STEAM教育理念與高中生物教學(xué)融合的應(yīng)用研究

蔣吉軍

摘要：隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，高中生物課程的改革理念也在不斷強(qiáng)調(diào)教育理念與教學(xué)模式的融合，加強(qiáng)學(xué)生在生物方面的學(xué)習(xí)能力。STEAM教育理念作為時(shí)代的產(chǎn)物，對(duì)高中生物的教學(xué)模式有著重要作用。本文對(duì)STEAM教育理念與高中生物傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行研究，從而在實(shí)踐教學(xué)中提升學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)。因此需要對(duì)教材進(jìn)行分析，從而在STEAM教育理念下，對(duì)傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)泡菜、腐乳的制作進(jìn)行應(yīng)用研究。

關(guān)鍵詞：生物教學(xué);發(fā)酵技術(shù);應(yīng)用研究

在當(dāng)今的教學(xué)模式中，倡導(dǎo)理論與實(shí)際相結(jié)合的原則。高中生物作為高中生的必修課，其存在有著重要意義。在此科目的教學(xué)課程中，教師應(yīng)將STEAM教育理念融入到教學(xué)方式中，從而讓學(xué)生在實(shí)踐中逐漸掌握生物發(fā)酵技術(shù)，并加深對(duì)這一知識(shí)點(diǎn)的理論學(xué)習(xí)。

一、概念分析

（一）STEAM教育理念

STEAM從STEM一詞發(fā)展中來(lái)，STEAM為科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)四個(gè)單詞的首字母縮寫，STEAM教育旨在將各個(gè)學(xué)科能夠有機(jī)的整合，有利于學(xué)生對(duì)知識(shí)相互關(guān)系掌握理解的同時(shí)，使得學(xué)生分析、解決問題的能力及創(chuàng)新、合作等意識(shí)得到好的發(fā)展。在生物教學(xué)中運(yùn)用STEAM教育可以更好地體現(xiàn)理論與實(shí)際之間的練習(xí)，幫助學(xué)生通過解決實(shí)際問題培養(yǎng)學(xué)生的STEAM素養(yǎng)，提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

（二）教材分析

泡菜，古稱葅，是指為了長(zhǎng)時(shí)間存放經(jīng)過發(fā)酵的蔬菜。從古至今，泡菜是宴席上的常客，并且歷史悠久。流傳至今，有時(shí)也能在餐桌上見到泡菜的身影。腐乳，古稱菽乳，是由豆腐用酒糟腌過發(fā)酵而成的產(chǎn)物。至今已有一千多年的歷史，是我國(guó)特有的發(fā)酵制品之一。在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過程中，教學(xué)目的是將STEAM教育理念融入教學(xué)當(dāng)中，引導(dǎo)學(xué)生掌握發(fā)酵技術(shù)。

二、應(yīng)用研究

（一）研究目標(biāo)

以STEAM教育理念與生物傳統(tǒng)的發(fā)酵技術(shù)相融合為原理，根據(jù)示意圖以及提供的材料完成泡菜和腐乳的制作。在此過程中明白制作原理，從而掌握生物發(fā)酵技術(shù)。

（二）基礎(chǔ)知識(shí)

泡菜是一種發(fā)酵蔬菜制品，蔬菜原料多種多樣，成本較低，使用方便。泡菜制作原理是乳酸菌在無(wú)氧條件下，將葡萄糖分解成乳糖。在厭氧環(huán)境下進(jìn)行制作，從而產(chǎn)生特殊風(fēng)味。并且制作要點(diǎn)是水鹽比例、香辛料、以及保證無(wú)氧環(huán)境。

在腐乳制作過程中，多種微生物參與了豆腐的發(fā)酵，如青霉、酵母、毛霉等，其中起主要作用的是毛霉。毛霉是一種絲狀真菌，通常可以觀察出毛霉的產(chǎn)生，并使豆腐產(chǎn)生特殊風(fēng)味，經(jīng)常應(yīng)用于腐乳等發(fā)酵工藝。

（三）重點(diǎn)難點(diǎn)

重點(diǎn)：STEAM教育理念與生物傳統(tǒng)技術(shù)為基礎(chǔ)，研究泡菜和腐乳制作過程的主要原理。

難點(diǎn)：制作過程中影響泡菜和腐乳的條件把控。

（四）設(shè)計(jì)思路

1、引入課題

教師首先將STEAM教育理念融入教學(xué)中，其次向大家提出問題：“同學(xué)們吃過泡菜和腐乳嗎？”根據(jù)學(xué)生的回答，教師繼續(xù)提問：“同學(xué)們想知道泡菜和腐乳怎么制作的嗎？同學(xué)們想不想自己親手制作泡菜和腐乳呢？”通過教師的發(fā)問激發(fā)學(xué)生的制作興趣，再利用現(xiàn)代化技術(shù)向?qū)W生們展示泡菜和腐乳的相關(guān)圖片以及制作過程的相關(guān)音頻，從而引入課題。

