2020版 滬科技版 高中生物學(xué) 選擇性必修3 生物技術(shù)與工程《第1章 發(fā)酵工程》大單元整體教學(xué)設(shè)計(jì)2020課標(biāo)

版滬科技版高中生物學(xué)選擇性必修3生物技術(shù)與工程《第1章發(fā)酵工程》大單元整體教學(xué)設(shè)計(jì)[2020課標(biāo)]一、內(nèi)容分析與整合二、《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》分解三、學(xué)情分析四、大主題或大概念設(shè)計(jì)五、大單元目標(biāo)敘寫六、大單元教學(xué)重點(diǎn)七、大單元教學(xué)難點(diǎn)八、大單元整體教學(xué)思路九、學(xué)業(yè)評價(jià)十、大單元實(shí)施思路及教學(xué)結(jié)構(gòu)圖十一、大情境、大任務(wù)創(chuàng)設(shè)十二、單元學(xué)歷案十三、學(xué)科實(shí)踐與跨學(xué)科學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)十四、大單元作業(yè)設(shè)計(jì)十五、“教-學(xué)-評”一致性課時(shí)設(shè)計(jì)十六、大單元教學(xué)反思一、內(nèi)容分析與整合（一）教學(xué)內(nèi)容分析本單元的教學(xué)內(nèi)容為高中生物學(xué)選擇性必修3《生物技術(shù)與工程》的第1章《發(fā)酵工程》。發(fā)酵工程作為現(xiàn)代生物技術(shù)的重要組成部分，其核心是利用微生物的特定功能進(jìn)行規(guī)?；a(chǎn)，為人類提供多樣化的生物產(chǎn)品。本章內(nèi)容涵蓋了發(fā)酵工程的基礎(chǔ)理論、實(shí)驗(yàn)技能以及實(shí)際應(yīng)用，具體包括以下幾個(gè)部分：獲得純種微生物是發(fā)酵工程的基礎(chǔ)：這部分內(nèi)容主要介紹了培養(yǎng)基的配制、無菌技術(shù)的重要性以及微生物的分離和純化方法。通過學(xué)習(xí)，學(xué)生將掌握培養(yǎng)基的基本組成、配制方法，了解無菌操作的基本原則和步驟，學(xué)會(huì)使用平板劃線法和稀釋涂布平板法進(jìn)行微生物的分離和純化。發(fā)酵工程為人類提供多樣化生物產(chǎn)品：這部分內(nèi)容通過介紹發(fā)酵工程在食品、醫(yī)藥、化工等領(lǐng)域的應(yīng)用實(shí)例，展示了發(fā)酵工程的重要性和廣泛應(yīng)用。學(xué)生將學(xué)習(xí)果酒、果醋和酸奶的制作原理和方法，了解發(fā)酵過程中微生物的作用以及發(fā)酵條件的控制。虛擬仿真：發(fā)酵條件對微生物發(fā)酵的影響：通過虛擬仿真實(shí)驗(yàn)，學(xué)生將能夠直觀地觀察到不同發(fā)酵條件對微生物生長和代謝產(chǎn)物合成的影響，從而加深對發(fā)酵工程原理的理解，提高科學(xué)探究能力。（二）單元內(nèi)容分析第1節(jié)獲得純種微生物是發(fā)酵工程的基礎(chǔ)探究·實(shí)驗(yàn)1-1酵母浸粉胨葡萄糖培養(yǎng)基的配制：本實(shí)驗(yàn)旨在讓學(xué)生掌握培養(yǎng)基的基本組成和配制方法。通過實(shí)驗(yàn)，學(xué)生將了解碳源、氮源、無機(jī)鹽和水等營養(yǎng)物質(zhì)在微生物生長中的作用，學(xué)會(huì)使用天平、量筒等實(shí)驗(yàn)器具進(jìn)行精確測量，以及使用高壓蒸汽滅菌鍋進(jìn)行滅菌處理。探究·實(shí)驗(yàn)1-2酵母的分離和純化：本實(shí)驗(yàn)通過平板劃線法和稀釋涂布平板法，讓學(xué)生從混雜的微生物群體中分離出純種的酵母。實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生將學(xué)會(huì)無菌操作的基本步驟，觀察并記錄單菌落的形態(tài)特征，從而掌握微生物分離和純化的基本方法。探究·實(shí)驗(yàn)1-3土壤中分解尿素細(xì)菌的分離與計(jì)數(shù)：本實(shí)驗(yàn)旨在讓學(xué)生從土壤中分離出能夠分解尿素的細(xì)菌，并通過稀釋涂布平板法進(jìn)行計(jì)數(shù)。通過實(shí)驗(yàn)，學(xué)生將了解選擇培養(yǎng)基的原理和應(yīng)用，學(xué)會(huì)使用顯微鏡進(jìn)行菌落計(jì)數(shù)，以及分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。第2節(jié)發(fā)酵工程為人類提供多樣化生物產(chǎn)品探究·實(shí)驗(yàn)1-4果酒和果醋的制作：本實(shí)驗(yàn)通過果酒和果醋的制作過程，讓學(xué)生了解發(fā)酵工程在食品生產(chǎn)中的應(yīng)用。實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生將掌握果酒和果醋的制作原理和方法，學(xué)會(huì)使用酵母和醋酸菌進(jìn)行發(fā)酵，以及控制發(fā)酵條件以獲得優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品。探究·實(shí)驗(yàn)1-5酸奶的制作：本實(shí)驗(yàn)通過酸奶的制作過程，讓學(xué)生了解乳酸菌在食品發(fā)酵中的作用。學(xué)生將學(xué)會(huì)使用乳酸菌進(jìn)行發(fā)酵，掌握酸奶的制作原理和方法，以及控制發(fā)酵條件以獲得口感和品質(zhì)俱佳的酸奶產(chǎn)品。探究·活動(dòng)1-6虛擬仿真：發(fā)酵條件對微生物發(fā)酵的影響：通過虛擬仿真實(shí)驗(yàn)，學(xué)生將能夠直觀地觀察到不同發(fā)酵條件（如溫度、pH值、溶解氧等）對微生物生長和代謝產(chǎn)物合成的影響。這將有助于學(xué)生加深對發(fā)酵工程原理的理解，提高科學(xué)探究能力。（三）單元內(nèi)容整合本單元的教學(xué)內(nèi)容以發(fā)酵工程為核心，通過理論講解和實(shí)驗(yàn)操作相結(jié)合的方式，讓學(xué)生全面了解發(fā)酵工程的基礎(chǔ)理論、實(shí)驗(yàn)技能以及實(shí)際應(yīng)用。在教學(xué)過程中，應(yīng)注重理論與實(shí)踐的結(jié)合，通過實(shí)驗(yàn)操作加深學(xué)生對理論知識的理解；也應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力和創(chuàng)新意識，鼓勵(lì)學(xué)生積極參與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和結(jié)果分析。在教學(xué)內(nèi)容的組織上，可以采用循序漸進(jìn)的方式。通過第1節(jié)的內(nèi)容讓學(xué)生掌握發(fā)酵工程的基礎(chǔ)理論和實(shí)驗(yàn)技能；然后，通過第2節(jié)的內(nèi)容讓學(xué)生了解發(fā)酵工程在食品、醫(yī)藥、化工等領(lǐng)域的應(yīng)用實(shí)例；通過虛擬仿真實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生直觀地觀察到不同發(fā)酵條件對微生物發(fā)酵的影響，從而加深對發(fā)酵工程原理的理解。在教學(xué)過程中還應(yīng)注重跨學(xué)科知識的融合。發(fā)酵工程作為一門涉及生物學(xué)、化學(xué)、工程學(xué)等多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域的交叉學(xué)科，其教學(xué)內(nèi)容應(yīng)涵蓋多個(gè)學(xué)科的知識點(diǎn)。在教學(xué)過程中應(yīng)注重跨學(xué)科知識的融合，引導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)知識運(yùn)用到實(shí)際問題的解決中。二、《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》分解高中生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)（一）生命觀念生命觀念是指對觀察到的生命現(xiàn)象及相互關(guān)系或特性進(jìn)行解釋后的抽象，是人們經(jīng)過實(shí)證后的觀點(diǎn)，是能夠理解或解釋生物學(xué)相關(guān)事件和現(xiàn)象的意識、觀念和思想方法。在本單元的教學(xué)中，應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生的生命觀念，具體體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：結(jié)構(gòu)與功能觀：通過學(xué)習(xí)微生物的細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能，讓學(xué)生理解細(xì)胞是生物體結(jié)構(gòu)與生命活動(dòng)的基本單位。例如，在探究·實(shí)驗(yàn)1-2中，學(xué)生將觀察并記錄單菌落的形態(tài)特征，從而理解微生物細(xì)胞結(jié)構(gòu)與功能之間的關(guān)系。進(jìn)化與適應(yīng)觀：通過學(xué)習(xí)微生物在自然界中的分布和適應(yīng)機(jī)制，讓學(xué)生理解生物進(jìn)化的本質(zhì)和過程。例如，在探究·實(shí)驗(yàn)1-3中，學(xué)生將從土壤中分離出能夠分解尿素的細(xì)菌，從而理解微生物對環(huán)境的適應(yīng)能力和進(jìn)化機(jī)制。穩(wěn)態(tài)與平衡觀：通過學(xué)習(xí)發(fā)酵過程中微生物的生長和代謝活動(dòng)，讓學(xué)生理解生物體內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)和平衡機(jī)制。例如，在探究·實(shí)驗(yàn)1-4和1-5中，學(xué)生將控制發(fā)酵條件以獲得優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品，從而理解微生物生長和代謝過程中的穩(wěn)態(tài)和平衡機(jī)制。物質(zhì)與能量觀：通過學(xué)習(xí)微生物對營養(yǎng)物質(zhì)的利用和代謝產(chǎn)物的合成過程，讓學(xué)生理解生命活動(dòng)中的物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)換過程。例如，在探究·實(shí)驗(yàn)1-1中，學(xué)生將了解培養(yǎng)基的基本組成和配制方法，從而理解微生物對營養(yǎng)物質(zhì)的利用和代謝產(chǎn)物的合成過程。（二）科學(xué)思維科學(xué)思維是指尊重事實(shí)和證據(jù)，崇尚嚴(yán)謹(jǐn)和務(wù)實(shí)的求知態(tài)度，運(yùn)用科學(xué)的思維方法認(rèn)識事物、解決實(shí)際問題的思維習(xí)慣和能力。在本單元的教學(xué)中，應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維，具體體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：歸納與概括：通過學(xué)習(xí)微生物的分離和純化方法以及發(fā)酵工程的應(yīng)用實(shí)例，讓學(xué)生學(xué)會(huì)從具體事例中歸納出一般性的規(guī)律和原理。例如，在探究·實(shí)驗(yàn)1-2和1-3中，學(xué)生將從混雜的微生物群體中分離出純種的微生物，并總結(jié)歸納出微生物分離和純化的基本方法。演繹與推理：通過學(xué)習(xí)發(fā)酵工程的基本原理和實(shí)驗(yàn)操作技能，讓學(xué)生學(xué)會(huì)運(yùn)用已知的知識和原理去預(yù)測和解釋未知的現(xiàn)象和問題。例如，在探究·活動(dòng)1-6中，學(xué)生將運(yùn)用所學(xué)的發(fā)酵工程原理去預(yù)測和解釋不同發(fā)酵條件對微生物發(fā)酵的影響。模型與建模：通過學(xué)習(xí)微生物的生長曲線和發(fā)酵過程的動(dòng)力學(xué)模型，讓學(xué)生學(xué)會(huì)運(yùn)用數(shù)學(xué)模型去描述和預(yù)測生命現(xiàn)象和過程。例如，在探究·實(shí)驗(yàn)1-3中，學(xué)生將使用顯微鏡進(jìn)行菌落計(jì)數(shù)，并運(yùn)用數(shù)學(xué)模型去預(yù)測土壤中分解尿素細(xì)菌的數(shù)量。批判性思維：通過學(xué)習(xí)不同發(fā)酵工藝和產(chǎn)品的比較和分析，讓學(xué)生學(xué)會(huì)對所學(xué)的知識和原理進(jìn)行批判性的思考和評價(jià)。例如，在探究·實(shí)驗(yàn)1-4和1-5中，學(xué)生將對不同發(fā)酵工藝和產(chǎn)品的品質(zhì)進(jìn)行比較和分析，從而學(xué)會(huì)對所學(xué)的知識和原理進(jìn)行批判性的思考和評價(jià)。創(chuàng)造性思維：通過學(xué)習(xí)發(fā)酵工程的應(yīng)用實(shí)例和創(chuàng)新案例，讓學(xué)生學(xué)會(huì)運(yùn)用所學(xué)的知識和原理去解決實(shí)際問題和創(chuàng)新應(yīng)用。例如，在探究·實(shí)驗(yàn)1-4和1-5中，學(xué)生將嘗試改變發(fā)酵條件或添加輔助劑來優(yōu)化產(chǎn)品的品質(zhì)和口感，從而學(xué)會(huì)運(yùn)用所學(xué)的知識和原理去解決實(shí)際問題和創(chuàng)新應(yīng)用。（三）科學(xué)探究科學(xué)探究是指能夠發(fā)現(xiàn)現(xiàn)實(shí)世界中的生物學(xué)問題，針對特定的生物學(xué)現(xiàn)象進(jìn)行觀察、提問、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、方案實(shí)施以及對結(jié)果的交流與討論的能力。在本單元的教學(xué)中，應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力，具體體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：觀察與提問：通過學(xué)習(xí)微生物的形態(tài)特征和發(fā)酵過程的現(xiàn)象觀察，讓學(xué)生學(xué)會(huì)對生命現(xiàn)象進(jìn)行觀察并提出問題。例如，在探究·實(shí)驗(yàn)1-2和1-3中，學(xué)生將對單菌落的形態(tài)特征進(jìn)行觀察并記錄結(jié)果，從而學(xué)會(huì)對生命現(xiàn)象進(jìn)行觀察并提出問題。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與實(shí)施：通過學(xué)習(xí)微生物的分離和純化方法以及發(fā)酵工程的實(shí)驗(yàn)操作技能，讓學(xué)生學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)并實(shí)施實(shí)驗(yàn)方案去驗(yàn)證假設(shè)和解決問題。例如，在探究·實(shí)驗(yàn)1-1至1-5中，學(xué)生將設(shè)計(jì)并實(shí)施實(shí)驗(yàn)方案去配制培養(yǎng)基、分離和純化微生物、制作果酒和果醋以及酸奶等發(fā)酵產(chǎn)品。結(jié)果分析與討論：通過學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的收集和處理方法以及科學(xué)論文的撰寫技巧，讓學(xué)生學(xué)會(huì)對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析和討論并撰寫科學(xué)論文。