《人類對(duì)細(xì)菌和真菌的利用》教學(xué)設(shè)計(jì)

晏國(guó)洪

（貴陽一中李端棻中學(xué) 貴州·貴陽 550002）

1 教材分析及設(shè)計(jì)理念

《人類對(duì)細(xì)菌和真菌的利用》是在學(xué)生認(rèn)識(shí)細(xì)菌和真菌以及它們?cè)谧匀唤缰凶饔玫幕A(chǔ)上展開，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)人類對(duì)細(xì)菌和真菌的利用，讓學(xué)生參與多項(xiàng)實(shí)踐活動(dòng)及探究，使學(xué)生知道生物科學(xué)技術(shù)在生活、生產(chǎn)和社會(huì)發(fā)展中的應(yīng)用及其可能產(chǎn)生的影響。旨在體現(xiàn)細(xì)菌和真菌與人類生活的密切關(guān)系，表明細(xì)菌和真菌在生物圈中的重要作用，突出“人與生物圈”和諧發(fā)展的重要性。

本節(jié)內(nèi)容主要包括細(xì)菌真菌與食品的制作、食品的保存和疾病防治，以及細(xì)菌與環(huán)境保護(hù)四個(gè)方面。由于1個(gè)課時(shí)難以將四個(gè)方面都呈現(xiàn)，因此，本教學(xué)設(shè)計(jì)只選取了前兩個(gè)方面進(jìn)行授課。其中“細(xì)菌、真菌與食品的制作”部分關(guān)于發(fā)酵的基本概念和原理的內(nèi)容較少，而教師演示實(shí)驗(yàn)、學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)等可以促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)參與教學(xué)活動(dòng)。通過學(xué)習(xí)學(xué)生在獲得基礎(chǔ)知識(shí)的同時(shí)，學(xué)會(huì)運(yùn)用所學(xué)的生物學(xué)知識(shí)分析和解決某些生活、生產(chǎn)問題，體驗(yàn)知識(shí)與技術(shù)在生產(chǎn)與生活中的作用，并培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手及實(shí)踐能力。而“細(xì)菌、真菌與食品的保存”部分，是讓學(xué)生知道食品的腐敗主要是由細(xì)菌和真菌引起的，應(yīng)當(dāng)怎樣去保存食品和識(shí)別安全食品的方法。

在學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容前，同學(xué)們學(xué)習(xí)過細(xì)菌和真菌在自然界中有重要作用，對(duì)于人和動(dòng)植物也是既有危害又有益處。但是，對(duì)于正確認(rèn)識(shí)細(xì)菌和真菌在人類生活和生產(chǎn)中的價(jià)值，科學(xué)、技術(shù)和社會(huì)的關(guān)系，同學(xué)們了解的還不是很多，為此，“人類對(duì)細(xì)菌和真菌的利用”教學(xué)設(shè)計(jì)，通過實(shí)踐讓同學(xué)們真正體會(huì)到雖然細(xì)菌真菌的個(gè)體很小，卻跟我們的日常生活非常相近，在生活中時(shí)刻能接觸到。通過本節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，一方面使學(xué)生能夠從多角度、多層次、比較全面地認(rèn)識(shí)細(xì)菌和真菌在生物圈中的作用，積極利用好細(xì)菌和真菌為人類造福；另一方面為提高學(xué)生的實(shí)踐能力、體驗(yàn)知識(shí)與技術(shù)在實(shí)際生活中的應(yīng)用提供良好的機(jī)會(huì)。本節(jié)內(nèi)容的設(shè)計(jì)以學(xué)生主動(dòng)參與為目標(biāo)，以啟迪學(xué)生思維、培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力為核心，建立起學(xué)中做、做種學(xué)的學(xué)習(xí)模式，師生之間、生生之間通過實(shí)驗(yàn)來交流、溝通，不僅激發(fā)學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究學(xué)習(xí)的興趣，還提升學(xué)生實(shí)際動(dòng)手操作能力。

2 教學(xué)目標(biāo)

基于課程標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容要求、學(xué)業(yè)要求和學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，并圍繞培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的要求，制定如下教學(xué)目標(biāo)：

（1）舉例說明發(fā)酵技術(shù)在生活中的應(yīng)用。（2）通過品嘗自制的酸奶、米酒和泡菜，分析微生物發(fā)酵的條件，提高動(dòng)手能力并體會(huì)生物知識(shí)的應(yīng)用價(jià)值。（3）通過觀察、探究、分析等活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生探究學(xué)習(xí)和合作交往的能力，提升學(xué)生團(tuán)結(jié)協(xié)作的精神。（4）通過探究活動(dòng)，形成大膽思考和勇于創(chuàng)新、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。

