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1、高中生物“果酒和果醋的制作”实验教学设计江苏省江安高级中学 戴晶晶一、设计思路选修1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，重在培养学生设计实验、动手操作、收集证据等科学探究的能力。本节课通过知识回顾帮助学生梳理基础知识，确定菌种类型、菌种来源，果酒和果醋制作的原理，利用学案层层深入设置问题情境，引导学生主动探究。引导学生设计出可行的制作果酒和果醋的装置，利用学生已有制作葡萄酒的生活体验，鼓励学生亲身体验，精心操作，获得醇香浓厚的葡萄酒，培养学生的实验设计和动手能力，鼓励学生合作学习，拓展和加深对葡萄酒制作过程的理解。二、教学分析（一）教材分析本节课是人教版高中生物
2、选修1生物技术实践专题1传统发酵技术的应用课题1的内容，主要是以葡萄酒和葡萄醋为例介绍果酒和果醋的制作和检测方法，重在培养学生设计实验，动手操作等科学探究能力。葡萄酒的制作是以酵母菌的细胞呼吸为知识基础，与必修内容联系十分密切，熟练掌握葡萄酒的制作原理以及能够设计出合理的制作装置对于学生更好的理解酵母菌的有关内容是十分必要的。（二）学情分析从能力上看：牡丹江市第一高级中学是一所省级示范性高中，我校学生大多数基础扎实，思维敏捷，具有强烈的求知欲望，课外知识丰富，对问题的思考有一定的深度，因此具备一定的自主学习能力。但由于学生知识容量有限，逻辑思维正处于发展阶段，发现问题的能力和创新意识还有待提高
3、，因此教师应适时进行引导，打造以问题为中心的新型课堂教学模式，使学生成为课堂的主人。从知识储备上看：通过必修1的学习，学生对于酵母菌细胞呼吸的方式已掌握得比较清楚，掌握制作果酒和果醋的基本操作方法比较容易，但由于高二学生知识体系还在不断完善，动手操作的能力较弱，在葡萄酒的制作过程中控制发酵条件难度较大。（三）教学条件分析我校具有新建的实验室，器材齐全，条件优越，秋季实验材料容易获得。另外本课题的实验过程简便，易于操作，危险性小，因此本节课的教学可以尝试让学生亲自动手制作葡萄酒。三、教学目标依据课标、考纲要求以及本校学生的特点，确定教学目标如下：1知识目标（1）说出酵母菌的细胞呼吸方式。（2）说
4、明果酒和果醋制作的原理，列举其对社会生产和人类生活的意义（3）区别消毒和灭菌。2能力目标（1）可以正确使用一般的实验器具，尝试设计简易的葡萄酒的制作装置，独立完成葡萄酒的制作。（2）掌握采集和处理实验材料以及制作葡萄酒的基本操作技能。（3）能用准确的语言描述葡萄酒的制作流程，进行讨论交流。3情感、态度与价值观（1）能客观的观察和记录葡萄酒发酵过程中的实验现象。（2）根据葡萄发酵过程中的实验现象提出有研究价值的问题。（3）对现有装置进行改进，找出简单易行的制作葡萄酒的方法。（4）关注生活，体验葡萄酒制作的乐趣，交流感受。四、教学策略与手段 教学模式：采用我校倡导的“以问题为中心”的探究式主导教学
5、模式。教学手段：采用多媒体辅助教学、分组实验探究、启发式教学等多种手段降低知识难度，激发学习兴趣，最大限度的提升教学效果。教学策略：教学过程中通过“设疑-析疑质疑释疑”，设置问题情境，拓展学生思维，实现师生互动，生生互动，合作交流。实验装置的设计及葡萄酒的制作有利于训练学生的创新意识和动手能力。在整个教学过程中依据本课题的特点，本节课的内容安排3课时。 第1课时通过学生自学明确果酒和果醋的制作原理，为第2课时做好知识铺垫。第2课时引导学生依据菌种的特点设计制作果酒和果醋的装置，分析操作中可能遇到的问题，动手制作葡萄酒。第3课时安排在10天后，学生分组展示自制的葡萄酒，进行成果评价并且对葡萄酒出
6、现的问题进行分析、交流。对于不理想的葡萄酒可以重新制作，以便更熟练的掌握葡萄酒的制作流程。探讨制作葡萄醋的操作过程，分析可能出现的问题找出解决的办法，鼓励学生课下尝试制作葡萄醋。五、教学过程（第2课时）教学内容教师的组织和引导学生活动教学意图复习导入上节课我们学习了果酒和果醋的制作原理大家回忆几个问题：【知识回顾】 （1）传统发酵技术制作果酒和果醋分别选择了哪些菌种？（2）制作葡萄酒的菌种来源有哪些？ （3）酵母菌的代谢类型是什么？生长和发酵的最适温度是多少？ （4）写出酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸的反应方程式？再认和回忆学过的知识，积极思考，解决问题，对有疑惑的知识点提出质疑通过复习过果酒和果醋