例如，在探究·實(shí)驗(yàn)1-3中，學(xué)生將對顯微鏡下的菌落計(jì)數(shù)結(jié)果進(jìn)行分析和討論，并撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告或科學(xué)論文。交流與合作：通過學(xué)習(xí)小組合作和班級交流的方式以及科學(xué)共同體的規(guī)范和價(jià)值觀，讓學(xué)生學(xué)會(huì)與他人進(jìn)行交流和合作并共同解決問題。例如，在探究·實(shí)驗(yàn)1-1至1-5中，學(xué)生將以小組為單位進(jìn)行合作實(shí)驗(yàn)和交流討論，并學(xué)會(huì)與他人分享實(shí)驗(yàn)成果和經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。（四）社會(huì)責(zé)任社會(huì)責(zé)任是指基于生物學(xué)的認(rèn)識參與個(gè)人與社會(huì)事務(wù)的討論并作出理性解釋和判斷以及解決生產(chǎn)生活問題的擔(dān)當(dāng)和能力。在本單元的教學(xué)中，應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任意識，具體體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：健康文明的生活方式：通過學(xué)習(xí)發(fā)酵工程在食品生產(chǎn)中的應(yīng)用實(shí)例以及食品安全的重要性，讓學(xué)生樹立健康文明的生活方式和飲食習(xí)慣。例如，在探究·實(shí)驗(yàn)1-4和1-5中，學(xué)生將了解果酒、果醋和酸奶等發(fā)酵食品的制作原理和方法以及食品安全的重要性，從而樹立健康文明的生活方式和飲食習(xí)慣。環(huán)境保護(hù)與可持續(xù)發(fā)展：通過學(xué)習(xí)發(fā)酵工程在資源利用和環(huán)境保護(hù)方面的應(yīng)用實(shí)例以及可持續(xù)發(fā)展的理念，讓學(xué)生樹立環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展的意識。例如，在探究·實(shí)驗(yàn)1-3中，學(xué)生將從土壤中分離出能夠分解尿素的細(xì)菌并利用其進(jìn)行廢物處理或資源回收利用等環(huán)保應(yīng)用實(shí)例的學(xué)習(xí)過程中樹立環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展的意識。科學(xué)實(shí)踐與社會(huì)服務(wù)：通過學(xué)習(xí)發(fā)酵工程的應(yīng)用實(shí)例和創(chuàng)新案例以及參與社區(qū)服務(wù)和社會(huì)實(shí)踐等活動(dòng)的方式讓學(xué)生積極參與科學(xué)實(shí)踐和社會(huì)服務(wù)活動(dòng)并為社會(huì)做出貢獻(xiàn)。例如，在探究·實(shí)驗(yàn)1-4和1-5中，學(xué)生可以嘗試將所學(xué)的發(fā)酵工程知識和技能應(yīng)用于家庭廚房或社區(qū)服務(wù)等實(shí)際場景中去制作美味的發(fā)酵食品或提供相關(guān)的技術(shù)咨詢服務(wù)等社會(huì)服務(wù)活動(dòng)中去為社會(huì)做出貢獻(xiàn)。倫理道德與法律法規(guī)：通過學(xué)習(xí)發(fā)酵工程在倫理道德和法律法規(guī)方面的應(yīng)用實(shí)例以及相關(guān)的案例分析和討論等方式讓學(xué)生樹立正確的倫理道德觀念和遵守法律法規(guī)的意識。例如，在探究·實(shí)驗(yàn)1-3中，學(xué)生將對從土壤中分離出的微生物進(jìn)行安全性評估和風(fēng)險(xiǎn)評估等倫理道德和法律法規(guī)方面的學(xué)習(xí)和討論過程中樹立正確的倫理道德觀念和遵守法律法規(guī)的意識。學(xué)情分析（一）已知內(nèi)容分析在進(jìn)入高中生物學(xué)選擇性必修3《生物技術(shù)與工程》第1章《發(fā)酵工程》的學(xué)習(xí)之前，學(xué)生已經(jīng)具備了一定的生物學(xué)基礎(chǔ)知識，這些知識為他們進(jìn)一步學(xué)習(xí)發(fā)酵工程提供了必要的前提。具體來說，學(xué)生已知的生物學(xué)內(nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面：微生物學(xué)基礎(chǔ)：在之前的生物學(xué)課程中，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了微生物的基本特性，包括微生物的分類、形態(tài)、結(jié)構(gòu)、生長條件和繁殖方式等。這些知識為學(xué)生理解發(fā)酵工程中微生物的作用和發(fā)酵過程奠定了基礎(chǔ)。細(xì)胞生物學(xué)基礎(chǔ)：學(xué)生已經(jīng)了解了細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能，包括細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核等組成部分以及它們在細(xì)胞代謝中的作用。這些知識有助于學(xué)生理解微生物在發(fā)酵過程中的細(xì)胞代謝活動(dòng)。生物化學(xué)基礎(chǔ)：學(xué)生已經(jīng)掌握了生物體內(nèi)的基本化學(xué)反應(yīng)，如糖酵解、檸檬酸循環(huán)、氧化磷酸化等，以及這些反應(yīng)在能量代謝中的作用。這些知識為學(xué)生理解發(fā)酵過程中微生物的代謝途徑和產(chǎn)物形成提供了理論依據(jù)。遺傳學(xué)基礎(chǔ)：學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了遺傳的基本規(guī)律，包括基因的遺傳、變異和表達(dá)等。這些知識有助于學(xué)生理解通過基因工程改造微生物以提高發(fā)酵效率的原理和方法。實(shí)驗(yàn)技能基礎(chǔ)：在之前的生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生已經(jīng)掌握了一些基本的實(shí)驗(yàn)技能，如無菌操作、顯微鏡觀察、培養(yǎng)基配制等。這些技能為學(xué)生順利進(jìn)行發(fā)酵工程實(shí)驗(yàn)提供了保障。（二）新知內(nèi)容分析本章《發(fā)酵工程》的學(xué)習(xí)將引入一系列新的知識和技能，主要包括以下幾個(gè)方面：發(fā)酵工程的基本原理：學(xué)生將學(xué)習(xí)發(fā)酵工程的基本概念、原理和應(yīng)用領(lǐng)域。他們將了解發(fā)酵工程是如何利用微生物的生命活動(dòng)來大規(guī)模生產(chǎn)有用物質(zhì)的，以及發(fā)酵工程在食品、醫(yī)藥、化工等領(lǐng)域的重要應(yīng)用。微生物的分離與純化技術(shù)：學(xué)生將學(xué)習(xí)如何通過平板劃線法、稀釋涂布平板法等方法從混雜的微生物群體中分離和純化出純種微生物。這些技術(shù)對于發(fā)酵工程的生產(chǎn)過程至關(guān)重要。培養(yǎng)基的配制與滅菌技術(shù)：學(xué)生將學(xué)習(xí)如何根據(jù)微生物的生長需求設(shè)計(jì)和配制合適的培養(yǎng)基，并掌握培養(yǎng)基的滅菌方法。這些知識和技能是發(fā)酵工程實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)。發(fā)酵過程的調(diào)控與優(yōu)化：學(xué)生將學(xué)習(xí)如何通過控制發(fā)酵條件（如溫度、pH值、溶解氧等）來優(yōu)化發(fā)酵過程，提高發(fā)酵效率。他們還將了解如何通過基因工程等手段改造微生物以提高其發(fā)酵性能。發(fā)酵產(chǎn)物的分離與純化技術(shù)：學(xué)生將學(xué)習(xí)如何從發(fā)酵液中分離和純化出目標(biāo)產(chǎn)物，包括離心、過濾、萃取、結(jié)晶等方法。這些技術(shù)對于發(fā)酵產(chǎn)物的提取和純化至關(guān)重要。發(fā)酵工程的應(yīng)用實(shí)例：學(xué)生將通過實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)果酒、果醋、酸奶等發(fā)酵食品的制作過程，并了解發(fā)酵工程在抗生素、酶制劑、有機(jī)酸等工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)中的應(yīng)用實(shí)例。（三）學(xué)生學(xué)習(xí)能力分析高中生物學(xué)選擇性必修3《生物技術(shù)與工程》的學(xué)生已經(jīng)具備了一定的學(xué)習(xí)能力和思維方法，這為他們學(xué)習(xí)發(fā)酵工程提供了有利條件。具體來說，學(xué)生的學(xué)習(xí)能力主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：抽象思維能力：高中生已經(jīng)具備了一定的抽象思維能力，能夠理解和運(yùn)用生物學(xué)中的基本概念和原理。這種能力有助于他們掌握發(fā)酵工程的基本概念和原理。實(shí)驗(yàn)操作能力：在之前的生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生已經(jīng)掌握了一些基本的實(shí)驗(yàn)操作技能，如無菌操作、顯微鏡觀察等。這些技能為他們順利進(jìn)行發(fā)酵工程實(shí)驗(yàn)提供了保障。問題解決能力：高中生已經(jīng)具備了一定的問題解決能力，能夠通過分析問題、提出假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)等步驟來解決問題。這種能力有助于他們在發(fā)酵工程實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題并優(yōu)化實(shí)驗(yàn)過程。團(tuán)隊(duì)合作能力：在之前的生物學(xué)學(xué)習(xí)中，學(xué)生已經(jīng)參與過小組合作學(xué)習(xí)等活動(dòng)，具備了一定的團(tuán)隊(duì)合作能力。這種能力有助于他們在發(fā)酵工程實(shí)驗(yàn)中與他人協(xié)作、共同完成任務(wù)。自主學(xué)習(xí)能力：高中生已經(jīng)具備了一定的自主學(xué)習(xí)能力，能夠通過閱讀教材、查閱資料等方式來擴(kuò)展自己的知識面。這種能力有助于他們在發(fā)酵工程學(xué)習(xí)中主動(dòng)探索、主動(dòng)學(xué)習(xí)。（四）學(xué)習(xí)障礙突破策略盡管學(xué)生已經(jīng)具備了一定的學(xué)習(xí)能力和思維方法，但在學(xué)習(xí)發(fā)酵工程的過程中仍然可能遇到一些障礙。為了幫助學(xué)生克服這些障礙，提高學(xué)習(xí)效果，可以采取以下策略：加強(qiáng)基礎(chǔ)知識復(fù)習(xí)：在學(xué)習(xí)發(fā)酵工程之前，可以安排一些時(shí)間對微生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、生物化學(xué)和遺傳學(xué)等基礎(chǔ)知識進(jìn)行復(fù)習(xí)和鞏固。這有助于學(xué)生更好地理解發(fā)酵工程的基本原理和應(yīng)用領(lǐng)域。注重實(shí)驗(yàn)技能培養(yǎng)：發(fā)酵工程是一門實(shí)驗(yàn)性很強(qiáng)的學(xué)科，需要掌握一系列的實(shí)驗(yàn)技能。在教學(xué)過程中應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能，包括無菌操作、培養(yǎng)基配制、發(fā)酵過程調(diào)控等?？梢酝ㄟ^實(shí)驗(yàn)演示、學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐等方式來提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能水平。采用多樣化的教學(xué)方法：為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性，可以采用多樣化的教學(xué)方法，如講授法、討論法、實(shí)驗(yàn)法、案例分析法等。通過多樣化的教學(xué)方法可以幫助學(xué)生更好地理解和掌握發(fā)酵工程的知識和技能。加強(qiáng)師生互動(dòng)與交流：在教學(xué)過程中應(yīng)加強(qiáng)師生之間的互動(dòng)與交流，鼓勵(lì)學(xué)生提出問題和疑問，并及時(shí)給予解答和指導(dǎo)?？梢越M織學(xué)生進(jìn)行小組討論和合作學(xué)習(xí)等活動(dòng)，促進(jìn)學(xué)生之間的交流與協(xié)作。提供豐富的學(xué)習(xí)資源：為了幫助學(xué)生更好地學(xué)習(xí)發(fā)酵工程的知識和技能，可以提供豐富的學(xué)習(xí)資源，如教材、參考書、網(wǎng)絡(luò)課程、實(shí)驗(yàn)視頻等。這些學(xué)習(xí)資源可以幫助學(xué)生擴(kuò)展知識面、提高學(xué)習(xí)效果。注重實(shí)踐操作與反饋：發(fā)酵工程是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科，需要注重實(shí)踐操作與反饋。在教學(xué)過程中應(yīng)安排足夠的實(shí)驗(yàn)時(shí)間讓學(xué)生親自動(dòng)手實(shí)踐，并及時(shí)給予實(shí)驗(yàn)反饋和指導(dǎo)。通過實(shí)驗(yàn)操作與反饋可以幫助學(xué)生更好地理解和掌握發(fā)酵工程的實(shí)驗(yàn)技能和知識要點(diǎn)。關(guān)注個(gè)體差異與因材施教：每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和興趣點(diǎn)都有所不同，因此在教學(xué)過程中應(yīng)關(guān)注個(gè)體差異與因材施教?？梢愿鶕?jù)學(xué)生的實(shí)際情況和興趣點(diǎn)來調(diào)整教學(xué)內(nèi)容和方法，幫助每個(gè)學(xué)生都能取得進(jìn)步和提高。通過加強(qiáng)基礎(chǔ)知識復(fù)習(xí)、注重實(shí)驗(yàn)技能培養(yǎng)、采用多樣化的教學(xué)方法、加強(qiáng)師生互動(dòng)與交流、提供豐富的學(xué)習(xí)資源、注重實(shí)踐操作與反饋以及關(guān)注個(gè)體差異與因材施教等策略，可以幫助學(xué)生克服學(xué)習(xí)障礙、提高學(xué)習(xí)效果，從而更好地掌握發(fā)酵工程的知識和技能。四、大主題或大概念設(shè)計(jì)本單元以“發(fā)酵工程：探索微生物的奧秘與應(yīng)用”為大主題，旨在通過一系列探究實(shí)驗(yàn)和理論學(xué)習(xí)，讓學(xué)生深入理解發(fā)酵工程的基本原理、技術(shù)流程及其在多個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用價(jià)值。發(fā)酵工程作為現(xiàn)代生物工程技術(shù)的重要組成部分，不僅在生產(chǎn)抗生素、食品、燃料乙醇等方面發(fā)揮巨大作用，還在環(huán)境保護(hù)和可再生資源利用等領(lǐng)域展現(xiàn)出廣闊前景。通過本單元的學(xué)習(xí)，學(xué)生將掌握發(fā)酵工程的核心概念和技術(shù)細(xì)節(jié)，培養(yǎng)科學(xué)探究能力和社會(huì)責(zé)任感，同時(shí)加深對生命觀念和科學(xué)思維的理解。五、大單元目標(biāo)敘寫根據(jù)《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》的要求，結(jié)合本單元的教學(xué)內(nèi)容，制定以下大單元目標(biāo)，旨在全面促進(jìn)學(xué)生生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展。