2024-2025學(xué)年高中生物 專題4 課題3 酵母細(xì)胞的固定化教案 新人教版選修1

2024-2025學(xué)年高中生物專題4課題3酵母細(xì)胞的固定化教案新人教版選修1科目授課時(shí)間節(jié)次--年—月—日（星期——）第—節(jié)指導(dǎo)教師授課班級、授課課時(shí)授課題目（包括教材及章節(jié)名稱）2024-2025學(xué)年高中生物專題4課題3酵母細(xì)胞的固定化教案新人教版選修1課程基本信息1.課程名稱：酵母細(xì)胞的固定化

2.教學(xué)年級和班級：高中二年級生物選修1班

3.授課時(shí)間：2024年11月15日，星期五，第4節(jié)

4.教學(xué)時(shí)數(shù)：45分鐘核心素養(yǎng)目標(biāo)1.掌握酵母細(xì)胞固定化的基本原理，理解其在生物技術(shù)中的應(yīng)用，培養(yǎng)科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)。

2.通過實(shí)驗(yàn)操作，提高學(xué)生的實(shí)踐技能，培養(yǎng)觀察、分析和解決問題的能力。

3.增強(qiáng)學(xué)生對生物技術(shù)影響的認(rèn)識(shí)，培養(yǎng)社會(huì)責(zé)任感和倫理道德觀念。

4.促進(jìn)學(xué)生合作交流，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作精神，提升表達(dá)與溝通能力。學(xué)情分析本節(jié)課面向的是高中二年級生物選修1班的學(xué)生，他們在知識(shí)、能力、素質(zhì)方面具備以下特點(diǎn)：

1.知識(shí)層面：

-學(xué)生已經(jīng)掌握了細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)和功能，了解酵母菌的分類及特點(diǎn)。

-學(xué)生對生物技術(shù)的概念和原理有一定的了解，但可能對固定化技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中的具體操作和原理尚不熟悉。

2.能力層面：

-學(xué)生具備一定的實(shí)驗(yàn)操作能力，但操作熟練程度和實(shí)驗(yàn)技巧有待提高。

-學(xué)生具備基本的觀察能力和分析能力，但在面對復(fù)雜問題時(shí)，可能缺乏系統(tǒng)思考和解決問題的能力。

3.素質(zhì)層面：

-學(xué)生具有較好的學(xué)習(xí)興趣和求知欲，對新知識(shí)充滿好奇心。

-學(xué)生具備一定的團(tuán)隊(duì)合作精神，但在分工合作中仍需加強(qiáng)溝通與協(xié)調(diào)。

4.行為習(xí)慣方面：

-部分學(xué)生可能存在注意力不集中、課堂參與度不高的問題，影響課堂學(xué)習(xí)效果。

-學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中可能存在操作不規(guī)范、不注重實(shí)驗(yàn)安全等問題。

對課程學(xué)習(xí)的影響：

1.知識(shí)層面：學(xué)生對酵母細(xì)胞固定化的理解程度將直接影響到后續(xù)生物技術(shù)課程的學(xué)習(xí)。本節(jié)課將通過引導(dǎo)學(xué)生探究固定化技術(shù)的原理和應(yīng)用，加深學(xué)生對生物技術(shù)知識(shí)的掌握。

2.能力層面：通過實(shí)驗(yàn)操作，培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析和解決問題的能力，提高實(shí)踐技能。同時(shí)，加強(qiáng)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中的溝通與協(xié)作，提升團(tuán)隊(duì)合作能力。

3.素質(zhì)層面：本節(jié)課將有助于培養(yǎng)學(xué)生對新知識(shí)的探索精神，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。同時(shí)，通過實(shí)驗(yàn)操作和團(tuán)隊(duì)合作，培養(yǎng)學(xué)生的責(zé)任感和道德觀念。

4.行為習(xí)慣方面：教師應(yīng)關(guān)注學(xué)生的課堂表現(xiàn)，引導(dǎo)他們養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣和實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范，提高課堂學(xué)習(xí)效果。教學(xué)方法與策略1.教學(xué)方法選擇：

