【生物】发酵工程单元解读课件 高二生物同步备课系列（人教版2019选择性必修3）.pptx

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1、发酵工程是指利用微生物的特定功能，通过现代工程技术，规模化生产对人类有用的产品。它涉及菌种的选育和培养、产物的分离和提纯等方面。选择性必修三 生物技术与工程单元解读单元解读单元解读单元解读目录CONTENT01课标要求02学习目标及重难点03本章概述及学习内容04教学策略与课时安排一、课标要求一、课标要求概念3 发酵工程利用微生物的特定功能规模化生产对人类有用的产品。3.1 获得纯净的微生物培养物是发酵工程的基础。3.1.1 阐明在发酵工程中灭菌是获得纯净的微生物培养物的前提。3.1.2 阐明无菌技术是在操作过程中，保持无菌物品与无菌区域不被微生物污染的技术。3.1.3 举例说明通过调整培养基

2、的配方可有目的地培养某种微生物3.1.4 概述平板划线法和稀释涂布平板法是在实验室中进行微生物分离和纯化的常用方法3.1.5 概述稀释涂布平板法和显微镜计数法是测定微生物数量的常用方法。概念3 发酵工程利用微生物的特定功能规模化生产对人类有用的产品。3.2 发酵工程为人类提供多样的生物产品。一、课标要求一、课标要求3.2.1 举例说明日常生活中的某些产品是运用传统发酵技术生产的3.2.2 阐明发酵工程利用利用现代工程技术及微生物的特定功能，工业化生产人类所需产品3.2.3 举例说明发酵工程在医药、食品及其他工农业生产上有重要的应用价值二、学习目标及重难点二、学习目标及重难点节次节次学习目标学习

3、目标重难点重难点第一节 传统发酵技术的应用1.简述发酵技术的特点，说出常见的传统发酵食品。2.概述微生物发酵的基本原理。3.尝试制作泡菜、果酒和果醋，说出传统发酵技术应用的优点和不足。重点：1.微生物发酵的基本原理2.制作泡菜、果酒和果醋。难点：制作泡菜、果酒和果醋二、学习目标及重难点二、学习目标及重难点节次节次学习目标学习目标重难点重难点第二节 微生物的培养技术及应用1.概述培养基的配制方法和微生物纯培养的基本操作要求，进行酵母菌的纯培养。2.阐明微生物选择培养的原理3.进行土壤中分解尿素的细菌的分离和计数重点：1.微生物纯培养的基本操作要求，微生物选择培养的原理。2.酵母菌的培养3.土壤中

4、分解尿素的细菌的分离和计数难点：1.酵母菌的纯培养2.土壤中分解尿素的细菌的分离和计数二、学习目标及重难点二、学习目标及重难点节次节次学习目标学习目标重难点重难点第三节发酵工程及其应用1.概述发酵工程及其基本环节2.举例说明发酵工程在生产上有重要的应用价值重点：发酵工程的基本环节、发酵工程的应用难点：发酵工程的基本环节三、本章概述及学习内容三、本章概述及学习内容本章章首页底图为某发酵生产工厂外景一角，照片中几个大型发酵罐十分醒目。图片能反恢现代发酵工程“大规模”生产这一特点。章首页的引言，介绍了发酵技术与人们日常生活的联系。同时提出问题引导学生关注发酵工程需要的技术支持，以及发酵工程与传统发酵

5、技术的区别和联系，这些都是本章的核心问题。教材在本页左下角介绍了发酵工程的定义。学生未必能通过定义理解发酵工程涉及的技术要求，此处给出定义意在让学生在本章伊始先对发酵工程从总体上有个大致了解，在学完本章之后再理解发酵工程的技术要求和社会意义。从本模块教材涉及的发酵工程、细胞工程、基因工程等内容来看，发酵工程的原理相对比较简单，学生对发酵技术的应用也有一定的了解，因此本模块教材首先安排发酵工程这一章。让学生从相对简单的工程及其应用开始本模块的学习。“科技探索之路 从传统发酵技术到发酵工程”简要地叙述了发酵工程发展的历程。人类很早就认识到发酵现象，几千年前就已经利用发酵技术酿酒。不过发酵工程的形成

6、，却是建立在有关科学和工程技术发展的基础上的。教材从9000年前开始介绍，重点介绍了从19世纪30年代到20世纪80年代发生的几个标志性的事件。近几十年来，发酵工程已经与人们的生活密不可分了发酵工程还在继续发展，时间轴末端用了像省略号一样的虚线，既代表发酵工程近年来的发展也代表未来的发展没有止境。三、本章概述及学习内容三、本章概述及学习内容本章共有3节。第1节介绍传统发酵技术的应用，这节的内容与学生的生活经验有一定的联系，学生在必修1教材中学过细胞呼吸的原理，已有的知识经验为有关内容的学习打下了很好的基础，因此教材首先安排本节的学习。教材在第1节正文结尾时，通过讨论传统发酵技术应用的局限，如存

