传统发酵技术的应用教学设计（完整课时教案） 一、教学背景分析 本课选自高中生物学选修模块"生物技术与工程"，对应《普通高中生物学课程标准（2017年版2020年修订）》中"传统发酵技术的应用"内容要求。在"生命观念""科学思维""科学探究""社会责任"四个维度上，本课通过传统发酵食品制作实践，培养学生微生物学基本概念，建立生物技术与工程实践的联系，理解科学技术与社会发展的相互关系。 二、教材内容分析 本节课以人教版高中生物学选修1《生物技术实践》第1章第3节为基础，整合地方饮食文化特色案例。核心内容包括： 1. 发酵基本概念与传统发酵技术特点 2. 腐乳制作的微生物学原理 3. 泡菜制作工艺流程与质量控制 4. 传统发酵技术的现代价值 三、学情分析 教学对象为高二理科班学生，已具备微生物基础知识（必修1第5章），但缺乏工程实践体验。通过前期问卷调查发现： 85%学生接触过家庭自制发酵食品 60%存在"传统发酵不卫生"的认知误区 对亚硝酸盐等食品安全指标认知模糊 四、教学重难点分析 重点突破： (1) 微生物代谢类型与发酵产物关系 通过对比腐乳（需氧→兼性厌氧）、泡菜（严格厌氧）、酒酿（兼性厌氧）三类食品，建立氧气条件与微生物类群的对应关系。例如毛霉分泌蛋白酶的最适温度（15-20℃）与豆腐季节性生产的关系。 (2) 泡菜制作中菌群演替规律 构建"乳酸菌动态变化曲线"模型：初始阶段（兼性厌氧菌活跃）→主发酵期（乳酸菌成为优势菌群）→后熟期（酸度抑制杂菌）。配合亚硝酸盐含量变化曲线（第3-8天峰值现象），解释"泡菜何时食用最安全"。 难点突破策略： 采用"微实验室"分层操作法：将完整的泡菜制作分解为盐水配制（梯度浓度实验）、接种方式（自然接种vs人工接种）、密封观察（自制简易气阀）三个探究模块。例如用pH试纸监测发酵进程，建立"酸度-时间"关系图表。 五、教学准备 1. 实验材料包：灭菌泡菜坛（250ml）、新鲜甘蓝、梯度浓度盐水（3%、5%、7%）、pH试纸套装 2. 数字显微镜（连接互动白板）：展示乳酸菌革兰氏染色标本 3. 虚拟仿真软件："发酵工厂"3D模拟系统（展示工业化泡菜生产线） 4. 文化史料：敦煌文书P.3303《食疗本草》腌菜篇影印件 六、教学过程 （一）文化情境导入（12分钟） 【文化寻根】 展示三星堆遗址出土的陶制泡菜坛仿制品（约公元前1600年），播放《舌尖上的中国》泡菜制作片段。设置问题链： 1. 这些三千年前的器皿，如何见证中华饮食文明？ 2. 从杜甫"盘飧市远无兼味，樽酒家贫只旧醅"的诗句，推测唐代发酵食品发展水平 3. 比较四川泡菜、东北酸菜、韩国kimchi的工艺异同 【认知冲突】 呈现两组数据： A组：传统泡菜含乳酸菌1×10^8 CFU/g B组：市售酸奶含乳酸菌1×10^6 CFU/g 设问："土法制作"是否意味着落后？引导学生关注传统工艺的微生物学价值。 （二）核心概念建构（20分钟） 1. 发酵基本原理探究 （1）模型建构：使用分子结构模型包，模拟葡萄糖在酶作用下的两种分解途径： 有氧条件：C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O（ATP 38mol） 无氧条件：C6H12O6 → 2C3H6O3（ATP 2mol） （2）对比实验：将等量面团分置开放/密封容器，48小时后： 开放组产生酒味（酵母菌有氧繁殖） 密封组产生酸味（乳酸菌无氧发酵） 归纳微生物代谢类型对发酵产物的决定作用。 2. 传统发酵技术特征分析 案例研讨：北京王致和腐乳作坊（创建于1669年）的"老汤"传承： 菌种来源：环境微生物自然接种 工艺精髓：温度控制（立冬后开始制作） 品质密码：毛霉蛋白酶最适pH（6.0-6.5） （三）工程实践操作（40分钟） 【项目任务】组建"古法新作"研发小组，完成泡菜制作工艺优化方案 1. 预处理工艺探究 （1）盐水浓度梯度实验： 设置3%、5%、7%三个处理组，测定初始pH值（7.0）、接种后24小时pH值变 ... ...
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