初中生物人教版（2024）七年级上册（2024）综合实践项目 利用细菌或真菌制作发酵食品教案及反思

这是一份初中生物人教版（2024）七年级上册（2024）综合实践项目 利用细菌或真菌制作发酵食品教案及反思，共8页。教案主要包含了项目学习目标，项目具体实施过程，项目评价等内容，欢迎下载使用。
一、项目学习目标
1．通过查阅资料了解米酒制作的原理和方法，并进行米酒制作的方案设计，利用显微镜观察米酒中的根霉和酵母菌，明确真菌的结构、代谢、生殖等特点，形成结构功能观、物质能量观。（生命观念、科学思维）
2．用传统发酵技术自制米酒，知道人类在食品制作方面对微生物的利用；基于制作米酒的行业标准，分析问题，循环迭代不断改进制作米酒的装置，养成从日常生活中发现分析问题的科学态度。（科学思维、探究实践、态度责任）
3．综合运用科学、技术与工程学等概念、方法和思想，设计米酒产品，基于相关知识和方法开展科学探究和跨学科实践活动，提升合作、探究和实践能力。体会在问题解决过程中，生物学与物理学、化学等学科的融合，培养创新思维。（科学思维、探究实践、工程思维、物化能力）
4．交流方案和展示产品，开展对方案和产品的评价，培养科学表达能力和批判性思维。（科学思维、态度责任）
二、项目具体实施过程
导引课
（一）入项：初步尝试制作米酒
课时安排及说明：阅读并查找资料，思考酿制米酒的原理和制作方法；制定制作米酒的评价量规；设计酿制米酒的方案并开展实践。（0.5课时，课下活动，3～5天）
【导入】出示并阅读有关米酒历史的资料、相关视频或超市中出售的各种米酒。
教师介绍：米酒又称甜酒，是我国民间的一种传统食品，已有两千多年的食用历史。米酒具有较高的营养价值，是老少皆宜的佳品。好的米酒色白汁清，香甜可口。
【提出问题】关于米酒都有哪些了解？如何制作米酒？如颜色、口味；制作的原理、方法等等。
学生根据资料或已有经验，可能从不同角度进行回答：如米酒的颜色、口味，家中各种不同的吃法；制作中需要酵母菌，要用糯米；有些学生家里会做，可能会说到一些制作方法等等。
从上面的表述中，可以看出同学们有一些了解，但不是很清晰。如果自己要真正制作米酒，还需要我们再查阅资料，并在实践中不断进行探究才能够科学规范制作出甘甜可口的米酒。那么我们今天就开启米酒制作之旅，制作甘甜可口的米酒，并且能制作出具有自己独特风味的米酒。
任务1：明确自酿米酒的实践活动要求，讨论并制定制作米酒的评价量规
1．教师布置自酿米酒任务，明确活动要求：
要求：在家长的协助下，自己尝试酿制米酒。
参考：教材；自行通过网络、书籍等查找有关米酒酿制的相关内容；向制作过的亲朋好友请教等。
形式：上交一份实践报告，包括“材料用具”“方法步骤”“观察日志”“结果及反思”等内容。
时间：一周时间
给学生布置具体的活动任务，规定学生的完成时间，并做好记录等。为后续的学习提供资源。
2．制定评价量规。
【提出问题】要酿制米酒，还需要思考从哪些角度来评价我们设计的酿制方案以及制作过程呢？
学生回答，可以从方案设计的合理性、可操作性、小组合作等方面评价设计方案过程，可从色、香、味等各方面进行定性评价，也可以利用仪器测定酒精度、甜度等进行定量评价。
教师出示初始的评价表，同学们分组进行讨论和完善，形成统一评价标准，制定评价表（见项目评价附表1）。
任务2：设计酿制米酒的方案并开展实践，完成后检测米酒相关指标。（课下活动）
学生课下通过查阅资料等设计制作方案并进行实施。
米酒制作方案
制作人：
材料及用具：
方法步骤：
注意事项：
其他：如米酒改良思路；制作过程中发现的问题或其他小妙招
米酒制作完成后，可以根据评级表中产品评价内容开展评价，有条件的学校，教以在实验室配备酒精检测仪，甜度仪，pH试纸等，学生利用课余时间进行定量检测。
项目一
项目一：发现问题，微观探究米酒酿制奥秘
课时安排及说明：显微镜下观察米酒制作所需的微生物，探究酵母菌在米酒酿制过程中的作用，明确制作原理。（1课时）
同学们都在家制作了米酒，有的做的比较成功，尝了味道“酸酸甜甜带点酒味……”，有的不成功，出现了这样或那样的问题。
【提出问题】大家在制作过程中，用的酒曲是什么？里面含的菌种是什么？起到了什么作用？
学生进行分析回答，有酵母菌、根霉菌，根霉菌也是一种真菌，有的同学在米酒制作过程中发现糯米上出现了小黑点，认为是污染了，就倒了，真是这样吗？这些真菌的结构是怎样的？有什么作用呢？
任务3：观察米酒中的根霉菌
学生根据教师提供的制作步骤制作根霉菌的临时装片并观察。
制作：
① 擦拭载玻片和盖玻片。
②滴一滴清水在载玻片上。
③用无菌吸管吸取或挑取一粒糯米放在载玻片上并用吸管尖头将米粒分散。
④盖上盖玻片并用手或用镊子轻压。
观察：可以在米粒的边缘尝试寻找根霉菌，先低倍后高倍进行观察。
【提出问题】根霉菌有什么样的结构特点？如何进行繁殖？
学生根据观察到的现象以及已学的真菌相关知识进行回答。如根霉菌由菌丝组成；孢子生殖等。
教师出示根霉菌的结构模式图及根霉菌孢子生殖示意图，进行分析和总结。
