“果酒和果醋的制作”的替代實驗

張溢溪　李亞軍

摘 要 通過對“果酒和果醋的制作”這一課題的深入鉆研，以及進行環保酵素的制作教學實踐之后，發現環保酵素制作替代果酒和果醋的制作的實驗具有可行性，并且會更適應高中生的現有學情，能有效地培養學生的生物科學和技術素養，通過了解前沿的科學知識，激發學生學習生物的興趣。

關鍵詞 果酒 果醋 酵素制作 生物學實驗

中圖分類號 G633.91 文獻標識碼 B

“果酒和果醋的制作”是人教版普通高中課程標準實驗教科書《生物技術實踐》專題1“傳統發酵技術的應用”的課題1實驗，旨在通過學生設計實驗裝置制作果酒和果醋，掌握傳統發酵技術，在近幾年的高考試題中所占的分值也逐年升高。但近日有媒體報道稱喝自釀葡萄酒易導致甲醇中毒，其原因是在家中沒有去除甲醇和雜醇油的技術，自釀葡萄酒的飲用安全有待考證。酵素這個環保產品對于中學生而言，使用頻率和安全性都高于果酒和果醋。且環保酵素制作利用發酵原理，經歷“酒—醋—酵素”三階段，有利于學生掌握三者的相關性和差異性。

教師需要使學生能學到更適合他們需求和教學條件的內容，使他們了解前沿的科學知識，有效地培養學生的生物科學和技術素養，激發學生學習生物的興趣。

1 酵素的制作方法

制作葡萄酒和葡萄醋需要新鮮葡萄，具有一定的時間限制，并且對于一個班級而言，需要大量的價格并不低廉的葡萄，導致實驗成本過高，這些原因都使得實驗難以進行。而環保酵素制作不存在這種困難。環保酵素是利用廚余垃圾、糖和水制成的。所謂廚余垃圾就是指日常生活中作為廢棄物被丟掉的果皮爛蔬。實驗時只需購買少量的糖。在制作葡萄酒的過程中，要將溫度嚴格控制在18～25℃；在制作葡萄醋的過程中，要將溫度嚴格控制在30～35℃；而環保酵素在室溫就可進行發酵。除此之外，環保酵素最大的特點就是制作簡便，只需將按1∶3∶10配比的紅糖、果皮爛蔬和水進行混合，待發酵三個月即可。

首先，按比例將1份紅糖放入塑料水瓶中，再加入3份切碎的果皮爛蔬，接著加入10份的蒸餾水，輕搖瓶身使它們充分混勻，最后在塑料水瓶的瓶口處套上一個氣球，以防發酵過程中第一個月產生過多氣體而引發水瓶爆炸。之后將裝有環保酵素的水瓶置于陰涼、通風處三個月，耐心等待環保酵素原料分解和發酵，細心觀察環保酵素制作過程中的“酒—醋—酵素”三階段。

2 實驗實施過程

生物科學作為由眾多生物學事實和理論組成的知識體系，是在人們不斷探究的過程中逐步發展起來的。探究也是學生認識生命世界、學習生物課程的有效方法之一。師生通過共同探討環保酵素制作的原理，集中學習環保酵素制作的方法，再分組實驗探究提出的新問題，提高科學探究能力，培養創新精神和實踐能力。實施過程如下。

2.1 聯系事實，導入課題

學生們基本不了解環保酵素的實質及作用。教師可以通過洗手液的危害導入課題，與學生的生活實際有機地結合起來。教師向學生講述，人們在享受化學清潔劑帶來便捷的同時，也在污染著人類的家園。一般化學清潔劑含磷酸鹽、硝酸鹽、氨、氯等有害成分，家家戶戶每天排出的這些化學污染，堆積起來足以對地球造成極大的傷害。然后用圖片或視頻展示污水奔騰涌入江河的真實情景，深化學生關于清潔劑的危害的認識。接著演示環保酵素功能實驗——酵素快速清潔機油，并向學生介紹環保酵素的概念和無污染性，導入課題。