3 教學(xué)過程設(shè)計(jì)

3.1 復(fù)習(xí)舊知

出示上一節(jié)有關(guān)真菌和細(xì)菌的圖片，播放食物腐敗視頻。向?qū)W生提問：細(xì)菌、真菌對(duì)人類都是有害的嗎？

設(shè)計(jì)意圖：通過復(fù)習(xí)提問，與上節(jié)所學(xué)知識(shí)對(duì)比，引出本節(jié)內(nèi)容。

3.2 演示實(shí)驗(yàn)、激趣增疑

教師現(xiàn)場(chǎng)演示酵母菌發(fā)酵實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生思考：實(shí)驗(yàn)中氣球發(fā)生了什么變化？為什么有這種變化？實(shí)驗(yàn)中，為何將瓶放入30℃左右的環(huán)境中呢？

3.3 酵母菌發(fā)酵實(shí)驗(yàn)

原理：酵母在糖類中分泌“酵素”，這種“酵素”可以把單糖分解為乙醇和二氧化碳?xì)怏w，并同時(shí)產(chǎn)生水和熱，酵母不斷繁殖和分泌“酵素”，二氧化碳?xì)怏w隨之大量生成。大量二氧化碳就能將套在塑料瓶上的氣球“吹起來”，從而驗(yàn)證發(fā)酵過程。相關(guān)的化學(xué)反應(yīng)如下：

有氧呼吸：C6H12O6(葡萄糖)+6H2O(水)+6O2(氧氣)酶→6CO2(二氧化碳)+12H2O(水)+ATP(大量能量)

無氧呼吸：酒精發(fā)酵：C6H12O6(葡萄糖)→2C2H5OH(酒精)+2CO2(二氧化碳)+ATP(能量)

實(shí)驗(yàn)材料：塑料瓶瓶、葡萄糖、氣球、安琪酵母菌、溫水。

實(shí)驗(yàn)過程：（1）塑料瓶中加入50ml30℃左右的溫水；（2）加入1包安琪酵母菌；（3）在塑料瓶口迅速套上氣球；（4）5分鐘后觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

圖1：發(fā)酵產(chǎn)生二氧化碳

學(xué)生認(rèn)真觀看教師的演示實(shí)驗(yàn)并說出觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象；瓶中的液體不斷有氣泡冒出，使癟的氣球脹大。

設(shè)計(jì)意圖：通過實(shí)驗(yàn)講解發(fā)酵原理，演示實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更清晰，增加學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生觀察思考的能力。

根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象讓學(xué)生推導(dǎo)反應(yīng)式，學(xué)生得出結(jié)論：

無氧條件：葡萄糖→二氧化碳+酒精+能量（出示實(shí)驗(yàn)裝置學(xué)生聞聞瓶?jī)?nèi)氣味，驗(yàn)證酒精。）

有氧條件：葡萄糖→二氧化碳+水+能量

3.4 動(dòng)手操作，自制發(fā)酵食品

將學(xué)生分為兩個(gè)小組，分別為制作米酒和酸奶。

3.4.1 甜酒的制作

（1）將浸泡好的糯米放入蒸鍋中，加入適量清水，將糯米蒸熟。

（2）將蒸熟的糯米用勺子翻一下加快冷卻速速，冷卻至30℃左右或室溫即可。在冷卻好的糯米上灑少許涼白水，用勺子攪拌，讓糯米分散開來。

（3）將酒曲研成粉末，將酒曲撒在糯米上，邊撒邊拌，用勺子多攪拌一段時(shí)間，盡量讓酒曲與糯米混均勻。

（4）將糯米轉(zhuǎn)移到提前用開水殺菌過的盆中，用勺子將加了酒曲的糯米輕輕壓實(shí)。然后在盆中間掏個(gè)洞，向洞中再加入少許酒曲。

（5）在盆上蓋好蓋子，外面用舊衣物包裹好，放置在溫暖的地方，經(jīng)2天左右即可出甜味。若天氣較冷，可以放置在火爐旁。

3.4.2 酸奶的制作

（1）滅菌。將帶蓋的玻璃瓶、筷子清洗干凈并加水煮沸消毒待用。未經(jīng)滅菌的純牛奶需煮沸后備用（滅菌包裝的純牛奶不用煮沸，直接剪開包裝即可）。

（2）接種。將純牛奶降至35℃左右倒入已消毒的玻璃瓶中，再加入市場(chǎng)購(gòu)買的新鮮酸奶（純牛奶與酸奶比例為5:1），用筷子攪拌均勻。或者直接將市場(chǎng)購(gòu)買的乳酸菌加入冷卻的純牛奶中。

