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1、生物技术实践专题1传统发酵技术的应用课题1：果酒和果醋的制作（时间安排：10月份）南通市第二中学 高春燕一、教学目标1知识目标 解释果酒和果醋制作的原理；设计简单的果酒果醋生产装置。2能力目标 主动参与小组互助学习过程，逐步形成搜集和处理科学信息的能力，获取新知识以及用简约科学术语表达问题的能力；利用已有的知识解决实际问题的能力；乐于分享互助，积极提高小组分工合作能力。3情感目标 体会统筹设计的实验思想，实验设计时能充分考虑试验成本的限制问题；体验问题解决不断改进，动态发展的过程。二、教学重点和难点1重点：说明果酒和果醋的制作原理设计制作简易的果酒和果醋的装置，制作出果酒和果醋。2难点：实验装
2、置设计和仪器药品选购，小组合作和问题解决。三、课前准备1教师准备 准备好一些材料和设备（如新鲜葡萄、细白糖、榨汁机、广口瓶、安琪酵母、黑色塑料袋、滤网、丝袜、橡胶手套和其他过滤设备等），课前在黑板右侧写上本课需要达成的目标，课前分发导学案。2学生准备 预习果酒和果醋制作的原理，完成预习案；查阅果酒和果醋制作有关的资料。尝试提出一些问题和小组合作共同尝试解决此问题。寻找生活可以用于酿酒的材料，以及合适发酵装置，初步尝试设计制作果酒和果醋的装置。四、预习学案： 1交流自备制酒、制醋的生活食材（如香蕉、苹果、梨等）；讨论制作果酒和果醋的自制装置。2. 知识梳理果酒和果醋的制作原理（一）果酒制作的原理
3、(1)酵母菌类型：_，具有成形的细胞核。繁殖方式：出芽生殖和孢子生殖。温度低时形成孢子，进入休眠状态；温度适宜时，进行_，繁殖速度快。代谢类型：异养兼性厌氧微生物。(2)制作原理在有氧条件下，酵母菌进行_ _，大量_ _， 酶反应式为：C6H12O66O26H2O6CO212H2O+大量能量在无氧条件下，酵母菌进行_ _， 酶反应式为：C6H12O62C2H5OH2CO2+少量能量(3)影响酒精发酵的环境条件有_ _。发酵温度控制在_范围内。在_ _的发酵液中，酵母菌可以生长繁殖，而绝大多数其他微生物无法适应这一环境而受到抑制。酵母菌生长的最适pH为_。（二）果醋制作的原理(1)醋酸菌：又名醋
4、酸杆菌。类型：_ _。繁殖方式：_ _。代谢类型：_ _。(2)果醋制作的原理在氧气充足时，能分别把_ _两种反应物转化为_ _。当缺少_ _时可将乙醇转变成乙醛，并进一步转变成醋酸。 酶反应式：C2H5OHO2CH3COOHH2O(3)影响醋酸菌发酵的条件醋酸菌最适生长温度为_ _。醋酸菌属于需氧型微生物，发酵过程中需要_。最适pH为_。五、实验教学过程教师的组织和引导 学生活动教学意图【情境引入】借凉州词中的诗句：“葡萄美酒夜光杯，欲饮琵琶马上催。”引出主题之一“葡萄酒”。果酒是用水果酿造的酒，是人类最早学会酿造的酒，早在6000年前苏美尔人和古埃及人已经会酿造葡萄酒了。果酒的制作离不开酵
5、母菌。关于酵母菌你了解多少呢？而现在比较流行的一种饮品果醋含有十种以上的有机酸和人体所需的多种氨基酸。它的制作离不开另一种微生物醋酸菌，你对它的认识又有多少？学生点评中出现问题及时纠正。【提出问题】同学们在自主学习本节内容过程中发现了不少问题，请一一展示。【引导思考，设计实验】【实验材料的选择】我们今天的教学目标之一就是设计制作简易的果酒和果醋的装置。但是我们首先要选择合适的实验材料。选择材料时我们要注意什么？【实验容器的选择】同学们准备了什么样的容器来制作果酒和果醋呢？材料需要装满容器吗？2个学习小组代表上黑板演示预习作业1和2。另请一个学习小组代表进行点评。每组代表把本小组提出的问题在前后
