2024-2025學年新教材高中生物第1章發酵工程第2節第2課時微生物的選擇培養和計數教案新人教版選擇性必修3主備人備課成員教學內容2024-2025學年新教材高中生物第1章發酵工程，第2節第2課時“微生物的選擇培養和計數”。本節課將圍繞以下內容展開：

1.微生物的選擇原則與方法

-選擇具有良好發酵性能的微生物菌株

-介紹常見的微生物篩選方法

2.微生物的培養條件

-探討微生物對營養物質、環境條件的需求

-分析不同培養條件下微生物的生長狀況

3.微生物計數技術

-介紹顯微鏡直接計數法、光電比色計數法等常用計數方法

-比較不同計數方法的優缺點及適用范圍

4.實際操作演示與練習

-演示微生物的篩選與培養過程

-學生動手操作計數實驗，掌握計數方法

本節課內容與課本緊密相關，旨在幫助學生理解并掌握微生物的選擇培養和計數技術，為后續發酵工程的學習奠定基礎。核心素養目標分析本節課的核心素養目標主要包括科學探究、生命觀念及社會責任感。通過學習微生物的選擇培養和計數技術，引導學生形成以下核心素養：

1.科學探究：培養學生運用科學方法和技術手段探究微生物發酵過程的能力，學會設計實驗、分析數據，提高解決問題的實踐能力。

2.生命觀念：使學生認識到微生物在生物發酵過程中的重要作用，形成生物多樣性和生命活動規律的認識，增強對生命現象的好奇心和敬畏感。

3.社會責任感：通過了解微生物發酵技術在生產生活中的應用，激發學生關注社會發展、環境保護等問題，培養其社會責任感和擔當精神。

本節課旨在幫助學生將理論知識與實際應用相結合，提高學生的生物學科核心素養，為未來社會發展和個人成長奠定基礎。學習者分析1.學生已經掌握了微生物發酵的基本概念、發酵過程的條件控制等基礎知識，以及實驗室常用的微生物培養方法。此外，學生對微生物的基本結構和生理特點有一定了解。

2.學生在興趣方面，對發酵技術在食品、藥品等領域的應用表現出濃厚興趣。在學習能力上，學生具備一定的實驗操作技能和觀察能力，但分析問題和解決問題的能力有待提高。在學習風格上，學生偏向于合作學習和實踐探索，喜歡通過親身操作來加深對知識的理解。

3.學生可能遇到的困難和挑戰：在微生物篩選與計數過程中，可能會對實驗操作步驟、實驗條件的控制等方面感到困惑；在數據分析環節，對實驗結果的處理和解釋可能存在困難；此外，對于如何將所學知識應用到實際生產中，學生可能缺乏足夠的認識和實踐經驗。學具準備Xxx課型新授課教法學法講授法課時第一課時師生互動設計二次備課教學方法與手段教學方法：

1.講授法：通過講解微生物選擇培養和計數的基本原理，為學生提供理論指導。

2.討論法：組織學生就微生物發酵在生活中的應用進行討論，提高學生的思考和分析能力。

3.實驗法：指導學生進行微生物篩選、培養和計數實驗，培養學生的實踐操作能力。

教學手段：

1.多媒體設備：利用PPT、視頻等展示微生物發酵過程、實驗操作步驟，增強學生的直觀感受。

2.教學軟件：運用虛擬實驗室軟件，讓學生模擬實驗操作，提前熟悉實驗流程。

3.網絡資源：提供相關文獻和案例，引導學生開展自主學習，拓寬知識視野。教學過程設計1.導入新課（5分鐘）

目標：引起學生對微生物選擇培養和計數的興趣，激發其探索欲望。

過程：

開場提問：“你們知道微生物在發酵工程中扮演的角色嗎？它們是如何被篩選和培養的？”