高中生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)：（一）生命觀念學(xué)生能夠理解微生物作為生命體的基本結(jié)構(gòu)和功能，以及它們在發(fā)酵過程中的作用。學(xué)生能夠運(yùn)用結(jié)構(gòu)與功能觀、物質(zhì)與能量觀等生命觀念，解釋發(fā)酵工程中微生物的生長代謝過程。學(xué)生能夠認(rèn)識到發(fā)酵工程在促進(jìn)人與自然和諧共處、提高人類生活質(zhì)量方面的重要貢獻(xiàn)。（二）科學(xué)思維學(xué)生能夠基于事實(shí)和證據(jù)，運(yùn)用歸納與概括、演繹與推理等科學(xué)思維方法，闡釋發(fā)酵工程的基本原理和技術(shù)流程。學(xué)生能夠運(yùn)用模型與建模的方法，模擬發(fā)酵過程中微生物的生長代謝過程，預(yù)測并解釋實(shí)驗(yàn)結(jié)果。學(xué)生能夠批判性地分析發(fā)酵工程在實(shí)際應(yīng)用中的利與弊，提出改進(jìn)建議。（三）科學(xué)探究學(xué)生能夠針對發(fā)酵工程中的具體問題，提出可探究的科學(xué)問題，并設(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)方案。學(xué)生能夠正確使用實(shí)驗(yàn)器具和材料，進(jìn)行規(guī)范的實(shí)驗(yàn)操作，記錄和分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。學(xué)生能夠與他人合作，共同開展探究活動(dòng)，交流實(shí)驗(yàn)結(jié)果和心得，提出進(jìn)一步探究的方向。（四）社會(huì)責(zé)任學(xué)生能夠認(rèn)識到發(fā)酵工程在醫(yī)藥、食品、能源等領(lǐng)域的重要應(yīng)用價(jià)值，關(guān)注其在社會(huì)發(fā)展中的作用。學(xué)生能夠積極參與發(fā)酵工程相關(guān)的社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)，如參觀發(fā)酵工廠、參與環(huán)保項(xiàng)目等，增強(qiáng)社會(huì)責(zé)任感。學(xué)生能夠運(yùn)用所學(xué)的發(fā)酵工程知識，解決生產(chǎn)生活中的實(shí)際問題，為可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)力量。六、大單元教學(xué)重點(diǎn)發(fā)酵工程的基本原理和技術(shù)流程：通過理論學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)探究，讓學(xué)生深入理解發(fā)酵工程的基本原理、技術(shù)流程及其在醫(yī)藥、食品、能源等領(lǐng)域的應(yīng)用價(jià)值。微生物的分離與純化技術(shù)：掌握微生物分離與純化的常用方法，如平板劃線法、稀釋涂布平板法等，學(xué)會(huì)配制和使用培養(yǎng)基，為后續(xù)的發(fā)酵實(shí)驗(yàn)打下基礎(chǔ)。發(fā)酵條件的優(yōu)化與控制：通過虛擬仿真實(shí)驗(yàn)和實(shí)際操作，讓學(xué)生了解發(fā)酵過程中溫度、pH值、溶解氧等關(guān)鍵參數(shù)對微生物生長代謝的影響，學(xué)會(huì)優(yōu)化和控制發(fā)酵條件以提高產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量。發(fā)酵工程產(chǎn)品的應(yīng)用與評價(jià)：通過學(xué)習(xí)發(fā)酵工程在醫(yī)藥、食品、能源等領(lǐng)域的應(yīng)用實(shí)例，讓學(xué)生認(rèn)識到發(fā)酵工程對社會(huì)發(fā)展的貢獻(xiàn)，并學(xué)會(huì)評價(jià)發(fā)酵工程產(chǎn)品的優(yōu)劣和應(yīng)用前景。七、大單元教學(xué)難點(diǎn)微生物分離與純化技術(shù)的掌握：微生物的分離與純化是發(fā)酵工程的基礎(chǔ)，但操作過程復(fù)雜且容易出錯(cuò)。學(xué)生需要反復(fù)練習(xí)才能熟練掌握這些技術(shù)，并在實(shí)際操作中靈活運(yùn)用。發(fā)酵條件的優(yōu)化與控制：發(fā)酵過程中涉及多個(gè)關(guān)鍵參數(shù)的控制，如溫度、pH值、溶解氧等。這些參數(shù)的變化對微生物的生長代謝和產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量都有顯著影響。學(xué)生需要通過虛擬仿真實(shí)驗(yàn)和實(shí)際操作，深入理解這些參數(shù)的作用和調(diào)控方法，并學(xué)會(huì)根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。發(fā)酵工程產(chǎn)品的應(yīng)用與評價(jià)：發(fā)酵工程產(chǎn)品種類繁多，應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。學(xué)生需要了解不同產(chǎn)品的特點(diǎn)和優(yōu)劣，學(xué)會(huì)根據(jù)實(shí)際需求選擇合適的發(fā)酵工程產(chǎn)品，并對其進(jìn)行客觀評價(jià)。這要求學(xué)生具備較強(qiáng)的綜合運(yùn)用能力和批判性思維能力?？茖W(xué)探究能力的培養(yǎng)：科學(xué)探究能力是生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的重要組成部分。本單元涉及多個(gè)探究實(shí)驗(yàn)和虛擬仿真實(shí)驗(yàn)，要求學(xué)生能夠獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)操作、數(shù)據(jù)分析和結(jié)果解釋等任務(wù)。這要求學(xué)生具備較強(qiáng)的自主學(xué)習(xí)能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，同時(shí)還需要教師提供充分的指導(dǎo)和支持。針對以上教學(xué)難點(diǎn)，我們將采取以下措施加以解決：加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)操作訓(xùn)練：通過反復(fù)練習(xí)和模擬操作，讓學(xué)生掌握微生物分離與純化技術(shù)的要領(lǐng)和注意事項(xiàng)。教師將提供詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)和反饋意見，幫助學(xué)生及時(shí)糾正錯(cuò)誤并改進(jìn)操作方法。開展虛擬仿真實(shí)驗(yàn)：利用虛擬仿真技術(shù)模擬發(fā)酵過程，讓學(xué)生直觀了解發(fā)酵條件對微生物生長代謝的影響。通過調(diào)整參數(shù)觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果的變化，幫助學(xué)生深入理解發(fā)酵條件的優(yōu)化與控制方法。拓展應(yīng)用實(shí)例學(xué)習(xí)：結(jié)合生活實(shí)際和科技發(fā)展動(dòng)態(tài)，引入更多發(fā)酵工程產(chǎn)品的應(yīng)用實(shí)例。通過案例分析、小組討論等方式，引導(dǎo)學(xué)生深入思考發(fā)酵工程產(chǎn)品的優(yōu)劣和應(yīng)用前景，并培養(yǎng)其綜合運(yùn)用能力和批判性思維能力。強(qiáng)化科學(xué)探究指導(dǎo)：在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和實(shí)施過程中，教師將提供充分的指導(dǎo)和支持。通過引導(dǎo)學(xué)生提出問題、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、收集數(shù)據(jù)、分析結(jié)果等環(huán)節(jié)，培養(yǎng)其科學(xué)探究能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。鼓勵(lì)學(xué)生積極參與課外科研活動(dòng)和社會(huì)實(shí)踐項(xiàng)目，拓展其科學(xué)探究視野和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。八、大單元整體教學(xué)思路一、教學(xué)目標(biāo)設(shè)定根據(jù)《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》的要求，結(jié)合2020版滬科技版高中生物學(xué)選擇性必修3《生物技術(shù)與工程》中《第1章發(fā)酵工程》的教學(xué)內(nèi)容，本大單元的整體教學(xué)思路旨在通過一系列探究實(shí)驗(yàn)和活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生深入理解發(fā)酵工程的基本原理、操作技術(shù)和應(yīng)用價(jià)值，全面培養(yǎng)學(xué)生的生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，包括生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究和社會(huì)責(zé)任。（一）生命觀念結(jié)構(gòu)與功能觀：學(xué)生能夠理解微生物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與其在發(fā)酵工程中的功能之間的關(guān)系，如酵母細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與其在酒精發(fā)酵中的作用。進(jìn)化與適應(yīng)觀：學(xué)生能夠認(rèn)識到微生物在自然環(huán)境中的進(jìn)化過程，以及如何通過人工選擇和培養(yǎng)獲得適用于發(fā)酵工程的特定微生物菌種。穩(wěn)態(tài)與平衡觀：學(xué)生能夠理解發(fā)酵過程中微生物生長、代謝與環(huán)境條件之間的穩(wěn)態(tài)平衡關(guān)系，如溫度、pH值、溶解氧等因素對微生物發(fā)酵的影響。物質(zhì)與能量觀：學(xué)生能夠掌握發(fā)酵過程中物質(zhì)的轉(zhuǎn)化和能量的流動(dòng)，如葡萄糖在酵母發(fā)酵過程中轉(zhuǎn)化為酒精和二氧化碳的過程。（二）科學(xué)思維歸納與概括：學(xué)生能夠從多個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中歸納出發(fā)酵工程的一般規(guī)律和原理，如不同微生物在特定培養(yǎng)基上的生長特性和代謝產(chǎn)物。演繹與推理：學(xué)生能夠基于已學(xué)的生物學(xué)原理和發(fā)酵工程知識，推理出未知微生物的分離、純化和培養(yǎng)方法，以及優(yōu)化發(fā)酵條件的策略。模型與建模：學(xué)生能夠構(gòu)建發(fā)酵過程的數(shù)學(xué)模型，如通過數(shù)學(xué)公式描述微生物生長曲線和產(chǎn)物生成速率，以及利用虛擬仿真軟件模擬發(fā)酵過程。批判性思維：學(xué)生能夠批判性地評估發(fā)酵工程中的不同技術(shù)和方法，分析其優(yōu)缺點(diǎn)，并提出改進(jìn)建議。創(chuàng)造性思維：學(xué)生能夠運(yùn)用創(chuàng)造性思維，設(shè)計(jì)新的發(fā)酵工藝和微生物培養(yǎng)方法，以解決實(shí)際問題或提高發(fā)酵效率。（三）科學(xué)探究問題發(fā)現(xiàn)：學(xué)生能夠敏銳地發(fā)現(xiàn)發(fā)酵工程中的實(shí)際問題，如微生物污染、發(fā)酵效率低等，并提出有價(jià)值的研究問題。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：學(xué)生能夠獨(dú)立設(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)方案，以驗(yàn)證假設(shè)或解決問題，包括選擇合適的微生物菌種、培養(yǎng)基配方、發(fā)酵條件和檢測方法等。數(shù)據(jù)收集與分析：學(xué)生能夠準(zhǔn)確地收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法進(jìn)行分析，以得出科學(xué)結(jié)論。結(jié)果交流與討論：學(xué)生能夠清晰地表達(dá)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并與他人進(jìn)行有效的交流和討論，共同解決實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題。反思與改進(jìn)：學(xué)生能夠根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果和他人反饋進(jìn)行反思，提出改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案或研究方法的建議。（四）社會(huì)責(zé)任環(huán)境保護(hù)意識：學(xué)生能夠認(rèn)識到發(fā)酵工程在環(huán)境保護(hù)方面的應(yīng)用潛力，如利用微生物處理廢棄物、生產(chǎn)生物降解塑料等，并積極參與相關(guān)實(shí)踐活動(dòng)。健康生活方式：學(xué)生能夠了解發(fā)酵食品的營養(yǎng)價(jià)值和健康益處，如酸奶、醬油等，并倡導(dǎo)健康飲食和生活方式?？破招麄鳎簩W(xué)生能夠利用所學(xué)知識，向家人、朋友和社區(qū)成員普及發(fā)酵工程的基本原理和應(yīng)用價(jià)值，提高公眾的科學(xué)素養(yǎng)。倫理道德：學(xué)生能夠理解并遵守生物技術(shù)和工程領(lǐng)域的倫理道德規(guī)范，如尊重生命、保護(hù)生物多樣性、避免生物武器濫用等。二、教學(xué)內(nèi)容安排本大單元的教學(xué)內(nèi)容圍繞發(fā)酵工程的基本原理、操作技術(shù)和應(yīng)用價(jià)值展開，具體包括以下幾個(gè)部分：（一）發(fā)酵工程的基本原理微生物的培養(yǎng)與分離純化：通過探究實(shí)驗(yàn)1-1和1-2，學(xué)生掌握酵母浸粉胨葡萄糖培養(yǎng)基的配制方法，以及酵母的分離和純化技術(shù)。微生物的代謝特性：通過分析不同微生物在特定培養(yǎng)基上的生長特性和代謝產(chǎn)物，學(xué)生理解微生物的代謝途徑和調(diào)控機(jī)制。發(fā)酵過程的控制：通過探究活動(dòng)1-6，學(xué)生了解發(fā)酵條件（如溫度、pH值、溶解氧等）對微生物發(fā)酵的影響，并掌握發(fā)酵過程的控制方法。（二）發(fā)酵工程的操作技術(shù)發(fā)酵設(shè)備的選擇與使用：介紹不同類型的發(fā)酵設(shè)備（如發(fā)酵罐、搖床等）及其使用方法和注意事項(xiàng)。發(fā)酵工藝的優(yōu)化：通過探究實(shí)驗(yàn)和案例分析，學(xué)生掌握發(fā)酵工藝的優(yōu)化策略，如菌種選育、培養(yǎng)基配方調(diào)整、發(fā)酵條件控制等。發(fā)酵產(chǎn)物的提取與純化：介紹發(fā)酵產(chǎn)物的提取和純化方法，如離心、過濾、層析等，并了解其在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。（三）發(fā)酵工程的應(yīng)用價(jià)值食品工業(yè)：通過探究實(shí)驗(yàn)1-4和1-5，學(xué)生掌握果酒和果醋、酸奶的制作方法，并了解發(fā)酵工程在食品工業(yè)中的應(yīng)用前景。