2、知識(shí)介紹

對(duì)于傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的教學(xué)，教師需要理解STEAM教育理念并引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)微生物的發(fā)酵作用，從而了解生物知識(shí)的運(yùn)用。在此過程中，會(huì)涉及各種微生物，例如，毛霉、酵母菌等在泡菜及腐乳制作時(shí)的作用。教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生先將生物課本中發(fā)酵技術(shù)的相關(guān)實(shí)驗(yàn)流程閱讀一遍，然后通過教師的正確指導(dǎo)進(jìn)行各實(shí)驗(yàn)小組進(jìn)行討論交流。

（五）制作過程

1、泡菜制作

（1）準(zhǔn)備材料：蔬菜（一般用白菜、蘿卜、黃瓜等）、添加的香辛料（花椒、八角等）、白酒、食鹽、糖、泡菜壇子。

（2）制作步驟：將蔬菜清洗干凈，切成3—4cm長(zhǎng)的小塊。泡菜壇子用熱水洗凈。將蔬菜、香辛料以及材料混合并裝入壇中。將壇口用水封好，隔絕空氣。

泡菜發(fā)酵分為三個(gè)時(shí)期。分別是：發(fā)酵前期、發(fā)酵中期、發(fā)酵后期，前期將蔬菜剛放入壇子中，表面附著微生物，通過細(xì)菌發(fā)酵產(chǎn)生二氧化碳，二氧化碳以氣泡的形式放出，逐漸使壇中形成缺氧的環(huán)境。中期由于乳酸量的增多，PH值下降，形成缺氧環(huán)境，使酵母菌、霉菌等菌類的活動(dòng)受到抑制，從而到達(dá)成熟時(shí)期，使壇中的蔬菜具有酸味。后期，當(dāng)乳酸的濃度達(dá)到一定的積累，發(fā)酵的速度變得緩慢。

腌制時(shí)間大約一周就可以開壇使用，也可在此過程中加入新鮮蔬菜，不斷食用。新鮮蔬菜在加入泡菜壇中后，由于汁液已達(dá)到特定濃度，會(huì)加速新鮮蔬菜的腌制。

2、腐乳制作

（1）準(zhǔn)備材料：豆腐、食鹽、酒、香辛料（花椒、八角等）、玻璃瓶。

（2）制作步驟：將準(zhǔn)備好的含水量70%左右的豆腐，切成大小適中的塊狀。將豆腐塊放在籠屜中并將溫度控制在15—18℃，使其具有一定的濕度，直到有毛霉長(zhǎng)出。將長(zhǎng)滿毛霉的豆腐塊整齊的擺在玻璃瓶中，鋪一層豆腐塊加一層鹽，越接近瓶口處鹽越是放的多量，最后封口，腌制時(shí)間為八天左右。

配置鹵湯，由于鹵湯直接關(guān)系到腐乳的色香味。因此鹵湯要用香辛料和酒按一定的比例配置成。酒量控制在12%左右。然后將鹵湯加入到豆腐中，瓶口用膠條密封，最后可用酒精等對(duì)瓶口進(jìn)行滅菌密封。

（四）答疑解惑

1、加入白酒有什么作用？

白酒可以抑制泡菜在腌制時(shí)表面其它細(xì)菌的生長(zhǎng)，同時(shí)也是一種調(diào)味料，增加醇香。

2、制作腐乳時(shí)為什么要用含水量為70%左右的豆腐做腐乳？

含水量高的豆腐制作豆腐不易成形。

3、制作腐乳時(shí)為什么先要用鹽腌制？

食鹽能夠防止其它細(xì)菌的污染，防止豆腐在腌制過程中出現(xiàn)腐敗的現(xiàn)象。

總結(jié)：

綜上所述，通過將STEAM教育理念與生物發(fā)酵技術(shù)的融合，從而完成泡菜和腐乳的制作，引導(dǎo)學(xué)生在新的教育理理念的背景下以合作的方式完成生物中發(fā)酵技術(shù)的實(shí)踐，從而提升學(xué)生對(duì)生物知識(shí)的掌握能力以及運(yùn)用能力，達(dá)到教學(xué)目的。

參考文獻(xiàn)：

[1]畢金峰.自然發(fā)酵酸菜汁中乳酸菌的分離、篩選及發(fā)酵劑的篩選[刀].沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2000，3（14）： 346- 349.

[2]楊瑞鵬.幾種酸泡菜中乳酸菌區(qū)系及主要發(fā)酵等吼酸菌分離鑒定與發(fā)酵生理的研究[D].武漢：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文，1985.