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1、生物科学与农业生物科学与工业 目标的确定 与本节对应的课程标准详细内容是“举例说动身酵与食品生产”，而本节标题定为微生物发酵及其应用。事实上，微生物发酵在现实生活中远远超出了食品工业的范畴。因此，本节内容一起先时并没有局限于食品生产，而是从比较大的视角发酵工程史话引入，然后探秘发酵过程，再举例说动身酵与食品生产的关系。为此，本节主要教学目标确定为：通过了解发酵工程发展的历史，体验科学、技术、社会三者间的关系；说出微生物发酵生产的基本过程；举例说出微生物发酵与食品生产的关系；关注与微生物发酵有关的社会问题等。-思路 教学实施的程序 教学内容 教学活动 教学手段和方法 预期目标 1.复习提问，引入
2、新课。 师：同学们在初中时学习过微生物发酵与食品，我们的日常生活中也接触到很多发酵食品，请同学们思索这样一个问题：哪些食品是由微生物发酵生产的？相应的发酵种类是什么？ 生：酸奶、泡菜，它们都是乳酸发酵。 师：很好！还有其他食品吗？想一想，我们每天吃的主食有通过发酵制作的吗？ 生：馒头、面包。 师：对，事实上，我们常常食用的很多食品，以及运用的一些药品，它们的生产过程都离不开微生物发酵。那么，微生物发酵是如何发展起来的？其生产过程怎样？它还可应用在哪些方面？现在我们就一起来解答这些问题。 学生很可能回答不全，老师可提示。 投影或板书：第一节微生物发酵及其应用 联系日常生活的实例，在回忆旧学问的基
3、础上，引入新课，以激发学生的学习爱好，强化从社会中来的意识。2.新课发酵工程史话的学习。 师：现在人们能够利用微生物发酵来大规模地生产食品、药品等很多产品，那么，人们今日的成果是如何一步步取得的呢？下面我们先来学习第一个问题：发酵工程史话。 首先，请大家阅读教材发酵工程史话标题下的第一自然段。 从这段文字的叙述中，能够看出，人类的祖先很早就会在不知微生物发酵原理的状况下，利用微生物发酵技术来生产多种产品，这个方面还有我们中华民族的贡献。由此可见，发酵技术是从生产实践中一步步产生的。 师：下面请同学们接着阅读其次自然段。 其次自然段的核心内容是，随着两位科学家探讨动身酵现象的本质和人们对微生物的
4、相识不断深化后，诞生了传统的发酵工业。这充分说明白发酵技术须要基础科学探讨的指导，即科学探讨促进了技术的发展。 师：好，请大家接着阅读后四个自然段的内容。从中能够看出，发酵技术随着时代的发展而不断向前发展，从传统的发酵工业到现代发酵工业，再到微生物工程，它不仅成为生物技术产业的重要支柱，而且和基因工程技术的结合使它如虎添翼。由此看来，生物技术产业的核心是技术，同时科学技术又是一个不断发展的过程。 投影或板书： 一、发酵工程史话 学生先阅读教材相应的段落，老师就此段落提炼出有关科学价值观的教化素材 自然过渡到发酵工程史话。 让学生体验科学技术是从生产实践中产生的。 让学生体验技术须要以基础科学探
5、讨作指导，科学、技术间存在相互作用。 让学生认同生物技术产业的核心是技术，以及科学技术是一个不断发展的过程。 3.新课发酵生产过程探秘。 师：在许多家庭的日常生活中，味精是不行缺少的调味品，那么，你知道它的化学成分是什么吗？ 生：谷氨酸钠。 师：对！有人认为食用味精对人体有毒害作用，从生物学的角度，你如何看待这个问题？ 生：味精是谷氨酸的一种钠盐，食用后在体内能分解成谷氨酸，而谷氨酸是人体的一种必需氨基酸，所以食用味精对人体不会有毒害作用。 师：特别好！适当添加味精对人体无害，且能增加菜肴的鲜味。我国已成为国际上味精生产大国，年产约6.5105t。你想知道味精是怎样在现代化的工厂中生产出来的吗
6、？请大家翻到教科书P7677。现代发酵工业的生产过程特别困难，为避繁就简，突出主干，教科书用流程图来展示发酵的基本过程。为便于同学们的理解，我们以味精生产为例，来探秘它的发酵生产过程。 味精生产的第一步是选育出能产生谷氨酸的细菌菌种，如谷氨酸棒状杆菌、黄色短杆菌等。这些细菌先是从自然界中分别出来的，再用诱变、基因工程等现代生物技术处理，便可得到高产的菌种。 由于谷氨酸棒状杆菌、黄色短杆菌是细菌，其同化作用类型是异养型的，所以要大量培育这些细菌，就需依据细菌的代谢特点配制相应的培育基。培育基如何配制可参看教科书中关于配制培育基的说明。 由于生产中要采纳单一菌种发酵，整个发酵过程不能混入其他微生物