本節(jié)課將采用講授法、討論法、實(shí)驗(yàn)法以及項(xiàng)目導(dǎo)向?qū)W習(xí)法等多種教學(xué)方法。

（1）講授法：用于講解酵母細(xì)胞固定化的基本原理、操作步驟及注意事項(xiàng)，使學(xué)生對課程內(nèi)容有全面、系統(tǒng)的了解。

（2）討論法：針對酵母細(xì)胞固定化的應(yīng)用場景、優(yōu)缺點(diǎn)等方面進(jìn)行小組討論，激發(fā)學(xué)生的思考，培養(yǎng)分析、解決問題的能力。

（3）實(shí)驗(yàn)法：通過動(dòng)手操作酵母細(xì)胞固定化實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生在實(shí)踐中掌握固定化技術(shù)的具體應(yīng)用，提高實(shí)踐技能。

（4）項(xiàng)目導(dǎo)向?qū)W習(xí)法：將學(xué)生分為若干項(xiàng)目小組，以完成酵母細(xì)胞固定化實(shí)驗(yàn)為目標(biāo)，引導(dǎo)學(xué)生自主探究、合作學(xué)習(xí)。

2.教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)：

（1）導(dǎo)入：通過展示酵母細(xì)胞固定化技術(shù)在生活中的應(yīng)用案例，激發(fā)學(xué)生的興趣和好奇心。

（2）講授與討論：講解酵母細(xì)胞固定化的基本原理，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行小組討論，探討其優(yōu)缺點(diǎn)及改進(jìn)方法。

（3）實(shí)驗(yàn)操作：組織學(xué)生進(jìn)行酵母細(xì)胞固定化實(shí)驗(yàn)，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

（4）項(xiàng)目展示：各項(xiàng)目小組展示實(shí)驗(yàn)成果，分享實(shí)驗(yàn)過程中的心得體會(huì)，互相學(xué)習(xí)、交流。

（5）總結(jié)與反思：對本節(jié)課的內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)，引導(dǎo)學(xué)生反思實(shí)驗(yàn)過程中的不足，探討改進(jìn)措施。

3.教學(xué)媒體和資源使用：

本節(jié)課將使用以下教學(xué)媒體和資源：

（1）PPT：展示課程內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)步驟、注意事項(xiàng)等，幫助學(xué)生理解和記憶。

（2）視頻：播放酵母細(xì)胞固定化實(shí)驗(yàn)操作過程，讓學(xué)生更直觀地了解實(shí)驗(yàn)步驟和技巧。

（3）在線工具：利用網(wǎng)絡(luò)資源，為學(xué)生提供相關(guān)文獻(xiàn)、案例等學(xué)習(xí)資料，方便學(xué)生自主學(xué)習(xí)和拓展知識(shí)。

（4）實(shí)驗(yàn)材料與儀器：提供酵母細(xì)胞、凝膠、實(shí)驗(yàn)儀器等，確保實(shí)驗(yàn)課程的順利進(jìn)行。教學(xué)實(shí)施過程1.課前自主探索

-教師活動(dòng)：

發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)：通過學(xué)校在線學(xué)習(xí)平臺(tái)，發(fā)布關(guān)于酵母細(xì)胞固定化原理和應(yīng)用的PPT和視頻資料，明確預(yù)習(xí)目標(biāo)和要求。

設(shè)計(jì)預(yù)習(xí)問題：圍繞“酵母細(xì)胞固定化的原理和應(yīng)用”，設(shè)計(jì)問題，如“固定化的目的是什么？”和“固定化技術(shù)有哪些優(yōu)點(diǎn)？”等，引導(dǎo)學(xué)生自主思考。

監(jiān)控預(yù)習(xí)進(jìn)度：通過學(xué)習(xí)平臺(tái)的數(shù)據(jù)分析功能，跟蹤學(xué)生的預(yù)習(xí)情況，確保預(yù)習(xí)效果。

