高中生物“果酒和果醋的制作”实验教学设计
1.设计思想
1．1指导思想：
《新课程标准》强调关注学习兴趣，倡导体验、实践、参与、合作与交流的学习方式和任务型的教学途径，发展学生的综合运用能力，培养学生的理论联系实际意识。教学要符合多元智能理论与智慧教育，为学生创设良好的语言环境，使学生在愉快和自信的情绪中，通过对设计的层层递进的有效问题思考，充分发挥他们的想象力、创造力和实践能力，使探究式学习和个性发展得到最大体验。 1．2设计特色
以解决问题为主线，小组合作学习为基本形式来体验科学探究、自主构建知识体系。 2.课题分析
本课题是选修一《生物技术实践》的第一个教学内容，从这个实验开始，引领学生进入生物科技的新境界。在《标准》中明确指出：本模块并非只要学生埋头于实验操作，还要求学生了解生物技术在社会生活、生产、发展中的应用，对学生进行STS教育，培养学生具有实战演练的本领，而这一能力的培养，由于课堂时间是有限的，因此这样的实验只能在实验室完成一部分或可以在家完成甚至可以在假期完成，因此，教师要注意课堂引导，既要规范实验的程序，又要充分鼓励学生亲自动手实践，培养他们对生物科学的兴趣。 3.学情分析
学生在必修一中已学过酵母菌的结构和呼吸作用方式，对巴斯德的鹅颈瓶也已有初步了解。学生对这些知识内容的掌握为本节课的学习做了很好的知识铺垫。 4.课题目标
说明果酒和果醋制作的原理，设计制作果酒和果醋的装置，完成果酒和果醋的制作。 5.课题重、难点
5．1 课题重点：说明果酒和果醋的制作原理，设计制作装置，制作出果酒和果醋。 5．2 课题难点：设计制作装置及制作过程中发酵条件的控制。 6.教学策略与手段
运用问题引导的教学模式，采用个体学习与合作学习相结合、体验探究与自主构建相结合的教学方式，辅以PPT教学手段。 7.教学过程
1．1创设情境，引入课题
课前在超市买了红葡萄酒，并自制了草莓酒，让学生代表品尝，瞬间学生的好奇心被激发，接着通过多媒体让学生认识蓝莓酒、芒果酒和野刺梨酒等，市场上的果酒可谓琳琅满目，学生立刻跃跃欲试，求知的欲望更强了，这时简单介绍果酒的保健和美容价值，并适时对学生进行情感教育：如果你的父母每晚在睡觉前能品上一杯你亲自酿制的美酒，那将是一件多么幸福的事情！ 1．2认识酵母菌
在学生兴趣盎然之时，提出问题：美味的果酒是如何酿制？果酒酿制过程中的功臣是谁？学生经过简单回忆，得出：酵母菌。为了增加课堂的趣味性，我是这样把酵母菌引出的：葡萄美酒夜光杯，欲饮琵琶马上催，君若问酒何处来，此功当属“酵母菌”。
对于有关酵母菌知识的学习，主要从酵母菌的形态、结构、繁殖、分布和新陈代谢五个方面引导学生回忆旧知识，师生共同总结酵母菌两种不同的呼吸作用方式：
C6H12O6+6O2+6H2O → 6CO2+12H2O+能量
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C6H12O6 →2C2H5OH+2 CO2+少量能量
老师提出问题：酵母菌在什么条件下代谢产物是酒精？（无氧条件）以引出果酒制作原理的学习。
1．3果酒制作的原理：
为了培养学生的自学能力，引导学生阅读教材，自己总结： 酵母菌的酒精发酵： C6H12O6 →2C2H5OH+2CO2+少量能量 果酒制作时应给予的温度、空气条件： 温度：18－25℃ 空气：缺氧
过渡：了解了果酒制作的原理，有了制作依据，我们学习具体的制作过程。 1．4制作果酒的实验设计： 1．4（1）实验流程示意图：
学生阅读教材P3页，自己总结：
挑选葡萄 冲洗 榨汁 酒精发酵 果酒
该课题为技术实践，虽然知道了实验流程，但在真正的实践操作中，学生可能还会有很多问题，所以在该内容的学习中我设置了实践中两个常见问题：①你认为应该先冲洗葡萄还是先去除枝梗？为什么？②如果没有榨汁机怎么办？学生讨论很踊跃，发言也很积极。最后达成共识：①先冲洗，再去枝梗。对第②个问题方法更多：其中图示1就不失为一种不错的方法。
图1
过渡：我们设计了实验流程，但我们用什么样的实验装置进行发酵？果酒制作中对装置有什么样的要求？提示学生从果酒制作的原理思考问题。 1．4（2）发酵装置的设计：
这是本节课的教学重点，也是教学难点。我采用学生自主阅读和问题导思的方法突破难点。
首先让学生根据果酒制作的原理，思考：装置该如何控制无氧条件，又能及时把二氧化碳释放出来？（这是装置设计的关键）学生的思维被调动起来，有的学生已经在画装置示意图，并且思路相当好，有的同学思路没有完全打开，提示他们阅读P3-4页【资料】内容。在学生有了一定的独立思考空间后，出示最简易的发酵装置图2：
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图2
并提出下面三个问题：
