1.3發(fā)酵工程為人類提供多樣的生物產(chǎn)品教學(xué)設(shè)計-2023-2024學(xué)年高二下學(xué)期生物浙科版（2019）選擇性必修3課題：科目：班級：課時：計劃3課時教師：單位：一、教學(xué)內(nèi)容教材章節(jié)：1.3發(fā)酵工程為人類提供多樣的生物產(chǎn)品

教學(xué)內(nèi)容：

1.發(fā)酵工程的定義和特點；

2.發(fā)酵工程在食品工業(yè)中的應(yīng)用，如面包、酸奶、啤酒等；

3.發(fā)酵工程在醫(yī)藥工業(yè)中的應(yīng)用，如抗生素、疫苗等；

4.發(fā)酵工程在生物化工中的應(yīng)用，如生物降解塑料等；

5.發(fā)酵工程在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用，如生物降解污染物等；

6.發(fā)酵工程技術(shù)的發(fā)展和前景。二、教學(xué)目標(biāo)1.知識目標(biāo)：使學(xué)生了解發(fā)酵工程的定義和特點，掌握發(fā)酵工程在食品、醫(yī)藥、生物化工和環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域的應(yīng)用，了解發(fā)酵工程技術(shù)的發(fā)展和前景。

2.能力目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力，提高學(xué)生運用所學(xué)知識解決實際問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和實踐能力。

3.情感目標(biāo)：激發(fā)學(xué)生對發(fā)酵工程領(lǐng)域的興趣，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神和探索精神，增強(qiáng)學(xué)生對生物技術(shù)和生物產(chǎn)業(yè)的認(rèn)識，提高學(xué)生的社會責(zé)任感和使命感。

4.過程與方法目標(biāo)：通過案例分析、小組討論、實驗操作等方式，讓學(xué)生在實踐中學(xué)習(xí)，提高學(xué)生的動手能力和團(tuán)隊合作能力，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)的習(xí)慣。

5.價值觀目標(biāo)：引導(dǎo)學(xué)生正確看待生物技術(shù)在人類社會發(fā)展中的作用，培養(yǎng)學(xué)生對人類、環(huán)境和社會的責(zé)任感，樹立正確的價值觀和人生觀。三、學(xué)習(xí)者分析1.學(xué)生已經(jīng)掌握了哪些相關(guān)知識：

在教學(xué)本章節(jié)之前，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了生物學(xué)的基礎(chǔ)知識，包括細(xì)胞學(xué)、遺傳學(xué)、生態(tài)學(xué)等。此外，學(xué)生還了解了一些生物技術(shù)的基本概念和原理，如基因工程、蛋白質(zhì)工程等。這些知識為學(xué)習(xí)發(fā)酵工程打下了基礎(chǔ)。

2.學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、能力和學(xué)習(xí)風(fēng)格：

學(xué)生在學(xué)習(xí)生物課程時，對實驗操作和實際應(yīng)用較為感興趣。在掌握了一定的理論知識后，他們希望能夠通過實踐來驗證和鞏固所學(xué)知識。此外，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中表現(xiàn)出較強(qiáng)的觀察力和分析問題的能力，能夠通過案例分析等方式，深入理解發(fā)酵工程的應(yīng)用和意義。

3.學(xué)生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：

在學(xué)習(xí)發(fā)酵工程的過程中，學(xué)生可能遇到以下困難和挑戰(zhàn)：

（1）概念理解困難：發(fā)酵工程涉及一些較為抽象的概念，如微生物代謝、生物反應(yīng)器等，學(xué)生可能難以理解和掌握。

（2）知識應(yīng)用困難：學(xué)生可能難以將所學(xué)的理論知識應(yīng)用于實際問題中，特別是在解決實際問題時，可能無法迅速找到合適的解決方案。

（3）實驗操作挑戰(zhàn)：在實踐環(huán)節(jié)，學(xué)生可能面臨實驗操作不熟練、實驗結(jié)果不理想等問題，這可能影響他們對發(fā)酵工程的興趣和信心。

（4）學(xué)習(xí)動力不足：部分學(xué)生可能對發(fā)酵工程的重要性認(rèn)識不足，導(dǎo)致學(xué)習(xí)動力不足，影響學(xué)習(xí)效果。

（5）知識更新速度快：隨著生物技術(shù)的發(fā)展，發(fā)酵工程領(lǐng)域的知識更新速度較快，學(xué)生可能需要不斷更新知識，以跟上時代的發(fā)展。

