2024-2025學年高中生物學選擇性必修3生物技術與工程滬科技版（2020）教學設計合集目錄一、第1章發酵工程 1.1第1節獲得純種微生物是發酵工程的基礎 1.2第2節發酵工程為人類提供多樣化生物產品 1.3本章復習與測試二、第2章細胞工程 2.1第1節利用植物細胞工程培育新植株 2.2第2節利用動物細胞工程改良動物細胞 2.3第3節利用胚胎工程快速繁育優良動物品種 2.4本章復習與測試三、第3章基因工程 3.1第1節基因工程賦予生物新的遺傳特性 3.2第2節基因工程是一種重組DNA技術 3.3第3節蛋白質工程是基因工程的延伸 3.4本章復習與測試四、第4章生物技術安全與倫理 4.1第1節轉基因產品的安全性引發社會廣泛關注 4.2第2節生殖性克隆人帶來諸多倫理問題 4.3第3節全面禁止生物武器 4.4本章復習與測試第1章發酵工程第1節獲得純種微生物是發酵工程的基礎一、設計思路

本節課圍繞“獲得純種微生物是發酵工程的基礎”這一主題，結合滬科技版高中生物學選擇性必修3《生物技術與工程》第1章發酵工程第1節內容，設計課程如下：

1.引導學生回顧微生物的基本特征，明確純種微生物在發酵工程中的重要性。

2.通過案例分析法，讓學生了解獲得純種微生物的方法及操作步驟。

3.結合實驗演示，使學生掌握純種微生物的分離與培養技巧。

4.通過小組討論，引導學生探討純種微生物在發酵工程中的應用及優缺點。

5.總結課堂內容，布置相關作業，鞏固所學知識。二、核心素養目標

培養學生以下核心素養：

1.科學探究：通過實踐操作，掌握微生物純化技術，提高實驗操作能力和問題解決能力。

2.科學思維：運用批判性思維分析微生物純種的重要性，培養嚴謹的科學態度。

3.科學精神：激發學生對生物技術的興趣，培養探索未知、勇于實踐的科學精神。

4.責任意識：理解微生物純種在發酵工程中的應用，增強對生物技術產業發展的責任感。三、學習者分析

1.學生已經掌握了微生物的基本知識，包括微生物的分類、結構和生理特性等，同時具備了一定的實驗操作技能，如顯微鏡使用、培養基的配制等。

2.學生對生物技術領域充滿好奇，對發酵工程有較高的學習興趣。他們具備一定的邏輯思維和分析能力，能夠通過小組合作進行探究學習。在學習風格上，學生偏好直觀的教學方法和實踐活動，對理論知識的理解更加深入。

3.學生在掌握純種微生物的獲得方法時，可能會遇到以下困難和挑戰：對實驗室操作的陌生，導致操作不當；對微生物生長條件的理解不夠深入，影響實驗結果；在實驗過程中，對實驗數據的處理和分析能力不足。四、教學資源準備

1.教材：確保每位學生都配備滬科技版高中生物學選擇性必修3《生物技術與工程》教材。

2.輔助材料：收集相關微生物發酵的圖片、視頻，以及微生物純化的流程圖，制作PPT用于課堂教學展示。

3.實驗器材：準備無菌操作臺、顯微鏡、酒精燈、接種針、培養基、培養皿等實驗所需器材，并檢查其完整性與安全性。

4.教室布置：將教室劃分為實驗操作區和討論區，確保實驗桌整潔，討論區便于學生交流。五、教學過程設計

1.導入新課（5分鐘）

目標：引起學生對發酵工程的興趣，激發其探索欲望。

過程：

開場提問：“你們知道發酵工程是什么嗎？它與我們的生活有什么關系？”

展示一些關于發酵產品（如醬油、酸奶等）的圖片或視頻片段，讓學生初步感受發酵工程的魅力或特點。

簡短介紹發酵工程的基本概念和重要性，為接下來的學習打下基礎。

2.發酵工程基礎知識講解（10分鐘）

目標：讓學生了解發酵工程的基本概念、組成部分和原理。

過程：

講解發酵工程的定義，包括其主要應用領域。

詳細介紹發酵工程的組成部分或功能，使用圖表或示意圖幫助學生理解。

3.獲得純種微生物案例分析（20分鐘）

目標：通過具體案例，讓學生深入了解獲得純種微生物的特性和重要性。

過程：

選擇幾個典型的獲得純種微生物的案例進行分析。

詳細介紹每個案例的背景、特點和意義，讓學生全面了解純種微生物在發酵工程中的多樣性或復雜性。

引導學生思考這些案例對實際生活或學習的影響，以及如何應用純種微生物技術解決實際問題。

小組討論：讓學生分組討論純種微生物在發酵工程中的未來發展或改進方向，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，每組選擇一個與獲得純種微生物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，同時加深全班對獲得純種微生物的認識和理解。

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.課堂實驗：微生物純化技術演示（20分鐘）

目標：通過實驗演示，讓學生直觀理解微生物純化過程，掌握實驗操作技能。

過程：

教師演示微生物純化的全過程，包括無菌操作、接種、培養等步驟。

學生在教師的指導下，觀察并理解每個步驟的關鍵要點。

實驗后，學生進行小組討論，總結實驗中的注意事項和可能遇到的問題。

7.課堂小結（5分鐘）

目標：回顧本節課的主要內容，強調純種微生物在發酵工程中的重要性和意義。

過程：

簡要回顧本節課的學習內容，包括發酵工程的基本概念、獲得純種微生物的案例分析、課堂實驗等。

強調純種微生物在現實生活或學習中的價值和作用，鼓勵學生進一步探索和應用發酵工程知識。

布置課后作業：讓學生撰寫一篇關于純種微生物在發酵工程中的應用的短文或報告，以鞏固學習效果。六、學生學習效果

學生學習后取得以下效果：

1.知識掌握方面：

學生能夠準確描述發酵工程的基本概念，理解其組成部分和原理。

學生掌握了微生物純化的基本技術和操作步驟，能夠獨立進行純種微生物的獲得實驗。

學生通過案例分析，理解了純種微生物在發酵工程中的重要性，以及其在實際應用中的價值。

2.技能提升方面：

學生在課堂實驗中，提高了無菌操作技能，掌握了微生物培養的基本方法。

學生通過小組討論和課堂展示，鍛煉了團隊合作能力和公眾表達能力。

學生學會了如何運用批判性思維分析問題，提出解決方案，并在討論中提出創新性建議。

3.素養發展方面：

學生培養了科學探究精神，對發酵工程領域產生了濃厚的興趣，增強了進一步探索的欲望。

學生在實驗操作中，培養了細致觀察、精確記錄的科學態度，以及面對問題的解決能力。

學生通過學習純種微生物的獲得，理解了生物技術在實際生產中的應用，增強了責任意識和實踐能力。

4.知識應用方面：

學生能夠將課堂所學知識應用到實際生活中，如理解發酵食品的制作原理，認識到微生物對食品工業的重要性。

學生能夠將發酵工程的概念與實際案例相結合，分析其對社會發展和產業升級的影響。

學生在課后作業中，能夠結合所學知識，撰寫關于純種微生物應用的短文或報告，展示了對知識點的深入理解和應用能力。七、板書設計

1.發酵工程基本概念

①發酵工程的定義

②發酵工程的應用領域

③發酵工程的基本流程

2.獲得純種微生物的方法

①微生物純化的目的

②微生物純化的步驟（無菌操作、接種、培養等）

③微生物純化的關鍵要點

3.純種微生物在發酵工程中的應用

①純種微生物的重要性

②純種微生物在發酵過程中的作用

③純種微生物對發酵產品質量的影響

4.課堂實驗要點

①實驗材料與器材

②實驗步驟與操作注意事項

③實驗結果觀察與記錄

5.課堂討論總結

①小組討論的主題與成果

②課堂展示的亮點與建議

③學生提問與教師點評八、典型例題講解

例題1：描述微生物純化過程中無菌操作的重要性，并簡述無菌操作的基本步驟。

答案：微生物純化過程中無菌操作的重要性在于防止外來微生物的污染，確保實驗所獲得的微生物是純凈的。無菌操作的基本步驟包括：①實驗前對實驗室進行清潔和消毒；②實驗者的個人衛生，如穿戴無菌手套、口罩等；③對實驗器材進行滅菌處理；④在無菌條件下進行微生物的接種和培養。

例題2：設計一個實驗方案，以獲得某一種微生物的純種。

答案：實驗方案如下：

-準備無菌培養基和接種工具。

-在無菌條件下，從原樣本中取出一小部分微生物，使用接種針將其接種到培養基上。

-將接種后的培養基放入培養箱中，設置適宜的溫度和濕度條件進行培養。

-觀察培養基上的菌落生長情況，挑選出單一的菌落進行純化。

-將純化后的菌落轉移到新的培養基上，繼續培養并觀察，直到獲得純種微生物。

例題3：分析純種微生物在發酵工程中的作用及其對發酵產品質量的影響。

答案：純種微生物在發酵工程中的作用至關重要。它能夠保證發酵過程中所需的微生物種類單一、活性穩定，從而提高發酵效率和控制產品質量。純種微生物的發酵可以減少雜菌的干擾，降低污染風險，確保發酵產品的純度和一致性。