7、制作的原理，使学生明确制作酵母菌的来源和细胞呼吸方式，为实验装置的设计作充分的准备发酵装置的设计过渡：中国的酒文化历史悠久，渊源流长，在酒的记载中有许多有趣的传说，近几年国内市场出现了越来越多的果酒、果醋（插入图片），被年轻人当作睡前或饭后的饮料来喝，因为果酒中不仅含有丰富的维生素和人体必需的氨基酸，而且对于抑制脂肪堆积、保护心脏、调节女性情绪都有着极其重要的作用。那么大家是否也想亲自酿制一坛醇香可口的葡萄酒呢？这节课我们就以葡萄酒为例探讨果酒的制作方法。首先我们要选择合适的装置来制作葡萄酒。【问题探究】引导学生阅读教材，思考问题：（1）教材中两位同学的制作装置设计的是否合理，充气口、排气口和
8、出料口有哪些作用？（2）为什么要经过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接？（3）家庭中制作葡萄酒发酵罐还可以选择哪些来代替？你选择哪一种装置制作葡萄酒？（4）制作过程中如何控制发酵条件？（5）为了方便检测产物酒精和二氧化碳，对制作装置应如何改进？引导学生依据酵母菌的特点和发酵条件的控制设计装置。然后组织学生分组展示本组的发酵装置，相互交流，并加以改进，确定最佳的实验装置（如图）。教师加以点拨，适时给予鼓励性评价。了解历史，关注生活，积极参与到课堂教学中积极思考，通过组内合作，主动探究，解决问题，设计合理的实验装置选择简单、价格低廉，容易获得、易操作的发酵罐，例如可乐瓶、矿泉水瓶、塑料桶学生利用实物投影
9、展示绘制装置设计图，相互交流。通过图片激发学生兴趣，调到学生制作葡萄酒的积极性设置问题情境，层层递进，引导学生从装置的实用性、简便性以及可操作性等方面对装置进行评价，从而设计出最佳实验装置，培养学生的创新意识（问题4、5适合层次较好的班级，对于基础薄弱的班级可以给出装置分析各部分的作用）制作葡萄酒【快乐体验】设问：你或者你的家人是否制作过果酒或者果醋，是怎样制作的呢？谁来和大家一起分享一下制作的过程？ 追问：你酿制的葡萄酒口味如何？在制作过程出现过哪些问题，你是怎样解决的呢？还有哪些困惑？根据以往教学的经验，预设学生可能提出的问题：制作葡萄酒应选择什么样的葡萄？要做哪些处理？为什么？自己制作的
10、葡萄酒，可没过几天发现发酵瓶内长了很多白毛，应怎样防止发酵液被杂菌污染？ 生活中常用的消毒方法有哪些？消毒和灭菌有什么不同？（4）使用带盖的瓶子制作葡萄酒有爆破的危险，在操作上还需注意哪些问题？师生共同总结出总结葡萄酒制作的流程：动手制作葡萄酒：教师为学生提供材料和器具，引导学生依据流程图和操作提示动手制作葡萄酒，并详细填写记录表。教师巡视过程中适当进行指导。实验材料：紫葡萄、白葡萄。实验器具:榨汁机、过滤器、带弯的胶管，夹子洗涤灵，手套，发酵罐（学生自备）等 幻灯片展示“操作提示”：（1）根据容器的大小选择适量的实验材料，杜绝浪费。（2）每个小组可以选择一种或两种实验材料进行实验。（3）酵母
11、菌的种群密度会影响酒精的产量。（4）酵母菌是兼性厌氧微生物，在发酵过程中要注意氧气和温度等条件的控制。课件显示记录表：制作葡萄酒的实验记录表：项目A组B组所选葡萄种类材料处理先冲洗后去枝梗先去枝梗后冲洗用洗涤灵冲洗干净容器的处理（是否消毒）获得葡萄汁的方式（榨汁、捣碎、果皮分离）装入葡萄汁量发酵的温度容器的密闭性（拧紧）是否加糖发酵时间实验结果几位同学介绍家中制作葡萄酒的方法交流成功和失败的原因，提出出现过的问题和困惑从以下方面讨论交流，找出答案（1）从新鲜程度、颜色等方面选材（2）从材料处理、装置消毒、实验操作等方面分析（3）酒精擦拭、煮沸等角度分析（4）12小时拧松瓶盖，从产生气体的角度分
12、析正确使用一般的实验器具，选择合适的材料器具，小组合作探究，用不同的方法处理对葡萄，后按照流程和操作提示进行制作，并如实记录实验操作的顺序和处理的方法利用学生已有的制作葡萄酒的生活经验，引导学生总结制作葡萄酒的流程并提出制作过程中容易出现的问题，逐一解决，为后面动手制作葡萄酒做好铺垫（该环节对于基础较好的班级可以引导学生提出问题，相互解决，实现生生互动，对于基础较差的班级，教师可以创设问题情境，协助完成）让学生动手体验制作,享受制作的乐趣，的乐趣，激发学习的热情，树立学习的信心。同时也能培养学生的实验操作能力及合作能力学生制作过程中采用不同的方法进行处理，相互之间形成对照，便于在成果评价时发现
13、问题，找出原因，使学生能更好的理解和掌握制作葡萄酒的流程和操作细节，养成实事求是的科学态度。应用【与生活的联系】：（1）葡萄酒对人体健康和社会生产有哪些意义？（2）生活中常见的葡萄酒有哪几种？（2）现实生活中哪些现象应用了发酵的原理？ 通过互联网、报纸等途径获取信息，搜集整理，相互交流联系生活实际，培养学生准确获取课程资源、筛选相关信息的能力小结通过本节课的学习，你懂得了什么？对本节课的核心知识进行梳理培养学生语言表达能力及概括总结的能力板书设计果酒和果醋制作的原理装置的设计实验操作反馈见学案。六、作业设计课下探究果酒制作过程中的影响因素。注：本文获得中国教育学会生物学教学专业委员会第十三届全国学术年会教学设计评比一等奖。
