高学生的动手能力和团队协作精神。

3.丰富评价方式：结合学生的实验报告、课堂表现、小组讨论参与度等多方面因素，采用多元化的评价方式，全面评估学生的学习成果。

4.加强与企业的合作：与生物工程相关企业合作，为学生提供实习和参观的机会，让学生了解固定化技术在工业生产中的应用，增强学生的实践能力。

5.利用信息技术：在教学中融入多媒体技术，如视频、动画等，使抽象的概念更加形象化，提高学生的学习兴趣和效率。八、板书设计①酵母细胞固定化技术概述

-固定化酶

-固定化细胞

-固定化微生物

②固定化技术的原理

-固定化酶的原理：酶的活性与空间结构

-固定化细胞的原理：细胞膜与固定化载体的结合

③固定化方法

-包埋法

-吸附法

-交联法