【提出问题】检测后发现，有的同学制作的米酒，有的酒精度很低，有的酒精度达到了标准，主要是由于添加的酒曲不一样，里面的菌种也有一定差异。酒精度较低的酒曲中主要是根霉菌，显微镜下观察酒精度较高的米酒，会发现有很多这样的单细胞结构，这个结构同学们在前面已经观察过，就是酵母菌。其结构特点是什么？生殖方式？由此说明什么？
【学生回答】教师出示酵母菌的结构模式图及出芽生殖示意图，学生进行分析和总结。
【提出问题】根据上面现象，推测酵母菌与酒精度的升高有关系。那么，酵母菌在米酒制作中有什么作用呢？它与根霉菌有着怎样的关系？如何通过实验进行验证？
任务4：设计实验，探究酵母菌在米酒制作中的作用
实验目的：探究酵母菌在米酒制作中的作用。
提出问题：制作米酒时添加酵母菌的作用是什么？
作出假设：
设计实验：
提示：设计几组？实验组如何设计？对照组如何设计？（对照原则——未添加组；酵母菌组；根霉菌组；根霉菌+酵母菌组）
在设计中要控制哪些其他条件一致？（单一变量原则——温度、器具材质和容量、糯米质量和种类等）
如何进行检测？ （酒精检测试纸）
实验结果：
实验结论：
各组同学依据实验设计方案进行探究实验，并结合实验探究评价表开展自评和互评。
通过实验结果可以得出实验结论：酵母菌有根霉菌存在才能产更多的酒精。
【提出问题】依据上面探究，推测米酒制作过程中发生了哪些物质变化？根霉菌及酵母菌在此过程的主要作用是什么？
【出示资料】出示根霉菌、酵母菌进行代谢的条件的相关资料，学生进行分析和总结。
资料：
根霉菌：适宜生长温度是30~37℃。根霉是需氧型微生物，在整个培养过程中必须供给充足。根霉生长快，开始为白色棉花样营养菌丝，以后长出成群的黑色孢子囊。成熟的孢子从孢子囊中释放出来，散布各处进行繁殖。根霉能将淀粉分解为小分子糖类，还能产生乳酸及微量的酒精，以及芳香的酯类物质。
酵母菌：最适生长温度一般在20℃~30℃。酵母菌是兼性厌氧菌，在有氧和无氧的环境中都能生长。在有氧存在时，酵母菌生长较快，它把小分子糖类分解成二氧化碳和水；在缺氧的情况下，酵母菌把小分子糖类分解成酒精和二氧化碳。
教师最后进行总结梳理：
项目二
项目二：反思原因，宏观改进米酒制作装置
课时安排及说明：反思失败原因，讨论装置改进的方向，设计改进方案。（1课时）
任务5：反思失败原因，讨论装置改进的方向，设计改进方案
【提出问题】除上述酒精度不够的问题，还有些同学制作的不符合米酒制作的行业标准；还有的制作失败，可以看到被真菌、细菌污染的现象，有些颜色异常、气味异常等。根据前面学习和制作，分析影响米酒制作不成功的原因可能有哪些？
学生从不同角度思考回答。如原料（糯米的种类，是否灭菌？；使用的菌种种类；加的
比例等）；或发酵条件（发酵温度、氧气的控制；发酵时间长短等）
【提出问题】如何根据问题改进制作装置呢？
分组进行装置的改进方案设计，小组汇报。
如采用能够进行消毒及灭菌的耐受高温的容器；利用加热垫或采取保温措施保证温度条件；设计取样口方便快捷取样，便于确定设置无氧条件的时间等。
项目三及展示课
出项：科学、规范制作和评价风味米酒
课时安排及说明：酿制风味米酒，开展自评与互评，展示交流。（1课时，包含课下部分）
任务6：酿制风味米酒（课下小组进行）
要求：活动前，每位同学至少写出五个想改良的方向。根据调查结果，与改良意向一致的同学组成产品小组，以小组为单位，完成后续实践活动（个人独立完成也可以）。
评价要点：
1. 米酒产品要展示出科学性和“迭代”的思想；
2. 产品小组成员分工明确，还要体现出团队协作在制作产品方面的优势；
3. 制作好风味米酒后，依据评价表进行评价。
任务7：展示、交流创意米酒产品；开展评价
主要从以下几个方面进行：
1. 初步方案；
2. 制作过程中出现的问题及解决对策；
3. 改进后的方案及理由（特色）；
4. 制作过程中的反思及收获。
三、项目评价
表1：米酒制作过程及产品评价表（在相应等级中画“√”）
表2： 实验探究过程评价表（在相应等级中画“√”）
评价维度
评价要点
优秀
良好
有待改进
方案设计
□材料用具适宜、处理恰当
□步骤完整、合理、清晰
□可操作性强，如蒸煮、浸泡等时间以及温度等条件的设定
制作过程
□按照设计方案有序完成
□小组分工明确，并能合作完成制作
□观察及记录详实、完整（如有文字、拍照记录，记录条件、变化，有问题的提出等）
□能够依据问题进行迭代、改进
产品评价
□色泽、气味
□口感（甜度适宜）
□定量（如酒精度、糖度、pH等）
评价维度
评价要点
优秀
良好
有待改进
实验目的
□能够明确实验目的，确定实验变量（自变量）和因变量
作出假设
□依据制作过程及分析作出合理假设
制定计划
□科学合理，遵循探究实验的基本原则（正确控制实验变量；无关变量相同且适宜等）
实施计划
□正确选择和使用实验材料和器具实施实验
□准确记录现象和数据
实验结果与结论
□准确分析实验结果与假设的一致性
□实验结论表述科学严谨
表达交流
□写出实验报告，积极表达观点