1.3 发酵工程及其应用教学设计-2025-2026学年高二下学期生物人教版（2019）选择性必修3

1.3发酵工程及其应用教学设计-2025-2026学年高二下学期生物人教版（2019）选择性必修3科目授课时间节次--年—月—日（星期——）第—节指导教师授课班级、授课课时授课题目（包括教材及章节名称）设计意图本节课以“1.3发酵工程及其应用”为主题，旨在通过结合生物必修教材内容，让学生了解发酵工程的基本原理和应用，培养学生对微生物发酵技术的兴趣和探究能力。教学设计紧密结合教材，以实际应用为切入点，通过案例分析、实验探究等活动，让学生在实践操作中感受发酵工程的魅力，为后续生物科技课程的学习打下基础。核心素养目标1.培养学生运用生物学知识解释发酵工程原理的能力。

2.培养学生运用实验探究方法分析和解决实际问题的能力。

3.提升学生对微生物发酵技术在食品、医药等领域的认识，增强学生的社会责任感和创新意识。教学难点与重点1.教学重点，

①理解微生物发酵的基本原理，包括微生物生长、代谢及其在发酵过程中的作用。

②掌握发酵过程的基本步骤，如菌种选育、培养基制备、发酵条件控制等。

②分析不同发酵产品的工艺流程，如酿酒、制醋、发酵乳制品等。

2.教学难点，

①微生物发酵过程中各种条件（如温度、pH值、氧气供应等）对发酵效果的影响及其调节方法。

②发酵工程中菌种选育和保藏技术的原理和应用。

②发酵过程中可能出现的污染问题及其防治措施。

③发酵工程与环境保护的关系，以及如何实现绿色发酵。教学资源准备1.教材：确保每位学生都有本节课所需的教材或学习资料，包括人教版选择性必修3《生物》。

2.辅助材料：准备与教学内容相关的图片、图表、视频等多媒体资源，如发酵工程流程图、微生物生长曲线等。

3.实验器材：如果涉及实验，确保实验器材的完整性和安全性，包括发酵罐、温度计、pH试纸等。

4.教室布置：根据教学需要，布置教室环境，如设置分组讨论区、实验操作台，确保学生能够舒适地进行学习和实验。教学过程1.导入（约5分钟）

-激发兴趣：通过展示各种发酵产品的图片，如酸奶、面包、啤酒等，引导学生思考这些产品的制作过程，提出问题：“这些产品是如何制作的？背后有什么科学原理？”

