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1、传统发酵技术的应用复习课教学设计江西省赣州中学 李庆媛一、 教材分析选修一是一门以学生为主体，通过实验设计和操作实践，学习科学探究的选修课程，专题一传统发酵技术的应用，重在培养学生设计实验、动手操作、收集证据等科学探究能力，果酒果醋、腐乳泡菜等的制作更是与日常生活生活联系紧密，学生能通过实践深有体会，本专题的学习旨在帮助学生在实验条件下制作传统的发酵食品，学习相关的学习方法和基本的操作技能，并理解其科学原理。二、 学情分析学生在生物必修课程中已经学习了细胞呼吸类型、生物的代谢类型等相关知识，对于理解果酒果醋的原理、毛霉和乳酸菌的代谢等有很大的帮助。同时高二的学生动手能力和实践能力已经具备，以小
2、组为单位完成子任务的尝试，可以帮助他们进一步培养探究意识，体会探究过程，落实核心素养。三、 教学目标生命观念：认识不同发酵菌种，能说出它们的代谢类型，并提供适宜的生长环境；探究能力：尝试动手实践，分小组进行酿酒、酿醋、制作腐乳和泡菜，记录过程；理性思维：理性分析实践中出现的问题，梳理不同发酵产品的注意事项；社会责任：参观本地的发酵工厂，树立振兴家乡的宏伟志向。四、 重点和难点1. 复习巩固几种发酵技术的原理和注意事项；2. 小组合作分别酿酒酿醋、制作腐乳和泡菜，并记录过程；3. 学会在酿制过程中控制发酵条件。五、 教学方法：选修一总的来说是一门以学生为主体，通过实验设计和操作实践，学习科学探究
3、的选修课程，本专题重在培养学生设计实验，动手操作，收集证据等科学素养的培养。本节课是复习课，在课前教师组织学生分小组完成不同的发酵任务，然后利用课题按“展示分享小结”的模式进行，采用了“自学探讨归纳”的学习方法，让学生自主参与，在学习中体会到已有知识的不足和进一步探究拓展的必要性。六、 教学准备：1.课前组织学生分小组完成不同的发酵任务、收集资料；2.根据学生的提问，带领学生参观不同的酒厂（果酒厂、白酒厂和啤酒厂）；3.收集相关的高考真题。七、 教学过程：导入：我们已经学习完了选修一中的第一个专题：传统发酵技术的应用，在这个专题中，我们学到了果酒、果醋、腐乳和泡菜的制作原理和注意事项。课前我们
4、已经分小组进行了实践尝试，这节课我们就一起来复习，接下来，我们就按“小组展示分享交流梳理小结”的流程进行。【小组展示】：（小组1）我们按课本的流程，选用了葡萄为原料进行酿酒，这是我们的操作过程。今天我们也把酒带过来了，大家看，这是我们的成果。有兴趣的同学，课后可以来我们小组一起品尝。【分享交流】：（小组2）我们小组也尝试了酿酒，但是我们做的是米酒，我们的原料是糯米，过程跟刚刚那个小组有一点不同，我们拍成了一个小视频。（小组2）我们组还做了杨梅酒，过程跟你们的完全不同，我给大家展示。（教师）：讨论：这三种酒的原理是一样的吗？（学生）：前两种一样，都是利用酵母菌的无氧呼吸产生酒精，但是第一个是天然
5、的酵母，第二个是我们加的。但是第三个不同，没有菌种的发酵，有点像化学中萃取。（教师）：嗯，这位同学的观察很仔细，思路很缜密。果酒和米酒的原理就是课本的传统发酵，但是杨梅酒不是，这叫冷浸法提取，利用酒精将有效成分提取出来，跟萃取类似，但又有不同，课后感兴趣的同学可以查资料了解。说到这里，大家是不是发现其实酒的种类还挺多的呢？在前几天的放假期间，我们兴趣小组的同学，就参观了几个不同的酒厂，下面，请他们来给我们分享一下收获吧。（学生）我们参观了君子谷果酒厂、章贡王白酒厂和燕京啤酒厂。这三个酒厂其实都利用了传统发酵，但是菌种不同，葡萄酒和啤酒是酵母菌，白酒则是酒曲。虽然都是酵母菌，但是酵母菌的种类繁多
