[信息技术2.0微能力]：中学八年级生物下（第九单元）沼气发酵-中小学作业设计大赛获奖优秀作品-《义务教育生物课程标准（2022年版）》.pdf

1、目目录录作业设计方案作业设计方案1基本信息学科年级学期教材版本单元名称生物学八年级第二学期北师大版生物技术单元 组织方式自然单元口重组单元课时信息序号课时名称对应教材内容1第 9 单元第 25 章第 1 节身边的发酵技术沼气发酵工业化的发酵产品2第 9 单元第 25 章第 2 节转基因技术克隆技术现代生物技术引发的社会问题本单元内容在义务教育生物学课程标准(2011 年版)中属于“第九主题 生物技术”，在义务教育生物学课程标准(2022 年版)中属于“第七主题 生物学与社会 跨学科实践”。教学中，教师要帮助学生形成以下重要概念。(1)微生物通常包括病毒、细菌、真菌等类群。(2)发酵技术利用了微

2、生物的特性，通过一定的操作过程生产相应的产品。(3)现代生物技术(克隆、转基因技术等)已被应用于生产实践，并对个人、社 会和环境具有影响。通过本单元的学习，重点培养学生的生物科学素养和科学探究能力，学生们通过学习应能够：(1)举例说出发酵技术在食品制作中的应用，并尝试制作一种发酵食品；(2)说明食物腐败的原因，并探究食物保存的适当方法；(2)举例说出克隆技术和转基因技术的应用；(4)关注和评价现代生物技术的发展对人类未来的影响，收集和交流有关转基因生物的资料或进行实地调查。本单元重点在引导学生进行发酵食品制作的跨学科实践活动。学生能够认识生物学与社会的关系，能够理解科学、技术、工程学、数学等学

3、科的相互关系，并尝试运 用多学科的知识和方法，通过设计和制作，生产特定的发酵产品，发展学生生物学核 心素养。学习了本单元的内容，有助于提高学生的生物技术素养，帮助学生了解生物技术及其产品，体会生物技术在生产、生活中的应用价值。12举例说出发酵技术在食品制作中的作用。练习制作面酱或酸奶等发酵食品。说明食品的腐败原因。运用适当的方法保存食品。探究食品保存的方法。2举例说出克隆技术的应用。举例说出转基因技术的应用。收集和交流有关转基因生物的资料。有条件的地方进行实地调查。关注生物技术的发展对人类未来的影响。发酵食品制作类跨学科实践活动：发酵食品的制作可以运用传统的发酵技术来完成。发酵食品的改良需要好

4、的创意，运用多学科的知识和方法，从发酵的条件控制、装置的改进、食材的选择等方面不断尝试。在这类跨学科实践活动中，可供选择的项目如下。(1)收集当地面包酵母菌种，比较发酵效果依据酵母菌代谢所需的环境条件、营养来源、产物等相关知识，以面粉、酵母粉为材料，选择特定的厨具，按照发酵技术的操作程序制作馒头或面包。比较不同酵母 菌种的发酵效果。(2)设计简单装置，制作酸奶依据乳酸菌代谢所需的环境条件、营养来源、产物，以及蛋白质在不同酸度环境中的状态不同等相关概念，以牛奶、乳酸菌(或酸奶)为材料，选择恰当的容器，按 照乳酸发酵技术的操作规范和程序制作酸奶，测定并分析酸奶的酸度和甜度，确定适 宜的酸度和甜度范

5、围。(3)制作泡菜，探究影响泡菜亚硝酸盐浓度的因素依据乳酸菌的分布、代谢所需的环境条件、营养来源和产物等相关知识，选择或设计便于消毒和密封的恰当容器，依据个人对食品的喜好选择相应的蔬菜(如白萝 卜、胡萝 卜、芹菜、甘蓝)和配料(如辣椒、花椒)，按照发酵技术的操作规范和程序制 作泡菜，测定泡菜的亚硝酸盐浓度，分析亚硝酸盐浓度与原料、腌制方式、时间等因 素的关系。3以北师大版教材第九单元“生物技术”即第 25 章，作为一个教学单元和作业设计单元，聚焦生物技术。本单元有对已学生物知识，特别是微生物和遗传变异知识的理 解运用，也是链接生物学科社会责任，体现学以致用学习目的，感受科技改变生活的 落脚所在

