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第1章发酵工程高考强化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(人教版2019)
学校
授课教师
课时
授课班级
授课地点
教具
设计思路
本节课以人教版2019年高中生物选择性必修第三册“第1章发酵工程”为教学内容,结合高考强化要求,旨在帮助学生掌握发酵工程的基本原理、技术流程及其在现实生产中的应用。课程设计注重理论与实践相结合,通过引导学生参与讨论、实验演示和案例分析,激发学生的学习兴趣,提高其分析和解决问题的能力。课程内容安排紧凑,注重知识点的内在联系,以培养学生的创新思维和实际操作技能。
核心素养目标
1.科学探究:培养学生运用生物学知识进行科学探究的能力,通过实验观察和数据分析,理解发酵过程中的生物化学反应及其调控机制。
2.实践创新:激发学生运用发酵工程知识解决实际问题的意识,鼓励其在生物技术领域的创新实践。
3.科学思维:培养学生基于证据的推理能力,能够分析发酵工程中的问题,形成科学的解释和结论。
4.生命观念:引导学生形成对发酵过程中生命现象的正确认识,理解生物技术在人类社会发展中的重要作用。
学习者分析
1.学生已经掌握了生物学中关于微生物的基本知识,了解微生物的代谢过程,以及基本的实验室操作技能。
2.学生对发酵过程有初步的兴趣,具备一定的观察能力和实验操作能力。他们的学习风格多样,有的喜欢直观演示,有的偏好动手实践,还有的倾向于理论分析。
3.学生可能遇到的困难和挑战包括对发酵工程中复杂生物化学过程的理解,以及在实验中对于精确控制发酵条件的难度。此外,将理论知识与实际应用相结合,可能需要学生跨越学科界限,进行综合思考。
教学资源
-人教版2019高中生物选择性必修第三册教材
-发酵工程相关实验器材(如发酵罐、温湿度控制器等)
-多媒体教学设备(投影仪、电脑等)
-实验室安全用具
-网络教学资源(视频资料、教学PPT等)
-实物模型或图片资料
-小组讨论和案例分析指导材料
教学流程
1.导入新课(用时5分钟)
-通过展示传统发酵食品图片(如酸奶、豆腐乳等),引导学生思考这些食品的制作原理,进而引入发酵工程的概念及其在现代生物技术中的应用。
2.新课讲授(用时15分钟)
-介绍发酵工程的定义、发展历程和重要性,让学生了解发酵工程在食品、制药等领域的应用。
-讲解发酵过程中的关键因素,如微生物的筛选与改造、发酵条件(温度、pH、氧气等)的优化。
-分析发酵工程的实践案例,如工业生产中发酵罐的使用、发酵参数的监测与控制。
3.实践活动(用时15分钟)
-演示发酵实验,如利用酵母菌发酵制作面包,让学生直观观察发酵过程的变化。
-分组进行发酵实验,每组学生控制不同的发酵条件,观察并记录实验结果。
-利用模拟软件,让学生模拟发酵过程中的参数调控,理解发酵条件对发酵效果的影响。
4.学生小组讨论(用时5分钟)
-讨论发酵过程中微生物筛选的原则和方法,举例回答如何筛选适合特定发酵过程的微生物。
-分析发酵条件对发酵产物的影响,举例回答如何通过调整温度、pH等条件优化发酵效果。
-探讨发酵工程在实际生产中的应用,举例回答发酵技术在食品、制药等领域的具体应用案例。
5.总结回顾(用时5分钟)
-回顾本节课学习的发酵工程的基本概念、关键因素和实际应用,强调发酵工程在生物技术领域的重要性。
-突出本节课的重难点,如发酵条件的优化、微生物筛选与改造等,让学生明确发酵工程的核心内容。
-鼓励学生提出问题,针对发酵工程中的疑问进行解答,巩固学生对知识点的理解和应用。
学生学习效果
学生学习效果主要体现在以下几个方面:
1.知识掌握:学生能够理解并掌握发酵工程的基本概念、原理和方法,包括微生物的筛选与改造、发酵条件的优化等关键知识点。通过对教材的学习和课堂讨论,学生能够描述发酵过程,并解释发酵技术在食品、制药等领域的应用。
2.实践能力:通过参与发酵实验和模拟发酵过程,学生能够实际操作发酵设备,掌握发酵条件调控的技巧,提高实验操作能力。学生能够根据实验结果分析发酵过程中可能出现的问题,并提出相应的解决方案。
3.分析与推理:学生在小组讨论中能够运用所学知识,对发酵过程中的各种因素进行分析,如微生物的代谢途径、发酵产物的形成机制等。学生能够基于实验数据和文献资料,进行科学推理,形成合理的解释和结论。
4.创新思维:学生在学习发酵工程的过程中,能够激发创新意识,思考如何将发酵技术应用于新的领域或改进现有工艺。学生能够提出创新的实验方案,尝试解决实际问题。
5.科学探究:学生通过课堂学习和实验操作,培养了科学探究的兴趣和能力。学生能够独立设计实验,收集和分析数据,撰写实验报告,形成科学的探究习惯。
6.生命观念:学生能够形成对发酵过
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