（1）发酵过程中，每隔12h左右将瓶盖拧松一次（注意不是打开瓶盖）为什么？ 酒精发酵过程中产生CO2，瓶盖拧松放出CO2 （2）此后再将瓶盖拧紧，目的是什么？ 防止进入O2，继续进行酒精发酵
（3）分析此发酵装置不足之处是什么？ 易被杂菌污染
通过这三个问题的分析，让学生认识到，上图2装置可以，但不是最好的，鼓励学生设计出更科学的发酵装置。在学生经过思考、讨论后，有了自己的想法和见解时，出示图3装置，我同样设置了三个层层递进的问题：
充气口
排气口
出料口
果酒和果醋的发酵装置示意图
图3
（1）实验室制作果酒的基本装置上排气口、充气口、出料口各有什么作用？ 充气口：在酿酒的初期泵入部分氧气。
排气口：排除酒精发酵时产生的CO2气体，平衡容器内外压力。 出料口：取样监测菌体数量或酒精浓度，排放废料。
（2）为什么排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接？ 其目的是防止空气中的微生物污染。 （3）装汁时为什么要预留1∕3的空间？
使酵母菌在有氧条件下快速繁殖，获取更多的菌种；可以缓冲气体产生的压力，以防发酵瓶爆裂，并可有效防止发酵液溢出。
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通过对这三个问题的思考，学生充分理解了果酒装置设计的条件和注意事项，也加深了对果酒发酵过程的认识。
选修一的内容是：生物技术实践，而本课题又是选修一的第一个课题，为了使技术和实践相结合，我又给学生出示了市场上出售的一种果酒装置图4：
图4
为了使学生更好的理解图4装置，我又设置了这样的探究问题： （1）这种市售的果酒装置中U形管的作用是什么？ 既能排气，又可以防止氧气和杂菌进入发酵液。 （2）如果U形管中装有石蕊溶液，会有何现象？
酒精发酵产生的二氧化碳与水结合形成碳酸，使石蕊变红 （3）这种有排气管的装置发酵液能装满吗？为什么？ 不能，会导致发酵液外溢，使瓶口等处被杂菌污染。 通过对不同装置的认识和探究问题的层层深入，不但很好的突破了课题难点，同时也培养了学生独立思考问题的能力。 1．4（3）实验过程：
为了方便学生能够亲自动手实践，以巩固课堂学习内容，提高学生的生物科学素养，师生共同总结了具体的实验过程：
①对发酵瓶、纱布、榨汁器等用具进行清洗并消毒。 ②取适量葡萄，去除枝梗和腐烂的子粒。 ③用清水冲洗葡萄1－2次除去污物。（注意冲洗次数不宜太多） ④榨汁后装入发酵瓶。（预留1/3的空间）
⑤将发酵瓶置于适宜的温度（18－25℃）下发酵。 ⑥简易装置1－2天排气一次。（拧松瓶盖） 8.课题延伸:
提出问题：果酒制作过程中是否酒精产生了酒精？我们该怎样检测？ 学生阅读教材p5页，总结检验方法：
发酵液（2ml）+3mol/LH2SO4(3滴) 试管 振荡混匀 滴加重铬酸钾（3滴） 振荡，观察颜色变化
这节课完成了果酒制作的探究，对于果醋制作的学习，我让学生课下通过比较果酒与果
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醋制作的不同，自学果醋制作。这样设计不但节约课堂时间，更重要的是培养了学生的自学能力。
教学反思：本节课按照新课标要求，倡导探究性教学，引导学生主动参与知识构建过程。这样的教学设计主要体现了两大亮点：第一：问题探究教学：通过设置具体而有针对性的探究问题，能充分调动学生的学习激情，充分发挥学生的学习潜能，极大地提高了学生的学习效率。第二：快乐教学，通过品尝果酒，了解果酒种类等环节，学生一直在轻松、喜悦的氛围中获得知识和乐趣，激情很高，这种激情延续到课下，并有了实际行动，第二天很多学生用饮料瓶或矿泉水瓶在进行果酒发酵，并提出了很多实际操作中的问题。这样的结果已超出了预期的教学目标：这节课的教学是在高二下学期完成的，暑假开学确实有很多同学拿着自己酿造的果酒让老师品尝，有的同学酿制的果酒品质还相当好！《标准》在本模块中的课程设计思路中指出：“生物技术实践模块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，增进学生对生物技术应用的了解。本模块适于继续学习理工类专业或对实验操作感兴趣的学生学习”这就是说，本模块并非只要学生埋头于实验操作，还要求学生了解生物技术在社会生活、生产、发展中的应用，对学生进行STS教育。这样的教学设计和教学结果是对这一指导思想的最好诠释！
参考文献：1.《普通高中生物课程标准》
2. 普通高中课程标准实验教科书（人教版）——《生物教师培训手册》
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高中生物“果酒和果醋的制作”实验教学设计
