88教案网

你的位置: 教案 > 高中教案 > 导航 > 生物科学与工业

小学科学的教案

发表时间:2020-11-27

生物科学与工业。

一名优秀负责的教师就要对每一位学生尽职尽责,作为教师就要精心准备好合适的教案。教案可以让讲的知识能够轻松被学生吸收,帮助教师掌握上课时的教学节奏。你知道怎么写具体的教案内容吗?小编经过搜集和处理,为您提供生物科学与工业,供大家借鉴和使用,希望大家分享!

目标的确定

与本节对应的课程标准具体内容是“举例说出发酵与食品生产”,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,本节内容一开始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,再举例说出发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许多发酵食品,请同学们思考这样一个问题: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,实际上,我们经常食用的许多食品,以及使用的一些药品,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,教师可提示。

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,在回忆旧知识的基础上,引入新课,以激发学生的学习兴趣,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、药品等许多产品,那么,人们今天的成绩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情况下,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:下面请同学们继续阅读第二自然段。

第二自然段的核心内容是,随着两位科学家研究出发酵现象的本质和人们对微生物的认识不断深入后,诞生了传统的发酵工业。这充分说明了发酵技术需要基础科学研究的指导,即科学研究促进了技术的发展。

师:好,请大家继续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,教师就此段落提炼出有关科学价值观的教育素材

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。

让学生体验技术需要以基础科学研究作指导,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:在很多家庭的日常生活中,味精是不可缺少的调味品,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:非常好!适当添加味精对人体无害,且能增添菜肴的鲜味。我国已成为国际上味精生产大国,年产约6.5×105t。你想知道味精是怎样在现代化的工厂中生产出来的吗?请大家翻到教科书P76~77。现代发酵工业的生产过程非常复杂,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离出来的,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,所以要大量培养这些细菌,就需根据细菌的代谢特点配制相应的培养基。培养基如何配制可参看教科书中关于配制培养基的解释。

由于生产中要采用单一菌种发酵,整个发酵过程不能混入其他微生物(杂菌),所以生产味精的培养基和发酵设备必须经过严格的灭菌,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,需要的菌种(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,经过培养,达到一定数量后,才能接入到发酵罐中,即要先经过扩大培养后再接种。

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养基中的营养物质大量繁殖,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控制系统,能对发酵过程中的各种条件严格控制,以大幅度地提高生产率。需要说明的是,谷氨酸棒状杆菌、黄色短杆菌均是好氧菌,因此,发酵过程中要不断地通入无菌空气,以满足它们生长繁殖的需要。

在温度为30~37℃、pH为7~8的条件下,经28~32h,发酵罐内的培养液中就会生成大量的谷氨酸,随后,将谷氨酸从培养液中分离出来,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、离心分离等步骤,便成了味精。这便是味精生产的最后一步,即分离、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陌生,因此以教师讲解为主。

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.培养基的配制: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.扩大培养和接种:先大量培养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:由计算机控制系统控制条件

板书:6.分离、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研究得非常透彻,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,看讨论专栏,4个同学一组来完成这个讨论。

师:哪个小组愿意把自己讨论的结果和大家交流?

生:馒头、面包、泡菜等是直接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!实际上发酵与食品生产的关系最为密切,其产品远远超过同学们现在所知的。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完成讨论,再让2~3个组的学生发言。

让学生感到要学习的内容离自己很近,激发起学生的学习兴趣。

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:今天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。我们应该利用所学的知识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,大家可根据自己的兴趣和条件任选一个题目去调查,调查完成后,写一份调查报告,供大家交流。感兴趣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,经教师评价后,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。

相关知识

生物科学与农业


目标的确定

自1985年疯牛病在欧洲爆发以来,口蹄疫、禽流感等各种动物疫病已经给世界经济造成重大损失,给人类的健康和社会的稳定带来极大的威胁,因此,本节“动物疫病的控制”是目前社会上广泛关注的话题。作为一位当代公民,了解动物疫病的定义、类型和传播途径,认识动物疫病的严重危害,认清动物疫病爆发时相关人员所承担的责任和义务,是非常有必要的。

本节的重点是学习防治动物疫病的措施,培养学生的社会责任感。

本节的教学内容与社会联系非常紧密,因此,结合社会生活学习防治动物疫病的措施,模拟如何在动物疫病爆发时采取措施是相当重要的,也是培养学生分析和处理问题能力的较好途径。

--思路

教学实施程序

教学
内容

教师的组织和引导

学生活动

教学意图





以2004年发生在我国和世界其他国家的禽流感和1985年发生在欧洲的疯牛病为例,指出动物疫病已经严重影响人们的生活质量和身体健康,我们必须了解和关注。

教师展示下列资料:

①录像展示疯牛病、口蹄疫、禽流感等动物疫病的片段。

②展示各种动物疫病的图片及资料。

提出问题:

(1)你对动物疫病有何看法?

