综合实践项目 利用细菌或真菌制作发酵食品导学案2026-2027学年 初中生物人教版七年级上册
2026-08-28
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普通
摘要:
该初中生物学导学案围绕利用细菌或真菌制作发酵食品展开,引导学生认识发酵作用,掌握酸奶、米酒等制作原理与流程。课前通过概念梳理、微生物对应认知等预习任务搭建理论基础,课中结合实验探究深化理解,形成从理论到实践的学习支架。
导学案采用生活化实验材料降低实践门槛,配备科普视频、示范视频及失败案例图谱辅助教学。通过小组合作设计实验方案、控制变量、分析成败原因,培养学生探索实践能力和科学思维,同时渗透食品安全教育,强化态度责任,助力核心素养提升。
内容正文:
初中生物“导·学·练”课堂导学案
年级
科目
生物
周次
设计者
序号
班级
主题与课时
综合实践项目 利用细菌或真菌制作发酵食品
课型
新授
审核人
学校审核
姓名
课标要求
依据初中生物课程标准,学生需认识细菌、真菌的发酵作用,掌握传统发酵食品的基本制作原理与简易流程。能独立设计发酵探究实验,精准控制发酵关键条件,观察记录实验现象。学会分析发酵成败原因,结合生活实践创新优化制作方案,理解微生物与人类生活的密切联系,树立科学利用微生物、关注食品安全的意识。
学习目标
生命观念:明晰微生物代谢功能,建立结构与功能、生物与生活相适应的观念。
科学思维:通过变量分析、现象推理,梳理发酵原理,培养逻辑思辨能力。
探索实践:全程参与方案设计、动手制作、现象观察,提升实验探究与动手创新能力。
态度责任:感受传统发酵技术的价值,树立食品安全意识,养成严谨求实的科学态度与合作探究素养。
重难点
重点:掌握细菌、真菌的发酵原理,熟记酸奶、米酒等常见发酵食品的标准化制作流程,明确温度、无氧环境、无菌操作等核心发酵条件。
难点:理解发酵过程中的物质转化规律,精准控制实验变量,排查发酵失败原因,自主优化实验方案,实现理论知识与实践操作的深度结合。
资源与
建议
教学资源包含人教版教材、微生物发酵科普视频、发酵食品制作示范视频、实验记录表、常见发酵失败案例图谱。实验器材准备牛奶、酸奶菌种、糯米、酒曲、无菌容器、温度计、保鲜膜等生活化材料,降低实践门槛。学习建议:课前自主预习微生物相关知识,梳理发酵基础原理;课中小组合作分工,规范操作、细致记录;课后对比不同发酵条件的实验结果。同时结合生活经验拓展思考,尝试改良制作方案,主动探究发酵技术在生活中的应用,注重实验卫生与食品安全。
学习过程
(一)课前预习案
预习目标:自主梳理细菌、真菌的基本特征,初步认知发酵的概念,了解常见发酵食品及对应的微生物,提前熟悉发酵食品制作的基础流程,为课堂实验探究奠定理论基础。
预习任务一:基础概念梳理
1. 填空题:生物圈中的微生物主要包括细菌、真菌和病毒,其中用于食品发酵的主要是________和________。细菌的细胞结构无成形的________,真菌有成形的细胞核,二者大多为异养生物,依靠分解有机物获取能量。
2. 填空题:发酵的本质是微生物在适宜条件下,分解________产生新物质的过程,日常食用的发酵食品都是利用微生物的________作用制作而成。
3. 简答题:请列举生活中5种常见的发酵食品,并分别判断其制作利用的是细菌还是真菌。
预习任务二:微生物与发酵食品对应认知
1. 连线题:将发酵食品与对应的发酵微生物正确连线
酸奶、泡菜 酵母菌(真菌)
米酒、馒头、面包 乳酸菌(细菌)
腐乳、酱油 霉菌(真菌)
2. 判断题(对的打√,错的打×)
(1)所有细菌和真菌都可以用于食品发酵。()
(2)发酵过程不需要控制环境条件,自然放置即可成功。()
(3)乳酸菌发酵需要无氧环境,有氧条件下无法正常发酵。()
(4)酵母菌发酵可以产生二氧化碳和酒精,常用于制作面食和米酒。()
预习任务三:发酵基础条件初探
1. 填空题:微生物的生长繁殖和发酵作用需要适宜的________、水分和有机物,多数发酵过程需要________(有氧/无氧)环境。
2. 思考题:为什么制作酸奶、米酒时,需要提前清洗、消毒容器?随意使用未消毒的容器会出现什么问题?
