《微生物發(fā)酵其應(yīng)用》教學(xué)設(shè)計(jì)與案例

1、學(xué)生很可能回答不全，教師可提示。授課手段和方法微生物發(fā)酵及其應(yīng)用授課方案與案例目標(biāo)確實(shí)定與本節(jié)對(duì)應(yīng)的課程標(biāo)準(zhǔn)詳細(xì)內(nèi)容是“舉例說出發(fā)酵與食品生產(chǎn)”，而本節(jié)標(biāo)題定為微生物發(fā)酵及其應(yīng)用。事實(shí)上，微生物發(fā)酵在現(xiàn)實(shí)生活中遠(yuǎn)遠(yuǎn)高出了食品工業(yè)的范圍。因此，本節(jié)內(nèi)容一開始時(shí)并沒有窮制于食品生產(chǎn)，而是從比較大的視角發(fā)酵工程史話引入，爾后探秘發(fā)酵過程，再舉例說出發(fā)酵與食品生產(chǎn)的關(guān)系。為此，本節(jié)主要授課目確實(shí)定為：經(jīng)過認(rèn)識(shí)發(fā)酵工程發(fā)展的歷史，體驗(yàn)科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)三者間的關(guān)系；說出微生物發(fā)酵生產(chǎn)的基本過程；舉例說出微生物發(fā)酵與食品生產(chǎn)的關(guān)系；關(guān)注與微生物發(fā)酵相關(guān)的社會(huì)問題等。授課方案思路授課推行的程序授課授課活動(dòng)預(yù)期

2、目標(biāo)內(nèi)容復(fù)習(xí)提問，引入新課。師：同學(xué)們?cè)诔踔袝r(shí)學(xué)習(xí)過微生物發(fā)酵與食品，我們的平時(shí)生活中也接觸到很多發(fā)酵食品，請(qǐng)同學(xué)們思考這樣一個(gè)問題：哪些食品是由微生物發(fā)酵生產(chǎn)的？相應(yīng)的發(fā)酵種類是什么？生：酸奶、泡菜，它們都是乳酸發(fā)酵。師：很好！還有其他食品嗎？想一想，我們每日吃的主食有經(jīng)過發(fā)酵制作的嗎？生：饅頭、面包。師：對(duì)，實(shí)質(zhì)上，我們經(jīng)常食用的很多食品，以及使用的一些藥品，它們的生產(chǎn)過程都離不開微生物發(fā)聯(lián)系平時(shí)生活的實(shí)例，在回想舊知識(shí)的基礎(chǔ)上，引入新課，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興投影或板書：趣，加強(qiáng)從社會(huì)中來的第一節(jié)微生物發(fā)酵意識(shí)。及其應(yīng)用酵。那么，微生物發(fā)酵是怎樣發(fā)展起來的？其生產(chǎn)過程怎樣？它還可應(yīng)用在哪些方

3、面？現(xiàn)在我們就一同來解答這些問題。師：現(xiàn)在人們能夠利用微生物發(fā)酵來大規(guī)模地生產(chǎn)食品、藥品等很多產(chǎn)品，那么，人們今天的成績是如何一步步獲取的呢？下面我們先來學(xué)習(xí)第一個(gè)問題：發(fā)酵工程史話。第一，請(qǐng)大家閱讀教材發(fā)酵工程史話標(biāo)題下的第一自然段。從這段文字的表達(dá)中，能夠看出，人類的祖先很早就會(huì)在不知微生物發(fā)酵原理的情況下，利用微生物發(fā)酵技術(shù)來生產(chǎn)多種產(chǎn)品，這個(gè)方面還有我們中華民族的貢獻(xiàn)。因此可知，發(fā)酵技術(shù)是從生產(chǎn)實(shí)踐中一步步產(chǎn)生2.新課的。發(fā)酵工程師：下面請(qǐng)同學(xué)們連續(xù)閱讀第二自然段。史話的學(xué)習(xí)。第二自然段的核心內(nèi)容是，隨著兩位科學(xué)家研究自然過渡到發(fā)酵工程史話。投影或板書：讓學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)技術(shù)是從生產(chǎn)實(shí)踐中