6、。课本设置的“生物技术”单元分为两节：发酵技术和现代生物技术。学生通过了解并积极实践传统发酵技术，学习并了解现代生物技术及其实例，能有效实现生物学科体系中生命观念、科学思维、科学探究和社会责任在生产生活中的转化应用，有效增强学习生物学的兴趣和愿望，为高中学习做好铺垫和引导。八年级第二学期的学生已经学习了初中生物学的基础知识，对生物的种类、结构、功能都有了初步的理解，逐步形成了基础的科学思维能力，具备基本的观察和实验技4能，对涉及社会生活实际的传统发酵技术学习兴趣和热情较高，对代表生物学前沿的现代生物技术兴趣浓厚，有好奇心。在学习“生物技术”单元前，学生已学过微生物的种类、代谢类型和应用，知道

7、微生物分类，了解微生物被广泛应用与日常生活中发酵食品的制作。学生对沼气工程 有所了解，但对工业化发酵、基因工程、克隆技术等了解较少，缺乏对生物技术应用 的认知和实践。1.通过单元学习，学生能举例说出发酵技术在食品制作中的作用。了解米酒、酸奶、泡菜、腐乳等发酵食品的发酵原理，掌握对应微生物及发酵条件等知识。通过单元学习，学生能尝试制作米酒、泡菜、酸奶等食品的发酵实验，提高学生的动手能力和实践能力。鼓励学生在日常生活中，动脑筋开发出新的发酵食品，激发学生创造与实践的激情。2.通过单元学习，学生知道什么是转基因技术。通过分析科学家利用细菌合成人胰岛素的研究过程，了解并掌握转基因技术的基本过程。了解转

8、基因技术在制药、遗传病诊治、农业、环保中的应用，认识现代生物技术对人类生活产生的影响。3.通过单元学习，学生知道什么是克隆技术。通过分析克隆羊“多莉”的培育过程，了解并掌握克隆技术的基本过程。4.激发学生对生物学的兴趣和爱好，学生能够介绍沼气发酵原理以及工业化的发酵产品。5.通过单元学习，领会现代生物技术转基因技术和克隆技术的一般过程，感悟生物技术在生活中的应用。关注和评价生物科学的发展对未来社会的影响，激发学习兴趣，树立利用生物科学为人类服务的意识。6.通过单元学习、收集资料和小组探究等活动，提高学生信息处理能力、探究学习能力、合作交流能力，培养协作精神。分析课标要求，把握内容学情明晰单元学

9、习，明确作业目标选取情境素材、设定作业任务设计作业评价，及时巩固激励学生自评教师讲评学生反思教师反思(学生完成作业后，统计作业时间，自我审核作业完成率)(教师批改作业后，因人而异点评)(学生订正作业后，自我反思改进)(根据作业情况，调整教学进度和内容)5引导学生课前预习(阅读教材，了解学习内容)分课时基础性作业(巩固基础知识，加深对基本概念的理解)分课时拓展性作业(选做)(锤炼知识的迁移应用能力，提高生物学素养)单元巩固基础性作业(整理总结，形成单元知识的连贯性)单元巩固拓展性作业(选做)(提升学生的综合能力，加强对单元知识的理解)1.“徽州米酒”香名远播，徽州农村每逢节日每家每户都有制作米酒

