5.4.5 人类对细菌和真菌的利用 实验教学设计-2023-2024学年人教版生物八年级上册

人类对细菌和真菌的利用 1、 使用教材 本实验设计是以生物学人教版八年级上册第五单元“生物圈中的其他生物”,第四章“细菌和真菌”第五节“人类对细菌和真菌的利用”为载体,以2022年版生物学新课程标准中第七个主题——生物学与社会 跨学科实践,当中的大概念9,重要概念3发酵食品制作类跨学科实践活动为理念,通过实验的教学与创新,让学生在认识、运用并比较发酵的过程中能够提高他们的核心素养与学科实践能力。 2、 实验器材 仪器 刻度碗、电子秤、电子测温针、广口瓶(500mL)、硅胶垫板、二氧化碳传感器、电脑、显微镜 材料 不同酵母菌种、面粉、纯净水、黑枸杞、新鲜水果、葡萄干 三、实验创新要点 (1) 学生自主设计实验,深度学习酵母菌及发酵技术。 (2) 采用项目式学习,生物学、化学、综合实践、劳动教育、信息技术等多学科的跨学科实践活动,多角度解决问题。 (3) 通过对酵母菌的科学发现史的学习,培养学生基于证据和逻辑,运用比较、分类、归纳等方法,进行独立思考和判断,多角度辩证的分析问题。 (4) 借助酸碱指示剂——花青素,制作花青素馒头,馒头酸碱性颜色直观化,便于有需求的人群。 (5) 融合信息科技——利用传感器技术,直观监测发酵中二氧化碳含量的变化,并统计、分析曲线图。 (6) 对馒头进行材料、造型创新,赋予中国文化,紧密联系生活实际,提高学生对健康的关注度,培养建设健康中国意识。 (7) 发酵容器创新,用于刻度容器,发酵体积可视化,便于测量。 四、实验原理 (一)馒头发酵的原理是将酵母菌均匀的发布在面团上,让其在有氧情况下迅速繁殖并产生二氧化碳、水和酒精,其产生的二氧化碳气体会使得面团逐渐膨胀、发起,布满细密的气泡,最后变得松软可口。用传感器检测发酵产物——二氧化碳,曲线可直观看到发酵开始时间。 (二)不同酵母粉中酵母菌数量、活性不同,发酵效果有一定区别。本实验中学生运用酵母菌的结构与功能、物质与能量观等相关知识分析和解决生物学问题。 (三)花青素常见于紫色食物中,是一种水溶性色素,可以随着细胞液的酸碱改变颜色,细胞液呈酸性则偏红,细胞液呈碱性则偏蓝绿。 (四)设计跨学科实践活动,让学生尝试综合运用生物学与其他学科的知识和方法解决实际问题,以强化对科学、技术、社会相互关系的认识,提升合作意识、创新精神、实践能力,体现了探究实践。相关知识,微观探索了酵母菌的结构,体现了生命观念,丰富学科教学资源,理解了人与自然的相互关系,体现了态度责任。 五、实验教学目标 (一)通过显微镜下观察比较不同酵母菌种的大小、数量和活性,逐步验证与发酵效果的关系,初步形成物质与能量观。(生命观念) (二)通过动手制作馒头及培养天然酵母菌种,初步具有科学探究和跨学科实践能力,能够分析解决真实情境中的生物学问题。(科学思维、探究实践 ) (三)基于真实的生物学问题情境,描述生物学现象,运用生命观念解释产生生物学现象的原因,尝试探究生命活动过程、人体健康方面的问题。(科学思维,探究实践) (四)通过对酵母菌的科学史的学习,培养基于证据和逻辑,运用比较、分类、归纳等方法,进行独立思考和判断,多角度辩证的分析问题,对既有观点和结论进行批判审视,质疑包容,乃至提出创造性见解的能力与品格,培养理性思维、批判质疑、勇于探究等科学精神。(科学思维) (五)通过对花青素的探索与应用,对馒头赋予文化的制作,能关注食品营养与健康,关注中国文化的传承,参与建设健康中国。(态度责任) 六、实验教学内容 核心素养 学习目标 关键问题 学习活动通过显微镜下观察比较不同酵母菌种的大小、数量和活性,逐步验证与发酵效果的关系,初步形成物质与能量观。 酵母菌科学史是怎样的?本地常用的酵母菌种有哪些? 子任务一: 查阅文献,绘制科学史图。实地调查,获取本地常用的酵母菌种 生命观念 通过动手制作馒头、培养天然酵母菌种,初步具有科学探究和跨学科实践能力,能够分析解决真实情境中的生物学问题。 微观下不同酵母菌种是否存在不同?和发酵效果有无关系呢? 子任务二: 进行显微镜下微观观察,绘制形态、结构,并比较大小和数量。 科学思维 如何检测并比较发酵效果?从哪些方面进行效果的比较? 通过对花青素的探索与应用,对馒头赋予文化的制作,能关注食品营养与健康,关注中国文化的传承,参与建设健康中国。 子任务三: 从发酵时间、发酵产物、面团特性、馒头品质四方面比较发酵效果 探究实践 可否自制酵母培养液?能不能用自制发酵液制作馒头? 子任务四: 查阅文献,自制多种酵母培养液。 通过对酵母菌的科学史的学习,培养学生基于证据和逻辑,运用比较、分类、归纳等方法,进行独立思考和判断. 如何直观测定馒头的酸碱性? 态度责任 子任务五: 利用花青素特性制作酸、碱性馒头。 实践尾声,针对本次实践,获得了什么感悟? 子任务六: 填写评价表