例題4：簡述微生物純化過程中可能遇到的問題及解決方法。

答案：微生物純化過程中可能遇到的問題包括：污染、菌落生長緩慢、純化失敗等。解決方法如下：

-污染問題：加強無菌操作，對實驗室和器材進行徹底消毒。

-菌落生長緩慢：調整培養基的成分，提供適宜的營養條件。

-純化失敗：重新進行純化實驗，確保接種過程中沒有污染。

例題5：討論發酵工程中純種微生物的獲得對實際生產的意義。

答案：發酵工程中純種微生物的獲得對實際生產具有重要意義。純種微生物可以保證發酵過程的穩定性和可重復性，提高產品的質量和產量。在實際生產中，純種微生物的獲得有助于降低生產成本，提高生產效率，同時減少了對環境的污染風險。第1章發酵工程第2節發酵工程為人類提供多樣化生物產品課題：科目：班級：課時：計劃3課時教師：單位：一、設計思路本節課以高中生物學選擇性必修3《生物技術與工程》滬科技版（2020）第1章第2節“發酵工程為人類提供多樣化生物產品”為核心內容，結合學生所在年級的知識深度，以實際案例為引導，引導學生掌握發酵工程的基本原理、技術方法和應用。課程設計注重理論與實踐相結合，通過互動討論、實驗演示和小組活動，激發學生對發酵工程的學習興趣，培養其創新思維和實踐能力。二、核心素養目標本節課旨在培養學生的生命觀念、科學思維、科學探究與社會責任核心素養。通過學習發酵工程的基本原理和應用，學生將能夠理解生物技術在生產多樣化生物產品中的重要作用，培養對生物多樣性和生態平衡的尊重。同時，通過實驗操作和案例分析，提高學生運用科學方法解決問題的能力，激發創新意識，形成對生物技術行業的正確認識和社會責任感。三、重點難點及解決辦法重點：

1.發酵工程的原理及過程。

2.發酵技術在生產多樣化生物產品中的應用。

難點：

1.發酵過程中微生物的代謝調控機制。

2.發酵工程中的無菌操作技術。

解決辦法：

1.結合實際案例講解發酵工程的原理，通過視頻資料展示發酵過程，幫助學生形象理解。

2.通過實驗演示和小組討論，讓學生親身體驗發酵過程，加深對微生物代謝調控的理解。

3.采取分步驟講解和實操練習的方式，讓學生掌握無菌操作技術，并通過模擬實驗鞏固知識。

4.引導學生主動查找資料，探究發酵工程在食品、制藥等領域的具體應用，提升知識的實際運用能力。四、教學資源準備1.教材：每人一本《生物技術與工程》選擇性必修3滬科技版（2020）。

2.輔助材料：收集發酵工程相關的圖片、視頻，以及實際案例分析資料。

3.實驗器材：準備發酵實驗所需的試管、培養皿、酒精燈、消毒劑等，確保實驗安全有序進行。

4.教室布置：劃分實驗操作區、討論區，并保證教室環境整潔、安全。五、教學過程設計1.導入環節（5分鐘）

-創設情境：播放一段介紹發酵產品在日常生活中的應用視頻，如酸奶制作、釀酒過程等。

-提出問題：引導學生思考發酵技術在生活中的重要性，并提出“發酵工程是如何為人類提供多樣化生物產品的？”這一問題。

2.講授新課（20分鐘）

-簡介發酵工程：介紹發酵工程的基本概念、發展歷程和應用領域。

-用時：5分鐘

-發酵原理：講解微生物在發酵過程中的作用，以及發酵過程中的物質變化。

-用時：5分鐘

-發酵技術：詳細介紹發酵工程中的關鍵技術，如菌種篩選、發酵條件控制等。

-用時：5分鐘

-案例分析：分析幾種典型的發酵產品生產案例，如啤酒、抗生素等。

-用時：5分鐘

3.鞏固練習（10分鐘）

-分組討論：學生分成小組，討論發酵工程在實際生產中的應用，并分享各自的理解。

-用時：5分鐘

-實踐操作：進行簡單的發酵實驗，如酵母發酵制面包，觀察發酵過程。

-用時：5分鐘

4.課堂提問與師生互動（10分鐘）

-提問環節：教師針對教學內容提出問題，學生回答。

-用時：5分鐘

-互動討論：針對發酵工程中的難點，如微生物代謝調控機制，教師引導學生進行深入探討，鼓勵學生提出疑問和想法。

-用時：5分鐘

5.拓展提升（10分鐘）

-創新思考：引導學生思考如何利用發酵工程開發新的生物產品。

-用時：5分鐘

-實踐應用：討論發酵工程在解決現實問題中的應用，如環保、醫藥等領域。

-用時：5分鐘

6.總結與反思（5分鐘）

-教師總結本節課的主要內容，強調發酵工程在人類生活中的重要作用。

-學生反思本節課的學習收獲，提出未來想深入了解的方向。

7.作業布置（5分鐘）

-布置相關的作業，如查閱發酵工程在某一特定領域的應用案例，并撰寫報告。

整個教學過程注重師生互動，通過情境創設、案例分析、實驗操作等方式，激發學生的學習興趣，鞏固學生對新知識的理解和掌握，同時拓展學生的思維能力和實踐能力。六、拓展與延伸1.拓展閱讀材料：

-《發酵工程原理與技術》：詳細介紹發酵工程的基本原理和最新技術發展。

-《微生物發酵在食品工業中的應用》：分析微生物發酵在食品加工中的應用案例和前景。

-《發酵工程與現代生物技術》：探討發酵工程與現代生物技術的結合，以及在未來生物產業中的重要作用。

2.課后自主學習和探究：

-研究發酵過程中微生物的遺傳變異及其對發酵產品的影響。

-探究發酵條件對發酵產品品質的影響，如溫度、pH值、氧氣等。

-調查發酵工程在不同行業中的應用，如制藥、食品、環保等。

-分析發酵工程在可持續發展和環境保護中的作用。

-深入了解發酵工程中的無菌操作技術和生物安全措施。

-研究發酵工程在生物制藥領域的最新進展，如抗生素、疫苗的生產。

-探索發酵工程在生物基材料制造中的應用，如生物塑料、生物燃料等。

-分析發酵工程在農業領域的應用，如生物肥料、生物農藥等。

-閱讀相關學術論文，了解發酵工程領域的最新研究動態。

-參觀當地的發酵工程企業，了解發酵產品的生產過程和行業現狀。七、課后作業1.簡答題

-請簡述發酵工程的基本原理及其在生物產品生產中的應用。

答案：發酵工程是利用微生物的代謝活動，通過人工控制發酵條件，大規模生產有用產品的技術。其基本原理是利用微生物的發酵作用，將原料轉化為目標產品。在生物產品生產中，發酵工程廣泛應用于食品、飲料、制藥等領域，如生產抗生素、疫苗、酶制劑等。

2.分析題

-分析比較傳統發酵技術和現代發酵工程在發酵條件控制方面的差異。

答案：傳統發酵技術通常依靠自然條件進行，發酵過程難以精確控制；而現代發酵工程通過智能化控制系統，能夠精確控制溫度、pH值、氧氣供應等發酵條件，提高產品產量和質量。

3.應用題

-設計一個實驗方案，探究不同溫度對某一種微生物發酵過程的影響。

答案：實驗方案包括以下步驟：

-準備實驗材料：選取一種微生物菌株和發酵培養基。

-設置實驗組：分別設置不同溫度的實驗組，如25℃、30℃、35℃等。

-接種發酵：將微生物菌株接種到發酵培養基中，分別在設定的溫度下進行發酵。

-觀察記錄：記錄各實驗組的發酵速度、產物產量等指標。

-分析結果：比較不同溫度下的發酵效果，分析溫度對發酵過程的影響。

4.案例分析題

-閱讀以下案例，分析發酵工程在食品工業中的應用及其優勢。

案例：某食品廠利用發酵工程生產高品質的奶酪。

答案：發酵工程在食品工業中的應用主要體現在改善食品風味、延長保質期、提高營養價值等方面。在該案例中，發酵工程能夠幫助食品廠生產出口感細膩、風味獨特的奶酪，同時通過發酵過程中的微生物代謝，還能延長奶酪的保質期，提高其營養價值。