針對以上困難和挑戰(zhàn)，教師需要在教學(xué)中采取相應(yīng)的策略，如加強(qiáng)概念解析、提供實踐機(jī)會、激發(fā)學(xué)習(xí)興趣等，以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。四、教學(xué)方法與手段（1）講授法：教師通過講解和演示，向?qū)W生傳授發(fā)酵工程的定義、特點、應(yīng)用和發(fā)展等方面的知識，幫助學(xué)生建立系統(tǒng)的知識體系。

（2）討論法：教師組織學(xué)生進(jìn)行小組討論，鼓勵學(xué)生發(fā)表自己的觀點和看法，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和團(tuán)隊合作能力。

（3）案例分析法：教師通過提供具體的案例，引導(dǎo)學(xué)生分析發(fā)酵工程在實際中的應(yīng)用和效果，加深學(xué)生對知識的理解和應(yīng)用能力。

（4）實驗法：教師安排學(xué)生進(jìn)行實驗操作，讓學(xué)生親身體驗發(fā)酵工程的過程，提高學(xué)生的實踐能力和觀察能力。

（5）問題引導(dǎo)法：教師提出問題，引導(dǎo)學(xué)生思考和探究，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動性，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。

2.教學(xué)手段：

（1）多媒體設(shè)備：教師利用多媒體課件，展示發(fā)酵工程的圖片、視頻和動畫，幫助學(xué)生更直觀地理解和掌握知識。

（2）教學(xué)軟件：教師使用教學(xué)軟件，如虛擬實驗室、在線課程等，為學(xué)生提供更多的學(xué)習(xí)資源和方法，提高教學(xué)效果。

（3）網(wǎng)絡(luò)資源：教師引導(dǎo)學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)資源，如學(xué)術(shù)論文、在線課程、論壇等，獲取更多的學(xué)習(xí)資料和信息，拓寬學(xué)生的知識面。

（4）實驗器材：教師為學(xué)生提供實驗器材，如培養(yǎng)皿、顯微鏡、生物反應(yīng)器等，讓學(xué)生親身體驗發(fā)酵工程的過程，提高學(xué)生的實踐能力。

（5）小組合作：教師組織學(xué)生進(jìn)行小組合作，讓學(xué)生通過團(tuán)隊合作完成任務(wù)，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊合作能力和交流能力。五、教學(xué)流程1.導(dǎo)入新課（約5分鐘）

-激發(fā)興趣：教師通過展示發(fā)酵工程的實際應(yīng)用案例，如酸奶、啤酒的生產(chǎn)過程，激發(fā)學(xué)生的興趣。

-回顧舊知：教師引導(dǎo)學(xué)生回顧已學(xué)的生物技術(shù)相關(guān)知識，如基因工程、蛋白質(zhì)工程等，為學(xué)習(xí)發(fā)酵工程打下基礎(chǔ)。

2.呈現(xiàn)新知（約15分鐘）

-講解新知：教師詳細(xì)講解發(fā)酵工程的定義、特點和應(yīng)用領(lǐng)域，如食品工業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)、生物化工和環(huán)境保護(hù)等。

-舉例說明：教師通過具體的例子，如面包制作過程中的發(fā)酵過程，幫助學(xué)生理解和掌握發(fā)酵工程的應(yīng)用。

-互動探究：教師組織學(xué)生進(jìn)行小組討論，讓學(xué)生分享自己對發(fā)酵工程的看法和理解，促進(jìn)學(xué)生之間的交流和合作。

3.實踐操作（約10分鐘）

-學(xué)生活動：學(xué)生分組進(jìn)行實驗操作，如制作酸奶或面包，親身體驗發(fā)酵工程的過程，加深對知識的理解和應(yīng)用。

-教師指導(dǎo)：教師在學(xué)生實驗過程中給予及時的指導(dǎo)和幫助，解答學(xué)生的疑問，確保實驗的安全和順利進(jìn)行。

4.總結(jié)反饋（約5分鐘）

-總結(jié)要點：教師總結(jié)本節(jié)課的主要知識點，包括發(fā)酵工程的定義、特點、應(yīng)用領(lǐng)域和實際操作經(jīng)驗。

-學(xué)生反饋：學(xué)生分享自己在實驗中的體驗和收獲，教師給予積極的反饋和評價，鼓勵學(xué)生的思考和探索。六、教學(xué)資源拓展1.拓展資源：

（1）課外書籍：推薦學(xué)生閱讀《發(fā)酵工程導(dǎo)論》、《生物技術(shù)原理與應(yīng)用》等書籍，加深對發(fā)酵工程的理解和認(rèn)識。

