


1教材分析
“果酒和果醋的制作”選自人教版高中生物學《選修1生物技術實踐》中專題1“傳統發酵技術的應用”的課題1。選修1是一門“以學生為主體”,通過實驗設計和操作實踐學習科學探究的選修課程,重在培養學生設計實驗、動手操作、收集證據等科學探究的能力。本課題包括果酒和果醋的制作原理,操作流程及注意事項以及進行成果評價。
根據課程標準要求,設定本課題的教學目標如下。
(1)知識目標:
①說出酵母菌的呼吸方式。
②說明果酒和果醋的制作原理。
(2)能力目標:
①設計簡易的果酒制作裝置,獨立完成葡萄酒的制作。
②主動參與探究過程,逐步形成搜集和處理科學信息的能力。
③能用準確的語言描述葡萄酒的制作過程,根據葡萄發酵過程中的實驗現象,提出問題并解決問題。
(3)情感、態度與價值觀目標:
通過對果酒制作歷史的追溯,認同我國古代勞動人民的智慧,激發學生的民族自豪感。
2教學安排
2.1教學思路
中國酒文化歷史悠久,民間釀酒早已普及。本節課通過學生向家人請教,或利用網絡資源自制果酒果醋,掌握基本制作流程,分析實驗操作注意事項;幫助學生梳理基礎知識,確定菌種類型、菌種來源、果酒和果醋制作的原理;引導學生改進制作果酒和果醋的裝置。課堂主要以學生的活動為主,以小組為學習單位,實現生生互動,師生互動,最終完成教學目標。
3.2課時安排
(1)由于果酒果醋的制作對溫度有較高的要求,本節課安排在9月中旬。
(2)第一課時:在學生自制葡萄酒后4-5d,此時實驗現象較為明顯。
(3)第二課時:成果評價安排在自制葡萄酒后的10d左右。
3.3教學準備
(1)學生準備:自制一瓶葡萄酒并記錄制作過程,預習果醋的制作(材料:葡萄、礦泉水瓶)。
(2)教師準備:①自制一瓶葡萄酒,課上供學生品嘗;自制一瓶葡萄醋,要能明顯觀察到菌膜;記錄具體操作步驟并用于展示。
②收集學生記錄的過程,整理、分析,選出典型作為課堂展示代表(如:選取葡萄的種類,裝置是否消毒,葡萄汁裝瓶的量,排氣的方法)。
③將所需展示的流程打印并分發給每位學生。學生的流程根據學生所記錄的流程具體展示,以防止學生以教師的流程作為參照。所展示的過程以1號操作者流程、2號操作者流程……進行。
(3)課前準備:將學生分成10個小組,每組學生面前放一杯教師自制的葡萄酒及6個小調羹。
3教學過程
3.1創設情境,導入新課
教師展示自制成功的果酒和果醋,同時要求學生展示自制的果酒半成品。教師解說:“葡萄美酒夜光杯。今天我們察其色,聞其香,品其味,從色香味來描述一下葡萄美酒。”學生品嘗并概括出葡萄酒“顏色紅艷”、“濃郁酒香”、“口感綿長”等特點。教師加以補充:“如果將果酒進一步發酵,還能獲得果醋。酸度較高的果醋可用于烹調,酸度較低的果醋是一種新興的飲料。無論是果酒還是果醋,都具有一定的保健養生的功效。本節課我們就以葡萄酒和葡萄醋的制作為例,探究果酒和果醋的制作。”
設計意圖:學生品嘗教師親手制作的葡萄酒,可以使師生間的關系變得更加密切,創造積極良好的課堂氛圍,充分激發學生的學習興趣和創作的積極性。
3.2總結流程,分析關鍵
3.2.1分析實驗操作步驟,總結實驗流程
展示不同學生及教師自制葡萄酒的過程。
學生的實驗流程:葡萄的選取(紫葡萄、青葡萄);葡萄清洗(洗潔精、食鹽水、自來水);礦泉水瓶處理(沒有處理、酒擦洗);榨汁(榨汁機、徒手捏碎、整葡萄);入缸(該步驟很少有學生提到入缸的量,教師在總結步驟的時候根據學生展示的葡萄酒半成品的量選擇不同的量進行分析);果酒發酵(密封、密封定時打開瓶蓋放氣、密封定時擰松瓶蓋放氣)