-回顾旧知：简要回顾微生物的基本知识和微生物在自然界中的作用，为发酵工程的学习打下基础。

2.新课呈现（约20分钟）

-讲解新知：详细讲解发酵工程的基本概念、发酵过程、发酵菌种、发酵条件等知识点。

-举例说明：通过具体的发酵实例，如酿酒、制醋、发酵乳制品等，帮助学生理解发酵工程的应用。

-互动探究：引导学生分组讨论，针对不同的发酵产品，分析其发酵过程中的关键因素，如菌种选择、温度控制、pH值调节等。

3.实验演示（约10分钟）

-教师演示简单的发酵实验，如酵母发酵制作面包，让学生观察实验现象，理解发酵过程中的微生物活动。

-学生观察并记录实验结果，提出疑问，教师解答。

4.小组合作（约15分钟）

-学生分组进行实验，尝试制作发酵产品，如酸奶、醋等。

-教师巡回指导，解答学生在实验过程中遇到的问题。

5.总结与反思（约5分钟）

-学生分享实验成果，总结发酵过程中的关键步骤和注意事项。

-教师引导学生反思发酵工程在实际生活中的应用，以及如何实现绿色发酵。

6.巩固练习（约10分钟）

-学生完成教材中的练习题，巩固所学知识。

-教师批改练习，个别辅导学生解答疑问。

7.课堂小结（约5分钟）

-教师总结本节课的重点内容，强调发酵工程的重要性和应用价值。

-学生回顾学习内容，提出对本节课的疑问。

8.布置作业（约5分钟）

-布置与发酵工程相关的课外阅读和思考题，如调查本地发酵产品的制作过程，了解其背后的微生物学原理。

-布置实验报告，要求学生记录实验过程、结果和分析。

9.教学评价（课后）

-通过学生的实验报告、课堂表现和作业完成情况，评价学生对发酵工程知识的掌握程度。

-收集学生反馈，改进教学方法，提高教学质量。知识点梳理发酵工程是利用微生物的代谢活动生产有用产品的技术。以下是本节课的重点知识点梳理：

1.发酵工程的基本概念

-发酵工程定义：利用微生物的代谢活动，通过生物催化作用，生产各种生物产品的技术。

-发酵工程的分类：根据发酵产品、菌种来源、发酵方式等不同分类方法，将发酵工程分为多种类型。

2.发酵过程

-发酵过程基本步骤：菌种选育、培养基制备、发酵、后处理。

-发酵条件：温度、pH值、氧气供应、营养物质等条件对发酵过程的影响。

3.发酵菌种

-菌种选育：根据发酵产品的需求，筛选出具有特定性状的微生物。

-常用发酵菌种：酵母菌、细菌、放线菌等，如酿酒酵母、乳酸菌、醋酸菌等。

4.发酵设备

-发酵罐：用于进行发酵的容器，分为间歇式、连续式和半连续式发酵罐。

-控制系统：用于监控和调节发酵过程中的各项参数，如温度、pH值、氧气供应等。

5.发酵产品的种类

-食品发酵产品：如酸奶、面包、啤酒等。

-医药发酵产品：如抗生素、维生素等。

-化工发酵产品：如生物柴油、生物塑料等。

6.发酵工程的应用

-发酵工程在食品工业中的应用：如发酵乳制品、发酵调味品等。

-发酵工程在医药工业中的应用：如抗生素、疫苗等。

-发酵工程在化工工业中的应用：如生物柴油、生物塑料等。

7.发酵工程的环保问题

-发酵过程中可能产生的污染物及其处理方法。

-绿色发酵：实现发酵过程中的资源循环利用，减少环境污染。

8.发酵工程的未来发展趋势

-微生物发酵技术的创新与应用。

-发酵工程与生物技术在其他领域的结合。

-发酵工程的可持续发展。反思改进措施反思改进措施（一）教学特色创新

1.案例教学：在讲解发酵工程及其应用时，引入实际案例，如传统酿酒工艺与现代生物技术的结合，让学生更直观地理解理论知识。

2.实验教学：增加发酵工程实验环节，让学生亲自动手操作，体验发酵过程，提高学生的实践能力和创新思维。

反思改进措施（二）存在主要问题

1.学生对发酵工程概念理解不够深入：部分学生对发酵工程的基本概念和原理掌握不牢固，需要加强基础知识的教学。

2.实验操作规范性不足：在实验教学中，部分学生操作不够规范，导致实验结果不准确，需要加强实验操作的指导和监督。

3.教学评价方式单一：目前主要依靠学生的实验报告和课堂表现进行评价，缺乏多元化的评价方式，需要探索更全面的评价体系。

反思改进措施（三）

1.加强基础知识教学：通过课堂讲解、课后辅导等方式，帮助学生深入理解发酵工程的基本概念和原理。

2.优化实验操作指导：在实验教学中，加强对学生实验操作的规范培训，确保实验结果的准确性。

3.完善教学评价体系：结合学生的实验报告、课堂表现、小组讨论等，建立多元化的评价方式，全面评估学生的学习成果。同时，鼓励学生参与校企合作项目，将理论知识应用于实际生产中，提高学生的综合素质。板书设计1.发酵工程概述

①发酵工程的定义

②发酵工程的应用领域

③发酵工程的重要性

2.发酵过程

①发酵过程基本步骤

②菌种选育

③培养基制备

④发酵

⑤后处理

③发酵条件

②温度

③pH值

④氧气供应

⑤营养物质

3.发酵菌种

①常用发酵菌种

②酵母菌

③细菌

④放线菌

②菌种选育方法

4.发酵设备

①发酵罐类型

②间歇式发酵罐

③