醫(yī)藥工業(yè)：介紹發(fā)酵工程在抗生素、疫苗等生物制品生產(chǎn)中的應(yīng)用，以及其在醫(yī)藥工業(yè)中的重要地位。環(huán)境保護(hù)：分析發(fā)酵工程在廢棄物處理、生物降解塑料生產(chǎn)等方面的應(yīng)用潛力，強(qiáng)調(diào)其在環(huán)境保護(hù)方面的作用。三、教學(xué)方法與策略（一）探究式教學(xué)通過設(shè)計(jì)一系列探究實(shí)驗(yàn)和活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)探索發(fā)酵工程的基本原理和操作技術(shù)，培養(yǎng)其科學(xué)探究能力和創(chuàng)新思維。例如，在探究實(shí)驗(yàn)1-1中，學(xué)生需要自主配制酵母浸粉胨葡萄糖培養(yǎng)基，并觀察酵母在其中的生長情況；在探究活動(dòng)1-6中，學(xué)生需要利用虛擬仿真軟件模擬發(fā)酵過程，并探究不同發(fā)酵條件對微生物發(fā)酵的影響。（二）合作學(xué)習(xí)組織學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和操作活動(dòng)，鼓勵(lì)他們在小組內(nèi)進(jìn)行討論和交流，共同解決問題。通過合作學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和溝通能力。例如，在探究實(shí)驗(yàn)1-2中，學(xué)生可以分組進(jìn)行酵母的分離和純化操作，并在小組內(nèi)分享實(shí)驗(yàn)結(jié)果和心得。（三）案例分析法通過引入實(shí)際案例，引導(dǎo)學(xué)生分析發(fā)酵工程在不同領(lǐng)域的應(yīng)用情況和發(fā)展趨勢。通過案例分析，加深學(xué)生對發(fā)酵工程的理解和應(yīng)用能力。例如，在分析發(fā)酵工程在醫(yī)藥工業(yè)中的應(yīng)用時(shí)，可以引入青霉素、胰島素等生物制品的生產(chǎn)案例。（四）信息技術(shù)應(yīng)用充分利用信息技術(shù)手段（如虛擬仿真軟件、多媒體教學(xué)資源等）輔助教學(xué)活動(dòng)的開展。通過信息技術(shù)應(yīng)用，提高教學(xué)的直觀性和趣味性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性。例如，在探究活動(dòng)1-6中，學(xué)生可以利用虛擬仿真軟件模擬發(fā)酵過程并探究不同發(fā)酵條件對微生物發(fā)酵的影響。四、學(xué)業(yè)評價(jià)設(shè)計(jì)（一）評價(jià)原則全面性：評價(jià)應(yīng)涵蓋生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究和社會(huì)責(zé)任四個(gè)維度，全面反映學(xué)生的生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)水平。過程性：評價(jià)應(yīng)關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)過程和方法，而不僅僅是學(xué)習(xí)結(jié)果。通過過程性評價(jià)，及時(shí)了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和存在的問題，并給予針對性的指導(dǎo)和幫助。多元性：評價(jià)應(yīng)采用多種方式和手段進(jìn)行，包括課堂觀察、實(shí)驗(yàn)操作、小組討論、作業(yè)提交、測試評估等。通過多元性評價(jià)，全面了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和能力水平。（二）評價(jià)方式課堂觀察：通過觀察學(xué)生在課堂上的表現(xiàn)（如參與度、合作情況、思維活躍度等）來評價(jià)其學(xué)習(xí)情況和能力水平。實(shí)驗(yàn)操作：通過評價(jià)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作過程（如實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、操作步驟、實(shí)驗(yàn)記錄等）來評估其科學(xué)探究能力和創(chuàng)新思維。小組討論：通過評價(jià)學(xué)生在小組討論中的表現(xiàn)（如發(fā)言質(zhì)量、合作態(tài)度、溝通能力等）來評估其團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和溝通能力。作業(yè)提交：通過評價(jià)學(xué)生提交的作業(yè)（如實(shí)驗(yàn)報(bào)告、案例分析報(bào)告等）來評估其知識掌握情況和思維能力。測試評估：通過定期測試（如單元測試、期中考試、期末考試等）來評估學(xué)生的學(xué)習(xí)成果和能力水平。測試內(nèi)容應(yīng)涵蓋發(fā)酵工程的基本原理、操作技術(shù)和應(yīng)用價(jià)值等方面。（三）評價(jià)結(jié)果反饋及時(shí)向?qū)W生反饋評價(jià)結(jié)果，指出其存在的問題和不足，并給予針對性的指導(dǎo)和建議。鼓勵(lì)學(xué)生根據(jù)評價(jià)結(jié)果進(jìn)行自我反思和改進(jìn)，不斷提高其生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)水平。五、教學(xué)反思與改進(jìn)在教學(xué)過程中，教師應(yīng)不斷反思自己的教學(xué)方法和策略是否得當(dāng)，是否能夠滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求和能力發(fā)展。通過教學(xué)反思，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并進(jìn)行改進(jìn)，以提高教學(xué)質(zhì)量和效果。具體來說，教師應(yīng)關(guān)注以下幾個(gè)方面的問題：教學(xué)方法的多樣性：是否采用了多種教學(xué)方法和手段來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性？是否需要引入更多的實(shí)踐活動(dòng)和案例分析來加深學(xué)生對發(fā)酵工程的理解和應(yīng)用能力？學(xué)生參與度：學(xué)生在課堂上的參與度如何？是否所有學(xué)生都能夠積極參與討論和交流活動(dòng)？是否需要采取措施來提高那些參與度較低的學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性？學(xué)業(yè)評價(jià)的有效性：學(xué)業(yè)評價(jià)是否能夠全面反映學(xué)生的生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)水平？是否需要調(diào)整評價(jià)方式和標(biāo)準(zhǔn)來更準(zhǔn)確地評估學(xué)生的學(xué)習(xí)成果和能力水平？教學(xué)資源的利用：是否充分利用了現(xiàn)有的教學(xué)資源和手段來輔助教學(xué)活動(dòng)的開展？是否需要引入更多的教學(xué)資源和工具來提高教學(xué)效果和質(zhì)量？通過不斷反思和改進(jìn)教學(xué)方法和策略，教師可以更好地滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求和能力發(fā)展，提高教學(xué)質(zhì)量和效果。教師還應(yīng)關(guān)注學(xué)科發(fā)展的最新動(dòng)態(tài)和趨勢，不斷更新自己的知識和技能儲備，以適應(yīng)不斷變化的教學(xué)環(huán)境和需求。九、學(xué)業(yè)評價(jià)一、教學(xué)目標(biāo)設(shè)定根據(jù)《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》的要求，結(jié)合2020版滬科技版高中生物學(xué)選擇性必修3《生物技術(shù)與工程》第1章《發(fā)酵工程》的教學(xué)內(nèi)容，本章節(jié)的教學(xué)目標(biāo)設(shè)定如下：（一）生命觀念結(jié)構(gòu)與功能觀：學(xué)生能夠理解微生物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與其功能之間的關(guān)系，認(rèn)識到培養(yǎng)基中的不同成分如何滿足微生物生長和代謝的需求。物質(zhì)與能量觀：學(xué)生能夠闡述微生物在發(fā)酵過程中物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)化過程，理解發(fā)酵工程如何利用微生物的生命活動(dòng)來生產(chǎn)和積累所需產(chǎn)品。穩(wěn)態(tài)與平衡觀：學(xué)生能夠理解微生物在發(fā)酵過程中需要維持內(nèi)部環(huán)境的穩(wěn)態(tài)，以及如何通過調(diào)控發(fā)酵條件來保持微生物的穩(wěn)定生長和代謝。進(jìn)化與適應(yīng)觀：學(xué)生能夠認(rèn)識到微生物在長期的進(jìn)化過程中形成了適應(yīng)不同環(huán)境的特性，這些特性在發(fā)酵工程中得到了充分的應(yīng)用。（二）科學(xué)思維歸納與概括：學(xué)生能夠歸納和總結(jié)微生物生長所需的基本營養(yǎng)物質(zhì)和生長條件，以及不同微生物在發(fā)酵過程中的特性。演繹與推理：學(xué)生能夠根據(jù)微生物的生長特性和發(fā)酵原理，推理出如何設(shè)計(jì)和優(yōu)化發(fā)酵工藝來提高產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量。模型與建模：學(xué)生能夠利用數(shù)學(xué)模型來描述和預(yù)測微生物的生長和發(fā)酵過程，以及發(fā)酵條件對微生物發(fā)酵的影響。批判性思維：學(xué)生能夠批判性地評估不同發(fā)酵工藝和產(chǎn)品的優(yōu)缺點(diǎn)，提出改進(jìn)和創(chuàng)新的建議。（三）科學(xué)探究提出問題：學(xué)生能夠基于生活經(jīng)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)觀察，提出與發(fā)酵工程相關(guān)的問題，如如何提高發(fā)酵效率、如何優(yōu)化發(fā)酵條件等。設(shè)計(jì)并實(shí)施探究方案：學(xué)生能夠設(shè)計(jì)并實(shí)施探究實(shí)驗(yàn)，如酵母浸粉胨葡萄糖培養(yǎng)基的配制、酵母的分離和純化、土壤中分解尿素細(xì)菌的分離與計(jì)數(shù)等，以驗(yàn)證自己的假設(shè)。收集和分析數(shù)據(jù)：學(xué)生能夠收集和分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，運(yùn)用科學(xué)術(shù)語和圖表來展示實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行解釋和討論。交流與合作：學(xué)生能夠與他人合作進(jìn)行科學(xué)探究，分享實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和結(jié)果，討論實(shí)驗(yàn)過程中遇到的問題和解決方案。（四）社會(huì)責(zé)任科學(xué)實(shí)踐：學(xué)生能夠運(yùn)用所學(xué)知識和技能參與科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)，如發(fā)酵工程產(chǎn)品的開發(fā)和生產(chǎn)，為社會(huì)提供有益的產(chǎn)品和服務(wù)。環(huán)境保護(hù)：學(xué)生能夠認(rèn)識到發(fā)酵工程在環(huán)境保護(hù)和資源利用方面的重要性，如利用微生物發(fā)酵生產(chǎn)生物降解塑料、利用廢棄物發(fā)酵生產(chǎn)生物飼料等。健康意識：學(xué)生能夠了解發(fā)酵工程在醫(yī)藥和食品工業(yè)中的應(yīng)用，如抗生素的生產(chǎn)、發(fā)酵食品的制作等，增強(qiáng)健康意識和食品安全意識。倫理道德：學(xué)生能夠遵守科學(xué)倫理和道德規(guī)范，如在進(jìn)行微生物實(shí)驗(yàn)時(shí)注意安全操作、防止微生物污染等。二、學(xué)習(xí)目標(biāo)設(shè)定基于上述教學(xué)目標(biāo)，本章節(jié)的學(xué)習(xí)目標(biāo)設(shè)定如下：（一）生命觀念學(xué)生能夠闡述微生物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能，以及培養(yǎng)基中的不同成分對微生物生長和代謝的影響。學(xué)生能夠理解發(fā)酵過程中微生物的物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)化過程，以及如何通過調(diào)控發(fā)酵條件來優(yōu)化發(fā)酵工藝。學(xué)生能夠認(rèn)識到微生物在發(fā)酵過程中需要維持內(nèi)部環(huán)境的穩(wěn)態(tài)，以及穩(wěn)態(tài)失衡對微生物生長和代謝的影響。學(xué)生能夠了解微生物的進(jìn)化歷程和適應(yīng)特性，以及這些特性在發(fā)酵工程中的應(yīng)用。（二）科學(xué)思維學(xué)生能夠歸納和總結(jié)微生物生長所需的基本營養(yǎng)物質(zhì)和生長條件，以及不同微生物在發(fā)酵過程中的特性差異。學(xué)生能夠根據(jù)微生物的生長特性和發(fā)酵原理，運(yùn)用演繹和推理的方法設(shè)計(jì)和優(yōu)化發(fā)酵工藝。學(xué)生能夠利用數(shù)學(xué)模型來描述和預(yù)測微生物的生長和發(fā)酵過程，以及發(fā)酵條件對微生物發(fā)酵的影響程度。學(xué)生能夠批判性地評估不同發(fā)酵工藝和產(chǎn)品的優(yōu)缺點(diǎn)，提出改進(jìn)和創(chuàng)新的建議，并論證其可行性。（三）科學(xué)探究學(xué)生能夠基于生活經(jīng)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)觀察，提出與發(fā)酵工程相關(guān)的問題，并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案來驗(yàn)證自己的假設(shè)。學(xué)生能夠獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)操作，包括培養(yǎng)基的配制、微生物的分離和純化、發(fā)酵條件的調(diào)控等，并準(zhǔn)確記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。學(xué)生能夠運(yùn)用科學(xué)術(shù)語和圖表來展示實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行解釋和討論，提出可能的原因和改進(jìn)措施。學(xué)生能夠與他人合作進(jìn)行科學(xué)探究，分享實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和結(jié)果，討論實(shí)驗(yàn)過程中遇到的問題和解決方案，共同推進(jìn)實(shí)驗(yàn)研究的進(jìn)展。（四）社會(huì)責(zé)任學(xué)生能夠運(yùn)用所學(xué)知識和技能參與科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)，如參與發(fā)酵工程產(chǎn)品的研發(fā)和生產(chǎn)過程，為社會(huì)提供有益的產(chǎn)品和服務(wù)。