高中生物学人教版（2019）必修2：1.1 传统发酵技术的应用教案

《传统发酵技术的应用》教案课程名称：生物技术与工程（选择性必修3）章节：第1章第1节课时：2课时一、教学目标（一）生命观念通过分析乳酸菌、酵母菌、醋酸菌的代谢特点与发酵产物的关系，建立"结构与功能相适应"的生物学观念理解微生物代谢活动与人类生活的联系，认识生物技术对改善生活、推动社会发展的价值，形成"生物与人类社会协调发展"的生命观通过学习传统发酵食品的制作原理，体会微生物在生态系统物质循环中的作用，深化对"生物与环境相统一"观念的理解（二）科学思维能基于微生物代谢类型的差异，推理分析泡菜、果酒、果醋制作过程中控制发酵条件的科学依据，提升逻辑推理能力通过分析发酵过程中乳酸菌数量、乳酸含量、亚硝酸盐含量的动态变化，培养用动态、联系的观点分析生物学问题的思维习惯能对发酵制作过程中可能出现的问题（如泡菜咸而不酸、果酒变酸等）作出合理的假设与解释，提升科学探究的思辨能力（三）科学探究能够独立设计泡菜、果酒、果醋的制作实验方案，熟练掌握发酵条件控制、无菌操作等基本实验技能能对发酵过程中的指标变化（如亚硝酸盐含量、pH变化等）进行观察和记录，并对实验结果进行分析和评价能针对实验过程中出现的异常现象提出改进方案，提升实验设计与问题解决能力（四）社会责任关注传统发酵技术在食品生产中的应用，认同我国传统发酵技术的文化价值，增强民族文化自信能够运用发酵相关知识向公众宣传发酵食品安全常识，如泡菜亚硝酸盐含量变化与食用安全、家庭发酵食品制作的注意事项等理解传统发酵技术的局限性，认识现代微生物培养技术对工业化生产的重要意义，建立"技术进步推动社会发展"的意识二、教学重难点（一）教学重点发酵与传统发酵技术的概念，传统发酵食品的制作原理乳酸菌、酵母菌、醋酸菌的代谢特点及对应的发酵条件控制泡菜、果酒、果醋的制作流程与操作注意事项发酵过程中物质变化、微生物数量变化的规律分析（二）教学难点不同发酵过程中控制氧气、温度、盐浓度等条件的原理泡菜发酵过程中亚硝酸盐含量变化的原因分析果酒与果醋发酵的衔接原理及杂菌污染的防控措施设计并优化传统发酵食品的制作实验方案三、教学方法情境教学法：以古诗"葡萄美酒夜光杯"引入，结合生活中常见的腐乳、泡菜、果酒等发酵食品创设情境，激发学生学习兴趣问题驱动法：通过"为什么葡萄酒和葡萄醋风味不同""泡菜坛为什么要用水密封"等问题链，引导学生主动思考发酵原理实验探究法：组织学生开展泡菜或果酒制作的分组实验，让学生在实践中理解发酵过程与操作要点对比归纳法：通过列表对比乳酸菌、酵母菌、醋酸菌的代谢特点、发酵条件、发酵产物的差异，帮助学生系统梳理知识案例分析法：结合"泡菜咸而不酸""果酒放置变酸"等实际案例，引导学生分析问题原因，提升知识应用能力四、教学手段多媒体课件：展示传统发酵技术的历史资料、微生物结构示意图、发酵过程动态变化图、实验操作视频实物展示：展示腐乳、泡菜、果酒、果醋等发酵食品成品，让学生直观感知发酵产品的特点实验器材：提供泡菜坛、发酵瓶、葡萄、食盐等实验材料，供学生分组开展实验操作数据图表：展示泡菜发酵过程中乳酸菌数量、乳酸含量、亚硝酸盐含量变化的曲线图，帮助学生理解动态变化规律模型演示：利用发酵装置模型，讲解充气口、排气口、出料口的功能及不同发酵阶段的操作要点五、教学过程第1课时：发酵原理与传统发酵技术概述教学环节教师活动学生活动设计意图时间分配导入新课1.播放王翰《凉州词》古诗音频，提问：诗中提到的葡萄酒是怎么制作的？

2.展示腐乳、泡菜、酱油等传统发酵食品，提问：这些食品的制作有什么共同特点？

3.引出课题：传统发酵技术的应用1.结合生活经验回答葡萄酒制作相关问题

2.列举生活中常见的发酵食品，思考其制作原理从传统文化和生活实例切入，快速吸引学生注意力，建立知识与生活的联系5分钟核心概念讲解1.讲解发酵的概念：利用微生物在适宜条件下将原料转化为人类所需产物的过程

2.以腐乳制作为例，讲解毛霉等微生物在发酵中的作用，分析蛋白质分解为小分子肽和氨基酸的过程

3.讲解传统发酵技术的概念、特点和常见产品，展示我国古代酿酒砖刻、酿酒作坊图片，介绍传统发酵技术的历史1.记录发酵、传统发酵技术的核心概念

2.分析腐乳制作中微生物的作用，理解发酵的本质是微生物的代谢活动

3.感受我国传统发酵技术的悠久历史帮助学生建立对发酵技术的基本认知，为后续学习具体发酵食品制作奠定基础15分钟发酵微生物对比学习1.分别介绍乳酸菌、酵母菌、醋酸菌的分类（原核/真核）、代谢类型、最适生长温度

