《人類對細菌和真菌的利用》教學設計

晏國洪

（貴陽一中李端棻中學 貴州·貴陽 550002）

1 教材分析及設計理念

《人類對細菌和真菌的利用》是在學生認識細菌和真菌以及它們在自然界中作用的基礎上展開，引導學生認識人類對細菌和真菌的利用，讓學生參與多項實踐活動及探究，使學生知道生物科學技術在生活、生產和社會發展中的應用及其可能產生的影響。旨在體現細菌和真菌與人類生活的密切關系，表明細菌和真菌在生物圈中的重要作用，突出“人與生物圈”和諧發展的重要性。

本節內容主要包括細菌真菌與食品的制作、食品的保存和疾病防治，以及細菌與環境保護四個方面。由于1個課時難以將四個方面都呈現，因此，本教學設計只選取了前兩個方面進行授課。其中“細菌、真菌與食品的制作”部分關于發酵的基本概念和原理的內容較少，而教師演示實驗、學生動手實驗等可以促進學生主動參與教學活動。通過學習學生在獲得基礎知識的同時，學會運用所學的生物學知識分析和解決某些生活、生產問題，體驗知識與技術在生產與生活中的作用，并培養學生的動手及實踐能力。而“細菌、真菌與食品的保存”部分，是讓學生知道食品的腐敗主要是由細菌和真菌引起的，應當怎樣去保存食品和識別安全食品的方法。

在學習本節內容前，同學們學習過細菌和真菌在自然界中有重要作用，對于人和動植物也是既有危害又有益處。但是，對于正確認識細菌和真菌在人類生活和生產中的價值，科學、技術和社會的關系，同學們了解的還不是很多，為此，“人類對細菌和真菌的利用”教學設計，通過實踐讓同學們真正體會到雖然細菌真菌的個體很小，卻跟我們的日常生活非常相近，在生活中時刻能接觸到。通過本節內容的學習，一方面使學生能夠從多角度、多層次、比較全面地認識細菌和真菌在生物圈中的作用，積極利用好細菌和真菌為人類造福；另一方面為提高學生的實踐能力、體驗知識與技術在實際生活中的應用提供良好的機會。本節內容的設計以學生主動參與為目標，以啟迪學生思維、培養學生動手能力為核心，建立起學中做、做種學的學習模式，師生之間、生生之間通過實驗來交流、溝通，不僅激發學生實驗探究學習的興趣，還提升學生實際動手操作能力。

2 教學目標

基于課程標準的內容要求、學業要求和學業質量標準，并圍繞培養學生核心素養的要求，制定如下教學目標：

（1）舉例說明發酵技術在生活中的應用。（2）通過品嘗自制的酸奶、米酒和泡菜，分析微生物發酵的條件，提高動手能力并體會生物知識的應用價值。（3）通過觀察、探究、分析等活動，培養學生探究學習和合作交往的能力，提升學生團結協作的精神。（4）通過探究活動，形成大膽思考和勇于創新、實事求是的科學態度。

3 教學過程設計

3.1 復習舊知

出示上一節有關真菌和細菌的圖片，播放食物腐敗視頻。向學生提問：細菌、真菌對人類都是有害的嗎？

設計意圖：通過復習提問，與上節所學知識對比，引出本節內容。

3.2 演示實驗、激趣增疑

教師現場演示酵母菌發酵實驗，引導學生思考：實驗中氣球發生了什么變化？為什么有這種變化？實驗中，為何將瓶放入30℃左右的環境中呢？

3.3 酵母菌發酵實驗

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氣體，并同時產生水和熱，酵母不斷繁殖和分泌“酵素”，二氧化碳氣體隨之大量生成。大量二氧化碳就能將套在塑料瓶上的氣球“吹起來”，從而驗證發酵過程。相關的化學反應如下：

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：酒精發酵：C6H12O6(葡萄糖)→2C2H5OH(酒精)+2CO2(二氧化碳)+ATP(能量)

實驗材料：塑料瓶瓶、葡萄糖、氣球、安琪酵母菌、溫水。

實驗過程：（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分鐘后觀察實驗現象。

圖1：發酵產生二氧化碳

學生認真觀看教師的演示實驗并說出觀察到的實驗現象；瓶中的液體不斷有氣泡冒出，使癟的氣球脹大。

設計意圖：通過實驗講解發酵原理，演示實驗，實驗現象更清晰，增加學生學習興趣，培養學生觀察思考的能力。

根據實驗現象讓學生推導反應式，學生得出結論：

無氧條件：葡萄糖→二氧化碳+酒精+能量（出示實驗裝置學生聞聞瓶內氣味，驗證酒精。）

有氧條件：葡萄糖→二氧化碳+水+能量

3.4 動手操作，自制發酵食品

將學生分為兩個小組，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間，盡量讓酒曲與糯米混均勻。

（4）將糯米轉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。然后在盆中間掏個洞，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，再加入市場購買的新鮮酸奶（純牛奶與酸奶比例為5:1），用筷子攪拌均勻。或者直接將市場購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天左右即可發酵成酸奶。若天氣較冷，可以放置35℃恒溫箱中5小時左右。

設計意圖：讓學生親自動手實踐，體驗發酵過程，培養學生對生物學習的興趣。同時也提高了學生的動手能力，學會思考怎樣做才能保證實驗成功。當學生能成功做出酸奶喝甜酒時，成就感油然而生，自我認同感得到進一步加強。

3.5 探究食物腐敗的原因及食品保存方法

出示食品變質系列圖片，讓學生分組討論，問：食物容易腐壞變質，是由于什么原因導致？通過引導讓學生明確食品腐敗是由食物中的細菌和真菌大量繁殖引起，提示細菌和真菌是分解者，防腐的依據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？怎么可以抑制細菌和真菌的繁殖呢？學生可根據已學的細菌、真菌生長繁殖條件推導出保存食物的方法。

保存方法 原理脫水法除去水分，抑制細菌和真菌的生長和繁殖如：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境罐藏法 高溫滅菌并防止與細菌、真菌接觸，如：罐頭

設計意圖：培養學生知識遷移能力，通過已學知識和相關資料，通過小組討論，促進學生勇于表達、交流，推導出食物腐敗原因及食品保存方法，從而提高學生的科學思維能力。

4 板書設計

5 教學反思

本課的科普性比較強，容易使課堂教學變成知識點的堆砌，從而顯得枯燥乏味。利用學生已有的生活常識，通過學生課前自習，課堂交流，激發學生的積極性。本課教學環節都到位，以教師為主導，以學生體驗為主攻，通過演示實驗、小組活動、實際動手操作等形式，引導學生認識細菌、真菌雖然對人類有害，但人類也能利用知識技能讓細菌、真菌為我們服務，辯證地認識細菌、真菌的作用。

本節內容的演示實驗是提前花了時間準備的，課本及資料沒有明確具體每一步驟該如何操作，糖應該加多少，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備，進行大量實驗才能在課堂中讓學生實際操作，激起學生的學習欲望，提升學生的動手能力，這些都在潛移默化地培養學生的科學精神和實踐能力。在演示實驗的基礎上分小組完成酸奶、甜酒的制作過程，能讓學生在有趣的氛圍內鞏固所學知識，有助于提高課堂學習效率，也為學生今后進行實驗探究性學習打下良好基礎。