學(xué)生能夠認(rèn)識到發(fā)酵工程在環(huán)境保護(hù)和資源利用方面的重要性，并積極參與相關(guān)環(huán)?；顒?dòng)和社會(huì)實(shí)踐。學(xué)生能夠了解發(fā)酵工程在醫(yī)藥和食品工業(yè)中的應(yīng)用及其對人體健康的影響，增強(qiáng)健康意識和食品安全意識。學(xué)生能夠遵守科學(xué)倫理和道德規(guī)范，在進(jìn)行微生物實(shí)驗(yàn)時(shí)注意安全操作、防止微生物污染等，并積極參與科學(xué)普及和宣傳活動(dòng)。三、評價(jià)目標(biāo)設(shè)定基于上述教學(xué)目標(biāo)和學(xué)習(xí)目標(biāo)，本章節(jié)的評價(jià)目標(biāo)設(shè)定如下：（一）生命觀念評價(jià)評價(jià)內(nèi)容：學(xué)生對微生物細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能的理解程度；學(xué)生對發(fā)酵過程中物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)化過程的理解程度；學(xué)生對微生物穩(wěn)態(tài)與平衡的理解程度；學(xué)生對微生物進(jìn)化與適應(yīng)特性的理解程度。評價(jià)方法：通過觀察學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中的操作表現(xiàn)和對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的解釋來評價(jià)；通過提問和討論來了解學(xué)生對生命觀念相關(guān)知識的理解和應(yīng)用情況；通過作業(yè)和測試來檢驗(yàn)學(xué)生對生命觀念相關(guān)知識的掌握程度。（二）科學(xué)思維評價(jià)評價(jià)內(nèi)容：學(xué)生的歸納與概括能力；學(xué)生的演繹與推理能力；學(xué)生的模型與建模能力；學(xué)生的批判性思維能力。評價(jià)方法：通過觀察學(xué)生在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)分析過程中的表現(xiàn)來評價(jià)其科學(xué)思維能力；通過提問和討論來引導(dǎo)學(xué)生展示和解釋其科學(xué)思維過程；通過作業(yè)和測試來檢驗(yàn)學(xué)生運(yùn)用科學(xué)思維方法解決問題的能力。（三）科學(xué)探究評價(jià)評價(jià)內(nèi)容：學(xué)生提出問題的能力；學(xué)生設(shè)計(jì)并實(shí)施探究方案的能力；學(xué)生收集和分析數(shù)據(jù)的能力；學(xué)生交流與合作的能力。評價(jià)方法：通過觀察學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中的表現(xiàn)來評價(jià)其科學(xué)探究能力；通過提問和討論來引導(dǎo)學(xué)生分享和討論其探究過程和結(jié)果；通過作業(yè)和測試來檢驗(yàn)學(xué)生科學(xué)探究能力的掌握程度和應(yīng)用情況。（四）社會(huì)責(zé)任評價(jià)評價(jià)內(nèi)容：學(xué)生參與科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)的意識和能力；學(xué)生的環(huán)境保護(hù)意識和行為；學(xué)生的健康意識和食品安全意識；學(xué)生的科學(xué)倫理和道德規(guī)范遵守情況。評價(jià)方法：通過觀察學(xué)生在科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)中的表現(xiàn)來評價(jià)其社會(huì)責(zé)任意識和能力；通過提問和討論來引導(dǎo)學(xué)生分享和討論其參與科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)的經(jīng)驗(yàn)和感受；通過作業(yè)和測試來檢驗(yàn)學(xué)生對社會(huì)責(zé)任相關(guān)知識的掌握程度和應(yīng)用情況。還可以通過社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)和志愿服務(wù)等方式來評價(jià)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任意識和能力。四、具體評價(jià)方案（一）生命觀念評價(jià)方案實(shí)驗(yàn)觀察與評價(jià)：在實(shí)驗(yàn)過程中，觀察學(xué)生對微生物細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能的觀察情況，以及他們對發(fā)酵過程中物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)化過程的理解程度。通過提問和討論來引導(dǎo)學(xué)生解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果，評價(jià)他們對生命觀念相關(guān)知識的理解和應(yīng)用情況。作業(yè)與測試評價(jià)：設(shè)計(jì)相關(guān)的作業(yè)和測試題目，檢驗(yàn)學(xué)生對生命觀念相關(guān)知識的掌握程度。作業(yè)題目可以包括微生物細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能的描述、發(fā)酵過程中物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)化過程的解釋等；測試題目可以包括選擇題、填空題和簡答題等形式，全面考察學(xué)生對生命觀念相關(guān)知識的理解和應(yīng)用能力。（二）科學(xué)思維評價(jià)方案實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)分析評價(jià)：在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)分析過程中，觀察學(xué)生的科學(xué)思維表現(xiàn)。評價(jià)他們是否能夠根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵笤O(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)方案；是否能夠準(zhǔn)確地收集和分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；是否能夠運(yùn)用科學(xué)術(shù)語和圖表來展示實(shí)驗(yàn)結(jié)果并進(jìn)行解釋和討論。通過提問和討論來引導(dǎo)學(xué)生展示和解釋其科學(xué)思維過程，評價(jià)他們的科學(xué)思維能力。作業(yè)與測試評價(jià)：設(shè)計(jì)相關(guān)的作業(yè)和測試題目，檢驗(yàn)學(xué)生的科學(xué)思維能力。作業(yè)題目可以包括實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案的撰寫、數(shù)據(jù)分析報(bào)告的編寫等；測試題目可以包括選擇題、判斷題和案例分析題等形式，全面考察學(xué)生運(yùn)用科學(xué)思維方法解決問題的能力。（三）科學(xué)探究評價(jià)方案實(shí)驗(yàn)過程評價(jià)：在實(shí)驗(yàn)過程中，觀察學(xué)生的探究表現(xiàn)。評價(jià)他們是否能夠根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵筇岢鲇袃r(jià)值的問題；是否能夠設(shè)計(jì)并實(shí)施合理的探究方案；是否能夠準(zhǔn)確地收集和分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；是否能夠與他人合作進(jìn)行科學(xué)探究并分享實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和結(jié)果。通過提問和討論來引導(dǎo)學(xué)生分享和討論其探究過程和結(jié)果，評價(jià)他們的科學(xué)探究能力。作業(yè)與測試評價(jià)：設(shè)計(jì)相關(guān)的作業(yè)和測試題目，檢驗(yàn)學(xué)生的科學(xué)探究能力。作業(yè)題目可以包括探究報(bào)告的撰寫、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的整理和分析等；測試題目可以包括選擇題、填空題和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題等形式，全面考察學(xué)生的科學(xué)探究能力。（四）社會(huì)責(zé)任評價(jià)方案社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)評價(jià)：組織學(xué)生參與科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)和社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)，如發(fā)酵工程產(chǎn)品的研發(fā)和生產(chǎn)過程、環(huán)保宣傳活動(dòng)、志愿服務(wù)等。通過觀察學(xué)生在活動(dòng)中的表現(xiàn)來評價(jià)其社會(huì)責(zé)任意識和能力。評價(jià)他們是否能夠積極參與活動(dòng)并發(fā)揮自己的作用；是否能夠遵守活動(dòng)規(guī)則和要求；是否能夠與他人合作完成任務(wù)并分享經(jīng)驗(yàn)和感受。作業(yè)與測試評價(jià)：設(shè)計(jì)相關(guān)的作業(yè)和測試題目，檢驗(yàn)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任意識和能力。作業(yè)題目可以包括科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)的總結(jié)和反思、環(huán)保知識的了解和應(yīng)用等；測試題目可以包括選擇題、簡答題和論述題等形式，全面考察學(xué)生對社會(huì)責(zé)任相關(guān)知識的掌握程度和應(yīng)用情況。本章節(jié)的學(xué)業(yè)評價(jià)旨在全面考察學(xué)生對發(fā)酵工程相關(guān)知識的理解和掌握程度，以及他們在生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究和社會(huì)責(zé)任等方面的表現(xiàn)和發(fā)展情況。通過多元化的評價(jià)方法和手段，我們可以更加準(zhǔn)確地了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和成長需求，為他們提供更加有針對性的指導(dǎo)和支持。十、大單元實(shí)施思路及教學(xué)結(jié)構(gòu)圖1.大單元實(shí)施思路針對2020版滬科技版高中生物學(xué)選擇性必修3《生物技術(shù)與工程》中的第1章《發(fā)酵工程》，本大單元的實(shí)施思路旨在通過一系列精心設(shè)計(jì)的探究實(shí)驗(yàn)和虛擬仿真活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生深入理解發(fā)酵工程的基本原理、操作步驟及其在食品、醫(yī)藥等領(lǐng)域的應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生的生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。具體實(shí)施思路如下：1.1引入與導(dǎo)入情境創(chuàng)設(shè)：通過展示發(fā)酵工程在現(xiàn)代社會(huì)中的廣泛應(yīng)用實(shí)例，如酸奶、醬油、抗生素等的生產(chǎn)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和好奇心。提出問題：引導(dǎo)學(xué)生思考如何從自然環(huán)境中分離得到生產(chǎn)特定產(chǎn)品的微生物，以及如何通過發(fā)酵工程進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)。1.2理論知識學(xué)習(xí)概念講解：介紹發(fā)酵工程的基本概念、原理及其在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用。生命觀念培養(yǎng)：通過講解微生物的生長條件、營養(yǎng)物質(zhì)需求等，培養(yǎng)學(xué)生的結(jié)構(gòu)與功能觀、物質(zhì)與能量觀等生命觀念。1.3探究實(shí)驗(yàn)實(shí)施實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備：組織學(xué)生分組，準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)所需材料、器具和試劑。實(shí)驗(yàn)操作：按照實(shí)驗(yàn)步驟，引導(dǎo)學(xué)生逐步完成酵母浸粉胨葡萄糖培養(yǎng)基的配制、酵母的分離和純化、土壤中分解尿素細(xì)菌的分離與計(jì)數(shù)、果酒和果醋的制作、酸奶的制作等實(shí)驗(yàn)。數(shù)據(jù)記錄與分析：要求學(xué)生詳細(xì)記錄實(shí)驗(yàn)過程中的數(shù)據(jù)，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。1.4虛擬仿真活動(dòng)活動(dòng)設(shè)計(jì)：利用虛擬仿真軟件，設(shè)計(jì)發(fā)酵條件對微生物發(fā)酵影響的探究活動(dòng)。活動(dòng)實(shí)施：組織學(xué)生在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行虛擬仿真操作，調(diào)控發(fā)酵條件，觀察微生物的生長和代謝產(chǎn)物的積累情況。結(jié)果討論：引導(dǎo)學(xué)生討論不同發(fā)酵條件對微生物發(fā)酵的影響，加深對發(fā)酵工程原理的理解。1.5總結(jié)與拓展知識總結(jié)：對本單元所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)回顧，強(qiáng)調(diào)發(fā)酵工程的基本原理、操作步驟和應(yīng)用領(lǐng)域。拓展延伸：介紹發(fā)酵工程在環(huán)保、新能源等領(lǐng)域的應(yīng)用前景，鼓勵(lì)學(xué)生關(guān)注發(fā)酵工程的最新研究動(dòng)態(tài)和技術(shù)進(jìn)展。1.6學(xué)業(yè)評價(jià)過程性評價(jià)：通過觀察學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作和虛擬仿真活動(dòng)中的表現(xiàn)，評價(jià)學(xué)生的科學(xué)探究能力和科學(xué)思維能力。結(jié)果性評價(jià)：根據(jù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告和虛擬仿真活動(dòng)結(jié)果，評價(jià)學(xué)生對發(fā)酵工程原理和應(yīng)用的理解程度。2.教學(xué)目標(biāo)設(shè)定（一）生命觀念結(jié)構(gòu)與功能觀：學(xué)生能夠理解微生物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功能之間的關(guān)系，如細(xì)胞壁、細(xì)胞膜、細(xì)胞核等結(jié)構(gòu)在微生物生長和代謝中的作用。