教師的實驗流程:①對發酵瓶、紗布、榨汁機、盛葡萄汁器皿等實驗用具進行清洗并清毒。先用溫水反復沖洗幾次,再用體積分數為75%的酒精擦拭消毒,晾干。②選購紫葡萄。③用清水沖洗葡萄1-2遍除去污物。④用榨汁機榨取葡萄汁后,將其裝入發酵瓶中,蓋好瓶蓋。⑤每隔12h將瓶蓋擰松一次。⑥當果酒制成以后,打開瓶蓋,蓋上細紗布,進行果醋發酵。
學生小組活動。活動要求:分析制作流程,找出流程中的共性,總結葡萄酒制作的基本操作步驟。
師生共同總結基本操作步驟:
準備(葡萄、發酵裝置)→沖洗葡萄,裝置消毒→葡萄榨汁,入缸→酒精發酵(密封)→醋酸發酵(通氣)。
設計意圖:通過對比分析,肯定學生的基本操作步驟,認同學生的創作。
3.2.2細化實驗操作步驟,分析實驗關鍵
學生小組活動。活動要求:分析制作流程,找出制作的差異,分析實驗成敗的關鍵。同時交流自制果酒流程,提出制作過程中出現的問題和困惑,并對實驗進行改進,完成實驗記錄表(表1)。
教師在學生活動過程中,深入到各學習小組,及時掌握學生的活動情況及進度,對于有困難的小組適時提供指導意見。在活動結束后,提出要求:①對于操作有明顯錯誤的學生,要求其重新制作果酒,并保留原制作的果酒;②所有學生跟蹤發酵過程,及時進行檢測和記錄。
設計意圖:①引導學生主動發現問題、提出問題和解決問題,發揮學生的主觀能動性讓學生主動地獲取知識;②通過記錄,形成對照,并且對于操作有明顯錯誤的葡萄酒也不能丟棄,讓學生直觀地觀察到操作細節對實驗結果的影響,便于成果評價時發現問題,找出原因。
4.3引導探究,了解原理
學生小組活動。活動要求:閱讀課本材料(人教版),完成表2,總結實驗原理。
設計意圖:制作過程中大部分學生“知其然卻不知其所以然”,通過原理的總結,使學生更加明白操作過程中的注意事項。
4.4動腦動手,改進裝置
教師解說:“工欲善其事,必先利其器。用礦泉水瓶不利于定期排氣,易出現爆炸的危險;葡萄醋發酵的時候打開瓶蓋通氣,容易受雜菌污染。如何對實驗裝置進行改進呢?”
教師展示教材裝置(教材圖1)。
學生小組活動,活動要求:思考并回答下列問題:
(1)裝置中的充氣口、排氣口和出料口有哪些作用?(充氣口是在醋酸發酵時連接氣泵進行充氣用的;排氣口是在酒精發酵時用來排CO2的;出料口是用來取樣,發酵時間較長,定期取樣便于掌握發酵的情況。)
(2)為什么排氣口要經過一個長而彎曲的膠管與瓶身連接?(排氣口要通過一個長而彎曲的膠管與瓶身連接,其目的是防止空氣中微生物的污染,其作用類似巴斯德的鵝頸瓶。)
(3)結合果酒、果醋的制作原理,你認為應該如何使用這個發酵裝置?(使用該裝置制酒時,應該關閉充氣口;制醋時,應將充氣口連接氣泵,輸入氧氣。)
(4)為了方便檢測產物酒精和二氧化碳,對制作裝置應如何改進?畫出實驗裝置。(將排氣口通入澄清石灰水。)
設計意圖:設置問題情境,層層遞進,引導學生從裝置的實用性、簡便性以及可操作性等方面對裝置進行評價,從而設計出最佳實驗裝置,培養學生的創新意識。
5教學反思
通過學生課前自制葡萄酒,掌握基本操作步驟,認真客觀記錄實驗操作步驟及現象,培養學生實事求是、認真嚴謹的科學態度,以及培養學生的實驗設計和動手能力。課上利用活動單層層深入設置問題情境,引導學生主動探究,加強學生合作學習,拓展和加深對葡萄酒制作過程的理解。
根據課程標準所倡導的“自學為主,指導為輔”的教學理念,本課題的實驗過程簡便,易于操作,危險性小。學生自己利用各種資源尋找制作葡萄酒的方法并親自動手制作葡萄酒,保證學生的主體地位,同時教師起到及時引導,控制時間,給予適當的提示與指導的輔助作用。在學生自己查閱資料的過程中,讓其明白中國濃厚的“酒文化”,激發學生的民族自豪感。