4、一、發(fā)酵工程產(chǎn)生的。史話讓學(xué)生體驗(yàn)技術(shù)學(xué)生先閱讀需要以基礎(chǔ)科學(xué)研究教材相應(yīng)的段落，教作指導(dǎo)，科學(xué)、技術(shù)間師就此段落提煉出存在相互作用。出發(fā)酵現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)和人們對(duì)微生物的認(rèn)識(shí)不斷深入后，出生了傳統(tǒng)的發(fā)酵工業(yè)。這充分說了然發(fā)酵技術(shù)需要基礎(chǔ)科學(xué)研究的指導(dǎo)，即科學(xué)研究促使了技術(shù)的發(fā)展。師：好，請(qǐng)大家連續(xù)閱讀后四個(gè)自然段的內(nèi)容。從中能夠看出，發(fā)酵技術(shù)隨著時(shí)代的發(fā)展而不斷向前發(fā)展，從傳統(tǒng)的發(fā)酵工業(yè)到現(xiàn)代發(fā)酵工業(yè)，再到微生物工程，它不只成為生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要支柱，而且和基因工程技術(shù)的結(jié)合使它如虎生翼。由此看來，生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的核心是技術(shù)，同時(shí)科學(xué)技術(shù)又是一個(gè)不斷發(fā)展的過程。相關(guān)科學(xué)價(jià)值觀的教育素材讓學(xué)生認(rèn)同生物

5、技術(shù)產(chǎn)業(yè)的核心是技術(shù)，以及科學(xué)技術(shù)是一個(gè)不斷發(fā)展的過程。師：在很多家庭的平時(shí)生活中，味精是不能缺少的調(diào)味品，那么，你知道它的化學(xué)成分是什么嗎？投影或板書：生：谷氨酸鈉。二、發(fā)酵生產(chǎn)過程探秘以味3.新課精生產(chǎn)為例師：對(duì)！有人認(rèn)為食用味精對(duì)人體有損害作用，發(fā)從生物學(xué)的角度，你怎樣對(duì)待這個(gè)問題？讓學(xué)生認(rèn)識(shí)發(fā)酵生產(chǎn)由于這部分過程探酵生產(chǎn)的基本過程。內(nèi)容學(xué)生較陌生，因生：味精是谷氨酸的一種鈉鹽，食用后在體內(nèi)能此以教師解說為主。秘。分解成谷氨酸，而谷氨酸是人體的一種必需氨基酸，所以食用味精對(duì)人體不會(huì)有損害作用。板書：1.菌種師：特別好！適合增添味精對(duì)人體無害，且能增的選育：如谷氨酸棒狀桿菌、黃色短桿菌添菜

6、肴的鮮味。我國已成為國際上味精生產(chǎn)大國，年產(chǎn)約6.5105t。你想知道味精是怎樣在現(xiàn)代化的工廠等中生產(chǎn)出來的嗎？請(qǐng)大家翻到教科書P7677?，F(xiàn)代發(fā)酵工業(yè)的生產(chǎn)過程特別復(fù)雜，為避繁就簡，突出骨干，板書：2.培養(yǎng)教科書用流程圖來顯現(xiàn)發(fā)酵的基本過程。為便于同學(xué)們基的配制：水、無機(jī)的理解，我們以味精生產(chǎn)為例，來探秘它的發(fā)酵生產(chǎn)過鹽、碳源、氮源、生程。長因子等味精生產(chǎn)的第一步是選育出能產(chǎn)生谷氨酸的細(xì)板書：3.滅菌菌種，如谷氨酸棒狀桿菌、黃色短桿菌等。這些細(xì)菌菌：去掉雜菌先是從自然界中分別出來的，再用誘變、基因工程等現(xiàn)代生物技術(shù)辦理，即可獲取高產(chǎn)的菌種。板書：4.擴(kuò)大培養(yǎng)和接種：先大量由于谷氨酸棒狀桿菌、

7、黃色短桿菌是細(xì)菌，其同培養(yǎng)谷氨酸棒狀桿化作用種類是異養(yǎng)型的，因此要大量培養(yǎng)這些細(xì)菌，就菌或黃色短桿菌的需依照細(xì)菌的代謝特點(diǎn)配制相應(yīng)的培養(yǎng)基。培養(yǎng)基怎樣菌種，再將菌種接入配制可參看教科書中對(duì)于配制培養(yǎng)基的解說。發(fā)酵罐由于生產(chǎn)中要采用單調(diào)菌種發(fā)酵，整個(gè)發(fā)酵過程不能夠混入其他微生物（雜菌），因此生產(chǎn)味精的培養(yǎng)基和發(fā)酵設(shè)施必定經(jīng)過嚴(yán)格的滅菌，并進(jìn)行無菌操作。在味精生產(chǎn)過程中，由于發(fā)酵罐的體積很大，需要的菌種（種子）量就多。為提高發(fā)酵罐中的發(fā)酵效率，縮短生產(chǎn)時(shí)間，要把谷氨酸棒狀桿菌或黃色短桿菌的菌種，經(jīng)過培養(yǎng)，達(dá)到必然數(shù)量后，才能接入到發(fā)酵罐中，即要先經(jīng)過擴(kuò)大培養(yǎng)后再接種。當(dāng)谷氨酸棒狀桿菌或黃色短桿菌的