物質(zhì)與能量觀：學(xué)生能夠認(rèn)識到微生物在生長和代謝過程中需要攝取營養(yǎng)物質(zhì)，進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換和物質(zhì)循環(huán)，維持生命活動(dòng)。穩(wěn)態(tài)與平衡觀：學(xué)生能夠理解微生物在生長過程中需要保持內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)和平衡，如通過調(diào)節(jié)pH值、溫度等條件來維持生長狀態(tài)。（二）科學(xué)思維歸納與概括：學(xué)生能夠通過對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的歸納和概括，總結(jié)出微生物生長和代謝的一般規(guī)律。演繹與推理：學(xué)生能夠根據(jù)已知的生物學(xué)原理和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，推導(dǎo)出新的結(jié)論或預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果。模型與建模：學(xué)生能夠利用數(shù)學(xué)模型或?qū)嵨锬Ｐ蛠砟M微生物的生長和代謝過程，加深對發(fā)酵工程原理的理解。批判性思維：學(xué)生能夠批判性地分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)結(jié)果，識別實(shí)驗(yàn)中的誤差和局限性，提出改進(jìn)建議。創(chuàng)造性思維：學(xué)生能夠發(fā)揮創(chuàng)造性思維，設(shè)計(jì)新的實(shí)驗(yàn)方案或探究方法，探索發(fā)酵工程的新應(yīng)用和新領(lǐng)域。（三）科學(xué)探究問題發(fā)現(xiàn)：學(xué)生能夠主動(dòng)發(fā)現(xiàn)并提出與發(fā)酵工程相關(guān)的問題，如如何提高微生物的生長速率、如何優(yōu)化發(fā)酵條件等。方案設(shè)計(jì)：學(xué)生能夠根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)條件，設(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)方案，包括實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)材料、實(shí)驗(yàn)器具等。實(shí)驗(yàn)操作：學(xué)生能夠熟練地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，掌握微生物的分離、純化和培養(yǎng)技術(shù)，以及發(fā)酵條件的調(diào)控技術(shù)。數(shù)據(jù)分析：學(xué)生能夠運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，得出科學(xué)的結(jié)論。結(jié)果交流：學(xué)生能夠準(zhǔn)確地表達(dá)實(shí)驗(yàn)結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)論，與他人進(jìn)行交流和討論，分享實(shí)驗(yàn)心得和體會(huì)。（四）社會(huì)責(zé)任環(huán)保意識：學(xué)生能夠認(rèn)識到發(fā)酵工程在環(huán)保領(lǐng)域的應(yīng)用前景，如利用微生物降解有機(jī)廢棄物、生產(chǎn)生物降解塑料等。健康意識：學(xué)生能夠了解發(fā)酵工程在食品工業(yè)中的應(yīng)用，如生產(chǎn)酸奶、醬油等調(diào)味品和食品添加劑，增強(qiáng)健康飲食意識。社會(huì)責(zé)任感：學(xué)生能夠認(rèn)識到自己在社會(huì)中的角色和責(zé)任，積極參與發(fā)酵工程的研究和應(yīng)用實(shí)踐，為人類的可持續(xù)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。3.教學(xué)結(jié)構(gòu)圖++|發(fā)酵工程大單元|++|v++|1.引入與導(dǎo)入|++|v++|2.理論知識學(xué)習(xí)|++|v++|3.探究實(shí)驗(yàn)實(shí)施|++|v++|(1)培養(yǎng)基配制||(2)酵母分離純化||(3)細(xì)菌分離計(jì)數(shù)||(4)果酒果醋制作||(5)酸奶制作|++|v++|4.虛擬仿真活動(dòng)|++|v++|5.總結(jié)與拓展|++|v++|6.學(xué)業(yè)評價(jià)|++|v++|(1)過程性評價(jià)||(2)結(jié)果性評價(jià)|++4.具體教學(xué)實(shí)施步驟4.1引入與導(dǎo)入（1課時(shí)）教學(xué)內(nèi)容：展示發(fā)酵工程在現(xiàn)代社會(huì)中的廣泛應(yīng)用實(shí)例，如酸奶、醬油、抗生素等的生產(chǎn)。教學(xué)活動(dòng)：通過多媒體展示發(fā)酵工程的應(yīng)用實(shí)例，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。引導(dǎo)學(xué)生思考如何從自然環(huán)境中分離得到生產(chǎn)特定產(chǎn)品的微生物。介紹發(fā)酵工程的基本概念和原理。教學(xué)資源：多媒體課件、發(fā)酵工程應(yīng)用實(shí)例圖片和視頻。4.2理論知識學(xué)習(xí)（2課時(shí)）教學(xué)內(nèi)容：發(fā)酵工程的基本原理。微生物的生長條件和營養(yǎng)物質(zhì)需求。發(fā)酵工程在食品、醫(yī)藥等領(lǐng)域的應(yīng)用。教學(xué)活動(dòng)：講解發(fā)酵工程的基本原理和操作步驟。分析微生物的生長條件和營養(yǎng)物質(zhì)需求，培養(yǎng)學(xué)生的結(jié)構(gòu)與功能觀、物質(zhì)與能量觀等生命觀念。介紹發(fā)酵工程在食品、醫(yī)藥等領(lǐng)域的應(yīng)用實(shí)例，拓寬學(xué)生的視野。教學(xué)資源：教材、多媒體課件、發(fā)酵工程應(yīng)用實(shí)例圖片和視頻。4.3探究實(shí)驗(yàn)實(shí)施（共10課時(shí)，每個(gè)實(shí)驗(yàn)2課時(shí)）4.3.1探究·實(shí)驗(yàn)1-1酵母浸粉胨葡萄糖培養(yǎng)基的配制（2課時(shí)）實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簩W(xué)習(xí)和掌握配制培養(yǎng)基的一般方法和步驟。實(shí)驗(yàn)原理：培養(yǎng)基為微生物提供所需營養(yǎng)物質(zhì)，包括碳源、氮源、生長因子、無機(jī)鹽和水等。實(shí)驗(yàn)材料：燒杯、三角燒瓶、培養(yǎng)皿、玻璃棒、酒精燈、天平、滅菌鍋、酵母浸粉、蛋白胨、葡萄糖、瓊脂等。實(shí)驗(yàn)步驟：稱量：按照配方稱量所需營養(yǎng)物質(zhì)。溶解：將營養(yǎng)物質(zhì)溶解在蒸餾水中，加熱攪拌至完全溶解。調(diào)pH值：用NaOH或HCl溶液調(diào)節(jié)pH值至適宜范圍。分裝與滅菌：將培養(yǎng)基分裝到三角燒瓶中，用牛皮紙包扎封口后滅菌。倒平板：在超凈工作臺中，將滅菌后的培養(yǎng)基倒入培養(yǎng)皿中，冷卻凝固后備用。結(jié)果分析：觀察培養(yǎng)基平板是否有雜菌污染，分析可能的污染原因。教學(xué)資源：實(shí)驗(yàn)器材、試劑、多媒體課件、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)手冊。4.3.2探究·實(shí)驗(yàn)1-2酵母的分離和純化（2課時(shí)）實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簩W(xué)會(huì)平板劃線法和稀釋涂布平板法的操作方法，學(xué)會(huì)觀察與區(qū)分平板劃線法和稀釋涂布平板法的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。實(shí)驗(yàn)原理：通過平板劃線法和稀釋涂布平板法，使微生物在固體培養(yǎng)基上生長形成單菌落，從而獲得純種培養(yǎng)物。實(shí)驗(yàn)材料：酵母液、接種環(huán)、涂布棒、移液器、無菌移液器吸頭、酒精燈、試管、培養(yǎng)皿、恒溫培養(yǎng)箱等。實(shí)驗(yàn)步驟：平板劃線法：用接種環(huán)蘸取酵母液，在固體培養(yǎng)基上連續(xù)劃線，形成單菌落。稀釋涂布平板法：將酵母液進(jìn)行適當(dāng)稀釋后，用涂布棒均勻涂布在固體培養(yǎng)基上。培養(yǎng)與觀察：將平板置于恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)一段時(shí)間后，觀察并記錄菌落特征。結(jié)果分析：比較平板劃線法和稀釋涂布平板法的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，分析菌落特征。教學(xué)資源：實(shí)驗(yàn)器材、試劑、多媒體課件、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)手冊。4.3.3探究·實(shí)驗(yàn)1-3土壤中分解尿素細(xì)菌的分離與計(jì)數(shù)（2課時(shí)）實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簩W(xué)會(huì)從土壤中分離得到分解尿素細(xì)菌的方法，通過計(jì)數(shù)統(tǒng)計(jì)1g土樣中分解尿素細(xì)菌的數(shù)量。實(shí)驗(yàn)原理：利用選擇培養(yǎng)基（以尿素為唯一氮源）從土壤中分離出分解尿素細(xì)菌。實(shí)驗(yàn)材料：土壤樣品、燒杯、量筒、三角燒瓶、培養(yǎng)皿、玻璃棒、涂布棒、移液器、無菌移液器吸頭、酒精燈、恒溫培養(yǎng)箱等。實(shí)驗(yàn)步驟：配制培養(yǎng)基：配制LB瓊脂培養(yǎng)基和尿素瓊脂培養(yǎng)基。制備細(xì)菌懸液：將土壤樣品加入無菌水中振蕩制成細(xì)菌懸液，并進(jìn)行適當(dāng)稀釋。涂布與培養(yǎng)：將細(xì)菌懸液涂布在LB瓊脂培養(yǎng)基和尿素瓊脂培養(yǎng)基上，置于恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。觀察與計(jì)數(shù)：觀察并記錄平板上的菌落數(shù)量，根據(jù)稀釋倍數(shù)計(jì)算土樣中分解尿素細(xì)菌的數(shù)量。結(jié)果分析：比較兩種培養(yǎng)基平板上的菌落數(shù)量差異，分析原因。教學(xué)資源：實(shí)驗(yàn)器材、試劑、多媒體課件、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)手冊。4.3.4探究·實(shí)驗(yàn)1-4果酒和果醋的制作（2課時(shí)）實(shí)驗(yàn)?zāi)康模赫莆展坪凸椎闹谱髟砗头椒?。?shí)驗(yàn)原理：果酒的制作利用酵母在無氧條件下進(jìn)行酒精發(fā)酵；果醋的制作利用醋酸菌在有氧條件下進(jìn)行醋酸發(fā)酵。實(shí)驗(yàn)材料：新鮮水果（如葡萄、蘋果等）、釀酒酵母、醋酸菌、燒杯、廣口瓶、三孔膠塞、溫度計(jì)、紗布、硅膠管、止水夾、過濾器、榨汁機(jī)等。實(shí)驗(yàn)步驟：果酒的制作：將水果洗凈搗碎榨汁后，加入酵母培養(yǎng)物進(jìn)行無氧發(fā)酵；發(fā)酵結(jié)束后過濾并檢測酒精含量。果醋的制作：將果酒加入醋酸菌液進(jìn)行有氧發(fā)酵；發(fā)酵結(jié)束后測定pH值并記錄外觀和香氣特征。結(jié)果分析：比較果酒和果醋的外觀、香氣和口感差異，分析發(fā)酵原理。教學(xué)資源：實(shí)驗(yàn)器材、試劑、多媒體課件、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)手冊。4.3.5探究·實(shí)驗(yàn)1-5酸奶的制作（2課時(shí)）實(shí)驗(yàn)?zāi)康模赫莆账崮痰闹谱髟砗头椒?。?shí)驗(yàn)原理：利用乳酸菌在發(fā)酵過程中產(chǎn)生乳酸使牛奶凝固并產(chǎn)生獨(dú)特風(fēng)味。實(shí)驗(yàn)材料：優(yōu)質(zhì)全脂奶粉或新鮮牛奶、蔗糖、新鮮優(yōu)質(zhì)酸奶或市售酸奶菌粉、三角燒瓶、恒溫水浴鍋、恒溫培養(yǎng)箱、冰箱等。實(shí)驗(yàn)步驟：原料配制：將奶粉或牛奶與蔗糖混合均勻后消毒。接種與發(fā)酵：將酸奶或酸奶菌粉作為菌種接入原料中進(jìn)行發(fā)酵。后熟與保存：發(fā)酵結(jié)束后將酸奶置于低溫下后熟并保存。結(jié)果分析：觀察并記錄酸奶的色澤、組織狀態(tài)、氣味和滋味等特征，分析發(fā)酵原理。教學(xué)資源：實(shí)驗(yàn)器材、試劑、多媒體課件、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)手冊。4.4虛擬仿真活動(dòng)（2課時(shí)）活動(dòng)目的：了解滿足微生物發(fā)酵所需的條件，通過虛擬仿真操作調(diào)控微生物的發(fā)酵過程。活動(dòng)內(nèi)容：利用虛擬仿真軟件設(shè)定發(fā)酵條件（如溫度、pH值、溶解氧等）。觀察并記錄不同發(fā)酵條件下微生物的生長情況和代謝產(chǎn)物的積累情況。分析并討論不同發(fā)酵條件對微生物發(fā)酵的影響。教學(xué)資源：虛擬仿真軟件、多媒體課件、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)手冊。4.5總結(jié)與拓展（1課時(shí)）教學(xué)內(nèi)容：對本單元所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)回顧。介紹發(fā)酵工程在環(huán)保、新能源等領(lǐng)域的應(yīng)用前景。教學(xué)活動(dòng)：組織學(xué)生進(jìn)行小組討論，分享學(xué)習(xí)心得和體會(huì)。引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注發(fā)酵工程的最新研究動(dòng)態(tài)和技術(shù)進(jìn)展。教學(xué)資源：多媒體課件、發(fā)酵工程應(yīng)用前景相關(guān)文獻(xiàn)資料。4.6學(xué)業(yè)評價(jià)（貫穿整個(gè)單元教學(xué)過程）過程性評價(jià)：觀察學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作和虛擬仿真活動(dòng)中的表現(xiàn)，評價(jià)學(xué)生的科學(xué)探究能力和科學(xué)思維能力。記錄學(xué)生在課堂上的參與情況和互動(dòng)情況，評價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度和合作精神。結(jié)果性評價(jià)：根據(jù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告和虛擬仿真活動(dòng)結(jié)果，評價(jià)學(xué)生對發(fā)酵工程原理和應(yīng)用的理解程度。組織學(xué)生進(jìn)行期末測試或項(xiàng)目式學(xué)習(xí)評價(jià)，全面評估學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)水平。通過以上教學(xué)實(shí)施步驟，旨在引導(dǎo)學(xué)生深入理解發(fā)酵工程的基本原理、操作步驟及其在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生的生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。