（3）密封放置。完成上述步驟后迅速將瓶蓋蓋好，用保鮮膜把瓶蓋包裹一遍，再放置溫暖的地方1天左右即可發(fā)酵成酸奶。若天氣較冷，可以放置35℃恒溫箱中5小時(shí)左右。

設(shè)計(jì)意圖：讓學(xué)生親自動(dòng)手實(shí)踐，體驗(yàn)發(fā)酵過程，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)生物學(xué)習(xí)的興趣。同時(shí)也提高了學(xué)生的動(dòng)手能力，學(xué)會(huì)思考怎樣做才能保證實(shí)驗(yàn)成功。當(dāng)學(xué)生能成功做出酸奶喝甜酒時(shí)，成就感油然而生，自我認(rèn)同感得到進(jìn)一步加強(qiáng)。

3.5 探究食物腐敗的原因及食品保存方法

出示食品變質(zhì)系列圖片，讓學(xué)生分組討論，問：食物容易腐壞變質(zhì)，是由于什么原因?qū)е?？通過引導(dǎo)讓學(xué)生明確食品腐敗是由食物中的細(xì)菌和真菌大量繁殖引起，提示細(xì)菌和真菌是分解者，防腐的依據(jù)是不讓它們大量繁殖或殺死它們。接著將常見食品的包裝袋下發(fā)給各小組，小組討論，問：食品為什么要這樣包裝？怎么可以抑制細(xì)菌和真菌的繁殖呢？學(xué)生可根據(jù)已學(xué)的細(xì)菌、真菌生長(zhǎng)繁殖條件推導(dǎo)出保存食物的方法。

保存方法 原理脫水法除去水分，抑制細(xì)菌和真菌的生長(zhǎng)和繁殖如：干蘑菇，果脯，咸魚，臘肉曬制與煙熏法滲透保存法腌制法巴氏消毒法 高溫滅菌（如牛奶）真空包裝法 破壞需氧菌類的生存環(huán)境罐藏法 高溫滅菌并防止與細(xì)菌、真菌接觸，如：罐頭

設(shè)計(jì)意圖：培養(yǎng)學(xué)生知識(shí)遷移能力，通過已學(xué)知識(shí)和相關(guān)資料，通過小組討論，促進(jìn)學(xué)生勇于表達(dá)、交流，推導(dǎo)出食物腐敗原因及食品保存方法，從而提高學(xué)生的科學(xué)思維能力。

4 板書設(shè)計(jì)

5 教學(xué)反思

本課的科普性比較強(qiáng)，容易使課堂教學(xué)變成知識(shí)點(diǎn)的堆砌，從而顯得枯燥乏味。利用學(xué)生已有的生活常識(shí)，通過學(xué)生課前自習(xí)，課堂交流，激發(fā)學(xué)生的積極性。本課教學(xué)環(huán)節(jié)都到位，以教師為主導(dǎo)，以學(xué)生體驗(yàn)為主攻，通過演示實(shí)驗(yàn)、小組活動(dòng)、實(shí)際動(dòng)手操作等形式，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)細(xì)菌、真菌雖然對(duì)人類有害，但人類也能利用知識(shí)技能讓細(xì)菌、真菌為我們服務(wù)，辯證地認(rèn)識(shí)細(xì)菌、真菌的作用。

本節(jié)內(nèi)容的演示實(shí)驗(yàn)是提前花了時(shí)間準(zhǔn)備的，課本及資料沒有明確具體每一步驟該如何操作，糖應(yīng)該加多少，酵母菌加多少，溫水到底多少度等？都需要教師提前做出充足的準(zhǔn)備，進(jìn)行大量實(shí)驗(yàn)才能在課堂中讓學(xué)生實(shí)際操作，激起學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望，提升學(xué)生的動(dòng)手能力，這些都在潛移默化地培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神和實(shí)踐能力。在演示實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上分小組完成酸奶、甜酒的制作過程，能讓學(xué)生在有趣的氛圍內(nèi)鞏固所學(xué)知識(shí)，有助于提高課堂學(xué)習(xí)效率，也為學(xué)生今后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究性學(xué)習(xí)打下良好基礎(chǔ)。