5.研究題

-探究發酵工程在現代生物技術領域的應用前景。

答案：發酵工程在現代生物技術領域的應用前景廣闊，主要體現在以下幾個方面：

-生物制藥：發酵工程可用于生產抗生素、疫苗、酶制劑等生物藥物。

-生物基材料：發酵工程可用于生產生物塑料、生物燃料等生物基材料，有助于減少環境污染。

-生物農業：發酵工程可用于生產生物肥料、生物農藥等，提高農業生產效率，減少化學農藥的使用。

-生物環保：發酵工程可用于處理有機廢水、廢物，實現廢物的資源化利用，保護環境。八、內容邏輯關系①發酵工程的原理及應用

-重點知識點：發酵工程的定義、微生物的代謝活動、發酵條件控制

-重點詞：發酵、代謝、控制、生產

-重點句：發酵工程是利用微生物的代謝活動，通過人工控制發酵條件，大規模生產有用產品的技術。

②發酵工程在生物產品生產中的應用

-重點知識點：發酵產品的種類、發酵工程的關鍵技術、實際案例分析

-重點詞：生物產品、關鍵技術、案例、應用

-重點句：發酵工程在生物產品生產中的應用廣泛，包括食品、飲料、制藥等多個領域。

③發酵工程的未來發展

-重點知識點：發酵工程的發展趨勢、生物技術在發酵工程中的應用、發酵工程在可持續發展中的作用

-重點詞：發展趨勢、生物技術、可持續發展、作用

-重點句：隨著生物技術的不斷進步，發酵工程在未來的發展中將發揮更加重要的作用，并為可持續發展做出貢獻。教學反思與改進今天的課堂上，我發現學生們對于發酵工程的基本概念理解得比較快，但是在深入到發酵過程中的微生物代謝調控機制時，不少學生顯得有些困惑。這讓我意識到，我在講解這一部分內容時可能沒有做到足夠的細化。

1.設計反思活動

為了評估今天的教學效果，我計劃在下一節課開始前進行一次簡短的反思活動。我會讓學生們寫下他們在本節課中學到的三個最重要的知識點，以及他們覺得最難以理解的部分。這樣我可以了解學生們對課程內容的掌握程度，并發現教學中的不足之處。

2.制定改進措施

根據學生們的反饋，我計劃采取以下措施來改進我的教學：

-對于難以理解的部分，我會在下一次課上用更直觀的方式講解，比如通過動畫演示微生物的代謝過程，讓學生們更直觀地理解。

-我會增加課堂上的互動環節，鼓勵學生們提出問題，及時解答他們的疑惑，這樣可以幫助他們更好地消化和吸收知識。

-我計劃引入更多的實際案例，通過案例教學，讓學生們看到發酵工程在現實中的應用，從而提高他們的學習興趣和實際操作能力。

-對于實驗部分，我會提前準備更多的實驗材料，確保每個學生都有機會親自操作，通過實踐來加深對發酵工程的理解。

-我還會考慮在課程結束后，安排一次課堂討論，讓學生們分享他們在學習過程中的體會和困惑，這樣可以促進他們之間的交流和思考。

在未來的教學中，我會持續關注學生們的學習情況，根據他們的反饋及時調整教學方法，確保教學內容的有效傳遞。同時，我也會不斷更新自己的教學資源，引入最新的科研成果和行業動態，使課程內容更加貼近實際，提高學生們的學習積極性。通過這樣的改進，我相信能夠幫助學生們更好地理解和掌握發酵工程的知識。課堂在課堂教學中，我采用了多種評價方法來確保學生能夠有效地掌握發酵工程的相關知識，以下是我對課堂評價的具體實施和反思：

1.課堂提問

-我會通過提問來檢查學生對基本概念的理解，例如詢問學生發酵的定義、發酵過程的關鍵步驟等。

-提問的設計旨在鼓勵學生思考，我會提出一些開放性問題，如“發酵工程在現代社會中有哪些應用？”來激發學生的討論。

-用時：10分鐘

2.觀察學生參與度

-我會觀察學生在課堂上的參與情況，包括他們的注意力集中程度、互動頻率和小組合作的態度。

-通過觀察，我可以評估學生對課堂活動的興趣和對知識的吸收情況。

-用時：5分鐘

3.小組討論

-我會安排小組討論環節，讓學生們在小組內分享對發酵工程的理解，并共同解決實際問題。

-通過小組討論，我可以評價學生的溝通能力、團隊合作能力和批判性思維能力。

-用時：15分鐘

4.實驗演示與操作

-在實驗環節，我會觀察學生是否能夠按照實驗步驟正確操作，并理解實驗結果。

-通過實驗評價，我可以了解學生的動手能力和對實驗原理的理解程度。

-用時：20分鐘

5.課堂測試

-為了更準確地評價學生的學習效果，我會進行小測驗，測試學生對發酵工程基本概念和原理的掌握。

-測試題包括選擇題、簡答題和案例分析題，以全面評估學生的知識水平。

-用時：10分鐘

6.教學反思

-在課后，我會根據課堂觀察和測試結果進行反思，思考哪些教學策略有效，哪些需要改進。

-我會記錄學生的反饋，以及他們在學習過程中遇到的具體困難，以便在下一節課中提供更有針對性的幫助。

-用時：10分鐘

總的來說，課堂評價是一個動態的過程，它不僅幫助我評估學生的學術進步，也促使我不斷改進教學方法，以適應學生的學習需求和興趣。第1章發酵工程本章復習與測試科目授課時間節次--年—月—日（星期——）第—節指導教師授課班級、授課課時授課題目（包括教材及章節名稱）第1章發酵工程本章復習與測試設計意圖本節課旨在幫助學生系統復習和鞏固《高中生物學選擇性必修3生物技術與工程滬科技版（2020）》第1章發酵工程的核心內容，通過梳理發酵工程的原理、應用和實際操作過程，提高學生理論聯系實際的能力，培養學生的科學思維和創新能力。同時，通過本章復習與測試，幫助學生查漏補缺，為后續深入學習生物技術打下堅實基礎。核心素養目標分析本節課的核心素養目標旨在培養學生的科學探究能力、科學思維與創新意識，以及生命觀念與社會責任。通過本章復習，學生將能夠理解發酵工程的基本原理，掌握其應用，并能夠將理論知識與實際操作相結合，提升解決實際問題的能力。同時，通過探究發酵工程在生物技術領域的重要性，學生將增強對生命科學的興趣，培養良好的科學態度和探究精神，形成對生物技術應用的正確認識和社會責任感。教學難點與重點1.教學重點

本節課的教學重點包括：

-發酵工程的定義、原理及分類：讓學生理解發酵工程的基本概念，掌握不同類型的發酵過程及其特點，例如好氧發酵和厭氧發酵的區別。

-發酵過程中的關鍵因素：強調溫度、pH、氧氣、營養物質等因素對發酵過程的影響，如酵母菌在不同溫度下的發酵活性差異。

-發酵技術的實際應用：通過實例講解發酵工程在食品制作、藥物生產等領域的重要應用，如啤酒釀造過程中酵母的發酵作用。

2.教學難點

本節課的教學難點主要包括：

-發酵過程的微生物控制：如何精確控制微生物的生長和代謝過程，例如在發酵過程中如何防止雜菌污染，保持發酵系統的穩定性。

-發酵條件優化：如何根據不同發酵目的調整發酵條件，如通過改變營養物質的添加量來優化發酵產物的產量。

-發酵工程中的實際問題解決：如何應用發酵工程知識解決實際生產中的問題，例如在抗生素生產中如何提高發酵罐中抗生素的產率。

具體舉例：

-在講解發酵過程中的微生物控制時，難點在于理解如何通過調整發酵罐內的環境條件來抑制或促進特定微生物的生長，例如通過控制溫度和pH來優化酵母菌的生長環境。

-在發酵條件優化的教學難點中，需要學生理解不同因素如何影響發酵產物的產量，例如通過實驗數據分析不同營養成分添加量對酵母發酵產酒精的影響。

-在解決實際問題的難點中，教師可以引導學生分析某一發酵產品的生產過程，探討如何通過發酵工程的知識來提高產品的質量和產量。教學資源準備1.教材：確保每位學生都有《高中生物學選擇性必修3生物技術與工程滬科技版（2020）》教材，以便于學生跟隨課堂進度自學和復習。