通過豐富多樣的教學(xué)活動(dòng)和評價(jià)方式，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性，促進(jìn)其全面發(fā)展。十一、大情境、大任務(wù)創(chuàng)設(shè)一、引言在《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》的指導(dǎo)下，針對2020版滬科技版高中生物學(xué)選擇性必修3《生物技術(shù)與工程》第1章《發(fā)酵工程》的教學(xué)內(nèi)容，我們精心創(chuàng)設(shè)了一個(gè)大情境與大任務(wù)。這一設(shè)計(jì)旨在通過真實(shí)世界的情境和問題，引導(dǎo)學(xué)生在解決實(shí)際問題的過程中，深入理解發(fā)酵工程的基本原理、操作步驟及其在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，包括生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究和社會(huì)責(zé)任。二、大情境設(shè)計(jì)（一）情境背景隨著生物技術(shù)的飛速發(fā)展，發(fā)酵工程在現(xiàn)代工業(yè)、醫(yī)藥、食品等領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛。從傳統(tǒng)的醬油、酸奶制作到現(xiàn)代抗生素、疫苗的生產(chǎn)，發(fā)酵工程都發(fā)揮著不可替代的作用。隨著全球人口的增長和資源的日益緊張，如何高效、環(huán)保地利用發(fā)酵工程生產(chǎn)人類所需的生物產(chǎn)品，成為了擺在我們面前的重要課題。（二）情境描述假設(shè)你是一名生物科技公司的研發(fā)人員，公司致力于利用發(fā)酵工程生產(chǎn)高效、環(huán)保的生物產(chǎn)品。近期，公司接到了一項(xiàng)重要任務(wù)：開發(fā)一種新型酸奶產(chǎn)品，該產(chǎn)品不僅要口感獨(dú)特、營養(yǎng)豐富，還要具有一定的保健功能。公司還希望利用發(fā)酵工程處理城市生活垃圾中的有機(jī)廢棄物，將其轉(zhuǎn)化為生物肥料或生物能源，實(shí)現(xiàn)資源的循環(huán)利用。為了完成這一任務(wù)，你需要深入研究發(fā)酵工程的基本原理和操作步驟，掌握微生物的分離、純化和培養(yǎng)技術(shù)，以及發(fā)酵條件的調(diào)控技術(shù)。在此基礎(chǔ)上，你還需要設(shè)計(jì)并實(shí)施一系列探究實(shí)驗(yàn)，優(yōu)化發(fā)酵工藝，提高產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量。三、大任務(wù)設(shè)計(jì)（一）任務(wù)目標(biāo)生命觀念：學(xué)生能夠理解微生物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功能之間的關(guān)系，認(rèn)識到微生物在生長和代謝過程中需要攝取營養(yǎng)物質(zhì)，進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換和物質(zhì)循環(huán)，維持生命活動(dòng)。學(xué)生能夠理解微生物在發(fā)酵工程中的重要作用，以及發(fā)酵過程對微生物生長和代謝的影響。科學(xué)思維：學(xué)生能夠通過對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的歸納和概括，總結(jié)出微生物生長和代謝的一般規(guī)律。學(xué)生能夠根據(jù)已知的生物學(xué)原理和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，推導(dǎo)出新的結(jié)論或預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果。學(xué)生還能夠利用數(shù)學(xué)模型或?qū)嵨锬Ｐ蛠砟M微生物的生長和代謝過程，加深對發(fā)酵工程原理的理解。科學(xué)探究：學(xué)生能夠主動(dòng)發(fā)現(xiàn)并提出與發(fā)酵工程相關(guān)的問題，如如何提高微生物的生長速率、如何優(yōu)化發(fā)酵條件等。學(xué)生能夠根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)條件，設(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)方案，包括實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)材料、實(shí)驗(yàn)器具等。在實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生能夠熟練地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，掌握微生物的分離、純化和培養(yǎng)技術(shù)，以及發(fā)酵條件的調(diào)控技術(shù)。學(xué)生能夠運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，得出科學(xué)的結(jié)論，并與他人進(jìn)行交流和討論。社會(huì)責(zé)任：學(xué)生能夠認(rèn)識到發(fā)酵工程在環(huán)保領(lǐng)域的應(yīng)用前景，如利用微生物降解有機(jī)廢棄物、生產(chǎn)生物降解塑料等。學(xué)生能夠了解發(fā)酵工程在食品工業(yè)中的應(yīng)用，如生產(chǎn)酸奶、醬油等調(diào)味品和食品添加劑，增強(qiáng)健康飲食意識。學(xué)生還能夠認(rèn)識到自己在社會(huì)中的角色和責(zé)任，積極參與發(fā)酵工程的研究和應(yīng)用實(shí)踐，為人類的可持續(xù)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。（二）任務(wù)內(nèi)容任務(wù)一：酵母浸粉胨葡萄糖培養(yǎng)基的配制情境融入：作為生物科技公司的研發(fā)人員，你需要為后續(xù)的微生物培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)配制合適的培養(yǎng)基。酵母浸粉胨葡萄糖培養(yǎng)基是一種常用的微生物培養(yǎng)基，適用于多種酵母菌和細(xì)菌的培養(yǎng)。實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)：掌握培養(yǎng)基配制的一般方法和步驟，了解培養(yǎng)基中各成分的作用及其對微生物生長的影響。實(shí)驗(yàn)步驟：按照配方稱量所需營養(yǎng)物質(zhì)，包括酵母浸粉、蛋白胨、葡萄糖、瓊脂等。將營養(yǎng)物質(zhì)溶解在蒸餾水中，加熱攪拌至完全溶解。用NaOH或HCl溶液調(diào)節(jié)pH值至適宜范圍。將培養(yǎng)基分裝到三角燒瓶中，用牛皮紙包扎封口后滅菌。在超凈工作臺中，將滅菌后的培養(yǎng)基倒入培養(yǎng)皿中，冷卻凝固后備用。結(jié)果分析：觀察培養(yǎng)基平板是否有雜菌污染，分析可能的污染原因，并討論如何避免污染。任務(wù)二：酵母的分離和純化情境融入：在配制好培養(yǎng)基后，你需要從自然界中分離出純種的酵母菌，為后續(xù)的發(fā)酵實(shí)驗(yàn)提供菌種。實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)：掌握微生物分離和純化的基本方法，包括平板劃線法和稀釋涂布平板法。了解無菌技術(shù)在微生物研究和發(fā)酵工程中的重要性。實(shí)驗(yàn)步驟：準(zhǔn)備無菌操作臺和所需的無菌器具。采集自然環(huán)境中的樣品，如水果皮、土壤等，進(jìn)行預(yù)處理。采用平板劃線法或稀釋涂布平板法將樣品接種到培養(yǎng)基上。將培養(yǎng)皿置于適宜的溫度下培養(yǎng)，觀察并記錄菌落的生長情況。挑選單菌落進(jìn)行純化培養(yǎng)，直至獲得純種酵母菌。結(jié)果分析：根據(jù)菌落的特征（大小、形態(tài)、顏色等）區(qū)分不同的微生物，并討論如何判斷菌種的純度。任務(wù)三：土壤中分解尿素細(xì)菌的分離與計(jì)數(shù)情境融入：除了酵母菌外，你還需要分離出能夠分解尿素的細(xì)菌，以評估其在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用潛力。實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)：掌握土壤中微生物的分離與計(jì)數(shù)方法，了解分解尿素細(xì)菌在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用價(jià)值。實(shí)驗(yàn)步驟：采集土壤樣品，進(jìn)行預(yù)處理。采用選擇培養(yǎng)基（如以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基）進(jìn)行微生物的分離。利用平板劃線法或稀釋涂布平板法將樣品接種到選擇培養(yǎng)基上。將培養(yǎng)皿置于適宜的溫度下培養(yǎng)，觀察并記錄菌落的生長情況。采用稀釋涂布平板法進(jìn)行微生物的計(jì)數(shù)，計(jì)算土壤中分解尿素細(xì)菌的數(shù)量。結(jié)果分析：根據(jù)菌落的特征區(qū)分不同的微生物，并討論分解尿素細(xì)菌在農(nóng)業(yè)上的可能應(yīng)用。任務(wù)四：果酒和果醋的制作情境融入：作為新型酸奶產(chǎn)品的研發(fā)人員，你需要了解果酒和果醋的制作過程，以便在酸奶產(chǎn)品中添加果酒或果醋成分，提升產(chǎn)品的口感和營養(yǎng)價(jià)值。實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)：掌握果酒和果醋的制作原理和方法，了解發(fā)酵過程中微生物的作用和發(fā)酵條件的調(diào)控。實(shí)驗(yàn)步驟：準(zhǔn)備新鮮的水果（如葡萄、蘋果等）和所需的發(fā)酵器具。對水果進(jìn)行清洗、去皮、去籽等預(yù)處理。將水果搗碎或榨汁，加入適量的糖和酵母，進(jìn)行果酒的發(fā)酵。在果酒發(fā)酵完成后，加入適量的醋酸菌，進(jìn)行果醋的發(fā)酵。定期對發(fā)酵液進(jìn)行取樣檢測，記錄發(fā)酵過程中的pH值、酒精度等指標(biāo)。結(jié)果分析：根據(jù)發(fā)酵液的pH值、酒精度等指標(biāo)判斷發(fā)酵是否完成，并討論發(fā)酵過程中微生物的作用和發(fā)酵條件的調(diào)控對產(chǎn)品質(zhì)量的影響。任務(wù)五：酸奶的制作情境融入：作為生物科技公司的研發(fā)人員，你的主要任務(wù)是開發(fā)新型酸奶產(chǎn)品。你需要掌握酸奶的制作原理和方法。實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)：掌握酸奶的制作原理和方法，了解發(fā)酵過程中乳酸菌的作用和發(fā)酵條件的調(diào)控。實(shí)驗(yàn)步驟：準(zhǔn)備新鮮的牛奶和所需的發(fā)酵器具。對牛奶進(jìn)行巴氏殺菌處理，殺滅其中的雜菌。冷卻牛奶至適宜的溫度，加入適量的乳酸菌菌種。將接種后的牛奶置于恒溫箱中進(jìn)行發(fā)酵。定期對發(fā)酵液進(jìn)行取樣檢測，記錄發(fā)酵過程中的pH值、酸度等指標(biāo)。結(jié)果分析：根據(jù)發(fā)酵液的pH值、酸度等指標(biāo)判斷發(fā)酵是否完成，并討論發(fā)酵過程中乳酸菌的作用和發(fā)酵條件的調(diào)控對產(chǎn)品質(zhì)量的影響。任務(wù)六：虛擬仿真：發(fā)酵條件對微生物發(fā)酵的影響情境融入：在實(shí)際發(fā)酵過程中，發(fā)酵條件的調(diào)控對微生物的生長和代謝具有重要影響。為了更深入地了解發(fā)酵條件的影響，你決定利用虛擬仿真軟件進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)：通過虛擬仿真軟件設(shè)定不同的發(fā)酵條件（如溫度、pH值、溶解氧等），觀察并記錄不同條件下微生物的生長情況和代謝產(chǎn)物的積累情況。分析并討論不同發(fā)酵條件對微生物發(fā)酵的影響。實(shí)驗(yàn)步驟：打開虛擬仿真軟件，選擇相應(yīng)的微生物和發(fā)酵類型。設(shè)定不同的發(fā)酵條件（如溫度、pH值、溶解氧等），觀察并記錄微生物的生長曲線和代謝產(chǎn)物的積累曲線。分析不同發(fā)酵條件下微生物的生長速度和代謝產(chǎn)物積累量的差異，并討論可能的原因。根據(jù)仿真結(jié)果優(yōu)化發(fā)酵工藝參數(shù)，提出改進(jìn)方案。結(jié)果分析：通過虛擬仿真實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可以更直觀地了解發(fā)酵條件對微生物發(fā)酵的影響，為實(shí)際發(fā)酵過程的調(diào)控提供理論依據(jù)。四、任務(wù)實(shí)施與評價(jià)（一）任務(wù)實(shí)施分組實(shí)施：將學(xué)生分成若干小組，每組負(fù)責(zé)完成一個(gè)或多個(gè)任務(wù)。小組成員之間應(yīng)分工明確、協(xié)作配合，共同完成任務(wù)目標(biāo)。教師指導(dǎo)：在實(shí)驗(yàn)過程中，教師應(yīng)密切關(guān)注學(xué)生的操作情況，及時(shí)給予指導(dǎo)和幫助。對于學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中遇到的問題和困惑，教師應(yīng)耐心解答并引導(dǎo)學(xué)生自主思考、解決問題。時(shí)間安排：根據(jù)教學(xué)進(jìn)度和實(shí)驗(yàn)難度合理安排時(shí)間。對于較為復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)任務(wù)，可以適當(dāng)延長實(shí)驗(yàn)時(shí)間或分批次進(jìn)行。（二）任務(wù)評價(jià)過程性評價(jià)：在實(shí)驗(yàn)過程中，教師應(yīng)根據(jù)學(xué)生的操作情況、實(shí)驗(yàn)記錄、小組合作情況等方面進(jìn)行綜合評價(jià)。對于表現(xiàn)優(yōu)秀的學(xué)生或小組應(yīng)及時(shí)給予表揚(yáng)和獎(jiǎng)勵(lì)；對于存在問題的學(xué)生或小組應(yīng)及時(shí)指出問題所在并提供改進(jìn)建議。結(jié)果性評價(jià)：在實(shí)驗(yàn)完成后，教師應(yīng)組織學(xué)生進(jìn)行成果展示和交流討論。通過聽取學(xué)生的匯報(bào)、查看實(shí)驗(yàn)報(bào)告和仿真結(jié)果等方式全面評估學(xué)生的實(shí)驗(yàn)成果和核心素養(yǎng)水平。對于表現(xiàn)優(yōu)秀的學(xué)生或小組應(yīng)給予更高的評價(jià)等級和獎(jiǎng)勵(lì)；對于表現(xiàn)一般或較差的學(xué)生或小組應(yīng)指出其不足之處并提供改進(jìn)建議。自我評價(jià)與同伴評價(jià)：在實(shí)驗(yàn)過程中和實(shí)驗(yàn)完成后，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行自我評價(jià)和同伴評價(jià)。通過自我評價(jià)和同伴評價(jià)的方式幫助學(xué)生更好地認(rèn)識自己的優(yōu)點(diǎn)和不足之處，促進(jìn)自我反思和成長。五、總結(jié)與展望通過本次大情境、大任務(wù)的創(chuàng)設(shè)與實(shí)施，學(xué)生不僅掌握了發(fā)酵工程的基本原理和操作步驟，還培養(yǎng)了生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。