8、菌種接入發(fā)酵罐后，這些細(xì)菌就會(huì)利用罐內(nèi)培養(yǎng)基中的營養(yǎng)物質(zhì)大量生殖，同時(shí)產(chǎn)生大量的谷氨酸。為使發(fā)酵過程處于最正確狀態(tài)，現(xiàn)代化的味精生產(chǎn)公司，其發(fā)酵罐均有計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，能對(duì)發(fā)酵過程中的各樣條件嚴(yán)格控制，以大幅度地提高生產(chǎn)率。需要說明的是，谷氨酸棒狀桿菌、黃色短桿菌均是好氧菌，因此，發(fā)酵過程中要不斷地通入無菌空氣，以知足它們生長生殖的需要。板書：5.發(fā)酵罐內(nèi)發(fā)酵：由計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)控制條件板書：6.分離、提純產(chǎn)物產(chǎn)品：谷氨酸谷氨酸鈉在溫度為3037、pH為78的條件下，經(jīng)2832h，發(fā)酵罐內(nèi)的培養(yǎng)液中就會(huì)生成大量的谷氨酸，隨后，將谷氨酸從培養(yǎng)液中分別出來，用適合的Na2CO3溶液中和（形成谷氨酸鈉結(jié)

9、晶）后，再經(jīng)過過濾、濃縮、離心分別等步驟，便成了味精。這即是味精生產(chǎn)的最后一步，即分別、提純產(chǎn)物，獲取產(chǎn)品。4.新課師：正由于人們對(duì)微生物發(fā)酵生產(chǎn)的過程研究得投影或板書：讓學(xué)生感覺要學(xué)發(fā)特別透徹，因此現(xiàn)在我們能利用微生物發(fā)酵技術(shù)來生產(chǎn)習(xí)的內(nèi)容離自己很近，酵與食多種產(chǎn)品。請(qǐng)大家翻到教科書P77，看討論專欄，4個(gè)三、發(fā)酵與食激倡議學(xué)生的學(xué)習(xí)興品生同學(xué)一組來達(dá)成這個(gè)討論。品生產(chǎn)趣。產(chǎn)。師：哪個(gè)小組愿意把自己討論的結(jié)果和大家交先給學(xué)生5讓學(xué)生體驗(yàn)科流？min達(dá)成討論，再讓學(xué)、技術(shù)、社會(huì)三者間23個(gè)組的學(xué)生發(fā)的關(guān)系。生：饅頭、面包、泡菜等是直接由微生物發(fā)酵生言。產(chǎn)的。味精、醋、醬油等是經(jīng)發(fā)酵生產(chǎn)的食品增

10、添劑。師：很好！實(shí)質(zhì)上發(fā)酵與食品生產(chǎn)的關(guān)系最為密切，其產(chǎn)品遠(yuǎn)遠(yuǎn)高出同學(xué)們現(xiàn)在所知的。如想進(jìn)一步了解，請(qǐng)閱讀教科書P78的內(nèi)容。師：今天這節(jié)課我們學(xué)習(xí)了相關(guān)微生物發(fā)酵及其應(yīng)用的感興趣的學(xué)生能夠內(nèi)容，大家應(yīng)認(rèn)識(shí)微生物發(fā)酵生產(chǎn)的基本過程，同時(shí)能個(gè)人或小組合作，選5.小結(jié)舉例說出微生物發(fā)酵與食品生產(chǎn)的關(guān)系。我們應(yīng)該利用為學(xué)生建立一個(gè)擇一個(gè)內(nèi)容去檢查。及部署所學(xué)的知識(shí)去關(guān)注微生物發(fā)酵在社會(huì)中的應(yīng)用，為此，學(xué)致使用的平臺(tái)，同時(shí)最后達(dá)成的檢查報(bào)檢查活請(qǐng)大家利用課余時(shí)間達(dá)成一個(gè)檢查活動(dòng)，檢查活動(dòng)的內(nèi)喚起學(xué)生關(guān)注社會(huì)的告，經(jīng)教師討論后，動(dòng)。容和要求賜教科書P78“到社會(huì)中去”欄目，大家可根意識(shí)。張貼出來，辦一個(gè)專據(jù)自己的興趣和條件任選一個(gè)題目去檢查，檢查達(dá)成欄供大家參觀。后，寫一份檢查報(bào)告，供大家溝通。內(nèi)容總結(jié)（1）學(xué)生很可能回答不