2.輔助材料：準備發酵工程的流程圖、微生物發酵的動畫視頻、發酵產品案例研究等電子或紙質輔助材料，以增強學生對發酵工程的理解。

3.實驗器材：若課堂涉及實驗演示或學生實驗，準備發酵罐模型、微生物培養皿、溫度計、pH計等實驗器材，并確保所有器材的安全性和清潔。

4.教室布置：將教室分為講解區、實驗操作區和討論區，確保學生可以清晰聽到講解、安全進行實驗，并便于分組討論。教學流程1.導入新課（5分鐘）

-以一段關于發酵技術在食品制作中的短視頻作為導入，激發學生對發酵工程的興趣。

-提問：同學們日常生活中接觸到的發酵產品有哪些？發酵對這些產品的生產和品質有什么影響？

-簡要回顧上節課的內容，引導學生進入本節課的主題。

2.新課講授（15分鐘）

-講解發酵工程的定義、分類及基本原理，通過實際案例（如釀酒、發酵面包）讓學生理解發酵過程。

-舉例：介紹酵母菌在酒精發酵中的作用，以及如何控制發酵條件來提高酒精產率。

-詳細介紹發酵過程中的關鍵因素，包括溫度、pH、氧氣和營養物質對發酵的影響。

-舉例：分析不同溫度下酵母菌的發酵活性變化，以及如何通過控制pH來優化發酵過程。

-講解發酵技術的實際應用，包括食品、藥品、能源等領域的應用。

-舉例：探討發酵技術在抗生素生產中的應用，以及如何通過發酵工程提高抗生素的產量。

3.實踐活動（10分鐘）

-演示一個簡單的發酵實驗，如酵母菌的發酵實驗，讓學生觀察發酵過程中氣泡的產生和溫度變化。

-活動一：準備兩個含有酵母和糖的試管，一個保持常溫，另一個加熱，讓學生觀察并記錄氣泡產生的速率和溫度變化。

-讓學生通過模擬發酵過程，調整不同的發酵條件，預測可能的結果。

-活動二：分小組，每組調整發酵液的溫度、pH等條件，預測對不同發酵產物的影響。

-通過實際操作，讓學生體驗發酵過程，理解發酵條件的控制。

-活動三：使用發酵罐模型，模擬發酵過程，讓學生動手調整發酵參數，感受發酵工程的實際操作。

4.學生小組討論（10分鐘）

-討論發酵過程中微生物的控制方法，如何防止雜菌污染。

-舉例回答：分析實驗室中如何使用無菌操作技術來防止雜菌污染，以及工業生產中的無菌發酵技術。

-探討發酵條件優化對發酵產物的影響，如何提高產物的質量和產量。

-舉例回答：討論通過改變發酵液的溫度、pH和營養成分來優化發酵條件，提高抗生素產量的方法。

-分析發酵工程在解決實際生產問題中的應用，如何提高生產效率和降低成本。

-舉例回答：分析某發酵工廠如何通過優化發酵條件，提高產品的產率，降低生產成本。

5.總結回顧（5分鐘）

-回顧本節課的主要內容，強調發酵工程的定義、關鍵因素、實際應用以及發酵條件優化的重要性。

-通過提問的方式檢查學生對重難點的掌握情況，如發酵過程中的微生物控制、發酵條件優化等。

-布置課后作業，要求學生結合本節課的內容，撰寫一篇關于發酵工程在某一領域應用的短文。

總用時：45分鐘教學資源拓展1.拓展資源

-《發酵工程原理與技術》：一本詳細介紹發酵工程基本原理和最新技術的參考書籍，有助于學生深入理解發酵工程的科學基礎。

-“發酵工程案例分析”：一系列關于發酵工程在不同行業應用的案例研究，包括食品、制藥、生物能源等領域的實際案例。

-“微生物發酵實驗室手冊”：一本實用的實驗室操作手冊，包含發酵實驗的詳細步驟、注意事項和常見問題解答。

2.拓展建議

-閱讀拓展書籍：鼓勵學生在課后閱讀《發酵工程原理與技術》，加深對發酵工程理論知識的理解。

-研究案例分析：挑選幾個與課堂內容相關的案例，讓學生分組研究，分析發酵工程在實際生產中的應用和挑戰。

-實驗操作實踐：建議學生在實驗室中親自進行發酵實驗，通過實際操作來鞏固理論知識，提高實踐能力。

-參觀發酵企業：組織學生參觀當地的發酵企業，了解發酵工程在實際生產中的應用，以及企業的運作模式。

-開展小組研究項目：鼓勵學生圍繞發酵工程的主題，開展小組研究項目，如探討發酵條件對產品品質的影響等。

-利用網絡資源：引導學生利用網絡資源，如在線課程、學術文章、行業報告等，拓寬知識視野，了解發酵工程的最新發展動態。課后作業1.請簡述發酵工程的定義及其在生物技術領域的重要性。

2.描述發酵過程中溫度和pH對微生物生長的影響，并舉例說明如何通過控制這些因素來優化發酵條件。

3.分析發酵工程在實際生產中的一個應用案例，包括其原理、過程和經濟效益。

4.根據所學知識，設計一個簡單的實驗方案，用于研究不同營養物質對酵母菌發酵的影響。

5.討論發酵工程在生物技術發展中所面臨的挑戰和未來發展趨勢。

補充和說明舉例題型：

題型一：案例分析

題目：分析某制藥公司利用發酵工程生產抗生素的過程，包括發酵罐的選擇、發酵條件的優化和產品的提取純化。

答案：制藥公司選擇了適合抗生素生產的發酵罐，通過調整溫度、pH、氧氣和營養物質等條件優化發酵過程，最終通過離心、過濾和色譜等技術提取和純化抗生素產品。

題型二：實驗設計

題目：設計一個實驗，研究不同溫度下酵母菌發酵產酒精的效率。

答案：實驗步驟包括準備含有酵母和糖的發酵液，分別在不同溫度下進行發酵，定期取樣測定酒精濃度，比較不同溫度下的發酵效率。

題型三：問題解決

題目：某食品公司在生產發酵食品時遇到雜菌污染問題，請提出解決措施。

答案：解決措施包括加強原料和設備的消毒，采用無菌操作技術，定期檢測發酵環境中的微生物種類和數量，以及及時隔離和處理污染源。

題型四：論述題

題目：論述發酵工程在生物能源領域的應用及其對社會和環境的影響。

答案：發酵工程在生物能源領域的應用包括生產生物乙醇和生物柴油等，這些生物能源的利用可以減少化石燃料的消耗，降低溫室氣體排放，對環境保護有積極影響。

題型五：研究性學習

題目：調查本地區發酵產品的種類和發酵工藝，撰寫調查報告。

答案：調查報告應包括本地區常見發酵產品的種類、生產發酵工藝、發酵過程中使用的微生物種類、發酵條件及其對產品質量的影響等。課堂小結，當堂檢測課堂小結：

本節課我們深入學習了發酵工程的基本概念、分類、原理以及其在實際生產中的應用。通過案例分析和實驗演示，我們理解了發酵過程中關鍵因素如溫度、pH、氧氣和營養物質對發酵效果的影響，并且探討了如何通過優化發酵條件來提高產品的質量和產量。我們還討論了發酵工程在食品、藥品、能源等領域的應用，以及面臨的挑戰和未來發展趨勢。

當堂檢測：

1.填空題

-發酵工程的分類主要包括______發酵和______發酵。

-在發酵過程中，影響微生物生長的關鍵因素有______、______、______和______。

答案：1.好氧發酵、厭氧發酵；2.溫度、pH、氧氣、營養物質。

2.簡答題

-簡述發酵工程在生物技術領域的重要性。

-描述如何通過控制發酵條件來優化發酵過程。

答案：1.發酵工程是生物技術領域的重要組成部分，它利用微生物的代謝活性生產有用的產品，廣泛應用于食品、藥品、能源等多個行業，對人類生活產生深遠影響。2.通過精確控制發酵過程中的溫度、pH、氧氣和營養物質等因素，可以優化微生物的生長環境和代謝途徑，從而提高產品的產率和質量。

3.應用題

-假設你是一名發酵工程師，負責優化某抗生素的生產過程。請你提出三個可能的方法來提高發酵罐中抗生素的產量。

答案：1.調整發酵液的溫度和pH，以提供最適宜的微生物生長環境。2.增加發酵液中的營養物質，如葡萄糖、氨基酸等，以滿足微生物的代謝需求。3.使用基因工程技術改造微生物菌株，提高其抗生素合成的效率。

4.討論題

-討論發酵工程在解決實際生產問題中可能遇到的挑戰，并提出相應的解決策略。

答案：發酵工程在解決實際生產問題中可能遇到的挑戰包括雜菌污染、發酵條件優化困難、生產成本高等。解決策略包括加強無菌操作、使用先進的發酵設備和技術、通過實驗不斷優化發酵條件、尋找成本效益高的生產原料和工藝等。

5.實踐題

-根據本節課所學，設計一個簡單的發酵實驗方案，用于研究不同糖源對酵母菌發酵的影響。

答案：實驗方案包括準備含有不同糖源（如葡萄糖、果糖、乳糖等）的發酵液，接種相同數量的酵母菌，然后在相同的溫度和pH條件下進行發酵。定期取樣測定發酵液中的酒精濃度和其他相關指標，比較不同糖源對發酵效率的影響。板書設計①發酵工程的定義與分類