-學(xué)生活動(dòng)：

自主閱讀預(yù)習(xí)資料：按照要求，學(xué)生閱讀資料，了解酵母細(xì)胞固定化的基本概念和過程。

思考預(yù)習(xí)問題：針對提出的問題，進(jìn)行獨(dú)立思考，記錄自己的理解。

提交預(yù)習(xí)成果：將筆記、思維導(dǎo)圖或疑問通過平臺(tái)提交，為課堂討論做準(zhǔn)備。

-教學(xué)方法/手段/資源：

自主學(xué)習(xí)法：鼓勵(lì)學(xué)生自主探索新知識(shí)，培養(yǎng)獨(dú)立思考能力。

信息技術(shù)手段：利用在線平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)資源的快速傳遞和預(yù)習(xí)進(jìn)度的監(jiān)控。

-作用與目的：

讓學(xué)生提前接觸課程難點(diǎn)，為課堂學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)習(xí)慣和探究精神。

2.課中強(qiáng)化技能

-教師活動(dòng)：

導(dǎo)入新課：通過展示酵母細(xì)胞固定化技術(shù)在食品工業(yè)中的應(yīng)用案例，引起學(xué)生興趣。

講解知識(shí)點(diǎn)：詳細(xì)講解酵母細(xì)胞固定化的原理、方法和應(yīng)用，通過圖示和實(shí)例幫助學(xué)生理解。

組織課堂活動(dòng)：設(shè)計(jì)小組討論和實(shí)驗(yàn)操作，讓學(xué)生在實(shí)踐中掌握固定化技術(shù)。

解答疑問：針對學(xué)生疑問，及時(shí)解答，確保學(xué)生對知識(shí)點(diǎn)的準(zhǔn)確理解。

-學(xué)生活動(dòng)：

聽講并思考：認(rèn)真聽講，對關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行思考和記錄。

參與課堂活動(dòng)：在小組討論中積極發(fā)言，參與實(shí)驗(yàn)操作，體驗(yàn)固定化過程。

提問與討論：對不懂的問題提出疑問，與同學(xué)和老師進(jìn)行討論。

-教學(xué)方法/手段/資源：

講授法：系統(tǒng)講解知識(shí)點(diǎn)，確保學(xué)生對固定化技術(shù)有全面理解。

實(shí)踐活動(dòng)法：通過實(shí)驗(yàn)操作，加強(qiáng)學(xué)生對技術(shù)流程的掌握。

合作學(xué)習(xí)法：小組討論促進(jìn)學(xué)生間的交流和思維碰撞。

-作用與目的：

加深學(xué)生對固定化技術(shù)原理的理解，掌握實(shí)驗(yàn)操作技能。

通過實(shí)踐活動(dòng)，提高學(xué)生的動(dòng)手能力和問題解決能力。

增強(qiáng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)和溝通技能。

3.課后拓展應(yīng)用

-教師活動(dòng)：

布置作業(yè)：根據(jù)課程內(nèi)容，布置相關(guān)的習(xí)題和實(shí)驗(yàn)報(bào)告，鞏固學(xué)習(xí)效果。

提供拓展資源：推薦相關(guān)書籍和在線資源，鼓勵(lì)學(xué)生深入學(xué)習(xí)。

反饋?zhàn)鳂I(yè)情況：及時(shí)批改作業(yè)，提供反饋，指導(dǎo)學(xué)生改進(jìn)。

-學(xué)生活動(dòng)：

完成作業(yè)：認(rèn)真完成作業(yè)，鞏固課堂所學(xué)知識(shí)。

拓展學(xué)習(xí)：利用提供的資源，進(jìn)一步探索固定化技術(shù)的應(yīng)用和研究。

反思總結(jié)：對自己的學(xué)習(xí)過程進(jìn)行回顧，提出改進(jìn)意見。

-教學(xué)方法/手段/資源：

自主學(xué)習(xí)法：學(xué)生自主完成作業(yè)，自我檢測學(xué)習(xí)效果。

反思總結(jié)法：引導(dǎo)學(xué)生通過反思，識(shí)別自身學(xué)習(xí)中的不足。

-作用與目的：

鞏固學(xué)生對固定化技術(shù)知識(shí)點(diǎn)的掌握。

拓寬學(xué)生的學(xué)術(shù)視野，激發(fā)對生物技術(shù)領(lǐng)域的興趣。

通過反思，促進(jìn)學(xué)生自我管理和自我提升。教學(xué)資源拓展1.拓展資源：

本節(jié)課的拓展資源主要包括以下幾類：

（1）學(xué)術(shù)論文與研究報(bào)告：關(guān)于酵母細(xì)胞固定化技術(shù)在生物工程、食品工業(yè)等領(lǐng)域的研究進(jìn)展和應(yīng)用案例。這些資源可以幫助學(xué)生深入了解固定化技術(shù)的最新發(fā)展和實(shí)際應(yīng)用。