(2)请举例说出当地比较严重的动物疫病及其危害。

学生观看、思考。

学生讨论回答。

引导学生注意社会、生活和课堂学习的联系。

从视觉上和事例上给学生以感受,以激发其学习的兴趣。

引起学生关注身边的动物疫病,感受动物疫病的危害。







引言:根据以上的资料和讨论,我们知道,动物疫病的传播是全球性的,如果不严加控制,势必造成重大的经济损失,给人们的生活和身体健康造成巨大的影响,因此,我们必须了解和关注动物疫病。请阅读教材内容,并思考下列问题:

(1)什么是动物疫病?

动物疫病是指如不及时治疗和控制就会造成流行和爆发的某些动物的疾病。

(2)动物疫病可以分为哪些类型?

动物疫病可分为传染病和寄生虫病。

(3)动物疫病会造成哪些严重的危害?

教师引导学生从以下4个方面进行讨论(可举出具体的事例或数据):

①对动物本身造成什么危害?

②对人和其他动物造成什么危害?

③对社会经济发展会造成怎样的损失?

④对社会稳定有什么影响?

(4)动物传染病流行的基本环节是什么?

流行的基本环节有三个:传染源、传播途径和易感动物。

阅读教材,获取信息。

讨论、回答。

阅读教材,了解动物传染病和动物寄生虫病。

讨论。

回顾初中所学过的传染病流行的三个环节,并进行类比和回答。

培养学生直接从教材中获取信息的能力。

培养分析问题的能力。从社会中获取信息,真正认识到动物疫病的危害。







引言:了解动物疫病的严重危害,学习动物疫病的种类和动物传染病流行的基本环节,是为了更好地防治动物疫病,避免给人类造成更大的危害。

教师提问:请思考,有哪些防治动物疫病的措施?(提醒学生可以根据从新闻媒体上获取的信息,以及控制传染病流行的三个基本环节入手回答)

引导学生阅读资料分析“动物疫病的防治措施”并回答讨论中的两个问题。

从资料分析中教师引导学生认识到:动物疫病的防治仅仅做到在疫病已经发生时再进行防治是远远不够的,关键是要建立起防治动物疫病的机制,包括未发病时所采取的机制(检疫机制、养殖和管理机制)。这些机制都应建立在法律的基础上。

当动物疫病爆发时,采取有效的防治措施是非常有必要的,这些措施与当地的政府官员和其他人都有关系,并涉及到一些人的经济利益,如何处理好职责、义务和不同人利益之间的关系,是成功防治动物疫病的重要前提,下面的情景角色扮演活动给了我们一些重要的启示。

学生讨论回答。

根据已学过的控制传染病的基本知识,结合社会上已经采取的措施,总结出防治动物疫病的措施。

培养学生将已学知识与社会经验结合的能力。

引入“到社会中去”的教学。





教师组织学生进行情景角色扮演活动,在活动之前提出问题和建议,并给学生一定的讨论时间。

(1)从你扮演的角色出发,你应该采取什么措施?这些措施的目的是什么?会给自己的生活和经济利益带来怎样的影响?

(2)认真倾听别人的意见,可以提出你的反对或补充意见。

(3)全班应在讨论的基础上达成防治突发的动物疫病的共同措施。

教师最后介绍我国2004年2~3月爆发禽流感后所采取的各种措施,并进行总结。

学生分别扮演养鸡场场主、邻近养鸡场场主、当地的普通百姓、购进活鸡从事食品生产的商人和地方官员在爆发动物疫病时所采取的态度、行为和措施。

让学生亲身感受到动物疫病的防治与我们每个人的努力有关,必须在大家全力参与下,并协调好不同人利益的基础上,才能有效地防治动物疫病,从而培养学生做一个有社会责任心的现代公民。

用现实中的事例进一步加深学生防治动物疫病的印象。

生物科学与环境保护


1.教学目标的确定

本节课是《稳态与环境》这一模块的最后一节,课标要求“关注全球性生态环境问题,概述生物多样性保护的意义和措施。形成环境保护需要从我做起的意识。活动建议:调查当地生态环境中的主要问题,提出保护建议或行动计划。收集应用生物技术保护生物多样性的实例”同时还承担着对本模块知识的最后总结这一任务。通过对本节内容的学习增强学生的环保意识建立“可持续发展”的思想。其中概述生物多样性保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

教师的组织和引导

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、讨论、交流。

通过音像资料,引起学生学习的兴趣,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胁,并提出问题,组织学生讨论交流看法。

1这些环境问题影响到你的生活了吗?