3. 拓展思考:夏天制作发酵食品速度更快,冬天发酵速度很慢,结合生物知识分析原因。
预习任务四:课前自主探究记录
1. 自主查阅资料,简单了解酸奶或米酒的家庭制作步骤,用简洁语言梳理核心流程。
2. 记录自己预习过程中产生的疑问,至少写出2个问题,留待课堂探究解决。
(二)课中探究案
课堂探究目标:通过小组合作实验,深入理解细菌、真菌的发酵原理,熟练掌握发酵食品的制作流程,学会控制实验变量,观察分析实验现象,排查实验问题,提升科学探究与合作实践能力。本次课堂选取酸奶(乳酸菌发酵)和米酒(酵母菌发酵)两个经典实验开展探究。
探究任务一:原理深究——解读微生物发酵的科学本质
结合课前预习知识,小组合作完成以下问题,深度剖析发酵原理。
1. 对比分析题:乳酸菌和酵母菌的发酵作用有哪些异同点?请从微生物类别、发酵条件、发酵产物、适用食品四个方面梳理总结。
2. 原理填空题:
(1)乳酸菌属于________(细菌/真菌),在________、适宜温度条件下,分解牛奶中的________,产生________,使牛奶口感变酸、凝固,形成酸奶。
(2)酵母菌属于________(细菌/真菌),在无氧、适宜温度条件下,分解糯米中的淀粉转化的________,产生________和________,形成米酒的酒味和气泡。
3. 深度思考题:为什么发酵过程必须保证无氧环境?如果混入大量氧气,会对酸奶、米酒的制作产生什么影响?
探究任务二:实验方案设计与完善
各小组自主选择制作酸奶或米酒,结合教材知识和预习内容,讨论完善实验方案,明确实验器材、实验步骤、变量控制、观察要点。
1. 实验选材与器材填写
我小组选择制作的发酵食品:________
实验原材料:________
实验器材:无菌容器、保鲜膜、温度计、勺子、________
2. 实验变量控制探究
(1)本实验的核心变量是________,无关变量包括温度、食材用量、容器洁净度等,实验过程中需保证无关变量________。
(2)制作酸奶的适宜温度为________℃,制作米酒的适宜温度为________℃,温度过高或过低分别会产生什么影响?
(3)实验中如何创造无氧环境?请写出具体操作方法。
3. 实验步骤规范梳理(结合实操补充完整)
(1)容器处理:将实验容器、勺子用热水烫洗消毒,目的是________。
(2)食材处理:根据制作的食品,处理牛奶/糯米,保证食材新鲜无变质。
(3)接种微生物:加入适量酸奶菌种/酒曲,搅拌均匀,该步骤相当于细菌真菌培养中的________步骤。
(4)密封发酵:密封容器,放置在适宜温度环境中静置发酵。
(5)观察记录:定时观察食材的外观、状态、气味变化,做好详细记录。
探究任务三:分组实操与现象观察记录
各小组严格按照完善后的实验方案开展实操,分工完成操作、观察、记录工作,全程规范操作,注重卫生安全,如实记录实验现象。
1. 实操注意事项思考
(1)为什么接种菌种时,食材温度不能过高?高温会________。
(2)发酵过程中能否频繁打开容器查看?为什么?
(3)实验全程保持容器洁净、无油污的原因是什么?
2. 实验现象动态记录
记录发酵初期、中期、后期的食材状态:颜色、黏稠度、气味、有无气泡、有无凝固等变化,填写完整观察记录。
3. 小组实操总结:简述本小组的实操流程,标注操作中遇到的问题和临时调整的方案。
探究任务四:实验结果分析与误差排查
发酵完成后,各小组展示实验成果,对比预期效果,分析实验成败原因,完成以下探究问题。
1. 成果评价:本组制作的发酵食品是否成功?成功的标准是什么?
2. 误差与失败原因分析(重点探究)
(1)若酸奶未凝固、无酸味,可能的原因有哪些?
(2)若米酒发酸、发霉、无酒味,试分析操作失误的环节。
(3)若发酵食品出现发霉、长毛现象,说明什么问题?如何避免?
3. 变量对比分析
对比不同小组的实验成果,分析温度、密封程度、菌种用量不同,对发酵效果产生的影响,总结发酵最优条件。
探究任务五:方案优化与拓展创新
结合本次实验的问题与收获,小组合作优化发酵食品制作方案,拓展探究发酵技术的生活应用。
1. 针对本次实验的不足,写出2条具体的方案优化措施。
2. 拓展思考:除了本次实验的酸奶、米酒,泡菜、腐乳、食醋等食品的发酵原理分别是什么?分别依靠哪种微生物完成发酵?