7、（杂菌），所以生产味精的培育基和发酵设备必需经过严格的灭菌，并进行无菌操作。 在味精生产过程中，由于发酵罐的体积很大，须要的菌种（种子）量就多。为提高发酵罐中的发酵效率，缩短生产时间，要把谷氨酸棒状杆菌或黄色短杆菌的菌种，经过培育，达到肯定数量后，才能接入到发酵罐中，即要先经过扩大培育后再接种。 当谷氨酸棒状杆菌或黄色短杆菌的菌种接入发酵罐后，这些细菌就会利用罐内培育基中的养分物质大量繁殖，同时产生大量的谷氨酸。为使发酵过程处于最佳状态，现代化的味精生产企业，其发酵罐均有计算机限制系统，能对发酵过程中的各种条件严格限制，以大幅度地提高生产率。须要说明的是，谷氨酸棒状杆菌、黄色短杆菌均是好氧菌，
8、因此，发酵过程中要不断地通入无菌空气，以满意它们生长繁殖的须要。 在温度为3037、pH为78的条件下，经2832h，发酵罐内的培育液中就会生成大量的谷氨酸，随后，将谷氨酸从培育液中分别出来，用适量的Na2CO3溶液中和（形成谷氨酸钠结晶）后，再经过过滤、浓缩、离心分别等步骤，便成了味精。这便是味精生产的最终一步，即分别、提纯产物，获得产品。 投影或板书： 二、发酵生产过程探秘以味精生产为例 由于这部分内容学生较生疏，因此以老师讲解为主。 板书：1.菌种的选育：如谷氨酸棒状杆菌、黄色短杆菌等 板书：2.培育基的配制：水、无机盐、碳源、氮源、生长因子等 板书：3.灭菌：去掉杂菌 板书：4.扩大培
9、育和接种：先大量培育谷氨酸棒状杆菌或黄色短杆菌的菌种，再将菌种接入发酵罐 板书：5.发酵罐内发酵：由计算机限制系统限制条件 板书：6.分别、提纯产物 产品：谷氨酸谷氨酸钠 让学生了解发酵生产的基本过程。4.新课发酵与食品生产。 师：正因为人们对微生物发酵生产的过程探讨得特别透彻，所以现在我们能利用微生物发酵技术来生产多种产品。请大家翻到教科书P77，看探讨专栏，4个同学一组来完成这个探讨。 师：哪个小组情愿把自己探讨的结果和大家沟通？ 生：馒头、面包、泡菜等是干脆由微生物发酵生产的。味精、醋、酱油等是经发酵生产的食品添加剂。 师：很好！事实上发酵与食品生产的关系最为亲密，其产品远远超过同学们现
10、在所知的。如想进一步了解，请阅读教科书P78的内容。 投影或板书： 三、发酵与食品生产 先给学生5min完成探讨，再让23个组的学生发言。 让学生感到要学习的内容离自己很近，激发起学生的学习爱好。 让学生体验科学、技术、社会三者间的关系。 5.小结及布置调查活动。师：今日这节课我们学习了有关微生物发酵及其应用的内容，大家应了解微生物发酵生产的基本过程，同时能举例说出微生物发酵与食品生产的关系。我们应当利用所学的学问去关注微生物发酵在社会中的应用，为此，请大家利用课余时间完成一个调查活动，调查活动的内容和要求见教科书P78“到社会中去”栏目，大家可依据自己的爱好和条件任选一个题目去调查，调查完成
11、后，写一份调查报告，供大家沟通。感爱好的学生可以个人或小组合作，选择一个内容去调查。最终完成的调查报告，经老师评价后，张贴出来，办一个专栏供大家参观。 为学生构建一个学以致用的平台，同时唤起学生关注社会的意识。生物科学与环境爱护 1.教学目标的确定 本节课是稳态与环境这一模块的最终一节，课标要求“关注全球性生态环境问题，概述生物多样性爱护的意义和措施。形成环境爱护须要从我做起的意识。活动建议：调查当地生态环境中的主要问题，提出爱护建议或行动安排。收集应用生物技术爱护生物多样性的实例”同时还担当着对本模块学问的最终总结这一任务。通过对本节内容的学习增加学生的环保意识建立“可持续发展”的思想。其中
