《人类对细菌和真菌的利用》教学设计

晏国洪

（贵阳一中李端棻中学 贵州·贵阳 550002）

1 教材分析及设计理念

《人类对细菌和真菌的利用》是在学生认识细菌和真菌以及它们在自然界中作用的基础上展开，引导学生认识人类对细菌和真菌的利用，让学生参与多项实践活动及探究，使学生知道生物科学技术在生活、生产和社会发展中的应用及其可能产生的影响。旨在体现细菌和真菌与人类生活的密切关系，表明细菌和真菌在生物圈中的重要作用，突出“人与生物圈”和谐发展的重要性。

本节内容主要包括细菌真菌与食品的制作、食品的保存和疾病防治，以及细菌与环境保护四个方面。由于1个课时难以将四个方面都呈现，因此，本教学设计只选取了前两个方面进行授课。其中“细菌、真菌与食品的制作”部分关于发酵的基本概念和原理的内容较少，而教师演示实验、学生动手实验等可以促进学生主动参与教学活动。通过学习学生在获得基础知识的同时，学会运用所学的生物学知识分析和解决某些生活、生产问题，体验知识与技术在生产与生活中的作用，并培养学生的动手及实践能力。而“细菌、真菌与食品的保存”部分，是让学生知道食品的腐败主要是由细菌和真菌引起的，应当怎样去保存食品和识别安全食品的方法。

在学习本节内容前，同学们学习过细菌和真菌在自然界中有重要作用，对于人和动植物也是既有危害又有益处。但是，对于正确认识细菌和真菌在人类生活和生产中的价值，科学、技术和社会的关系，同学们了解的还不是很多，为此，“人类对细菌和真菌的利用”教学设计，通过实践让同学们真正体会到虽然细菌真菌的个体很小，却跟我们的日常生活非常相近，在生活中时刻能接触到。通过本节内容的学习，一方面使学生能够从多角度、多层次、比较全面地认识细菌和真菌在生物圈中的作用，积极利用好细菌和真菌为人类造福；另一方面为提高学生的实践能力、体验知识与技术在实际生活中的应用提供良好的机会。本节内容的设计以学生主动参与为目标，以启迪学生思维、培养学生动手能力为核心，建立起学中做、做种学的学习模式，师生之间、生生之间通过实验来交流、沟通，不仅激发学生实验探究学习的兴趣，还提升学生实际动手操作能力。

2 教学目标

基于课程标准的内容要求、学业要求和学业质量标准，并围绕培养学生核心素养的要求，制定如下教学目标：

（1）举例说明发酵技术在生活中的应用。（2）通过品尝自制的酸奶、米酒和泡菜，分析微生物发酵的条件，提高动手能力并体会生物知识的应用价值。（3）通过观察、探究、分析等活动，培养学生探究学习和合作交往的能力，提升学生团结协作的精神。（4）通过探究活动，形成大胆思考和勇于创新、实事求是的科学态度。

3 教学过程设计

3.1 复习旧知

出示上一节有关真菌和细菌的图片，播放食物腐败视频。向学生提问：细菌、真菌对人类都是有害的吗？

设计意图：通过复习提问，与上节所学知识对比，引出本节内容。

3.2 演示实验、激趣增疑

教师现场演示酵母菌发酵实验，引导学生思考：实验中气球发生了什么变化？为什么有这种变化？实验中，为何将瓶放入30℃左右的环境中呢？

3.3 酵母菌发酵实验

原理：酵母在糖类中分泌“酵素”，这种“酵素”可以把单糖分解为乙醇和二氧化碳气体，并同时产生水和热，酵母不断繁殖和分泌“酵素”，二氧化碳气体随之大量生成。大量二氧化碳就能将套在塑料瓶上的气球“吹起来”，从而验证发酵过程。相关的化学反应如下：

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

无氧呼吸：酒精发酵：C6H12O6(葡萄糖)→2C2H5OH(酒精)+2CO2(二氧化碳)+ATP(能量)