10、的习俗。家庭制作米酒的主要步骤是：蒸熟饭并冷却(30)加酒曲保温发酵。下列说法正确的是()A.酒曲中的曲霉、毛霉、酵母菌都是微生物B.微生物只能进行无氧呼吸C.步骤实际操作时为节约时间可以不冷却D.步骤中保温的目的是为菌种生存提供能量2.某兴趣小组学习了发酵技术后，尝试自制酸奶，他们的主要步骤如下：奶粉 和糖加水混合热处理(煮沸)冷却(4243)加入一些品牌酸奶发酵保存食用。下列说法错误的是()A.步骤的目的是接种乳酸菌B.制作酸奶的微生物具有细胞核结构C.制作好的酸奶常用冷藏法保存D.密封包装的酸奶盖子鼓起来代表已经腐败3.腌酸菜的过程并没有严格的灭菌，我们吃了却没有太多的不适，原因是。人们

11、通常在泡菜坛的坛口加清水，并不时加些清水，目的是。4.农业农村部提出了到 2025 年在全国建设 1000 家国家级生态农场的工作目标。通过沼气发酵实现农村废弃物的循环利用，确保“绿水青山”的可持续发展是生态农 场建设的核心目标。在沼气发酵过程中,加入池底污泥是为了接种等微 生物,这些微生物能在氧条件下将秸秆和猪粪中的制成沼气。沼气的主要 成分是,可以燃烧,但不污染环境。请借鉴两位学生示范的酸菜制作小视频。酸菜制作 1：酸菜制作 2：6再根据自身爱好和家庭条件，开展自制酸奶或米酒的活动(二选一)，锻炼自己 学以致用的能力，并选做对应的分析题：(1)将容器洗净后放在煮沸的开水中消毒。(2)将鲜牛

12、奶加入特定的容器，加入适量的白砂糖加热至沸腾后冷却到 35 左右，取出处理后的牛奶倒入玻璃杯中，向其中加入两勺酸奶，搅拌均匀后密封容器，放在 25 左右的环境中静置 2 天。(3)2 天后品尝自制的酸奶。1.回顾自制酸奶的过程,尝试回答下列问题。(1)将牛奶煮开是为了。(2)煮开的牛奶要冷却后才可加入酸奶，是因为。(3)给牛奶中加糖的目的是。(4)加入酸奶的作用是。(5)接种后的牛奶要密封保存，是为了。(6)品尝并评价自己的酸奶，谈谈自己的劳动收获。酸奶成型，味道很好(10 分)酸奶成型，味道一般(8 分)酸奶不成型，味道良好(5 分)酸奶不成型，味道较差(2 分)(1)洗净并用沸水消毒所有用

13、具，将糯米淘洗干净。(2)将米浸泡 12 小时至白软时备用。(3)将米粒平铺在蒸笼里的纱布上，高温蒸煮 30 分钟。(4)将蒸煮好的米饭倒入消毒的盆里，用冷水浸泡降温至 40 以下后把水沥干，摊开饭粒。(5)将酒药粉按照使用说明的用量取出适量碾碎后倒入盆中与米粒搅拌，在米饭中央拍出一个几乎见底的圆坑，盖上盖子。(6)将装有加了酒药的米饭的盆放到 30 的恒温箱中，或者直接在盆外包裹棉被维持温度。(7)23 天后，取出盆具，感受酒香。72.回顾自制米酒的过程,尝试回答下列问题。(1)酿酒过程中,我们要选择等材料,才会较快的产生酒精。(2)把加好酒药的砂锅盖上盖子,并用棉被包裹,使温度保持在 30

14、 度左右，目的是：。(3)品尝并评价自己的米酒，谈谈自己的劳动收获。液体颜色纯正，有酒香(10 分)液体浑浊，有酒香(8 分)液体浑浊，没有酒香(5 分)没有液体出现(2 分)必做基础作业：10 分钟选做拓展作业：10 分钟(活动时间除外)1.A2.B3.乳酸菌会抑制其他杂菌的生长；用水隔绝空气，构建无氧环境，保障乳酸菌的生存。4.产甲烷细菌无有机物甲烷1.(1)杀死牛奶中的微生物。(2)避免高温杀死乳酸菌。(3)为乳酸菌的生存提供原料(营养物质)。(4)接种乳酸菌。(5)提供无氧环境，利于乳酸菌无氧发酵分解糖类产生乳酸。(6)答案略，因人而异，合理即可。2.(1)含淀粉较多的材料(或糯米等)