展示一些微生物發酵產品的圖片或視頻片段，如醬油、酸奶等，讓學生初步感受微生物發酵的魅力。

簡短介紹微生物選擇培養和計數的基本概念及其在發酵工程中的重要性，為接下來的學習打下基礎。

2.微生物選擇培養和計數基礎知識講解（10分鐘）

目標：讓學生了解微生物選擇培養和計數的基本概念、組成部分和原理。

過程：

講解微生物選擇培養的定義，包括篩選標準、培養條件等。

詳細介紹微生物計數的方法，如顯微鏡直接計數法、光電比色計數法等，使用圖表或示意圖幫助學生理解。

通過實例，讓學生更好地理解微生物選擇培養和計數在發酵工程中的應用。

3.微生物選擇培養和計數案例分析（20分鐘）

目標：通過具體案例，讓學生深入了解微生物選擇培養和計數的特性和重要性。

過程：

選擇幾個典型的微生物選擇培養和計數案例進行分析。

詳細介紹每個案例的背景、篩選方法、培養條件以及計數結果，讓學生全面了解微生物選擇培養和計數的多樣性。

引導學生思考這些案例對實際生活或學習的影響，以及如何應用微生物選擇培養和計數解決實際問題。

小組討論：讓學生分組討論微生物選擇培養和計數在未來發酵工程領域的發展或改進方向，并提出創新性的想法或建議。

4.學生小組討論（10分鐘）

目標：培養學生的合作能力和解決問題的能力。

過程：

將學生分成若干小組，每組選擇一個與微生物選擇培養和計數相關的主題進行深入討論。

小組內討論該主題的現狀、挑戰以及可能的解決方案。

每組選出一名代表，準備向全班展示討論成果。

5.課堂展示與點評（15分鐘）

目標：鍛煉學生的表達能力，同時加深全班對微生物選擇培養和計數的認識和理解。

過程：

各組代表依次上臺展示討論成果，包括主題的現狀、挑戰及解決方案。

其他學生和教師對展示內容進行提問和點評，促進互動交流。

教師總結各組的亮點和不足，并提出進一步的建議和改進方向。

6.課堂小結（5分鐘）

目標：回顧本節課的主要內容，強調微生物選擇培養和計數的重要性和意義。

過程：

簡要回顧本節課的學習內容，包括微生物選擇培養的基本概念、計數方法、案例分析等。

強調微生物選擇培養和計數在發酵工程中的價值和作用，鼓勵學生進一步探索和應用微生物發酵技術。

布置課后作業：讓學生撰寫一篇關于微生物選擇培養和計數的短文或報告，以鞏固學習效果。拓展與延伸1.提供與本節課內容相關的拓展閱讀材料：

-《微生物學教程》中關于微生物篩選與培養技術的章節；

-《發酵工程》中關于微生物計數方法及其在工業應用中的案例分析；

-《生物技術通報》中關于微生物發酵技術在食品、藥品領域的最新研究進展。

2.鼓勵學生進行課后自主學習和探究：

-研究不同微生物發酵產品的制作過程，了解微生物選擇培養和計數在其中所發揮的作用；

-調查生活中常見的發酵產品，分析其生產過程中可能存在的問題，并提出改進意見；

-探究微生物計數方法在發酵工程領域的應用，了解各種計數方法的優缺點及適用場景；

-了解微生物發酵技術在生物制藥、環境保護等領域的應用，探討其發展趨勢和前景；

-設計一個微生物發酵實驗，包括微生物篩選、培養和計數等環節，撰寫實驗方案并進行實踐操作。課后作業1.請簡述微生物選擇培養的目的和原則，并舉例說明。

答案：微生物選擇培養的目的是為了獲得具有優良發酵性能的菌株。原則包括：篩選具有良好生長性能的菌株、選擇對發酵條件適應性強的菌株、排除有害微生物等。例如，在醬油生產中，篩選出耐鹽、產酶活力高的酵母菌和曲霉菌。