-定義：利用微生物的代謝活動生產有用產品的技術

-分類：好氧發酵、厭氧發酵、固相發酵、液相發酵

②發酵過程中的關鍵因素

-溫度：影響微生物生長和代謝速率

-pH：影響微生物酶的活性

-氧氣：好氧發酵需要，厭氧發酵不需要

-營養物質：提供微生物生長所需的碳源、氮源等

③發酵技術的實際應用

-食品工業：發酵食品的制作，如酸奶、啤酒、醬油等

-制藥工業：抗生素、疫苗、酶制劑等的生產

-能源工業：生物乙醇、生物柴油等生物能源的生產

-其他領域：生物催化、生物降解等

④發酵條件優化

-實驗設計：確定最佳發酵條件

-參數優化：溫度、pH、營養物質、氧氣等

-產物提純：提高產品的純度和質量

⑤發酵工程的應用案例

-釀酒過程：酵母菌發酵產生酒精

-酸奶制作：乳酸菌發酵產生乳酸

-抗生素生產：微生物發酵產生抗生素

-生物能源生產：發酵產生生物乙醇和生物柴油第2章細胞工程第1節利用植物細胞工程培育新植株主備人備課成員教學內容高中生物學選擇性必修3生物技術與工程滬科技版（2020）第2章細胞工程第1節利用植物細胞工程培育新植株。本節課主要內容包括：

1.植物體細胞雜交技術的基本原理和應用；

2.植物組織培養的步驟、方法和條件；

3.植物細胞脫分化和再分化過程；

4.利用植物細胞工程技術培育新植株的方法及意義；

5.植物細胞工程技術在實際生產中的應用案例。核心素養目標1.培養學生運用生物學知識解釋植物細胞工程技術的原理和過程；

2.提升學生設計和實施植物組織培養實驗的能力；

3.增強學生對生物技術在實際生產中應用的認識；

4.激發學生探索生命科學的興趣和科學思維能力；

5.培養學生的創新意識，提高解決實際問題的能力。學習者分析1.學生已經掌握了植物細胞的基本結構、功能和植物生長發育的基本知識，了解了一些基礎的生物學實驗操作技能。

2.學習興趣：學生對植物的生長和發育具有濃厚興趣，對生物技術在實際應用中的案例好奇。學習能力：學生具備一定的實驗操作能力和科學探究能力，能夠通過小組合作完成簡單的生物學實驗。學習風格：學生偏好通過實踐操作和案例分析來學習理論知識。

3.學生可能遇到的困難和挑戰：理解植物細胞脫分化和再分化的復雜過程；掌握植物組織培養技術的精細操作；將理論知識與實際應用相結合，理解植物細胞工程技術在農業生產中的具體應用。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資源準備1.教材：每人一本《生物技術與工程滬科技版（2020）》選擇性必修3。

2.輔助材料：準備植物細胞工程相關的圖片、視頻及PPT課件。

3.實驗器材：顯微鏡、培養皿、消毒工具、培養基等實驗必需品。

4.教室布置：設置實驗操作臺，劃分小組討論區域，確保實驗安全及討論效率。教學過程1.導入（約5分鐘）

-激發興趣：通過展示植物組織培養的實際應用案例，如試管苗的培育，引發學生對植物細胞工程的興趣。

-回顧舊知：簡要回顧植物細胞的基本結構、功能和之前學習的植物生長發育知識，為學習植物細胞工程打下基礎。

2.新課呈現（約45分鐘）

-講解新知：詳細講解植物體細胞雜交技術的基本原理、植物組織培養的步驟、方法和條件，以及植物細胞脫分化和再分化的過程。

-舉例說明：通過展示具體案例，如某植物新品種的培育過程，幫助學生理解植物細胞工程技術在實際中的應用。

-互動探究：將學生分組，每組討論一個植物細胞工程的實際問題，如如何利用植物細胞工程技術解決農業生產中的某一問題，并在班上分享討論結果。

3.鞏固練習（約20分鐘）

-學生活動：讓學生在實驗操作臺上進行簡單的植物組織培養實驗，如接種和培養植物愈傷組織，加深對課堂所學知識的理解和應用。

-教師指導：在學生實驗過程中，教師巡回指導，及時解答學生的疑問，確保實驗操作的準確性和安全性。

4.總結反饋（約10分鐘）

-總結：教師總結本節課的主要內容，強調植物細胞工程技術的應用價值。

-反饋：學生反饋學習過程中的疑問和感受，教師給予解答和指導。

5.作業布置（約5分鐘）

-布置與植物細胞工程相關的作業，如查閱相關資料，撰寫一篇關于植物細胞工程技術在農業生產中應用的短文。教學資源拓展1.拓展資源：

-植物體細胞雜交技術的最新研究進展；

-植物組織培養在生物技術領域的應用案例；

-植物細胞工程在農業、醫藥和環境保護領域的實際應用；

-植物細胞脫分化和再分化過程中的分子機制；

-植物細胞工程技術在培育抗逆性新品種中的應用；

-植物遺傳轉化技術及其在植物育種中的應用；

-植物細胞工程實驗操作的安全規范和注意事項。

2.拓展建議：

-閱讀最新的科研論文和報告，了解植物體細胞雜交技術的最新研究動態，以及其在植物育種中的應用前景；

-查閱相關的專業書籍和雜志，深入研究植物組織培養的技術細節和應用案例，了解其在生物技術領域的重要性；

-觀看相關的教學視頻和紀錄片，直觀地了解植物細胞工程在實際生產中的應用，如培育無病毒植株、生產藥用成分等；

-參與學校或社區的植物種植和培養活動，將理論知識與實踐操作相結合，提高動手能力和實際操作技能；

-開展小組研究項目，探討植物細胞脫分化和再分化過程中的分子機制，以及如何利用這些知識培育抗逆性強的植物品種；

-參加相關的學術會議和講座，與專業人士交流，拓寬知識視野，了解植物細胞工程技術在農業、醫藥和環境保護領域的最新應用；

-學習植物遺傳轉化技術的基本原理和方法，了解其在植物育種中的應用，并探討其可能帶來的環境和倫理問題；

-閱讀實驗室安全手冊，了解植物細胞工程實驗操作的安全規范，確保實驗過程中的人身安全和環境保護。教學反思與總結在完成本節課的教學后，我深感教學過程中的每一個環節都是如此重要。以下是我對本次教學的反思與總結。

教學反思：

在設計課程時，我注重了理論與實踐的結合，通過導入環節激發學生的興趣，讓他們能夠直觀地感受到植物細胞工程技術的實際應用。在講解新知環節，我發現通過具體案例的講解，學生更容易理解和接受抽象的理論知識。但在互動探究環節，我意識到部分學生對植物細胞工程的深入理解還不夠，導致討論深度不足。此外，在鞏固練習環節，雖然學生積極參與實驗操作，但實驗器材的準備工作還需更加細致，以確保實驗的順利進行。

在教學策略上，我嘗試了小組合作學習，但發現部分小組的合作效果并不理想，這讓我意識到在分組時需要更加考慮學生的能力和興趣。在課堂管理方面，雖然我盡量維持了課堂秩序，但在某些時刻，學生的注意力還是容易分散，這提示我需要更加靈活地調整教學方法和節奏。

教學總結：

本節課在知識傳授方面取得了較好的效果，學生對植物細胞工程的基本原理和技術有了較為清晰的認識。在技能培養方面，通過實驗操作，學生的動手能力得到了鍛煉。在情感態度方面，學生對生物技術的興趣明顯提高，對未來的學習充滿期待。

然而，我也發現了一些不足之處。首先，課堂互動的深度不夠，學生對于植物細胞工程技術的深入理解還有待提高。其次，實驗器材的準備工作需要更加細致，以確保實驗教學的順利進行。針對這些問題，我計劃在未來的教學中采取以下措施：

1.在互動探究環節，增加學生自主研究和討論的時間，鼓勵他們提出更多的疑問和想法。

2.加強實驗器材的準備工作，提前檢查實驗材料，確保實驗教學的順利進行。

3.結合學生的興趣和實際情況，調整教學方法和節奏，使教學內容更加貼近學生的需求。

4.繼續關注學生的課堂表現，及時給予反饋和指導，幫助他們更好地理解和掌握知識。內容邏輯關系①植物體細胞雜交技術

-重點知識點：植物體細胞雜交的原理、過程及其在植物育種中的應用。

-重點詞匯：體細胞雜交、原生質體、融合、雜交種。

②植物組織培養

-重點知識點：植物組織培養的基本步驟、培養基的配制、植物激素的作用。

-重點詞匯：愈傷組織、分化、再分化、培養基、生長素、細胞分裂素。

③植物細胞脫分化和再分化

-重點知識點：植物細胞脫分化和再分化的條件、過程及其在植物組織培養中的應用。

-重點詞匯：脫分化、再分化、外植體、誘導、分化途徑。課后作業1.描述植物體細胞雜交的過程及其在植物育種中的應用。（答案：植物體細胞雜交過程包括原生質體的制備、原生質體融合、雜種細胞的篩選和雜種植株的再生。在植物育種中，植物體細胞雜交技術可以克服遠緣雜交的不親和性，創制新的雜交種，提高植物的抗逆性和產量。）