6、，不同类型酿造的结果也会不同。这三种酒的原料也略有不同，葡萄酒当然是葡萄，啤酒主要是大麦，而白酒有大米、高粱等。在生产车间，我们看到了高科技设备，可以设置温度、可以设置是否密闭等，目的还是为了控制发酵的条件，提供发酵所需的最适环境。（学生）：在君子谷的时候，工作人员介绍到，刺葡萄在赣南长得最好，因为我们这里的资源保护得好，群落结构复杂，生态系统的抵抗力稳定性强，所以为了家乡，我们要保护好环境，让更多的物种保存好。（学生）：我觉得这几个酒厂在全国都挺有名的，这也是我们家乡发展的一个体现。我想我们要努力学习，振兴家乡还是要靠我们。【梳理小结】：（教师）：大家分享的非常好，酒的种类非常多，白酒红酒果
7、酒米酒，还有你们喜欢的rio其实都是，大多数利用发酵技术酿造的酒，在过程中都要注意把握好微生物的发酵条件。下面我们来小结果酒发酵的注意事项。1.在无氧条件下酵母菌进行 无氧呼吸 ，产生 酒精 。 在有氧条件下酵母菌进行 有氧呼吸 。2. 酵母菌发酵时一般将温度控制在 18-25度 。 要先冲洗葡萄再 去除枝梗 ，防止微生物污染葡萄。3.在葡萄酒的自然发酵过程中，起主要作用的是 附着在葡萄表皮上的酵母菌。4.果汁发酵后是否有酒精产生，可以用 酸性重铬酸钾 来检验，实验呈现 灰绿色现象。【小组展示】：（小组3）我们小组是在米酒做好了以后，打开盖子一段时间，让它长菌，现在能闻到一股酸味，应该是成功发
8、酵成了醋。（小组4）在果酒成功以后，我们就尝试制作果醋。我们上网购买了醋酸菌，添加进去，发酵了一段时间，现在能问到浓浓的酸味，而且表面还有一层菌膜。【分享交流】：（教师）大家觉得这两组有什么不同点呢？（学生）第一组的菌种来自于天然的菌种，第二组是人工接种的，更可靠。（教师）这种酸味一定来自于醋酸菌的发酵吗？（学生讨论）：不一定，也可能是杂菌产生的代谢产物。（教师）在我们的传统发酵中，经常是利用控制空气、温度等条件，让目的菌繁殖成为优势菌种，同时抑制杂菌的生长。当然，在发酵过程中，也可能有杂菌的生长，所以确实无法确定这些酸是否只来源于醋酸菌。工业上，往往会先严格灭菌，然后再接种发酵菌，来确保食品
9、的安全。【梳理小结】：（教师）好，接下来，我们一起来梳理一下果醋的相关知识：1.在变酸的酒的表面观察到的菌膜是 醋酸菌 在液面大量繁殖而形成的，醋酸菌对 氧气 特别敏感。2.当 氧气、糖源充足 时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸。当缺少糖源时，醋酸菌将 乙醇 变为 乙醛 ，再将 乙醛 变为 乙酸 。3.在制葡萄醋时，由于醋酸菌是好需氧细菌，要适时 补充空气 。【小组展示】：（小组5）我们按课本上的方法去做，但是后来，豆腐没有长毛霉，全部变臭了。（小组6）我们的也是，以失败告终。【分享交流】：（教师）那请大家思考一下，到底是什么原因导致我们的实验都失败了呢？（学生）我感觉是温度不对，毛酶的最适温
10、度是15-18度，但是现在气温基本上是30度左右。（学生）也可能是豆腐的含水量不符合要求，更适合其他菌种的生长。（教师）很好，温度是制作腐乳的一个非常重要的因素，这也是导致我们失败的原因。虽然我们制作腐乳的过程失败了，但是老师很高兴看到大家能从容的面对失败，理性的分析问题，从而找到最佳的解决办法。生物是一门以实验为基础的科学，每一次的新发现都需要无数次的探究，而探究的过程也不可能一帆风顺，老师希望大家能体会失败的意义和科学的本质，真正享受探究的乐趣。【梳理小结】：（教师）下面，我们一起小结腐乳制作的注意事项1.腐乳的制作流程：让豆腐上长出毛霉、加盐腌制、加卤汤装瓶、密封腌制。2.加盐可以析出豆