（2）網(wǎng)絡(luò)資源：引導(dǎo)學(xué)生訪問中國生物技術(shù)網(wǎng)、發(fā)酵工程在線等網(wǎng)站，獲取最新的發(fā)酵工程資訊和技術(shù)進(jìn)展。

（3）實踐基地：組織學(xué)生參觀生物科技公司、食品加工廠等實踐基地，讓學(xué)生親身體驗發(fā)酵工程的應(yīng)用和實際操作。

（4）在線課程：推薦學(xué)生參加國內(nèi)外高校提供的在線課程，如北京大學(xué)開設(shè)的《生物技術(shù)導(dǎo)論》、MIT開設(shè)的《生物工程原理》等。

2.拓展建議：

（1）閱讀指定書籍：學(xué)生可以選擇感興趣的書籍進(jìn)行閱讀，加深對發(fā)酵工程的理解，提高自己的專業(yè)素養(yǎng)。

（2）參加在線課程：學(xué)生可以利用業(yè)余時間參加在線課程，學(xué)習(xí)更多的發(fā)酵工程知識和技能，拓寬自己的知識面。

（3）參觀實踐基地：學(xué)生可以利用周末或假期時間，參觀生物科技公司或食品加工廠等實踐基地，親身體驗發(fā)酵工程的應(yīng)用和實際操作。

（4）開展實踐活動：學(xué)生可以組織或參加與發(fā)酵工程相關(guān)的實踐活動，如生物競賽、創(chuàng)新項目等，提高自己的實踐能力和創(chuàng)新能力。七、板書設(shè)計①發(fā)酵工程的定義和特點：介紹發(fā)酵工程的定義，如微生物的代謝過程，以及發(fā)酵工程的特點，如微生物的利用、生物反應(yīng)器的應(yīng)用等。

②發(fā)酵工程的應(yīng)用領(lǐng)域：詳細(xì)列出發(fā)酵工程在食品工業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)、生物化工和環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域的應(yīng)用，如面包、酸奶、啤酒、抗生素、疫苗、生物降解塑料等。

③發(fā)酵工程技術(shù)的發(fā)展和前景：介紹發(fā)酵工程技術(shù)的發(fā)展歷程，如傳統(tǒng)發(fā)酵到現(xiàn)代生物技術(shù)的轉(zhuǎn)變，以及發(fā)酵工程的未來發(fā)展趨勢和前景。

2.藝術(shù)性和趣味性：

①板書設(shè)計采用圖文并茂的形式，以生動形象的插圖和圖表展示發(fā)酵工程的相關(guān)概念和應(yīng)用，如面包、酸奶的制作過程等。

②板書設(shè)計融入一些趣味元素，如幽默的插圖、有趣的實驗操作等，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動性。

③板書設(shè)計采用簡潔明了的字體和顏色，以清晰地展示知識點和重點，便于學(xué)生理解和記憶。八、教學(xué)評價-通過提問：教師在課堂上通過提問的方式，了解學(xué)生對發(fā)酵工程知識的掌握情況，及時發(fā)現(xiàn)學(xué)生的疑問和難點，進(jìn)行解答和指導(dǎo)。

-觀察：教師在課堂上觀察學(xué)生的反應(yīng)和參與情況，了解學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動性，及時調(diào)整教學(xué)方法和節(jié)奏，以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

-測試：教師在課堂上進(jìn)行小測試或練習(xí)，了解學(xué)生對發(fā)酵工程知識的掌握程度，及時發(fā)現(xiàn)問題并進(jìn)行解決。

2.作業(yè)評價：

-認(rèn)真批改：教師對學(xué)生的作業(yè)進(jìn)行認(rèn)真批改，了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和掌握程度，及時發(fā)現(xiàn)學(xué)生的錯誤和不足，進(jìn)行指導(dǎo)和糾正。

-點評：教師在作業(yè)批改后，對學(xué)生的作業(yè)進(jìn)行點評，給予學(xué)生積極的反饋和鼓勵，幫助學(xué)生樹立信心，繼續(xù)努力。

-反饋：教師及時將作業(yè)評價結(jié)果反饋給學(xué)生，讓學(xué)生了解自己的學(xué)習(xí)效果和不足，為學(xué)生提供改進(jìn)的方向和指導(dǎo)。

-鼓勵：教師鼓勵學(xué)生繼續(xù)努力，提出更高的學(xué)習(xí)目標(biāo)和期望，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動力和積極性，促進(jìn)學(xué)生