2.列出植物組織培養的基本步驟，并簡要說明每個步驟的作用。（答案：植物組織培養的基本步驟包括外植體消毒、愈傷組織誘導、分化誘導和植株再生。外植體消毒是為了去除表面的微生物；愈傷組織誘導是為了使細胞脫分化和形成愈傷組織；分化誘導是為了使愈傷組織分化成苗；植株再生是為了形成完整的植株。）

3.解釋植物細胞脫分化和再分化的概念，并說明它們在植物組織培養中的應用。（答案：植物細胞脫分化是指已分化的細胞失去特定功能，回到未分化狀態；再分化是指脫分化后的細胞重新分化成具有特定功能的細胞。在植物組織培養中，脫分化和再分化用于誘導外植體形成愈傷組織和植株再生。）

4.分析植物激素在植物組織培養中的作用，并舉例說明。（答案：植物激素在植物組織培養中起關鍵作用，如生長素促進細胞伸長，細胞分裂素促進細胞分裂。例如，在愈傷組織誘導階段，使用生長素和細胞分裂素的組合可以促進愈傷組織的形成。）

5.設計一個簡單的植物組織培養實驗方案，包括實驗目的、材料、方法和預期結果。（答案：實驗目的：研究不同濃度生長素對愈傷組織誘導的影響。材料：同種植物的外植體、不同濃度的生長素溶液、培養基等。方法：將外植體分別接種到含有不同濃度生長素的培養基中，觀察和記錄愈傷組織的生長情況。預期結果：不同濃度的生長素對愈傷組織的誘導效果不同，最適濃度下愈傷組織生長最快。）教學評價與反饋1.課堂表現：學生們在課堂上表現出了較高的學習積極性，能夠積極參與討論，提出問題和分享自己的想法。大多數學生能夠跟上教學進度，對于植物細胞工程的基本原理和技術有了較好的理解。然而，部分學生在互動環節中顯得有些拘謹，需要更多的鼓勵和引導。

2.小組討論成果展示：在小組討論環節，學生們能夠圍繞植物細胞工程技術的應用展開深入的討論。每個小組都能夠提出至少一個有價值的觀點，并且能夠通過團隊合作，共同完成討論報告。在展示成果時，學生們能夠清晰、有條理地闡述自己的觀點，但部分小組在時間管理和內容組織上還有待提高。

3.隨堂測試：通過隨堂測試，我發現學生們對于植物細胞雜交技術的原理和植物組織培養的基本步驟掌握較好，但對于植物細胞脫分化和再分化的具體過程理解不夠深入。測試結果顯示，學生在實驗操作技能方面存在差異，部分學生能夠準確完成實驗步驟，而部分學生則在實驗細節上出現錯誤。

4.實驗操作評價：在植物組織培養實驗中，學生們對實驗器材的使用和實驗操作的規范性有了明顯提升。大多數學生能夠按照實驗步驟進行操作，但在實驗細節上，如消毒、培養基的配制等方面，仍有部分學生需要進一步的指導和練習。

5.教師評價與反饋：針對學生在課堂上的表現，我將提供以下評價與反饋：

-對于積極參與課堂討論的學生，給予口頭表揚，并鼓勵他們在未來的學習中繼續保持這種積極性。

-對于小組討論成果展示，將提供具體的反饋，指出每個小組的優點和需要改進的地方，并建議他們在今后的討論中更加注重時間管理和內容組織。

-對于隨堂測試和實驗操作評價，將個別指出學生的錯誤和不足，并提供正確的操作方法和解題思路。同時，對于表現優秀的學生，將給予肯定和獎勵，以激發他們的學習動力。

-建議學生利用課后時間，通過查閱資料和參與實驗，加深對植物細胞工程技術的理解，提高實驗操作技能。

-在接下來的教學中，我將增加互動環節，提供更多機會讓學生展示自己的學習成果，并加強對實驗操作技能的練習和指導。第2章細胞工程第2節利用動物細胞工程改良動物細胞一、課程基本信息

1.課程名稱：高中生物學選擇性必修3生物技術與工程

2.教學年級和班級：高二年級（3）班

3.授課時間：2023年4月10日上午第3節課

4.教學時數：1課時二、核心素養目標分析

本節課旨在培養學生以下核心素養：科學探究與創新意識，通過分析動物細胞工程改良的方法和過程，激發學生的探索精神，培養其解決問題的能力；科學思維與理性精神，通過討論動物細胞改良的科學原理，提高學生的邏輯思維和批判性思維能力；社會責任與擔當，通過探討生物技術在實際生產中的應用，增強學生將科學技術服務于社會發展的責任感。三、學習者分析

1.學生已經掌握了細胞結構與功能、遺傳變異等基礎知識，對生物學的基本原理有一定的理解，且在之前的學習中接觸過簡單的細胞培養技術。

2.學生在學習本節課內容時，通常對生物技術在實際應用中的案例感興趣，具備一定的實驗操作能力，偏好通過實踐來加深理解。他們傾向于直觀、互動的學習風格，喜歡小組討論和動手實驗。

3.學生可能遇到的困難和挑戰包括對動物細胞工程復雜步驟的理解，以及將理論知識轉化為實際應用的能力。此外，對實驗操作的精確性和注意事項可能存在誤解，需要教師在實踐中給予耐心指導。四、教學方法與策略

1.采用講授與案例研究相結合的方法，首先通過講授介紹動物細胞工程的基本概念和原理，然后通過案例分析具體的應用實例。

2.設計小組討論和角色扮演活動，讓學生模擬科學家進行動物細胞改良的決策過程，促進學生的參與和互動。

3.利用多媒體課件和視頻資料輔助教學，增加信息的直觀性和生動性，幫助學生更好地理解抽象概念和復雜過程。五、教學過程設計

1.導入環節（用時5分鐘）

-創設情境：播放一段關于生物技術改良動物細胞的科普視頻，讓學生初步了解動物細胞工程的實際應用。

-提出問題：視頻觀看結束后，教師提問：“視頻中展示了哪些生物技術？這些技術如何改良動物細胞？”

-學生回答后，教師總結并引出本節課的主題：“今天我們將學習如何利用動物細胞工程改良動物細胞。”

2.講授新課（用時20分鐘）

-講解動物細胞工程的基本概念和原理，包括細胞培養、細胞融合、基因編輯等關鍵技術。

-通過圖示和案例分析，詳細講解每個技術在實際應用中的操作步驟和注意事項。

-結合課本內容，重點講解動物細胞改良的目的、意義及其在生物醫藥、農業等領域的應用。

3.互動討論（用時10分鐘）

-分組討論：將學生分成小組，每組選擇一個動物細胞改良的案例，討論其技術原理、可能遇到的困難和解決方案。

-匯報分享：每組選派一名代表匯報討論成果，其他小組進行補充和評價。

-教師點評：教師對學生的討論進行點評，強調關鍵技術和解決問題的關鍵點。

4.鞏固練習（用時5分鐘）

-發布練習題：教師發放關于動物細胞工程的選擇題和簡答題，讓學生現場作答。

-討論答案：學生互相討論答案，教師隨機抽取學生回答，并對答案進行講解。

5.課堂小結（用時2分鐘）

-教師總結本節課的主要內容，強調動物細胞工程在生物技術領域的重要性。

-鼓勵學生在課后進一步探索相關領域的知識，并預告下節課的內容。

6.課堂提問（用時3分鐘）

-教師提出問題：“通過今天的學習，你們認為動物細胞工程在未來的發展中會遇到哪些挑戰？如何克服這些挑戰？”

-學生回答后，教師進行簡要點評，并鼓勵學生在課后繼續思考。

整個教學過程注重師生互動，通過討論、練習和提問等方式，激發學生的學習興趣，鞏固新知識，同時培養學生的科學探究能力和創新意識。六、拓展與延伸

1.拓展閱讀材料：

-《動物細胞工程的應用與研究進展》

-《生物技術在新藥研發中的應用》

-《基因編輯技術在動物育種中的應用》

-《細胞治療技術的現狀與展望》

2.課后自主學習和探究：

-鼓勵學生查閱相關的學術論文和科研報告，了解動物細胞工程在生物醫藥、農業、環保等領域的最新研究成果。

-建議學生參與學校的生物科技社團或興趣小組，通過實踐活動加深對動物細胞工程的理解。

-指導學生進行簡單的動物細胞培養實驗，如在實驗室條件下培養動物細胞，觀察細胞的生長和分裂過程。

-鼓勵學生關注國內外生物技術相關的新聞和事件，了解生物技術的最新動態和發展趨勢。

-提議學生以小組形式選擇一個動物細胞工程的案例，進行深入研究，包括技術原理、應用領域、市場前景等，并在課堂上進行分享。

-鼓勵學生思考動物細胞工程可能帶來的倫理和社會問題，如動物權益、生物安全等，并撰寫相關的論文或報告。

-建議學生閱讀《自然》、《科學》等國際知名科學期刊中關于動物細胞工程的文章，提高自己的學術素養。

-引導學生關注國家關于生物技術的政策和法規，了解生物技術產業的規范和發展方向。

-鼓勵學生參加生物技術相關的競賽和研討會，與同行交流學習，拓寬視野。七、內容邏輯關系

①動物細胞工程的基本概念

-重點知識點：動物細胞工程定義、基本步驟

-重點詞匯：細胞培養、細胞融合、基因編輯

-重點句子：“動物細胞工程是通過一系列技術手段，對動物細胞進行改造和利用的過程。”