11、腐中的水分，在后期的制作过程中不会过早酥烂。同时盐能抑制微生物的生长，避免豆腐块腐败变质 。3.加酒可以抑制微生物的生长，同时能使腐乳有独特的风味。4.卤汤中的香辛料可以调制腐乳的风味，也具有防腐杀菌的作用。5.吃腐乳时，腐乳表面有一层致密的皮，这层皮是毛霉生长于豆腐中的匍匐菌丝，它能使腐乳成型。【小组展示】：（小组7）这是我们小组制作的泡菜过程，我们是这样做的。（制作泡菜的过程）（小组8）我们小组也做的是泡菜，但是我们不一样的地方是：我们是从原来的泡菜坛中倒入了一小部分汤液，也成功了。【分享交流】：（教师）请问这两个小组的同学，你们的泡菜几天了？如果时间不够，能吃吗？为什么？待会大家可以品尝
12、一下，看看这两个小组的同学跟你们家里的泡菜比较口味是不是一样？有没有其他要分享呢？（学生）不能提前吃，因为亚硝酸盐的含量随着时间先增后减，要等亚硝酸盐的含量降下来以后再吃，才安全。（学生）他们的不同，主要在于菌种的来源不同，第一组是来自蔬菜表面的，第二组类似于老面馒头的原理，来自老坛酸菜的菌种。（教师）大家很好的完成了课本上的发酵课题，还有其他小组要展示吗？（学生）泡菜利用的是乳酸菌，而乳酸菌不仅可以做泡菜，还可以做酸奶，这是我们做的酸奶，我们用的是纯牛奶，然后加入一小杯酸奶，搅拌均匀，一天以后就变成一大罐酸奶了，加点蜂蜜很美味呢。（教师）嗯，很好，大家不仅完成了课内探究，还拓展到了其他发酵。
13、酸奶也是我们一种非常常见的发酵产物，除此此外，大家喜爱的奶酪也是由此变来的哦。【梳理小结】：（教师）泡菜的制作比较简单，知识点不多，但是，这节内容中特别涉及到的亚酸盐的检测是大家要注意，接下来，我们一起来分析一下。1.作泡菜的盐水制备时水和盐的比为4：1，并且盐水要煮沸冷却2.在特定的条件下（适宜的温度、PH和一定的微生物作用），亚硝酸盐会转变成亚硝胺，亚硝胺有致癌、致畸和致突变作用。3.在盐酸酸化条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应后，与N1萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色染料4.将显色反应后的样品与已知浓度的标准显色液进行目测比较，可以大致估算出泡菜中亚硝酸盐含量。【本章小结】果酒
14、发酵果醋发酵腐乳制作泡菜制作菌种名称酵母菌醋酸菌毛酶乳酸菌类型真菌细菌真菌细菌代谢类型异养兼性厌氧型异养好氧型异养好氧型异养厌氧型发酵条件温度182530351518常温气体先通气后密闭通气通气密闭发酵原理酵母菌无氧呼吸醋酸菌代谢毛霉等微生物（产生蛋白酶、脂肪酶等催化）乳酸菌无氧呼吸【链接高考】复习完整章知识，接下来让我们用一个高考题来进行巩固，这是今年全国卷1的最后一个大题。2018年普通高等学校招生全国统一考试全国卷11.生物选修1：生物技术实践回答下列与酵母菌有关的问题：（1）酵母菌液体培养时，若通入氧气，可促进_（填“菌体快速增殖”、“乙醇产生”或“乳酸产生”）；若进行厌氧培养，可促进
15、_（填“菌体快速增殖”、“乙醇产生”或“乳酸产生”）。（2）制作面包时，为使面包松软通常要在面粉中添加一定量的酵母菌，酵母菌引起面包松软的原因是_。【课堂小结】（教师小结）这节复习课，我们每个小组都进行了非常精彩的展示，很多同学的分享讨论和拓展探究也非常棒，实践出真知，老师希望大家能继续把课本上的知识实践到社会生活中去，学以致用，以后有学习发酵专业的同学能回到赣州，将你所学服务家乡，振兴赣南。（学生活动）课后，每个小组的同学都邀请其他小组品尝了自己传统发酵技术的实践体验成果，大家品口味、谈感受、提建议。八、 教学反思这节复习课，教师在课前布置每个小组完成一个发酵任务，并记录过程，这是变生硬的文字知识为生动的动手