6、黑板上展示。问题罗列：1葡萄酒分成哪几类？它们的区别是什么？2做葡萄酒用什么葡萄品种好？3怎样清洗葡萄？ 4如何选择合适的制酒容器？5制酒和制醋实验装置设计有什么样的区别？6家庭酿酒方法是怎样的，需要怎样的改进？7除了葡萄酒外，还有哪些果酒？它们又是如何制作的？8干红和葡萄酒的区别？9果酒和果醋的作用是什么？10葡萄酒制作时要另外加酵母菌吗？【小组讨论，得出结论】新鲜的、不腐烂的水果、价格低廉含糖量高的当季水果。小组展示自己准备的容器。如普通玻璃罐；广口瓶；带开关的玻璃容器；腌酸菜用的陶瓮；乐扣乐扣2.4L会呼吸的玻璃容器等。发酵液装至容器的2/3处，留出1/3的空间。激发学生兴趣，培养学生语
7、言表达能力。培养学生建构知识体系的能力。通过预习，激发学生的创造性思维，提高学生搜集信息提出问题和初步解决问题的能力。引导学生自己得出结论。简单阐述所带容器的优势。【实验容器的处理】【如何检测是否有酒精产生】【课前预习成果展示】同学们在课前已经尝试设计了果酒的制作装置，现在请各小组派代表展示你们预习成果。【提出四个实验探究问题】实验探究一：我给同学们准备了新鲜的葡萄，同学还自备了其他水果，那么不同的水果用于制造果酒，在设计和制作过程中存在什么样的差别？实验探究二：根据同学们搜集到的材料，制作葡萄酒时，去皮和不去皮做出的酒是不同的。去皮的会做出白葡萄酒，不去皮的能做出红葡萄酒。是这样吗？在制作过
8、程中还要注意什么？实验探究三：只把葡萄放在水龙头下冲洗晾干后发酵和把葡萄用餐具洗净，反复洗过之后晾干发酵会有什么区别？葡萄应该如何清洗？实验探究四：如果不利用野生酵母菌，而使用市售安琪酵母，如何设计制作葡萄酒实验？参考：添加4%左右的安琪酵母一小组代表展示搜集信息后得到的答案：对发酵瓶、纱布、榨汁机、盛葡萄汁的器皿等实验用具进行清洗并消毒。先用温水反复冲洗几次,再用体积分数为75%的酒精擦拭消毒，晾干待用。保持无油无水。一小组代表展示可以通过闻气味来鉴定或用酸性重铬酸钾对少量发酵液进行检测，观察颜色是否变为灰绿色。回忆制果酒的流程。分组汇报，组间相互点评装置设计过程中的不足，并讨论可行的改进方
9、法。针对老师提出的四个探究问题，两两小组合作，设置对照实验并展示实验设计思路和绘制好的实验装置。学生利用课前准备的食材，制作葡萄酒和其他种类的果酒，如苹果酒等，设计对照实验。小组讨论，白葡萄酒制作时必须去皮榨汁发酵。红葡萄酒必须破皮挤出葡萄肉连皮一起发酵。在发酵初期，每天需要进行搅拌1-2次（用消毒的筷子），把皮压浸入葡萄汁中。前发酵结束。用虹吸管和滤布过滤出葡萄汁液。（或家庭酿酒可用新丝袜当滤网或者可以选择筛子进行初次过滤）前发酵结束后于1825度环境中进行后发酵。前发酵结束后将汁液装入避光的玻璃瓶里（用黑色塑料袋套在瓶身）加盖静置12小时，之后密封进行后发酵。中间再过滤一次。小组讨论葡萄应
10、该先洗后去梗以免其他杂菌污染。学生活动：一组把葡萄洗净，添加安琪酵母；另一组不添加安琪酵母。理解实验相关概念：变量、自变量、因变量、无关变量、对照实验、对照原则。在这样的学习环境中，学生通过积极探索协作，学会多与同学沟通，学会共享劳动成果，学会共同完成学习。通过合作学习，使学生主动适应群体生活，在群体中互相协作、互相尊重，增强了集体凝聚力。【提出问题】在做出果酒的基础上如何制作果醋？师：请同学们开始动手操作你们设计的果酒果醋实验吧。在品尝果酒果醋时，提醒学生不宜多喝。一学习小组代表上台展示：选择酒精度较高的果酒。以一份葡萄酒加一份晾凉的开水混合均匀，再按说明加入5%的米醋做引子，装入广口瓶敞盖