②動物細胞改良的關鍵技術

-重點知識點：細胞培養技術、細胞融合技術、基因編輯技術

-重點詞匯：原代培養、傳代培養、細胞株、細胞系、基因敲除、基因敲入

-重點句子：“細胞培養是動物細胞工程的基礎，細胞融合和基因編輯是改良動物細胞的關鍵技術。”

③動物細胞工程的應用領域

-重點知識點：生物醫藥、農業、環保等領域應用

-重點詞匯：疫苗生產、生物制藥、轉基因動物、生物反應器

-重點句子：“動物細胞工程在生物醫藥領域的應用包括疫苗生產和生物制藥，在農業領域可以用于培育轉基因動物，在環保領域有助于生物反應器的研究。”八、課后拓展

1.拓展內容：

-閱讀材料：《動物細胞培養技術手冊》、《生物技術與應用》相關章節

-視頻資源：《動物細胞工程的應用與實踐》、《現代生物技術發展概況》

2.拓展要求：

-學生在課后自主閱讀《動物細胞培養技術手冊》中關于細胞培養技術和應用的部分，了解細胞培養的基本原理和實際操作流程。

-觀看《動物細胞工程的應用與實踐》視頻，了解動物細胞工程在現代生物技術中的應用實例。

-閱讀課本外的《生物技術與應用》相關章節，進一步探討生物技術在醫藥、農業等領域的具體應用。

-學生需整理閱讀筆記，記錄下關鍵知識點和自己的思考，為下次課的討論做準備。

-教師鼓勵學生在閱讀過程中提出疑問，并提供必要的指導和幫助，如解釋復雜概念、討論技術應用等。

-學生可以自由組成學習小組，共同探討課后拓展材料中的內容，相互交流學習心得。

-教師在下次課前預留時間，讓學生分享自己的學習成果，包括對動物細胞工程的理解、應用領域的認識以及個人的思考。

-教師根據學生的分享情況，進行點評和總結，強調動物細胞工程在生物技術領域的重要性，并引導學生關注該領域的發展趨勢。

-學生在課后可以繼續探索動物細胞工程的最新研究進展，關注相關領域的科研論文發表，以拓寬知識視野。

-教師提供額外的閱讀材料和參考資料，幫助學生更深入地理解動物細胞工程的科學原理和應用前景。九、反思改進措施

（一）教學特色創新

1.結合實際案例進行教學，使抽象的理論知識具體化，增強學生的學習興趣和實際應用能力。

2.采用小組合作學習模式，鼓勵學生積極參與討論，提高學生的團隊協作和溝通交流能力。

（二）存在主要問題

1.教學管理方面，課堂紀律維護有待加強，部分學生在討論環節容易偏題，需要更好地引導學生。

2.教學方法方面，講授與練習的時間分配不夠合理，導致學生在鞏固練習環節時間緊張。

3.教學評價方面，對學生學習成果的評價方式較為單一，未能充分體現學生的全面發展。

（三）改進措施

1.加強課堂管理，明確學習目標和討論主題，確保學生在討論環節緊密圍繞主題進行。

2.調整教學時間分配，適當增加鞏固練習環節的時間，確保學生有足夠的時間進行思考和討論。

3.豐富評價方式，采用多元化評價體系，如小組評價、個人展示等，全面評估學生的學習成果。

在未來的教學中，我會更加注重以下幾點：

-結合學生的實際興趣和需求，調整教學內容和案例，提高課程的吸引力和實用性。

-加強與學生的互動，鼓勵學生提問和發表見解，營造開放、活躍的課堂氛圍。

-關注學生的個性化發展，提供更多的實踐機會和拓展資源，幫助學生深入理解生物技術的應用。

-定期反思教學效果，根據學生的反饋調整教學策略，不斷提升教學質量。十、教學評價

1.課堂評價

-提問：通過課堂提問，了解學生對動物細胞工程基本概念、技術和應用的理解程度。例如，提問學生：“動物細胞工程的主要目的是什么？”或“細胞融合技術在動物細胞工程中扮演什么角色？”

-觀察：在課堂討論和實驗操作過程中，觀察學生的參與度和表現，評估他們的學習態度和能力。例如，觀察學生在小組討論中的發言是否積極、在實驗操作中的操作是否規范。

-測試：定期進行小測驗或課堂小測試，檢驗學生對動物細胞工程知識的掌握情況。測試題目可以包括選擇題、簡答題和案例分析題，以全面評估學生的理解能力和應用能力。

2.作業評價

-批改作業：對學生的課后作業進行認真批改，確保每一份作業都得到及時的反饋。批改時關注學生的答題思路、邏輯性和準確性。

-點評反饋：在作業批改后，給予學生詳細的點評和反饋，指出他們的優點和需要改進的地方。例如，對于實驗報告，可以評價實驗操作的準確性、數據分析的合理性以及結論的嚴謹性。

-及時反饋：作業的反饋應在學生完成作業后的第一時間進行，以便學生能夠及時了解自己的學習效果，并根據反饋進行自我調整。

3.形成性評價與總結性評價相結合

-形成性評價：通過課堂提問、小組討論、實驗報告等形式，持續跟蹤學生的學習過程，及時發現并解決學習中的問題。

-總結性評價：在課程結束時，通過期末考試或項目展示等形式，對學生的學習成果進行總結性評價，評估學生對動物細胞工程知識的整體掌握情況。

4.評價工具和方法

-評價工具：使用評分表、評價量表等工具，對學生的課堂表現、作業完成情況、實驗報告等進行量化評價。

-評價方法：采用自評、互評和教師評價相結合的方法，確保評價的全面性和客觀性。

5.評價反饋

-學生反饋：鼓勵學生在課程結束后提供反饋，了解他們對教學過程和內容的意見和建議。

-教師反思：教師根據評價結果和學生反饋，進行自我反思，不斷調整和改進教學方法。第2章細胞工程第3節利用胚胎工程快速繁育優良動物品種科目授課時間節次--年—月—日（星期——）第—節指導教師授課班級、授課課時授課題目（包括教材及章節名稱）第2章細胞工程第3節利用胚胎工程快速繁育優良動物品種設計思路本節課以滬科技版高中生物學選擇性必修3《生物技術與工程》第2章第3節“利用胚胎工程快速繁育優良動物品種”為教學內容，旨在讓學生掌握胚胎工程的基本概念、技術原理及其在優良動物品種繁育中的應用。課程設計遵循以下思路：

1.以實際案例引入，激發學生興趣，讓學生了解胚胎工程在實際生產中的應用價值。

2.系統講解胚胎工程的基本原理、技術方法和操作流程，強調與課本內容的關聯性。

3.通過實驗演示、互動討論等形式，讓學生深入理解胚胎工程的操作步驟和關鍵環節。

4.結合我國優良動物品種繁育的實際情況，讓學生了解胚胎工程在農業發展中的重要作用。

5.培養學生的實踐能力、創新意識和團隊合作精神，提高學生的生物學素養。核心素養目標分析本節課核心素養目標包括：

1.科學探究：培養學生運用科學思維和方法探究胚胎工程原理與技術，提高實驗操作能力和問題解決能力。

2.科學態度：培養學生嚴謹求實的科學態度，尊重科學規律，關注生物技術發展對社會的影響。

3.責任擔當：引導學生理解胚胎工程在農業發展中的重要作用，培養其對社會、環境負責的使命感。

4.創新實踐：激發學生創新意識，鼓勵其在掌握基本原理的基礎上，探索新的生物技術應用途徑。學習者分析1.學生已經掌握了哪些相關知識：

-學生已經學習過生物學基礎，包括細胞結構、遺傳學基本原理等。

-學生對生物學實驗操作有初步了解，如顯微鏡使用、基本實驗步驟等。

-學生對生物技術在農業中的應用有一定的認識，如轉基因技術、克隆等。

2.學生的學習興趣、能力和學習風格：

-學生對生物技術領域充滿好奇心，對胚胎工程的實際應用感興趣。

-學生具備一定的邏輯思維能力和實驗操作能力，能夠跟隨課程內容進行深入思考。

-學生學習風格多樣，有的偏好理論學習，有的喜歡通過實踐操作來學習。

3.學生可能遇到的困難和挑戰：

-學生可能對胚胎工程的具體技術細節和操作流程感到復雜難懂。

-實驗操作中，學生可能會遇到技術操作上的困難，如細胞注射、胚胎移植等。

-理論與實際應用之間的聯系可能難以理解，需要教師通過實例和實際案例來引導。教學資源-軟硬件資源：生物學實驗室、顯微鏡、實驗試劑、胚胎工程操作工具

-課程平臺：校園教學管理系統、多媒體教室

-信息化資源：教學PPT、相關學術文獻、視頻資料（胚胎工程操作流程、實際案例分析）

-教學手段：小組討論、實驗演示、案例分析、課堂提問教學過程1.導入新課

-同學們，我們之前學習了生物技術的基本概念和轉基因技術，今天我們將進入一個新的領域——胚胎工程。請大家回顧一下，我們之前提到的生物技術在農業上有哪些應用？（學生回答后）很好，那么今天我們就來探究一下，胚胎工程是如何幫助我們快速繁育優良動物品種的。