（2）生物技術(shù)相關(guān)書籍：涉及酵母細(xì)胞固定化技術(shù)的原理、方法和應(yīng)用的書籍，如《生物技術(shù)原理與應(yīng)用》、《現(xiàn)代生物技術(shù)》等。

（3）科普文章與視頻：介紹酵母細(xì)胞固定化技術(shù)的基本原理、操作步驟及實(shí)驗(yàn)技巧的科普文章和視頻，幫助學(xué)生更直觀地理解固定化技術(shù)。

（4）實(shí)際案例：收集一些企業(yè)或研究機(jī)構(gòu)在酵母細(xì)胞固定化技術(shù)方面的實(shí)際應(yīng)用案例，讓學(xué)生了解技術(shù)在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用。

（5）相關(guān)專利：了解與酵母細(xì)胞固定化技術(shù)相關(guān)的專利信息，如固定化裝置、固定化方法等，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。

2.拓展建議：

（1）閱讀學(xué)術(shù)論文和研究報(bào)告：鼓勵(lì)學(xué)生閱讀相關(guān)的學(xué)術(shù)論文和研究報(bào)告，了解固定化技術(shù)的最新研究動(dòng)態(tài)，培養(yǎng)學(xué)生查閱文獻(xiàn)、獲取信息的能力。

（2）學(xué)習(xí)生物技術(shù)相關(guān)書籍：建議學(xué)生閱讀有關(guān)生物技術(shù)的書籍，全面了解生物技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展趨勢，為今后的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

（3）觀看科普視頻：推薦學(xué)生觀看科普視頻，通過形象生動(dòng)的畫面和講解，加深對固定化技術(shù)的理解。

（4）分析實(shí)際案例：讓學(xué)生分析實(shí)際案例，了解固定化技術(shù)在生產(chǎn)中的應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際操作能力和解決問題的能力。

（5）關(guān)注專利信息：鼓勵(lì)學(xué)生關(guān)注相關(guān)專利信息，了解技術(shù)創(chuàng)新的發(fā)展方向，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和能力。課堂-通過提問：在課堂教學(xué)中，教師可以通過提問的方式了解學(xué)生對酵母細(xì)胞固定化原理、方法和應(yīng)用的理解程度。針對學(xué)生的回答，教師可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生對知識(shí)點(diǎn)的掌握情況，并對學(xué)生的理解偏差進(jìn)行糾正。

-觀察：在實(shí)驗(yàn)操作環(huán)節(jié)，教師應(yīng)關(guān)注學(xué)生的操作過程，觀察學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能和操作規(guī)范。通過觀察，教師可以了解學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作中的不足，并及時(shí)給予指導(dǎo)和幫助。

-測試：在課程結(jié)束前，教師可以設(shè)計(jì)一些與酵母細(xì)胞固定化相關(guān)的測試題，以檢驗(yàn)學(xué)生對知識(shí)點(diǎn)的掌握情況。通過測試，教師可以了解學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，并對學(xué)生的知識(shí)盲點(diǎn)進(jìn)行有針對性的講解。

2.作業(yè)評價(jià)：

-批改作業(yè)：教師應(yīng)對學(xué)生的作業(yè)進(jìn)行認(rèn)真批改，檢查學(xué)生對酵母細(xì)胞固定化原理、方法和應(yīng)用的掌握程度。在批改過程中，教師可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生在作業(yè)中的錯(cuò)誤，并給予糾正。

-點(diǎn)評作業(yè)：教師應(yīng)對學(xué)生的作業(yè)進(jìn)行點(diǎn)評，指出學(xué)生的優(yōu)點(diǎn)和不足。在點(diǎn)評過程中，教師應(yīng)注重鼓勵(lì)學(xué)生的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)指出學(xué)生的不足，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行改進(jìn)。