2你平时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,联系自己周围环境的改变学生分组讨论。各小组选派代表陈述观点。

联系实际激发学生的环保意识,纠正其错误的观点。

生物多样性的价值

联系学生的回答,引出生物多样性的概念:生物圈内所有的植物、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:为什么保护生物多样性?的讨论,引出生物多样性的价值。

展示有关冬虫夏草、红豆杉的图片讨论它们的药用价值,从而指出生物多样性的直接价值。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,组织学生讨论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,让学生尝试讨论:红树林、野生稻有哪些价值?

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讨论理解生物多样性的价值。

学生通过对已学知的回忆建立知识之间的联系。

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。

保护生物多样性的措施

指出我们需要通过基因、物种、生态系统这三个层次对生物多样性进行保护。通过课前预习、收集资料,让学生讨论有关问题:生物多样性的保护措施有哪些?

课前预习收集生物多样性保护的有关措施,课上讨论。

通过学生自己调查、讨论了解生物多样性的措施。

可持续发展——人类的必然

提出问题进行讨论:对生物多样性的保护是否就等于不利用呢?列出有可持续发展思想的古文,让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。

讨论问题欣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

最后,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,在音乐欣赏中结束本节课

欣赏音乐、观看图片、总结有关知识。

进一步陶冶学生的情操,增强保护环境的意识。

4.其他问题及对策

4.1关于生物技术保护生物多样性的实例的收集,需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,进行介绍和交流。

4.2课堂上展示的有关古文需要在课前布置给学生,让学生利用课余时间进行翻译,课堂上分组进行交流。

选修2: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、生物科学与环境保护四部分。

迅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,如从环境保护的角度思考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、与他们的日常生活密切相关,并能对科学、技术、社会的相互关系形成正确的认识。

教师应注意结合与学生生活密切相关的问题进行教学,引导学生开展相关的调查、讨论和探究活动,培养学生的参与意识,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

具体内容标准

活动建议

概述农业生产中的繁殖控制技术。
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。
关注动物疫病的控制。
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。
讨论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情况。
参观设施农业。

5.2生物科学与工业

具体内容标准

活动建议

举例说出发酵与食品生产。
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

具体内容标准

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。
简述抗生素的合理使用。参观性教育展览。
开展有关性道德的讨论。
讨论生殖技术的伦理问题。

5.4生物科学与环境保护

具体内容标准

活动建议

识别生物性污染。
概述生物净化的原理和方法。
认同有利于环境保护的消费行为。
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。
讨论日常生活中有哪些不利于环境保护的消费行为。
模拟对某个环境事件或资源利用计划作出决策。

生物科学的学习过程


第2节生物科学的学习过程
知识拓展——立志成为科学家
所有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双螺旋发现者之一沃森的自传《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(双螺旋发现过程中的另一主角)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,她似乎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。科学发现原来是如此轻松愉悦,科学家也不是只会在实验室里摆弄仪器、在大街上走路不小心就会撞到电线杆上的“老古董”。相反,他们也像我们这些芸芸众生一样,怕苦怕累且笨手笨脚。沃森公开坦承,在芝加哥大学念书时,他尽力不去选修任何有点难度的化学或物理学课程。而当用一只煤气灯直接加热苯以后,他从此便远离了化学,因为比起再来一次爆炸,驱逐一个无知的博士要安全得多。借学术会议之名而享受豪华旅游的经历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容易区分。
2.你知道,显微镜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。

知识链接
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、实验步骤设计的异同,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,教师给予参考和指导,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.说明学习生物科学需要正确的方法。
2.尝试像科学家一样的思考。
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。
例题解析
汤水长时间加热煮沸能杀死微生物的主要原因是。
解析:高温使微生物的蛋白质和核酸结构变化影响其生命活动。
答案:高温破坏了微生物的蛋白质和核酸的结构
规律发现
了解高温杀灭微生物的原理。
课堂自测
1.细菌培养基常在121℃压力锅中灭菌,如果只是在100℃的温度下将细菌培养基灭菌,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运用初中学过的知识,在高温下微生物的芽孢不容易被杀死

2.用显微镜观察装片时,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知识:显微镜中成像与物像呈上下左右颠倒的关系。