实验材料：塑料瓶瓶、葡萄糖、气球、安琪酵母菌、温水。

实验过程：（1）塑料瓶中加入50ml30℃左右的温水；（2）加入1包安琪酵母菌；（3）在塑料瓶口迅速套上气球；（4）5分钟后观察实验现象。

图1：发酵产生二氧化碳

学生认真观看教师的演示实验并说出观察到的实验现象；瓶中的液体不断有气泡冒出，使瘪的气球胀大。

设计意图：通过实验讲解发酵原理，演示实验，实验现象更清晰，增加学生学习兴趣，培养学生观察思考的能力。

根据实验现象让学生推导反应式，学生得出结论：

无氧条件：葡萄糖→二氧化碳+酒精+能量（出示实验装置学生闻闻瓶内气味，验证酒精。）

有氧条件：葡萄糖→二氧化碳+水+能量

3.4 动手操作，自制发酵食品

将学生分为两个小组，分别为制作米酒和酸奶。

3.4.1 甜酒的制作

（1）将浸泡好的糯米放入蒸锅中，加入适量清水，将糯米蒸熟。

（2）将蒸熟的糯米用勺子翻一下加快冷却速速，冷却至30℃左右或室温即可。在冷却好的糯米上洒少许凉白水，用勺子搅拌，让糯米分散开来。

（3）将酒曲研成粉末，将酒曲撒在糯米上，边撒边拌，用勺子多搅拌一段时间，尽量让酒曲与糯米混均匀。

（4）将糯米转移到提前用开水杀菌过的盆中，用勺子将加了酒曲的糯米轻轻压实。然后在盆中间掏个洞，向洞中再加入少许酒曲。

（5）在盆上盖好盖子，外面用旧衣物包裹好，放置在温暖的地方，经2天左右即可出甜味。若天气较冷，可以放置在火炉旁。

3.4.2 酸奶的制作

（1）灭菌。将带盖的玻璃瓶、筷子清洗干净并加水煮沸消毒待用。未经灭菌的纯牛奶需煮沸后备用（灭菌包装的纯牛奶不用煮沸，直接剪开包装即可）。

（2）接种。将纯牛奶降至35℃左右倒入已消毒的玻璃瓶中，再加入市场购买的新鲜酸奶（纯牛奶与酸奶比例为5:1），用筷子搅拌均匀。或者直接将市场购买的乳酸菌加入冷却的纯牛奶中。

（3）密封放置。完成上述步骤后迅速将瓶盖盖好，用保鲜膜把瓶盖包裹一遍，再放置温暖的地方1天左右即可发酵成酸奶。若天气较冷，可以放置35℃恒温箱中5小时左右。

设计意图：让学生亲自动手实践，体验发酵过程，培养学生对生物学习的兴趣。同时也提高了学生的动手能力，学会思考怎样做才能保证实验成功。当学生能成功做出酸奶喝甜酒时，成就感油然而生，自我认同感得到进一步加强。

3.5 探究食物腐败的原因及食品保存方法

出示食品变质系列图片，让学生分组讨论，问：食物容易腐坏变质，是由于什么原因导致？通过引导让学生明确食品腐败是由食物中的细菌和真菌大量繁殖引起，提示细菌和真菌是分解者，防腐的依据是不让它们大量繁殖或杀死它们。接着将常见食品的包装袋下发给各小组，小组讨论，问：食品为什么要这样包装？怎么可以抑制细菌和真菌的繁殖呢？学生可根据已学的细菌、真菌生长繁殖条件推导出保存食物的方法。

保存方法 原理脱水法除去水分，抑制细菌和真菌的生长和繁殖如：干蘑菇，果脯，咸鱼，腊肉晒制与烟熏法渗透保存法腌制法巴氏消毒法 高温灭菌（如牛奶）真空包装法 破坏需氧菌类的生存环境罐藏法 高温灭菌并防止与细菌、真菌接触，如：罐头

设计意图：培养学生知识迁移能力，通过已学知识和相关资料，通过小组讨论，促进学生勇于表达、交流，推导出食物腐败原因及食品保存方法，从而提高学生的科学思维能力。

4 板书设计

5 教学反思

本课的科普性比较强，容易使课堂教学变成知识点的堆砌，从而显得枯燥乏味。利用学生已有的生活常识，通过学生课前自习，课堂交流，激发学生的积极性。本课教学环节都到位，以教师为主导，以学生体验为主攻，通过演示实验、小组活动、实际动手操作等形式，引导学生认识细菌、真菌虽然对人类有害，但人类也能利用知识技能让细菌、真菌为我们服务，辩证地认识细菌、真菌的作用。

本节内容的演示实验是提前花了时间准备的，课本及资料没有明确具体每一步骤该如何操作，糖应该加多少，酵母菌加多少，温水到底多少度等？都需要教师提前做出充足的准备，进行大量实验才能在课堂中让学生实际操作，激起学生的学习欲望，提升学生的动手能力，这些都在潜移默化地培养学生的科学精神和实践能力。在演示实验的基础上分小组完成酸奶、甜酒的制作过程，能让学生在有趣的氛围内巩固所学知识，有助于提高课堂学习效率，也为学生今后进行实验探究性学习打下良好基础。