2.請比較顯微鏡直接計數法和光電比色計數法的優缺點。

答案：顯微鏡直接計數法優點是操作簡單、直觀，缺點是誤差較大、不能區分活菌和死菌；光電比色計數法優點是精確度高、可批量操作，缺點是設備成本較高、對樣品的前處理要求嚴格。

3.請設計一個簡單的微生物培養實驗方案，包括實驗目的、材料、步驟和注意事項。

答案：

實驗目的：觀察并計數特定微生物在給定條件下的生長情況。

材料：微生物菌株、培養基、無菌試管、移液器、培養箱等。

步驟：

a.配制適量的培養基，高壓蒸汽滅菌。

b.將微生物菌株接種到含有培養基的試管中。

c.放入培養箱，按照設定條件培養。

d.定時取樣，進行顯微鏡直接計數或光電比色計數。

e.記錄數據，分析微生物生長情況。

注意事項：操作過程中要嚴格無菌操作，防止交叉污染；定期觀察并記錄數據，確保實驗準確性。

4.請舉例說明微生物發酵在食品工業中的應用。

答案：微生物發酵在食品工業中的應用非常廣泛，如酸奶、醬油、醋、腐乳等。以酸奶為例，通過乳酸菌的發酵作用，牛奶中的乳糖轉化為乳酸，使得酸奶具有甜酸口感，同時保留了牛奶的營養價值。

5.針對某一發酵產品，分析其生產過程中微生物選擇培養和計數的關鍵環節，并提出改進意見。

答案：以啤酒生產為例，微生物選擇培養的關鍵環節是酵母菌的篩選和培養。建議如下：

a.選擇具有較高酒精耐受性和穩定性的酵母菌菌株。

b.優化培養基成分，提高酵母菌的生長速度和發酵性能。

c.在酵母菌培養過程中，采用控溫、控濕等條件，確保酵母菌的繁殖和活性。

d.采用自動化計數設備，如光電比色計數法，提高計數準確性和效率。板書設計①微生物選擇培養的目的與原則

-目的：獲得優良發酵性能的菌株

-原則：生長性能、發酵條件適應性、排除有害微生物

②微生物計數方法比較

-顯微鏡直接計數法：簡單直觀，誤差大，不分活菌死菌

-光電比色計數法：精確度高，可批量操作，成本高，要求嚴格

③微生物培養實驗方案設計

-實驗目的：觀察計數特定微生物生長情況

-材料：微生物菌株、培養基、無菌試管、移液器、培養箱

-步驟：配制培養基，接種菌株，培養，取樣計數，記錄分析

-注意事項：無菌操作，定期觀察記錄，確保準確性

④微生物發酵在食品工業中的應用

-酸奶、醬油、醋、腐乳等

-以酸奶為例：乳酸菌發酵，乳糖轉乳酸，甜酸口感，保留營養

⑤啤酒生產中微生物選擇培養關鍵環節

-酵母菌篩選與培養

-改進意見：選擇高酒精耐受性菌株，優化培養基，控溫控濕，自動化計數設備課堂1.課堂評價：

-通過提問檢查學生對微生物選擇培養和計數的基本概念、方法的掌握情況。

-觀察學生在小組討論和課堂展示中的參與度和表現，評估其合作能力和問題解決能力。

-在實驗操作環節，評估學生的動手能力和實驗技能，及時糾正操作中的錯誤。

-定期進行課堂測試，了解學生對知識點的理解和應用能力，針對共性問題進行集中講解。

2.作業評價：

-對學生的課后作業進行認真批改，重點關注學生對微生物選擇培養目的、原則、計數方法的掌握程度。

-對學生撰寫的微生物發酵案例分析報告進行詳細點評，提出改進意見，鼓勵學生深入思考。

-對學生設計的微生物培養實驗方案進行評估，檢查方案的科學性、可行性，并提供指導。

-鼓勵學生在作業中提出創新性的想法和建議，對有價值的想法給予肯定和獎