15、(2)创造无氧环境,利于酵母菌无氧发酵产生酒精的过程。(3)答案略，因人而异，合理即可。必做基础作业主要引导学生对传统发酵技术应用的明确和了解，能充分感知生物技术对社会生活的影响。选做拓展作业中，建议学生因地制宜开展活动性、长周期作 业，有利于学生的观察和实践，促进学生养成客观记录的习惯和科学态度、培养学生8坚持不懈的意志品格，培养学生管理时间、自主学习的能力。同时在付出努力和坚持 的过程中感受生物技术的神奇、收获成果的喜悦，提高学习兴趣。学生完成长周期作 业需要教师的督促指导，也需要家长的支持和帮助。在后续教学中培养学生对生物学专业术语和语言逻辑归纳能力的培养，进一步结 合生物学与生产生活的

16、联系，培养学生的科学思维、科学探究、生命观念和社会责任。同时通过作业的反馈，在后续的课堂教学中加强核心概念的讲解及反馈，提升课堂教 学效率。对发酵技术中微生物类型、代谢、发酵条件和发酵流程等理解到位学以致用，自制米酒、酸奶等发酵食品成功、可口，科学探究能力较强传统发酵技术促进生产生活的进步，对生命观念和社会责任的理解更加深刻9习题设计层次分明，必做选做类型分明，注重基础知识的考查和关键能力的复习巩固；拓展训练注重了知识的深层次思考，注重生物学素养的培养考查，同时注重了 知识的前后联系，重视培养学生学习习惯的养成；习题设计力图避免多题量、大容量 的训练，重视核心知识点的训练和关键能力的强化训练，

17、做到以点带面、以题目训练 思维的设计。本部分作业主要涉及发酵技术在日常生产生活中的应用，突出微生物的代谢类型 和发酵条件，分析发酵技术一般过程。培养学生对发酵技术中重要概念的理解和应用。学生尝试适应多种形式习题类型，多角度理解分析知识内涵，把握知识重点，理解知 识难点。从生物学科特点出发，让学生明确自己需要努力的方向，调动学生学习生物 学的兴趣，培养学生良好的学习品格，从而促进落实立德树人的教育任务。12018 年 11 月，世界首例基因“编辑婴儿”诞生，该婴儿的基因经过人工修饰，对艾滋病有天然的抵抗力，该技术引起社会广泛关注。下列说法不正确的是()A“编辑婴儿”的出现将来可能会污染人类基因库

18、B编辑基因是为了减少感染艾滋病，应大力推广C在一定时期内，应制定法律条文限制该类事件发生D“编辑婴儿”将来繁殖后代时可能会带来一定的社会伦理问题2如图中符号“+、”表示细胞结构的增减，以下能正确表示克隆羊“多莉”诞生技术原理的是()+(-)+(-(-)+(-)1.转基因技术的发展也给基因缺陷的儿童带来了福音，通过转基因技术培养的抗虫棉和耐寒番茄已经走进了人类的生活。你认为转基因技术对人类的影响是利大于弊还是弊大于利？请收集转基因技术安全性问题的相关资料，并在班级同学中进行辩论交流。2.请结合本节课所学的内容，请围绕“转基因技术”或“克隆技术”(二选一)绘制一张 A4 大小的手抄报，主题为“科技

19、改变生活”。看谁画的最棒！必做基础作业：10 分钟ABD10选做拓展作业：10 分钟1.B2.C1.言之有理即可。示例如下：(1)利大于弊，产生作物新品种，提高产量，造福人民等；(2)弊大于利，基因污染，潜在威胁，新的生物可能破坏原有生物的生存。2.合理即可(示例如下)必做基础作业主要引导学生对现代生物技术的明确和了解，能充分感知现代生物技术对社会生活的影响。选做拓展作业中，建议学生收集资料，整理归纳，辩证交流，能有效促进学生生命观念、科学思维和社会责任的养成；学生绘制“科技改变生活”的手抄报，培养学生科学归纳和自主学习的能力。整体作业有助于培养学生坚持不懈 的意志品格，科学合理管理时间的能力