在未來的學(xué)習(xí)和工作中，學(xué)生將能夠運(yùn)用所學(xué)知識解決實(shí)際問題，為人類的可持續(xù)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。教師也應(yīng)不斷總結(jié)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)、優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì)、提升教學(xué)水平，為培養(yǎng)更多優(yōu)秀的生物學(xué)人才而不懈努力。十二、單元學(xué)歷案（一）單元主題與課時(shí)單元主題：發(fā)酵工程課時(shí)設(shè)計(jì)：第1課時(shí)：引入與導(dǎo)入（展示發(fā)酵工程的應(yīng)用實(shí)例，激發(fā)學(xué)生興趣）第2-3課時(shí)：理論知識學(xué)習(xí)（發(fā)酵工程的基本概念、原理及其在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用）第4-5課時(shí)：探究實(shí)驗(yàn)1-1酵母浸粉胨葡萄糖培養(yǎng)基的配制第6-7課時(shí)：探究實(shí)驗(yàn)1-2酵母的分離和純化第8-9課時(shí)：探究實(shí)驗(yàn)1-3土壤中分解尿素細(xì)菌的分離與計(jì)數(shù)第10-11課時(shí)：探究實(shí)驗(yàn)1-4果酒和果醋的制作第12-13課時(shí)：探究實(shí)驗(yàn)1-5酸奶的制作第14課時(shí)：探究活動(dòng)1-6虛擬仿真：發(fā)酵條件對微生物發(fā)酵的影響第15課時(shí)：總結(jié)與拓展（對本單元所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)回顧，介紹發(fā)酵工程的應(yīng)用前景）第16課時(shí)：學(xué)業(yè)評價(jià)（過程性評價(jià)與結(jié)果性評價(jià)）（二）學(xué)習(xí)目標(biāo)教學(xué)目標(biāo)設(shè)定：（一）生命觀念結(jié)構(gòu)與功能觀：學(xué)生能夠理解微生物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功能之間的關(guān)系，如細(xì)胞壁、細(xì)胞膜、細(xì)胞核等結(jié)構(gòu)在微生物生長和代謝中的作用。通過探究實(shí)驗(yàn)，學(xué)生能夠觀察到不同微生物在特定培養(yǎng)基上的生長情況，理解培養(yǎng)基成分對微生物生長的影響。物質(zhì)與能量觀：學(xué)生能夠認(rèn)識到微生物在生長和代謝過程中需要攝取營養(yǎng)物質(zhì)，進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換和物質(zhì)循環(huán)，維持生命活動(dòng)。通過果酒和果醋的制作實(shí)驗(yàn)，學(xué)生能夠理解微生物如何利用糖類物質(zhì)進(jìn)行發(fā)酵產(chǎn)生酒精和醋酸的過程。穩(wěn)態(tài)與平衡觀：學(xué)生能夠理解微生物在生長過程中需要保持內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)和平衡，如通過調(diào)節(jié)pH值、溫度等條件來維持生長狀態(tài)。在虛擬仿真活動(dòng)中，學(xué)生能夠調(diào)控發(fā)酵條件，觀察微生物的生長和代謝產(chǎn)物的積累情況，加深對發(fā)酵工程原理的理解。（二）科學(xué)思維歸納與概括：學(xué)生能夠通過對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的歸納和概括，總結(jié)出微生物生長和代謝的一般規(guī)律。在探究實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生需要記錄和分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，總結(jié)不同微生物在特定條件下的生長特性。演繹與推理：學(xué)生能夠根據(jù)已知的生物學(xué)原理和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，推導(dǎo)出新的結(jié)論或預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果。例如，在了解酵母發(fā)酵產(chǎn)生酒精的原理后，學(xué)生能夠預(yù)測在不同條件下果酒和果醋的產(chǎn)量。模型與建模：學(xué)生能夠利用數(shù)學(xué)模型或?qū)嵨锬Ｐ蛠砟M微生物的生長和代謝過程，加深對發(fā)酵工程原理的理解。在虛擬仿真活動(dòng)中，學(xué)生可以通過調(diào)控發(fā)酵條件來觀察微生物的生長情況，理解發(fā)酵過程的動(dòng)態(tài)變化。批判性思維：學(xué)生能夠批判性地分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)結(jié)果，識別實(shí)驗(yàn)中的誤差和局限性，提出改進(jìn)建議。在探究實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生需要分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，討論可能存在的誤差來源，并提出改進(jìn)措施。創(chuàng)造性思維：學(xué)生能夠發(fā)揮創(chuàng)造性思維，設(shè)計(jì)新的實(shí)驗(yàn)方案或探究方法，探索發(fā)酵工程的新應(yīng)用和新領(lǐng)域。例如，學(xué)生可以設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究不同微生物對特定廢棄物的降解效果，探索發(fā)酵工程在環(huán)保領(lǐng)域的應(yīng)用。（三）科學(xué)探究問題發(fā)現(xiàn)：學(xué)生能夠主動(dòng)發(fā)現(xiàn)并提出與發(fā)酵工程相關(guān)的問題，如如何提高微生物的生長速率、如何優(yōu)化發(fā)酵條件等。在探究實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生需要根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象提出問題，并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行探究。方案設(shè)計(jì)：學(xué)生能夠根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)條件，設(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)方案，包括實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)材料、實(shí)驗(yàn)器具等。在探究實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生需要自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，選擇適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)材料和器具。實(shí)驗(yàn)操作：學(xué)生能夠熟練地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，掌握微生物的分離、純化和培養(yǎng)技術(shù)，以及發(fā)酵條件的調(diào)控技術(shù)。在探究實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生需要按照實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)分析：學(xué)生能夠運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，得出科學(xué)的結(jié)論。在探究實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生需要使用適當(dāng)?shù)慕y(tǒng)計(jì)方法對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，總結(jié)實(shí)驗(yàn)規(guī)律。結(jié)果交流：學(xué)生能夠準(zhǔn)確地表達(dá)實(shí)驗(yàn)結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)論，與他人進(jìn)行交流和討論，分享實(shí)驗(yàn)心得和體會(huì)。在探究實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生需要撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，展示實(shí)驗(yàn)結(jié)果和結(jié)論，并與同學(xué)和老師進(jìn)行交流和討論。（四）社會(huì)責(zé)任環(huán)保意識：學(xué)生能夠認(rèn)識到發(fā)酵工程在環(huán)保領(lǐng)域的應(yīng)用前景，如利用微生物降解有機(jī)廢棄物、生產(chǎn)生物降解塑料等。通過探究實(shí)驗(yàn)和虛擬仿真活動(dòng)，學(xué)生能夠了解發(fā)酵工程在環(huán)保領(lǐng)域的應(yīng)用實(shí)例，增強(qiáng)環(huán)保意識。健康意識：學(xué)生能夠了解發(fā)酵工程在食品工業(yè)中的應(yīng)用，如生產(chǎn)酸奶、醬油等調(diào)味品和食品添加劑，增強(qiáng)健康飲食意識。通過果酒和果醋的制作實(shí)驗(yàn)，學(xué)生能夠了解發(fā)酵食品的制作過程和營養(yǎng)價(jià)值。社會(huì)責(zé)任感：學(xué)生能夠認(rèn)識到自己在社會(huì)中的角色和責(zé)任，積極參與發(fā)酵工程的研究和應(yīng)用實(shí)踐，為人類的可持續(xù)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。通過探究實(shí)驗(yàn)和虛擬仿真活動(dòng)，學(xué)生能夠了解發(fā)酵工程在醫(yī)藥、能源等領(lǐng)域的應(yīng)用前景，激發(fā)對科學(xué)研究的興趣和社會(huì)責(zé)任感。（三）評價(jià)任務(wù)過程性評價(jià)：觀察記錄：觀察學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作和虛擬仿真活動(dòng)中的表現(xiàn)，記錄學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作步驟、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象觀察、數(shù)據(jù)記錄和分析等情況?；?dòng)交流：評價(jià)學(xué)生在課堂上的參與情況和互動(dòng)情況，包括提問、討論、合作等方面的表現(xiàn)。實(shí)驗(yàn)報(bào)告：評價(jià)學(xué)生撰寫的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、實(shí)驗(yàn)結(jié)果和結(jié)論等方面的內(nèi)容。結(jié)果性評價(jià)：學(xué)業(yè)測試：組織學(xué)生進(jìn)行期末測試，考察學(xué)生對發(fā)酵工程原理和應(yīng)用的理解程度。項(xiàng)目式學(xué)習(xí)評價(jià)：要求學(xué)生選擇一個(gè)與發(fā)酵工程相關(guān)的課題進(jìn)行項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，評價(jià)學(xué)生的研究能力、創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力。（四）學(xué)習(xí)過程第1課時(shí)：引入與導(dǎo)入教學(xué)內(nèi)容：展示發(fā)酵工程在現(xiàn)代社會(huì)中的廣泛應(yīng)用實(shí)例，如酸奶、醬油、抗生素等的生產(chǎn)。教學(xué)活動(dòng)：通過多媒體展示發(fā)酵工程的應(yīng)用實(shí)例，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。引導(dǎo)學(xué)生思考如何從自然環(huán)境中分離得到生產(chǎn)特定產(chǎn)品的微生物。介紹發(fā)酵工程的基本概念和原理。教學(xué)資源：多媒體課件、發(fā)酵工程應(yīng)用實(shí)例圖片和視頻。第2-3課時(shí)：理論知識學(xué)習(xí)教學(xué)內(nèi)容：發(fā)酵工程的基本原理、微生物的生長條件和營養(yǎng)物質(zhì)需求、發(fā)酵工程在食品、醫(yī)藥等領(lǐng)域的應(yīng)用。教學(xué)活動(dòng)：講解發(fā)酵工程的基本原理和操作步驟。分析微生物的生長條件和營養(yǎng)物質(zhì)需求，培養(yǎng)學(xué)生的結(jié)構(gòu)與功能觀、物質(zhì)與能量觀等生命觀念。介紹發(fā)酵工程在食品、醫(yī)藥等領(lǐng)域的應(yīng)用實(shí)例，拓寬學(xué)生的視野。教學(xué)資源：教材、多媒體課件、發(fā)酵工程應(yīng)用實(shí)例圖片和視頻。第4-5課時(shí)：探究實(shí)驗(yàn)1-1酵母浸粉胨葡萄糖培養(yǎng)基的配制實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)：學(xué)習(xí)和掌握配制培養(yǎng)基的一般方法和步驟。實(shí)驗(yàn)活動(dòng)：學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，按照實(shí)驗(yàn)步驟配制酵母浸粉胨葡萄糖培養(yǎng)基。觀察培養(yǎng)基的凝固情況和微生物在培養(yǎng)基上的生長情況。教學(xué)資源：酵母浸粉胨葡萄糖培養(yǎng)基配方、實(shí)驗(yàn)器具（如燒杯、量筒、移液管、培養(yǎng)皿等）、無菌操作臺。第6-7課時(shí)：探究實(shí)驗(yàn)1-2酵母的分離和純化實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)：學(xué)會(huì)使用平板劃線法和稀釋涂布平板法分離和純化酵母。實(shí)驗(yàn)活動(dòng)：學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，從含有多種微生物的樣品中分離和純化酵母。使用平板劃線法和稀釋涂布平板法在培養(yǎng)基上接種酵母，觀察并記錄酵母的生長情況。教學(xué)資源：平板劃線法和稀釋涂布平板法操作視頻、實(shí)驗(yàn)器具、無菌操作臺。第8-9課時(shí)：探究實(shí)驗(yàn)1-3土壤中分解尿素細(xì)菌的分離與計(jì)數(shù)實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)：掌握土壤中分解尿素細(xì)菌的分離與計(jì)數(shù)方法。實(shí)驗(yàn)活動(dòng)：學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，從土壤樣品中分離和計(jì)數(shù)分解尿素細(xì)菌。使用選擇性培養(yǎng)基（如以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基）接種土壤樣品，觀察并記錄分解尿素細(xì)菌的生長情況。使用顯微鏡計(jì)數(shù)法或稀釋涂布平板法測定分解尿素細(xì)菌的數(shù)量。教學(xué)資源