2.理論講解

-首先，我要向大家介紹胚胎工程的基本概念。胚胎工程是指通過對動物胚胎的操作，實現對優良動物品種的快速繁育。它包括哪些技術呢？（稍作停頓，讓學生思考）主要有胚胎移植、體外受精、胚胎分割等技術。接下來，我會詳細講解這些技術的原理和操作流程。

-（講解胚胎移植的原理和操作流程）同學們，胚胎移植是將優良個體的早期胚胎移植到同種或不同種的受體母體中，使其繼續發育成新個體的技術。這項技術可以大大提高優良個體的繁育效率。

-（講解體外受精的原理和操作流程）體外受精是指在實驗室條件下，將精子與卵子結合，形成受精卵，然后再將其移植到母體中。這種方法可以克服某些動物的繁殖障礙，提高繁殖成功率。

-（講解胚胎分割的原理和操作流程）胚胎分割是將早期胚胎切割成多個細胞，使其分別發育成多個遺傳特性相同的個體。這種方法可以迅速擴大優良個體的數量。

3.案例分析

-現在我們來看一個具體的案例。大家知道，我國在奶牛養殖方面取得了顯著的成果，其中就離不開胚胎工程技術的應用。請同學們閱讀課本中的案例，了解胚胎工程在奶牛繁育中的應用。（學生閱讀后）

-現在，我想請大家分享一下你們對這個案例的理解。哪位同學愿意來說一說？（學生回答后）很好，這位同學提到了胚胎移植技術在奶牛繁育中的應用，確實，通過這項技術，我們可以更快地培育出優質的奶牛品種。

4.實驗演示

-接下來，我們將進行胚胎工程的實驗演示。請大家注意觀察我的操作步驟，理解每個步驟的原理和目的。（進行實驗演示，講解每個步驟）

-（演示胚胎移植操作）同學們，我現在演示的是胚胎移植的操作過程。首先，我們需要選擇健康的供體和受體母體，然后從供體中取出早期胚胎，最后將其移植到受體母體中。

-（演示體外受精操作）接下來，我演示的是體外受精的操作過程。我們將精子和卵子放在特定的培養皿中，使其自然結合，形成受精卵。

-（演示胚胎分割操作）最后，我演示的是胚胎分割的操作過程。我們將早期胚胎切割成多個細胞，以便它們分別發育成多個遺傳特性相同的個體。

5.互動討論

-現在，我想請大家分成小組，討論一下胚胎工程在實際應用中可能遇到的困難和挑戰。每個小組可以結合課本內容和實驗演示，提出自己的觀點和解決方案。（學生討論后）

-各位同學，你們的討論非常精彩。有的小組提到了技術操作的難度，有的小組提到了受體母體的選擇問題，還有的小組提到了成本控制。這些問題確實在實際應用中非常關鍵。

6.總結提升

-同學們，通過今天的學習，我們了解了胚胎工程的基本概念、技術方法和應用案例。胚胎工程作為一種高效的生物技術，為我們快速繁育優良動物品種提供了有力支持。

-在實際應用中，我們需要不斷探索和解決各種困難和挑戰，以充分發揮胚胎工程的優勢。希望同學們在今后的學習和工作中，能夠將所學知識運用到實際中，為我國農業發展貢獻力量。

7.作業布置

-最后，我給大家布置一道作業。請同學們結合今天的學習內容，寫一篇關于胚胎工程應用的小論文，題目自擬，要求字數不少于500字。下節課我會對大家的論文進行點評。教學資源拓展1.拓展資源

-（學術資源）關于胚胎工程的最新研究進展，可以查閱《生物技術通報》、《中國畜牧雜志》等專業期刊，了解胚胎工程在國內外的發展動態。

-（實踐案例）收集國內外利用胚胎工程成功繁育優良動物品種的案例，如“克隆羊多利”、“超級奶牛”等，分析其成功經驗和挑戰。

-（視頻資料）觀看《胚胎工程的奧秘》、《現代生物技術》等科普視頻，直觀了解胚胎工程的操作流程和應用領域。

-（圖書推薦）推薦閱讀《生物技術與應用》、《動物胚胎工程》等專業圖書，深入理解胚胎工程的理論基礎和實踐應用。

2.拓展建議

-（自主學習）鼓勵學生利用圖書館、互聯網等資源，自主查閱胚胎工程相關的學術論文和案例，加深對課堂所學內容的理解。

-（小組研討）組織學生進行小組研討，結合課本內容，分析胚胎工程在不同動物品種繁育中的應用，探討其優勢和局限性。

-（實驗體驗）在條件允許的情況下，組織學生參與胚胎工程的實驗操作，如胚胎移植、體外受精等，增強實踐操作能力。

-（社會調研）引導學生關注胚胎工程在農業生產中的實際應用，通過社會調研了解當地養殖戶對胚胎工程技術的認知和應用情況。

-（科技競賽）鼓勵學生參加生物科技競賽，如“全國青少年生物科技創新大賽”，通過競賽活動提升自己的科研能力和創新思維。

-（專業講座）邀請生物學專家或相關領域的研究人員，為學生舉辦胚胎工程專題講座，拓寬學生的知識視野。內容邏輯關系①重點知識點：

-胚胎工程的基本概念及其在優良動物品種繁育中的應用。

-胚胎移植、體外受精、胚胎分割等技術的原理和操作流程。

-胚胎工程技術的實際案例分析，如奶牛繁育中的應用。

②重點詞匯：

-胚胎工程、胚胎移植、體外受精、胚胎分割、優良品種、繁育效率。

③重點句子：

-“胚胎工程是一種高效的生物技術，用于快速繁育優良動物品種。”

-“胚胎移植技術可以大大提高優良個體的繁育效率。”

-“體外受精和胚胎分割技術為克服動物繁殖障礙提供了新的途徑。”課堂1.課堂評價

-提問：在課堂講解過程中，我會通過提問的方式來檢測學生對胚胎工程基本概念、技術原理的理解程度。例如，我會詢問學生：“胚胎移植與體外受精有什么區別？”或者“胚胎分割技術有哪些應用？”通過學生的回答，我可以判斷他們對課堂內容的掌握情況。

-觀察：我會觀察學生在課堂上的參與程度和反應，如是否積極參與討論、是否能夠跟上教學節奏、是否對實驗演示感興趣等。這些觀察可以幫助我了解學生的學習狀態和興趣點。

-測試：在課程結束時，我會進行一次小測試，以書面或口頭形式檢測學生對本節課重點知識點的掌握情況。測試可能包括填空題、選擇題或簡答題，旨在鞏固學生對課堂內容的理解。

-及時解決問題：在課堂評價過程中，如果發現學生存在理解上的困難或錯誤，我會及時進行解答和澄清。我會鼓勵學生提出問題，并耐心解答，確保每個學生都能夠跟上教學進度。

2.作業評價

-批改：我會認真批改學生的作業，關注他們在理解胚胎工程技術和應用方面的表現。我會檢查他們是否能夠準確描述技術流程、是否能夠分析案例中的關鍵點，以及是否能夠提出自己的見解。

-點評：在批改作業后，我會對學生的作業進行集體點評，指出普遍存在的問題和值得表揚的地方。我會強調正確理解胚胎工程的重要性，并提供改進的建議。

-反饋：我會及時向學生反饋作業評價結果，鼓勵他們繼續努力。對于表現優異的學生，我會給予表揚和鼓勵；對于需要提高的學生，我會提出具體的改進建議，幫助他們找到提高的方向。

-鼓勵進步：我會鼓勵學生在每次作業后進行比較，關注自己的進步。我會強調學習是一個不斷進步的過程，鼓勵學生不斷挑戰自己，提高對生物學和生物技術的理解。第2章細胞工程本章復習與測試學校授課教師課時授課班級授課地點教具課程基本信息1.課程名稱：高中生物學選擇性必修3生物技術與工程滬科技版（2020）第2章細胞工程本章復習與測試

2.教學年級和班級：高中二年級（10班）

3.授課時間：2023年4月20日，第3節課

4.教學時數：1課時（45分鐘）核心素養