20、。同时在付出努力和坚持的过程中感受现代生 物技术的神奇和喜悦，提高学习兴趣。在后续教学中培养学生对生物学专业术语、语言逻辑归纳和情境分析能力的培养，进一步结合生物学与生产生活的联系，培养学生的科学思维、科学探究、生命观念和 社会责任。同时通过作业的反馈，在后续的课堂教学中加强核心概念的讲解及反馈，提升课堂教学效率。概念清楚，基础扎实对转基因技术概念、原理、过程、实例等理解到位11对克隆技术概念、原理、过程、实例等理解到位感受现代生物技术对社会进步的作用，生命观念和社会责任更加深刻本部分作业主要考查的是现代生物技术一节中重要概念及其联系，建立知识框架。培养学生对现代生物技术概念体系的理解，构建知

21、识网络，明晰概念联系，有利于学 生科学思维的构建。此外，在选做拓展作业中积极引导学生查阅、分析相关资料，锻 炼学生科学思维和语言分析归纳能力。学生尝试分析归纳，联系前后知识，辨析易混 概念，培养学生科学思维和科学素养，培养学生生物技术素养。习题设计以学以致用 为主题，以核心素养为培养方向，以生命科学前言和生命研究导向为核心，旨在吸引 学生注意，引领学生能力，学生通过作业掌握生命科学知识在未来生产、生活中的引 用，早日树立未来生命科学研究意识，为将来做准备。从生物学科特点出发，让学生 明确自己需要努力的方向，调动学生学习生物学的兴趣，培养学生良好的学习品格，从而促进落实立德树人的教育任务。121

22、“徽州毛豆腐”是舌尖上的美味。上好的毛豆腐生有一层浓密纯净的白毛，上面均匀分布有一些黑色颗粒。这些白毛和黑色颗粒分别是()A毛霉菌丝，种子B.细菌菌丝，孢子C.毛霉菌丝，孢子D.细菌菌丝，种子2.“腌萝 卜”“酸豇豆”是徽州常见的酸菜，具有丰富的营养价值和独特风味，深受各地游客的喜爱。这些酸菜制作过程中发挥主要作用的微生物及其代谢类型叙述正确的是()A酵母菌，异养兼性厌氧型B乳酸菌，异养厌氧型C醋酸菌，异养需氧型D乳酸菌，异养需氧型3下列食品保存方法与利用的生物原理，对应关系错误的是()A巴斯德消毒法：高温灭菌B冷藏法、冷冻法：低温抑制细菌、真菌的生长和繁殖C罐藏法：高温消毒和防止与细菌、真菌

23、接触D脱水法、腌制法：破坏需氧菌类的生存环境4徽州新农村建设如火如荼，沼气发酵已成为新农村建设的新时尚，沼气池中起主要发酵作用的微生物是()A醋酸菌B乳酸菌C毛霉D.产甲烷细菌5.新冠肺炎疫情的肆虐，给世界带来了灾难性的伤害。2021 年 4 月，国药集团中 国生物研究院重组新冠病毒疫苗获批临床试验，为疫情防控做出了积极的贡献。这种 重组新冠疫苗是将有效的抗原成分经过基因工程改造，在其他生物细胞内完成蛋白表 达，然后分离目标蛋白、添加保护剂等，最终封装为市面上出售的疫苗。其生产过程 也不会产生活病原体，对生物安全的要求低，培养细胞来生产病原体蛋白的效率很高，所以产能也高于灭活疫苗。请据图分析回

