2024年高中生物 专题4 酶的研究与应用 课题3 酵母细胞的固定化教案 新人教版选修1

2024年高中生物专题4酶的研究与应用课题3酵母细胞的固定化教案新人教版选修1授课内容授课时数授课班级授课人数授课地点授课时间教学内容分析本节课的主要教学内容是《酵母细胞的固定化》。该内容位于2024年高中生物选修1的专题4“酶的研究与应用”的课题3。教学内容主要包括：

1.固定化的概念：介绍固定化的定义，以及固定化在生物技术和化学工业中的应用。

2.酵母细胞的固定化方法：讲解常见的酵母细胞固定化方法，如包埋法、吸附法、共价结合法等。

3.固定化酵母细胞的优点：分析固定化酵母细胞在生物反应器中的应用，以及其优点，如易于回收、能连续使用等。

4.固定化酵母细胞的制作流程：详细讲解固定化酵母细胞制作的步骤，包括酵母细胞的活化、固定化材料的准备、酵母细胞的固定等。

5.固定化酵母细胞的应用实例：通过实例介绍固定化酵母细胞在实际生产中的应用，如酿酒、发酵食品的制作等。

教学内容与学生已有知识的联系：在学习本节课之前，学生已经掌握了酶的基本概念、特性以及应用。在此基础上，本节课将引导学生了解固定化酶的应用，并进一步拓展到固定化酵母细胞的研究和应用。核心素养目标本节课的核心素养目标主要包括科学思维、科学探究和科学态度。

1.科学思维：通过学习固定化的概念和酵母细胞的固定化方法，培养学生的逻辑思维能力和科学思维方式，使学生能够运用科学的方法分析问题和解决问题。

2.科学探究：通过观察和实验，学生能够探究固定化酵母细胞的制作流程和应用实例，培养学生的实验操作能力和科学探究能力。

3.科学态度：通过学习固定化酵母细胞的优势和应用，使学生认识到科学对于解决实际问题的重要性，培养学生的科学态度和责任感。学情分析在进入《酵母细胞的固定化》这一课题的学习之前，学生已经掌握了生物学基础知识，对酶的特性、作用以及应用有一定的了解。在学习本节课的内容时，学生的知识层次主要分为以下几个方面：

1.知识层次：大部分学生已经完成了生物学基础课程的学习，对细胞、遗传、生态等方面有了一定的认识。在此基础之上，学生需要进一步拓展知识，了解生物技术在实际生产中的应用。

2.能力层次：学生在之前的课程学习中，已经具备了一定的实验操作能力、观察能力和思维能力。在本节课的学习中，学生需要运用已有的观察和实验能力，进行固定化酵母细胞的制作和应用实践。

3.素质层次：学生的科学素质、创新素质和综合素质各有差异。在学习本节课的过程中，学生需要充分调动自身的科学素质，进行探究性学习，提高创新素质和综合素质。

4.行为习惯：学生在学习过程中，有的习惯于被动接受知识，缺乏自主学习能力；有的学生对实验操作充满兴趣，善于动手实践。这些行为习惯将对本节课的学习产生直接影响。

针对学生的不同层次和特点，教师在教学过程中应因材施教，激发学生的学习兴趣，引导他们主动参与课堂讨论和实验操作。对于知识层次较低的学生，教师应加强基础知识的教学，使之能够顺利过渡到本节课的内容；对于能力层次较高和素质层次较高的学生，教师可以适当增加课堂深度和广度，引导他们进行深入探究和创新。同时，教师应关注学生的行为习惯，引导他们养成良好的学习习惯，提高自主学习能力和实践能力。教学方法与手段教学方法：

1.讲授法：在引入新课时，教师可以通过讲授法，向学生介绍固定化的概念、酵母细胞的固定化方法和固定化酵母细胞的优点，帮助学生建立基础知识框架。

2.讨论法：在讲解固定化酵母细胞的制作流程和应用实例时，教师可以组织学生进行小组讨论，鼓励他们分享自己的看法和经验，培养学生的合作精神和科学探究能力。

3.实验法：在学生掌握固定化酵母细胞的基本制作方法后，教师可以安排实验环节，让学生亲自动手操作，观察和记录实验结果，提高学生的实践能力和观察能力。

教学手段：

1.多媒体设备：教师可以利用多媒体设备，展示固定化酵母细胞的制作流程和应用实例的图片、视频等资料，帮助学生更直观地理解课程内容，提高学习兴趣。

2.教学软件：教师可以运用教学软件，进行课堂提问、互动讨论等活动，激发学生的思考和参与度，提高课堂活力。

3.网络资源：教师可以引导学生利用网络资源，查阅相关资料，拓宽知识视野，培养学生的信息获取和处理能力。教学流程一、导入新课（用时5分钟）

同学们，今天我们将要学习的是《酵母细胞的固定化》这一章节。在开始之前，我想先问大家一个问题：“你们在日常生活中是否遇到过需要长时间保持酵母活性以便于使用的情况？”（举例说明）这个问题与我们将要学习的内容密切相关。通过这个问题，我希望能够引起大家的兴趣和好奇心，让我们一同探索酵母细胞固定化的奥秘。