2.板书三种微生物的发酵反应式，讲解不同条件下的代谢产物

3.组织学生小组讨论：三种微生物的代谢特点分别适合什么类型的发酵生产？1.填写三种微生物特点对比表格

2.理解不同微生物发酵的原理和反应过程

3.小组讨论并分享三种微生物代谢特点的应用场景通过对比学习，让学生清晰掌握不同发酵微生物的差异，理解发酵条件控制的依据20分钟课堂小结与作业1.梳理本节课核心知识点：发酵概念、传统发酵技术特点、三类发酵微生物的对比

2.布置作业：查阅泡菜制作的相关资料，设计一份家庭制作泡菜的初步方案1.回顾本节课内容，构建知识框架

2.课后查阅资料，完成泡菜制作方案设计巩固课堂所学知识，为下节课实验操作做准备5分钟第2课时：传统发酵食品制作实践与分析教学环节教师活动学生活动设计意图时间分配实验方案交流1.邀请2-3组学生分享上节课设计的泡菜制作方案

2.引导其他学生对方案提出疑问和改进建议

3.总结泡菜制作的核心要点：盐水浓度、无菌操作、厌氧条件控制1.小组代表分享设计方案

2.相互评价方案，提出改进思路通过方案交流，完善实验设计，提升实验设计能力10分钟泡菜制作实验操作1.讲解泡菜制作的详细步骤：盐水配制→菜料处理→装坛密封

2.强调操作注意事项：盐水煮沸冷却、泡菜坛装八成满、坛沿注水密封等

3.巡视指导学生分组实验，及时纠正操作错误1.分组按照步骤完成泡菜制作操作

2.记录实验过程中的关键参数（盐浓度、蔬菜种类、密封时间等）让学生在实践中掌握发酵操作技能，深入理解发酵条件控制的原理20分钟果酒果醋制作讲解1.对比泡菜制作，讲解果酒果醋的制作流程：器具消毒→葡萄冲洗→榨汁→酒精发酵→醋酸发酵

2.结合发酵装置图，讲解充气口、排气口在不同发酵阶段的操作方法

3.分析发酵过程中的现象：酒精发酵产生气泡、醋酸发酵形成菌膜等1.对比泡菜与果酒制作的异同点

2.理解果酒到果醋发酵的条件变化（有氧、温度升高）

3.分析"葡萄汁留1/3空间""每隔12小时拧松瓶盖"等操作的原理通过对比学习，让学生掌握不同发酵食品的制作特点，提升知识迁移能力10分钟发酵过程分析与问题探讨1.展示泡菜发酵过程中乳酸菌数量、乳酸含量、亚硝酸盐含量变化的曲线图，引导学生分析三个阶段的变化原因

2.提出问题：3.引导学生总结传统发酵技术的优缺点，思考工业生产中如何改进传统发酵技术的不足为什么泡菜13天后食用更合适？制作的泡菜"咸而不酸"可能是什么原因？果酒放置时间过长为什么会变酸？1.分析曲线图，解释发酵过程中各指标变化的原因

2.小组讨论问题，结合所学知识作出解释

3.思考传统发酵技术的改进方向培养学生分析数据、解决实际问题的能力，深化对发酵原理的理解，建立技术改进与创新的意识10分钟课堂总结与拓展1.总结泡菜、果酒、果醋制作的原理、流程和注意事项

2.拓展：介绍现代工业发酵技术的应用，如大规模生产酱油、酸奶等，对比传统发酵与现代发酵的差异

3.布置后续任务：持续观察自制泡菜的发酵情况，记录不同时间的风味和状态变化1.梳理两种发酵食品制作的知识体系

2.理解传统发酵技术与现代生物技术的联系

3.课后持续观察泡菜发酵过程构建完整的知识网络，拓展学生视野，培养长期观察的科学探究习惯5分钟六、板书设计1.1传统发酵技术的应用一、核心概念1.发酵：微生物代谢→人类所需产物2.传统发酵技术：天然菌种、固体/半固体发酵、家庭/作坊式3.常见产品：腐乳、酱、泡菜、果酒、果醋二、发酵微生物对比微生物类型代谢类型最适温度产物乳酸菌原核厌氧室温乳酸酵母菌真核兼性厌氧28℃酒精+CO₂醋酸菌原核好氧30-35℃乙酸三、泡菜制作流程：盐水配制→菜料处理→装坛密封关键操作：盐水5%-20%，煮沸冷却装坛八成满坛沿注水密封（无氧环境）发酵过程变化：亚硝酸盐先升后降，10天后食用四、果酒果醋制作流程：器具消毒→冲洗葡萄→榨汁→酒精发酵（18-30℃，无氧）→醋酸发酵（30-35℃，有氧）关键操作：先冲洗再去枝梗发酵瓶留1/3空间定期排气防爆裂七、教学反思（一）教学亮点情境导入紧密结合传统文化与生活实际，有效激发了学生的学习兴趣，学生参与度高通过实验操作让学生亲身体验发酵过程，实现了"做中学"，学生对发酵原理和操作要点的理解更深刻问题链设计层层递进，引导学生从现象到本质逐步理解发酵技术的核心原理，有效培养了科学思维能力对比学习的方法帮助学生清晰区分不同微生物、不同发酵类型的差异，知识体系构建更系统（二）存在问题与改进方向实验操作环节部分小组操作不规范，如盐水浓度配制不准确、坛沿注水不足等，后续需在实验前加强操作演示，增加预实验环节让学生更清晰掌握操作要点发酵过程动态变化的讲解较抽象，部分学生对亚硝酸盐变化的原因理解不透彻，后续可制作发酵过程的动画演示视频，帮助学生直观理解动态变化课时安排较紧张，学生自主探究和讨论的时间不足，可考虑将部分内容（如果醋制作）安排为课后拓展实践，课上留出更多时间用于问题讨论和交流