24、答：(1)重组蛋白疫苗的获得，主要依赖于这种生物技术的应用。(2)图中 S 蛋白在免疫过程中被称为_。(3)重组蛋白疫苗不用过多担心生物安全问题，是因为_。6.2019 年 1 月，中科院体细胞克隆猴科学家团队通过图示流程获得了有基因修饰13的疾病克隆猴，开启了批量化、标准化创建疾病克隆猴模型。请据图分析回答：(1)疾病克隆猴模型的建立主要依赖于_这种生物技术的应用。(2)移植前胚胎发育的营养物质由_细胞提供。(3)体细胞克隆的猕猴具有的性状，基本和胚胎成纤维细胞的猕猴特征相同，这是因为重组胚胎中储存遗传物质的(结构)来自胚胎成纤维细胞。7.请根据自己的学习，绘制一张“生物技术”思维导图。注意

25、：生物技术包含传 统生物技术和现代生物技术两大方面。序号对应单元作业目标对应学习水平难度来源完成时间了解理解应用11易原创30 分钟21易原创31、4易选编44易原创52、5、6较难原创63、5、6较难改编71、2、3、4、5、6难原创参考答案或提示：1【答案】C【设计意图】本题考察毛霉在日常生活中的应用和理解。【作业分析】毛豆腐主要是豆腐经毛霉等微生物发酵的结果，毛豆腐上生有的一层浓密纯净的白毛是毛霉菌丝，上面均匀分布的一些黑色颗粒是孢子。2【答案】B【设计意图】本题考察徽州酸菜的制作。14【作业分析】徽州酸菜“腌萝 卜”“酸豇豆”主要是在乳酸菌发酵作用下产生的，乳 酸菌的代谢类型为异养厌氧

26、型。3【答案】D【设计意图】本题考察了食品保存方法与利用的生物原理。【作业分析】A.巴斯德消毒法依据高温灭菌原理，杀灭食品中微生物的生长和繁殖，A 正确。B.冷藏法、冷冻法主要的原理是低温可以抑制微生物的生长，B 正确。C.罐藏法的原理是依据高温消毒和防止细菌、真菌接触，不利于微生物的生长繁殖，C 正确。D.脱水法、腌制法主要是除去水分防止细菌和真菌生长繁殖，D 错误。4【答案】D【设计意图】本题考察了学生对沼气工程的理解。【作业分析】沼气池中起主要作用的微生物是产甲烷细菌，能将富含有机质的物品发酵产生甲烷。5.【答案】(1)转基因技术(基因工程)(2)抗原(3)生产过程中不会产生活的病原体(

27、新冠病毒)【设计意图】本题考察基因工程在新冠重组疫苗上的应用。主要考察学生对基因工程和免疫学知识的应用和理解。【作业分析】(1)由题意可知，新冠重组疫苗是利用转基因技术这项先进的生物科学技术生产的。(2)图中 S 蛋白在免疫过程中被称为抗原。(3)据题意可知，重组蛋白疫苗不用过多担心生物安全问题，是因为生产过程中不会产生活的病原体(新冠病毒)6.【答案】(1)克隆技术(2)卵母(3)细胞核【设计意图】本题主要考察克隆技术在克隆猴领域的应用。【作业分析】(1)据图可知，克隆猴的获得主要依赖于克隆技术的实施。(2)据图可知，移植前胚胎发育的营养物质由卵母细胞提供。(3)体细胞克隆的猕猴具有的性状，基本和胚胎成纤维细胞的猕猴特征相同，这是因为重组胚胎中储存遗传物质的细胞核来自胚胎成纤维细胞。7.(1)“生物技术”思维导图主干知识示例1(2)“生物技术”思维导图评价量表维度评价指标自评互评师评科学性(30 分)1.全面反映主题的内容2.文字表述准确、清晰3.概念之间的关联词使用恰当规范性(30 分)1.主题中心突出鲜明2.层次清晰合理3.布局合理，书写工整逻辑性(20 分)1.概念之间的逻辑关系正确2 各分支内容与主题关系密切创新性(20 分)1.色彩丰富、美观2.有跨学科的知识、观点和方法融合(3)实施建议：教师指导、学生设计、开展评价、交流展示。2