資源簡介

教學設計
課程基本信息
學科 生物學 年級 高三 學期 秋季
課題 獲得純種微生物是發酵工程的基礎（第一課時）
教科書 書 名：生物學選擇性必修3《生物技術與工程》 出版社：上海科學技術出版社
教學目標
1.通過回憶細胞分子組成，概括出微生物需要的營養物質類別，形成結構與功能的生命觀念。 2.通過案例比較分析，能歸納出培養基在不同分類依據下的各種類型的特點和作用。 3.能基于結構和功能等生命觀念，設計合適的培養基，有目的地培養純種微生物。
教學重難點
教學重點： 1.能概括出微生物一般需要的營養物質類別。 2.能歸納出培養基在不同分類依據下的各種類型的特點和作用。 3.能設計合適的培養基，有目的地培養純種微生物。 教學難點： 1.能歸納出培養基在不同分類依據下的各種類型的特點和作用。 2.能設計合適的培養基，有目的地培養純種微生物。
教學過程
環節一：創設情境，設疑導入。 【情境】：展示課前任務中學生制作的“白色污染”調查微視頻，介紹“吃塑料的大麥蟲”案 例。 【情境問題】：如何從大麥蟲腸道中篩選并培養能高效降解聚苯乙烯的純種微生物？ 【教學說明】：通過創設生活情境——“白色污染”問題如何有效解決，以及吃塑料的大麥蟲 的研究發現，提出情境問題，引入課題。引導學生帶著問題去學習新課，逐步探究出解決問 題的理論和方法，激發學生的學習欲望。從情境問題初步引導出本節的大標題——獲得純種 微生物是發酵工程的基礎。 環節二：問題導學，建構新知。 1.微生物需要的營養物質 【問題】獲得純種微生物需要哪些條件？ 【結論】提供合適的營養和環境條件，確保其他微生物無法混入。 【概念】培養基為微生物提供所需營養物質，了解培養基的概念和意義。 【問題】微生物需要哪些營養物質？ 【課前任務交流】展示交流學生的課前任務單，觀察細胞的組成物質和主要元素的特點。 【概念】歸納出微生物需要的碳源、氮源、水和無機鹽。 【活動1】完成學習任務單中的任務1：閱讀教材，比較碳源和氮源的特點，并填寫表格。 【概念】簡要介紹水和無機鹽。 【情境資料】通過一些異養微生物含有碳源、氮源、水和無機鹽的培養基中生長較差的資料， 引出生長因子的概念。 【概念】簡要介紹生長因子的內涵。 【教學說明】：通過情境問題引出本節大標題后，通過設計一系列問題鏈，層層遞進，逐步引 出教材中本節內容第一目的標題——培養基為微生物提供所需營養物質，也就是本課時的主 題。引導學生通過回憶必修1教材中已學的細胞的分子組成和元素等相關內容，建構微生物 所需要的營養物質的重要概念。通過任務1的學生活動，找出碳源和氮源的特點，并初步建 構不同類型生物需要不同營養物質的觀念，培養獲取信息能力和分析推理能力。 2.培養基的類型 【資料】展示兩個培養基配方案例。 【活動2】完成學習任務單中的任務2：分別判斷兩個培養基配方中各物質提供的營養類別， 并比較兩個培養基配方的不同點。 【任務2的結論1】在學生回答配方中各物質提供的營養類別后，按成分來源角度的不同點， 歸納出天然培養基和合成培養基兩類。 【資料】展示兩個培養基實物動圖。 【問題】兩個培養基配方的物理狀態有什么區別？是由于配方中什么物質不同導致？ 【任務2的結論2】 歸納出培養基按照物理狀態分成的三類。 【活動3】分析三位同學的案例，推測他們分別該選取哪類物理狀態的培養基，并說明理由。 【結論】歸納出三類物理狀態培養基對應的作用。 【問題】回到任務2，兩個培養基配方從培營養物質種類角度，還有什么不同點？ 【任務2的結論3】從基本用途角度，歸納出通用培養基和選擇培養基。 【問題】若要篩選出固氮微生物，則該如何調整培養基配方2 ？ 【概念】培養基配方1如果加入瓊脂和伊紅美藍，以形成的大腸桿菌菌落特點為例，引出鑒別培養基的概念。 【教學說明】：通過設計兩個培養基配方的案例，起到了承上啟下的作用。通過說出每種物質 提供的營養類型的任務，使學生對于剛剛所學微生物需要營養物質的概念進行鞏固應用。通 過觀察比較兩種培養基，找出三個不同點，分別引出三個不同分類依據下的培養基類型，引 導學生體驗知識的建構過程，最終建構核心概念。在此過程中，培養學生比較分析、歸納與 概括的素養。在引出三種物理狀態的培養基的概念后，設計了一個案例推理，引導學生去聯 系物理狀態特點和相應功能的關系，培養推理能力，形成結構和功能觀。 環節三：學以致用，提升素養。 【問題】回到本課開始的問題，為了能篩選出降解聚苯乙烯的微生物，該如何設計培養基的 配方？ 【活動4】展示四個同學設計的培養配方，請判斷能否篩選出目的微生物，并說明理由。歸納出設計培養基配方的方法。 【問題】配制培養基，除了考慮營所需營養物質種類，還需要考慮哪些條件？ 【活動5】學生根據以往所學，說出配制培養基還需要注意的方面。從而歸納總結出配制培養基的一般原則。 【教學說明】：通過呼應情境問題，引導學生運用所學知識來解決問題，培養學生知識遷移以 及應用能力。在對幾個配方的分析過程中，歸納出設計培養基的重要方法，進一步總結配制 培養基的一般原則，從而培養學生歸納和概括的素養。 【小結】以思維導圖的形式展示本課時的重要概念體系。 【作業】布置作業練習以及課外調查任務。

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