3. 跨学科探究:发酵技术除了制作食品,在医药、工业领域还有哪些应用?结合生活实例说明。
探究任务六:课堂总结与素养升华
1. 知识总结:梳理本节课核心知识点,总结细菌、真菌发酵的核心原理、关键条件、制作流程。
2. 素养感悟:通过本次综合实践活动,谈谈你对微生物与人类生活关系的新认知,以及科学探究过程中严谨操作、合作互助的重要性。
3. 生活践行:结合本节课知识,说说日常生活中食用发酵食品需要注意哪些食品安全问题。
板书设计
综合实践项目:利用细菌或真菌制作发酵食品
1. 核心原理
乳酸菌(细菌):无氧+适宜温度→乳糖→乳酸(酸奶、泡菜)
酵母菌(真菌):无氧+适宜温度→葡萄糖→酒精+二氧化碳(米酒、面食)
2. 发酵关键条件
无菌操作、无氧环境、适宜温度、充足有机物
3. 通用制作流程
消毒容器→处理食材→接种菌种→密封发酵→观察成品
4. 核心素养
懂原理、会探究、能实操、守安全、爱创新
参考答案
(一)课前预习案答案
预习任务一:基础概念梳理
1. 细菌;真菌;细胞核
2. 有机物;代谢(发酵)
3. 示例:酸奶(细菌)、米酒(真菌)、泡菜(细菌)、面包(真菌)、腐乳(真菌)
预习任务二:微生物与发酵食品对应认知
1. 连线答案:酸奶、泡菜—乳酸菌(细菌);米酒、馒头、面包—酵母菌(真菌);腐乳、酱油—霉菌(真菌)
2. 判断题:(1)× (2)× (3)√ (4)√
预习任务三:发酵基础条件初探
1. 温度;无氧
2. 消毒容器可杀灭杂菌,避免杂菌污染食材,导致发酵失败、食品变质;未消毒容器中的杂菌会大量繁殖,破坏发酵环境,造成食品发霉、变味。
3. 微生物发酵需要适宜温度,夏季温度适宜微生物生长繁殖,发酵速率快;冬季温度过低,微生物活性降低,发酵速度缓慢。
预习任务四:课前自主探究记录(开放性答案)
1. 酸奶制作核心流程:容器消毒→牛奶降温→加入酸奶菌种→密封恒温发酵→冷藏定型
2. 示例疑问:为什么发酵必须密封?温度过高会彻底杀死菌种吗?
(二)课中探究案答案
探究任务一:原理深究
1. 异同点:相同点:均需无氧、适宜温度,分解有机物发酵。不同点:乳酸菌是细菌,发酵产乳酸,用于酸性发酵食品;酵母菌是真菌,发酵产酒精和二氧化碳,用于酒类、面食发酵。
2. (1)细菌;无氧;乳糖;乳酸 (2)真菌;葡萄糖;酒精;二氧化碳
3. 乳酸菌、酵母菌的无氧呼吸是发酵核心,有氧环境下,微生物无法进行无氧发酵,同时杂菌大量滋生,会导致酸奶无法凝固、米酒无法产生酒味,甚至出现变质发酸。
探究任务二:实验方案设计与完善
1. 开放性填写:示例(酸奶):原材料:纯牛奶、原味酸奶;器材:保温杯
2. (1)微生物种类;保持一致 (2)40℃左右;30℃左右;温度过高会杀死菌种,温度过低会抑制菌种活性,发酵缓慢或失败 (3)用保鲜膜、密封盖完全密封容器,隔绝空气
3. (1)杀灭容器内杂菌,防止污染 (3)接种
探究任务三:分组实操与现象观察记录
1. (1)杀死发酵菌种,导致发酵失败 (2)不能,频繁开盖会进入空气、带入杂菌,破坏无氧环境,影响发酵效果 (3)防止油污、杂菌残留污染食材,保证发酵环境纯净
2. 开放性记录:酸奶发酵:初期牛奶无变化,中期逐渐黏稠,后期完全凝固、散发微酸气味;米酒发酵:初期糯米无变化,中期出现气泡、酒香,后期糯米变软、析出米酒汁液
探究任务四:实验结果分析与误差排查
1. 成功标准:酸奶凝固均匀、口感微酸、无异味、无发霉;米酒酒香浓郁、无酸味、无霉点、汁液清澈。
2. (1)菌种失效、温度不适、密封不严、发酵时间不足、容器杂菌污染 (2)糯米未蒸熟、酒曲用量不足、密封不严混入氧气、温度过高滋生杂菌、发酵时间过长 (3)存在杂菌污染,操作消毒不彻底;需全程做好器材消毒、密封操作,保持环境洁净。
3. 适宜温度、完全密封、适量菌种是发酵成功的最优条件,温度偏高易变质,温度偏低发酵缓慢,密封不严发酵效果差。
探究任务五:方案优化与拓展创新
1. 优化措施:精准控制发酵温度,使用恒温装置;严格做好器材消毒,全程无菌操作;根据环境温度调整发酵时间。
2. 泡菜:乳酸菌细菌发酵;腐乳、酱油:霉菌真菌发酵;食醋:醋酸菌细菌发酵。
3. 医药:利用酵母菌发酵制作疫苗、抗生素;工业:利用微生物发酵生产酒精、有机酸等工业原料。
探究任务六:课堂总结与素养升华
1. 核心总结:细菌、真菌可在无氧适宜条件下分解有机物发酵,制作各类发酵食品;发酵成功的关键是无菌、无氧、适宜温度、足量菌种。
2. 素养感悟:微生物与人类生活息息相关,科学探究需要严谨细致、分工合作,理论知识可以指导生活实践,实践操作能深化知识理解。
3. 食品安全:不食用发霉、变质的发酵食品;自制发酵食品需保证操作卫生、发酵完全;适量食用发酵食品。
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