12、概述生物多样性爱护的意义和措施是本节教学的重点和难点。 2.-思路 3.教学实施的程序 学习阶段 老师的组织和引导 学生活动 教学意图 引入课题 通过播放音像资料，如地球之歌展示全球环境问题。 学生进行分析、探讨、沟通。 通过音像资料，引起学生学习的爱好，导入课题。 全球性生态问题 通过图片展示全球性生态问题并指出我们的家园面临威逼，并提出问题，组织学生探讨沟通看法。 1这些环境问题影响到你的生活了吗？ 2你平常的行为是否影响到这些环境问题？ 3现在你如何理解“人定胜天”这句话？ 针对老师提出的问题，联系自己四周环境的变更学生分组探讨。各小组选派代表陈述观点。 联系实际激发学生的环保意识，订正
13、其错误的观点。 生物多样性的价值 联系学生的回答，引诞生物多样性的概念：生物圈内全部的植物、动物和微生物，它们所拥有的全部基因以及各种各样的生态系统，共同构成了生物多样性。 提出问题：生物多样性包括的层次？ 通过对问题：为什么爱护生物多样性？的探讨，引诞生物多样性的价值。 展示有关冬虫夏草、红豆杉的图片探讨它们的药用价值，从而指诞生物多样性的干脆价值。引导学生分析三副漫画“大树的哭泣”、“小鸟找家”、“大水后的感想”，强调生态系统中生物之间的联系，组织学生探讨生物多样性的间接价值。同时引导学生理解不知名的生物还存在潜在价值。 展示红树林、野生稻的图片和内容介绍，让学生尝试探讨：红树林、野生稻有
14、哪些价值？ 学生回忆有关进化的内容，进一步理解生物多样性的概念。 学生对图片和漫画进行分析和探讨理解生物多样性的价值。 学生通过对已学知的回忆建立学问之间的联系。 结合图片、漫画和课件的演示突破本节课的重点内容：生物多样性的价值。 爱护生物多样性的措施 指出我们须要通过基因、物种、生态系统这三个层次对生物多样性进行爱护。通过课前预习、收集资料，让学生探讨有关问题：生物多样性的爱护措施有哪些？ 课前预习收集生物多样性爱护的有关措施，课上探讨。 通过学生自己调查、探讨了解生物多样性的措施。 可持续发展人类的必定 提出问题进行探讨：对生物多样性的爱护是否就等于不利用呢？列出有可持续发展思想的古文，让
15、学生翻译成现代文说出所表达的意思，并指出可持续发展的思想从古都有。 探讨问题观赏古文总结古人的思想。 让学生通过对古人思想的领悟，进一步理解可持续发展的内在含义。 总结 最终，总结本节课的内容，并播放歌曲同在蓝天下，再次激起学生的环保意识，在音乐观赏中结束本节课 观赏音乐、观看图片、总结有关学问。 进一步陶冶学生的情操，增加爱护环境的意识。 4.其他问题及对策 4.1关于生物技术爱护生物多样性的实例的收集，须要学生课前通过书籍、上网等手段进行调查，并组织学生写出调查报告，进行介绍和沟通。 4.2课堂上展示的有关古文须要在课前布置给学生，让学生利用课余时间进行翻译，课堂上分组进行沟通。 选修2：
16、生物科学与社会本模块的内容包括生物科学与农业、生物科学与工业、生物科学与健康、生物科学与环境爱护四部分。 快速发展的现代生物技术已被广泛地运用于人类生产生活的各个领域，如育种、有害生物的防治、生物工程制药、生物净化技术等。生物科学技术不仅影响人类生活和经济活动，还深刻影响着人们的意识，如从环境爱护的角度思索生产方式和生活方式，关注生物技术的伦理问题，等等。本模块能使学生较全面地了解生物科学技术应用的现状和发展前景，引导学生关注社会、关注生活、关注身边的科学和技术；能帮助学生体会到生物科学与人类社会、与他们的日常生活亲密相关，并能对科学、技术、社会的相互关系形成正确的相识。 老师应留意结合与学生
17、生活亲密相关的问题进行教学，引导学生开展相关的调查、探讨和探究活动，培育学生的参加意识，帮助学生形成正确的价值观念，提高社会责任感。 5.1生物科学与农业 详细内容标准 活动建议 概述农业生产中的繁殖限制技术。列举现代生物技术在育种中的应用。简述植物病虫害的防治原理和技术。关注动物疫病的限制。描述绿色食品的生产。举例说明设施农业。调查当地主要农作物一种病虫害的防治措施和效果。探讨某种动物疫病的发生规律及防治方法。调查当地绿色食品生产或消费的状况。参观设施农业。 5.2生物科学与工业 详细内容标准 活动建议 举例说动身酵与食品生产。举例说明酶在工业生产中的应用。举例说明生物工程技术药物和疫苗的生