11、发酵，上面盖一层纱布防虫。发酵至表面产生一层完整的醋酸菌白膜后再行发酵34天。最后过滤出澄清的醋液入锅中火煮至锅边起稀疏小泡时关火，趁热装瓶密封。有学生向该小组代表提出相关问题：为何要对醋液进行加热？回答：后发酵结束时煮醋是为了让还没完成醋酸发酵的中间体-乙醛挥发掉，以免对身体有害。提问：储存醋瓶的颜色？答：不透光的深色瓶储存。分组动手操作实验：选材清洗榨汁（或带消毒橡胶手套把葡萄捏碎）装瓶在之后的10天里，注意果酒排气和后续发酵事宜。葡萄酒制作成功后继续进行果醋制作实验发酵完毕进行全班实验结果展示交流。可以适当的进行品尝。让学生的头脑动起来，在相互交流的过程中，要把自己思考的结果通过自己组织
12、语言，准确的把问题表达出来，其本身就是一个激励思维的过程。课后继续探究：参观圣果葡萄酒有限公司，了解果酒的工业生产流程。六、课堂生成性评价（附表1和表2） 表1：小组合作生物实验课堂表现性评价量表实验名称： 实验组号： 评价组组长： 时间： 月 日项目评价细则该项得分科学探究能力组际交流讨论问题（30分）信息搜集、选择、运用、分享135思维敏捷、把握知识核心、语言简练有条理135分析问题、确认变量，作出假设和预期1510对实验方案必要的反思和修改1510实验方案创新及效果（20分）方案合理性1510效果完美程度1510实验技能材料选择和使用（20分）选材合理1510统筹节约1510实验操作及方
13、法处理（20分）正确且熟练操作1510严谨求实1510情感态度实验态度和团队精神（10分）分工合理、配合默契135组内交流讨论充分、观点统一135教师评价分数小组评价总分小组团体分注：此表由小组组长先填写，教师后填写，计算平均分得出该小组的团体分。表2：小组合作生物实验课堂过程性评价量表实验组号 实验名称时间： 月 日实验原理和目的材料、试剂和仪器实验方案及分析学习过程中的收获和反思 个人签名：小组成员姓名分工多主性评价分数在1分、3分、5分中选择自我评价组员互评加分教师评注：学生评小组合作不积极，不善于与同伴分享资料、交流看法或未能按时完成小组分配的任务（1分）；愿意参与合作学习，按时完成小
14、组分配的任务，质量较高（3分）；乐于交流与分享，在小组交流与分享中常提出新颖看法和建设性意见，能出色完成小组分配的任务(5分)。能运用专长为小组作贡献或协助其他小组解决实验问题（每次加12分）。教师评从随机观察、小组互评、个人自评、个人收获与反思总结中给出个人过程性评价分数。个人总得分=团体分+过程性评价分数七、课后反思本节教材呈现了一个生活中常见的酿酒和制醋问题，要求学生能在理解有关生物学理论的基础上，利用有限资源设计实验、酿造具有一定品质的果酒和果醋，并在参与体验过程中提高解决真实问题的能力。教材编排内容来自生活又服务于生活，能很好地激发学生的学习兴趣，提高学生的科学素养。我把整个实验教学
15、过程分成四个环节：确定任务课前预习、分组讨论组间互评、提出问题协作学习、操作实验效果评价。在课前给予学生明确的学习目标、在教学过程中提出探究问题以供学生进行讨论，这一环节是有效组织小组合作学习的核心。小组合作学习及组间交流点评，这是整个课堂教学的主要环节。在这一环节中，各个小组间及组内成员积极合作、相互探讨，共同为实验的完成献计献策。我还可以以学习者的身份加入到各互助小组，进行协作引导。对于学生遇到的困难进行启发，引导学生自己探索，寻求问题的解决办法。课后多元化的评价机制能够对学生的发展产生导向和激励作用，主要包括学生的自我评价、小组内成员间互评、可持续性的教师评价。由教师对班级总的课堂学习情况作总结性评述。为了激励学生勇于探索、协作学习，并着眼于学生的进步和发展，我在评价时更侧重学生在学习过程中解决问题的方式、对所学内容的机动应用和相互合作精神。