2.2 共同摸索，探尋真理

環保酵素制作的具體原理至今還未明了，這為師生探究創新提供了條件。酵素中所含的微生物主要是酵母菌、乳酸菌，在發酵過程中因兩者的比例不同，可導致最終制成果酒還是果醋。在實驗過程中詳細記錄實驗數據和現象，共同尋找提高酵素制作成功率的因素。環保酵素的制作提供給學生一個持續探究的機會，在探究中尋找實驗的意義并發現真理，使學生們的成就感和自豪感油然而生。

2.3 演示過程，深度挖掘

環保酵素作為科學前沿的一個產品，關注環保的人士有可能會對它有所了解，但多數是知其然，而不知其所以然，學生甚至根本沒有聽說過。所以教師應在課堂上親手演示制作環保酵素的過程，之后與學生共同回顧制作過程，并適時地提出問題：為什么制作環保酵素需要糖？在制作過程中會發生怎樣的化學反應？瓶中沒有氧氣之后，酵母菌還能繼續發酵嗎？如果需要改進實驗裝置，該怎樣改進？放在陰涼、通風的地方的根據是什么？這些問題涉及酵母菌的呼吸方式、有氧呼吸與無氧呼吸的條件和區別、酵母菌的生活環境和無性繁殖特點等諸多知識點。即使學生學會操作也僅僅只是掌握了制作過程，而這些問題才能真正引導學生們深入思考，促進學生邏輯思維能力的發展，鼓勵學生獨立思考。最后師生共同總結出簡單、明了、易記的制作流程，并以學習小組為單位，讓學生當堂制作環保酵素，實現學以致用。

2.4 實驗再探究，指導實踐

探究的價值和樂趣不僅在于解決問題，還在于發現新問題，問題越多越能將研究推向深處。在制作環保酵素的過程中，學生可能提出以下幾個問題：不管什么樣的果皮都可以制作環保酵素嗎？不同果皮制作出的環保酵素有區別嗎？能用肉末制作環保酵素嗎？針對這些問題，教師可以讓學生分組進行實驗，對比最終實驗結果。以教學經驗而言，可以將班上所有學生分為四組，讓一組學生使用橘子皮制作環保酵素，另一組學生使用菠蘿皮制作環保酵素，還有一組學生使用肉末制作環保酵素，最后一組學生使用混合果皮制作環保酵素，比較實驗結果。通過嚴謹的實驗發現，不管是橘子皮還是菠蘿皮都能制作成環保酵素，甚至是混合果皮也能成功制出環保酵素。但是肉末制作的環保酵素卻發出腐爛的味道，制作失敗。學生就可根據這些實驗現象和結果進一步探究其根源，反過來改進環保酵素制作的實驗。

2.5 舉一反三，擴大成果

課后，教師要求學生搜集并整理有關環保酵素的資料，將酵素的發現過程、使用價值、使用方法、食用酵素等相關知識做成黑板報或手抄報展示，有效拓寬了學生的視野。學生通過查閱資料，發現酵素是一種新興產品，它的發現給人們帶來許多益處，借而引導學生關注科學前沿知識。

3 總結與討論

環保酵素制作的低成本、高利用、無污染等特點都有利于它在高中課堂的開展。在環保酵素制作過程中，使用了價格相對低廉的實驗材料和方便安全的實驗器材。如：果皮爛蔬是每個家庭都存有的廚余垃圾，使用的塑料水瓶也是日常的廢棄物，只需購買少許紅糖和氣球。實驗的安全性也便于學生在家中進行制作，滿足學生生活實踐的需求。制作出的成品不僅不會污染環境還擁有廣泛的用途。再者，變廢為寶的酵素是現代人的創造，教師可以借此機會激勵學生成為生物探究的實踐者。酵素制作也有不足之處，就是它的制作周期過長。但事物都有其兩面性，學生需要辯證地來看待這個缺陷。通過長時間的觀察發酵過程，培養學生的細心、耐心、責任心使之成為習慣。總的來說，在同等條件下環保酵素更為簡單、易行，還可以提高學生的環保意識，使三維目標中的情感、態度與價值觀得到升華。

參考文獻：

[1] 劉恩山.中學生物學教學論[M].北京：高等教育出版社，2003：1-7.

[2] 張艷娟.果酒釀制的替代實驗———米酒的釀制[J].中學生物學，2012，28（6）：37-38.

[3] 張榮華，李紹元.果酒釀造實驗探索[J].生物學通報， 2013，48（5）：43-46.endprint