-反饋學(xué)習(xí)效果：教師應(yīng)及時(shí)向?qū)W生反饋?zhàn)鳂I(yè)評價(jià)結(jié)果，讓學(xué)生了解自己的學(xué)習(xí)效果。對于表現(xiàn)優(yōu)秀的學(xué)生，教師應(yīng)給予表揚(yáng)和鼓勵(lì)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性；對于表現(xiàn)一般的學(xué)生，教師應(yīng)給予指導(dǎo)和建議，幫助學(xué)生提高學(xué)習(xí)效果。

-鼓勵(lì)學(xué)生繼續(xù)努力：在作業(yè)評價(jià)中，教師應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生繼續(xù)努力，提高自己的學(xué)習(xí)水平。教師可以通過表揚(yáng)、獎(jiǎng)勵(lì)等方式，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力，促使學(xué)生不斷提高自己的學(xué)習(xí)效果。重點(diǎn)題型整理1.酵母細(xì)胞固定化的目的是什么？請簡要說明其原理。

答案：酵母細(xì)胞固定化的目的是為了提高酵母細(xì)胞在生物反應(yīng)過程中的穩(wěn)定性和重復(fù)使用性。其原理是通過將酵母細(xì)胞固定在一定的載體上，使酵母細(xì)胞與反應(yīng)體系分離，從而減少酵母細(xì)胞在反應(yīng)過程中的流失，提高酵母細(xì)胞的穩(wěn)定性和重復(fù)使用性。

2.請簡述酵母細(xì)胞固定化的方法及其優(yōu)缺點(diǎn)。

答案：酵母細(xì)胞固定化的方法主要有吸附法、包埋法和交聯(lián)法。吸附法的優(yōu)點(diǎn)是操作簡單，但固定化酵母細(xì)胞的穩(wěn)定性較差；包埋法的優(yōu)點(diǎn)是固定化酵母細(xì)胞的穩(wěn)定性較好，但操作過程較為復(fù)雜；交聯(lián)法的優(yōu)點(diǎn)是固定化酵母細(xì)胞的穩(wěn)定性較好，但可能會(huì)影響酵母細(xì)胞的活性。

3.請?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)酵母細(xì)胞固定化的實(shí)驗(yàn)方案，并說明實(shí)驗(yàn)步驟。

答案：實(shí)驗(yàn)方案：采用包埋法固定化酵母細(xì)胞。

實(shí)驗(yàn)步驟：

（1）準(zhǔn)備酵母細(xì)胞：將酵母菌種接種到液體培養(yǎng)基中，進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng)，得到足夠的酵母細(xì)胞。

（2）制備載體：選擇合適的載體，如海藻酸鈣凝膠，按照一定的比例配制載體溶液。

（3）固定化酵母細(xì)胞：將酵母細(xì)胞懸液與載體溶液混合，攪拌均勻，使酵母細(xì)胞吸附在載體上。

（4）固化：將混合物倒入固化劑中，如CaCl2溶液，使載體固化，形成固定化酵母細(xì)胞。

（5）洗滌：用無菌水洗滌固定化酵母細(xì)胞，去除未固定的酵母細(xì)胞和雜質(zhì)。

（6）活化：將固定化酵母細(xì)胞放入液體培養(yǎng)基中，進(jìn)行活化培養(yǎng)，使固定化酵母細(xì)胞恢復(fù)活性。

（7）性能測試：對活化后的固定化酵母細(xì)胞進(jìn)行性能測試，如發(fā)酵能力、耐熱性等。

4.請分析酵母細(xì)胞固定化技術(shù)在食品工業(yè)中的應(yīng)用及其意義。

答案：酵母細(xì)胞固定化技術(shù)在食品工業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用，如啤酒發(fā)酵、面包烘焙、食品添加劑生產(chǎn)等。其意義在于提高酵母細(xì)胞在發(fā)酵過程中的穩(wěn)定性和重復(fù)使用性，降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量。

5.請談?wù)勀銓湍讣?xì)胞固