18、产原理。调查了解哪些药物和疫苗是利用生物工程技术研发的。 5.3生物科学与健康 详细内容标准 活动建议简述基因诊断和基因治疗。举例说明器官移植。简述避孕的原理和方法。举例说明人工受精、试管婴儿等生殖技术。简述抗生素的合理运用。参观性教化展览。开展有关性道德的探讨。探讨生殖技术的伦理问题。 5.4生物科学与环境爱护 详细内容标准 活动建议 识别生物性污染。概述生物净化的原理和方法。认同有利于环境爱护的消费行为。关注生物资源的合理利用。搜集利用生物净化原理治理环境污染的资料。探讨日常生活中有哪些不利于环境爱护的消费行为。模拟对某个环境事务或资源利用安排作出决策。生物科学的学习过程 第2节生物科学的
19、学习过程学问拓展立志成为科学家全部的科学家传记都不会像明星传记那样吸引公众的眼球，但DNA双螺旋发觉者之一沃森的自传双螺旋却是个例外。其中没有枯燥乏味的公式，没有艰深难懂的推理，有的只是戏剧化的情节和人物：克里克（双螺旋发觉过程中的另一主角）因其滔滔不绝的大嗓门而遭人嫌；鲍林、查伽夫等精英科学家轮番登场，他们全都在为DNA而暗中较劲；还有一个孤傲的独身女科学家富兰克林，她好像是这个团体中的另类；此外，还有各类轻松的晚会、异国情调的旅游和美貌女郎的出现作为陪衬。科学发觉原来是如此轻松愉悦，科学家也不是只会在试验室里摆布仪器、在大街上走路不当心就会撞到电线杆上的“老古董”。相反，他们也像我们这些芸
20、芸众生一样，怕苦怕累且笨手笨脚。沃森公开坦承，在芝加哥高校念书时，他尽力不去选修任何有点难度的化学或物理学课程。而当用一只煤气灯干脆加热苯以后，他从今便远离了化学，因为比起再来一次爆炸，驱除一个无知的博士要平安得多。借学术会议之名而享受豪华旅游的经验使沃森悟出一个与科学有关的真理，即科学家的生活不仅在智力活动方面丰富多彩，而且在社交活动方面也可能趣味盎然。 背景练习1.初中生物课中讲解并描述了植物细胞，它的结构如何呢？在光学显微镜下能否看到这些结构？答案：植物细胞在初中讲解并描述的结构有细胞壁、细胞膜、细胞质和细胞核四部分。在光学显微镜下，细胞壁和细胞膜紧贴在一起不简单区分。2.你知道，显微镜
21、下蛔虫卵是什么样子吗？答案：显微镜下蛔虫卵呈棕黄色，圆形或椭圆形的小体。 学问链接初中阶段学习有关植物细胞、动物细胞结构方面的内容比较浅显，植物细胞结构只介绍了细胞壁、细胞膜和细胞质、细胞核；动物细胞结构只介绍了细胞膜、细胞质、细胞核。 教材分析评价指南1.解析：建议列表比较雷迪与巴斯德、试验步骤设计的异同，所持的观点是什么、结论如何。2.解析：可以此组织一个探究学习课程，让同学们先课堂上进行选题，老师赐予参考和指导，设计探究学习方案，然后课下布置同学们去查阅相关资料。学习目标1.说明学习生物科学须要正确的方法。2.尝试像科学家一样的思索。学习提示追寻生物学科的发展历程，了解生物科学的学习方法
22、。例题解析汤水长时间加热煮沸能杀死微生物的主要缘由是。解析：高温使微生物的蛋白质和核酸结构改变影响其生命活动。答案：高温破坏了微生物的蛋白质和核酸的结构规律发觉了解高温杀灭微生物的原理。课堂自测1.细菌培育基常在121压力锅中灭菌，假如只是在100的温度下将细菌培育基灭菌，以下哪一种生物仍会存活（）A.大肠杆菌B.一种青霉C.枯草芽孢杆菌D.沙门氏菌解析：芽孢承受较高温度和压力，在接近100时（超过60）芽孢仍能存活，而其他菌会死亡。答案：C运用初中学过的学问，在高温下微生物的芽孢不简单被杀死 2.用显微镜视察装片时，要将物像从视野左方移到正中，装片的移动方向是（）A.向右方B.向上方C.向左方D.向下方解析：略答案：C运用初中所学显微镜的基础学问：显微镜中成像与物像呈上下左右颠倒的关系。 第15页 共15页第 15 页 共 15 页第 15 页 共 15 页第 15 页 共 15 页第 15 页 共 15 页第 15 页 共 15 页第 15 页 共 15 页第 15 页 共 15 页第 15 页 共 15 页第 15 页 共 15 页第 15 页 共 15 页