二、新课讲授（用时10分钟）

1.理论介绍：首先，我们要了解固定化的基本概念。固定化是利用物理或化学方法将酶或细胞固定在一定空间内的技术。酵母细胞的固定化是生物技术中的重要应用之一。

2.案例分析：接下来，我们来看一个具体的案例。这个案例展示了酵母细胞固定化在实际中的应用，以及它如何帮助我们解决问题。

3.重点难点解析：在讲授过程中，我会特别强调固定化方法和固定化酵母细胞的优点这两个重点。对于难点部分，我会通过举例和比较来帮助大家理解。

三、实践活动（用时10分钟）

1.分组讨论：学生们将分成若干小组，每组讨论一个与酵母细胞固定化相关的实际问题。

2.实验操作：为了加深理解，我们将进行一个简单的实验操作。这个操作将演示酵母细胞固定化的基本原理。

3.成果展示：每个小组将向全班展示他们的讨论成果和实验操作的结果。

四、学生小组讨论（用时10分钟）

1.讨论主题：学生将围绕“酵母细胞固定化在实际生活中的应用”这一主题展开讨论。他们将被鼓励提出自己的观点和想法，并与其他小组成员进行交流。

2.引导与启发：在讨论过程中，我将作为一个引导者，帮助学生发现问题、分析问题并解决问题。我会提出一些开放性的问题来启发他们的思考。

3.成果分享：每个小组将选择一名代表来分享他们的讨论成果。这些成果将被记录在黑板上或投影仪上，以便全班都能看到。

五、总结回顾（用时5分钟）

今天的学习，我们了解了酵母细胞固定化的基本概念、重要性和应用。同时，我们也通过实践活动和小组讨论加深了对酵母细胞固定化的理解。我希望大家能够掌握这些知识点，并在日常生活中灵活运用。最后，如果有任何疑问或不明白的地方，请随时向我提问。拓展与延伸1.拓展阅读材料：

-《生物技术中的固定化细胞》：《生物技术通报》2010年第4期，陈受宜、王红艳。

-《固定化酶在食品工业中的应用》：《食品科学》2014年第10期，李晓亮、张晓雪。

-《酵母细胞固定化及其在酿酒工业中的应用》：《酿酒科技》2017年第2期，王军、魏东升。

-《固定化细胞技术在环境保护中的应用》：《环境科学与技术》2014年第7期，赵志宇、刘淼。

这些材料将帮助学生更深入地了解固定化技术的研究与应用，以及它在不同领域中的重要性。

2.课后自主学习与探究：

-学生可以自行查找其他关于固定化细胞技术的最新研究论文或应用案例，了解固定化技术的发展趋势和前景。

-学生可以尝试设计一个简单的固定化酵母细胞实验，探索不同固定化方法对酵母细胞活性的影响。

-学生可以思考固定化细胞技术在其他学科领域的潜在应用，如化学、物理、材料科学等，并尝试提出创新性的应用设想。

-学生可以参与学术研讨会或科普讲座，分享自己的学习心得和研究成果，拓宽视野，提高自己的科学素养。教学评价与反馈1.课堂表现：教师将观察学生在课堂上的参与程度、提问回答情况和思考问题的深度，以评估学生对固定化酵母细胞知识的理解和应用能力。

2.小组讨论成果展示：教师将评价学生在小组讨论中的表现，包括他们的合作精神、问题分析能力和创新思维。

3.随堂测试：教师将提供一份随堂测试题，用于评估学生对课堂讲授的知识点的掌握情况。测试题将包括选择题、填空题和简答题。

4.实验报告：学生将完成一个关于酵母细胞固定化实验的报告，教师将根据实验操作的准确性、实验结果的分析和解释以及报告的撰写质量进行评价。

5.教师评价与反馈：教师将对学生的整体表现进行综合评价，并提供积极的反馈和建议，以帮助学生进一步提高他们的科学素养和实际应用能力。教师还将根据学生的需求和反馈，调整教学方法和策略，以提高教学效果。板书设计①固定化的概念及重要性：

-固定化：利用物理或化学方法将酶或细胞固定在一定空间内的技术。

-重要性：提高酶的稳定性和可重复使用性，扩大应用范围。

②酵母细胞的固定化方法：

-包埋法：将酵母细胞包埋在固定化载体中。

-吸附法：利用酵母细胞与固定化载体之间的吸附作用。

-共价结合法：通过共价键将酵母细胞固定在载体上。

③固定化酵母细胞的优点：

-易于回收：固定化酵母细胞可以通过物理或化学方法从反应体系中分离。

-能连续使用：固定化酵母细胞可以重复使用，减少成本。

-提高反应效率：固定化酵母细胞