7、在菌种差异、发酵过程缺乏控制标准、产品品质不一等问题需要解决，自然过渡到第2节“微生物的培养技术及应用”。第2节的核心内容是微生物的纯培养技术，这是发酵工程的核心技术，对这一技术的学习是理解发酵工程基本环节的基础，因此第2节处于承上启下的位置。技术应用于工程开发，可以获得巨大的效益，提高人们的健康水平和生活质量。教材第3节“发酵工程及其应用”开篇就用青霉素的生产成本和价格因发酵工程的应用而大大降低的例子，引发学生追问发酵工程的奥秘，由此引人本节的学习，继而展开对发酵工程的基本环节的分析讨论介绍发酵工程在食品工业、医药工业、农牧业以及其他方面的应用。三、本章概述及学习内容三、本章概述及学习内容从

8、总体来看，本章教材3节内容循着由传统到现代，由日常生活经验到科学、技术、工程应用的线索来展开，逐步深人，同时还结合知识原理设计了探究实践活动，以知促行、知行合一让学生在做中学、做中思。三、本章概述及学习内容三、本章概述及学习内容四、教学策略与课时安排四、教学策略与课时安排（一）教学策略节次策略第一节 传统发酵技术的应用1.讲述历史了解从传统发酵技术到发酵工程的发展历程教师搜集一些与发酵工程发展历程有关的图片、录像等资料，呈现给学生，让他们明白人类利用发酵生产食品的历史悠久，发酵工程的发展历程也是人类对自然资源认识与利用的过程，并启发学生思考传统发酵技术如何向发酵工程转化。2.融合文化认识传统发

9、酵技术让学生在课前搜集我国传统饮食文化中与发酵食品有关的资料，课上结合这些资料，一方面引导学生认同与传承我国优秀的传统文化，另一方面让他们了解日常生活中常见的传统发酵食品的制作原理，归纳传统发酵技术的特点。3.探究实践制作传统发酵食品从回顾有关细胞呼吸的内容，引人对乳酸、酒精和乙酸发酵原理及条件的介绍，在此基础上让学生理解制作泡菜、果酒和果醋的原理，学习制作过程，并完成制作。还可以让学生先对材料的选择、发酵条件的控制等展开充分的讨论，然后再设计制作的方案，开展实践。4.联系生活启发技术思维和工程思维通过生活中的实例，如用购买的酵母菌制作馒头、面包比利用材料中天然存在的菌种进行发酵制作更容易成功

10、，让学生认识到接种单一菌种进行发酵生产的优越性;再结合“到社会中去”提出的问题，引导学生思考技术与工程的区别和联系。四、教学策略与课时安排四、教学策略与课时安排（一）教学策略节次策略第二节 微生物的培养技术及应用1.课堂导人，可以密切联系学生已有的经验利用教材“从社会中来”栏目中制作酸奶的实例，让学生认识到在日常生活的环境中，微生物无处不在，酸奶变质就是杂菌污染所致，要获得纯净的微生物培养物，需要防止杂菌污染，由此导人本节学习内容。2.实践活动安排，可以课上与课下相结合让学生以小组为单位，按照实验步骤依序完成所有的操作。这样做的优点是学生能体验实验的全过程，能针对自己的实践活动进行反思和总结;

11、缺点是耗时较长，需要学生利用-定的课余时间来完成操作。3.操作难点突破，可以示范引领和专项训练相结合课前组织对生物学感兴趣、操作能力较强的学生进行实验操作培训，使这些学生能够熟练地在超净工作台中进行倒平板、接种、分离等操作。在课堂上，让这些学生在不同的学习小组中充当“小老师”，给其他学生做示范，指导他们操作以及帮助纠正错误的操作。4.发展科学思维，提升社会责任意识，可以显性体现本节的“思维训练”提供了很好的发展学生科学思维的素材。教学中要让学生在搜集可靠证据的基础上，进行科学的评估，更重要的是，要让学生明白生活中这样的例子并不少见，我们应该用所学的科学知识去分析，并向身边的人普及科学知识，提升

12、社会责任意识。四、教学策略与课时安排四、教学策略与课时安排（一）教学策略节次策略第三节 发酵工程及其应用1.创设现代发酵生产的真实情境，归纳发酵工程的概念利用教材“从社会中来”中的素材，明确青霉素的生产成本和价格因为发酵工程的应用而大大降低，引发学生追问发酵工程的奥秘，进而探讨“在工业上，青霉素究竟是怎样生产的呢?”由此归纳出发酵工程的概念。2.设计学生活动，引导学生认识发酵工程的基本环节，发展工程思维让学生选取自己感兴趣的发酵产品，画出利用发酵工程生产该产品的流程图，并在课堂上进行展示和说明。教师结合教材中介绍发酵工程基本环节的内容以及“思考讨论 发酵工程基本环节分析”中提出的问题，带领学生

13、分析和完善流程图。在这个过程中学生将认识到工程的复杂性，掌握系统分析的方法，而这些正是发展学生工程思维的重要方面。3.基于教材，关注生活，从STS视角探讨发酵工程的应用教师可以将教材中“发酵工程的应用”部分的内容编制成思维导图，总结出发酵工程在食品工业、医药工业和农牧业等方面的应用，然后联系生活，让学生通过各种途径参加与发酵工程有关的社会实践活动，如开展教材“到社会中去”里的调查活动，感悟科技的创新源于生活，也终将服务于生活。四、教学策略与课时安排四、教学策略与课时安排（二）课时安排节次课时第1节 传统发酵技术3第2节 微生物的培养技术及应用 一 微生物的基本培养技术2 二 微生物的选择培养和计数2第3节 发酵工程及其应用2总计9