人教版初中生物學(xué)八年級上冊第四章第五節(jié)創(chuàng)新實驗：發(fā)酵實驗教學(xué)背景（一）教材分析：本實驗出自人教版《生物學(xué)》初中八年級上冊84頁，“第四章細(xì)菌和真菌第五節(jié)人類對細(xì)菌和真菌的利用”一節(jié)的演示實驗。本節(jié)內(nèi)容是在前四節(jié)認(rèn)識了細(xì)菌和真菌的基礎(chǔ)上展開的。實現(xiàn)從認(rèn)識細(xì)菌和真菌、了解其危害到為我所用的跨越。教材中的演示實驗“發(fā)酵現(xiàn)象”旨在讓學(xué)生直觀感受酵母菌使食品發(fā)生的變化，從而探索其原因。結(jié)合實例進行原理介紹，便于學(xué)生理解。學(xué)情分析：學(xué)生在此之前已經(jīng)對細(xì)菌和真菌有了初步認(rèn)識，并且接觸了相關(guān)實驗，有一定實驗操作和分析的能力。但，本節(jié)需要更多地結(jié)合實際生活，而現(xiàn)階段的學(xué)生較少參與家庭中的食品制作，可能不清楚日常生活中如何利用發(fā)酵制作食品也不了解其中的原理。教學(xué)目標(biāo)：（1）直觀感受酵母菌使食品發(fā)生的變化，并探究其原因；（2）強化學(xué)生對實驗現(xiàn)象的觀察和分析能力；（3）發(fā)展學(xué)生實踐能力，體驗勞動的樂趣，激起學(xué)生對生活的熱愛。二、原實驗設(shè)計的不足（一）發(fā)酵實驗的現(xiàn)象未能充分直接展現(xiàn)，難以直觀體現(xiàn)酵母菌使食品發(fā)生的改變；（二）原實驗直接應(yīng)用白糖作為發(fā)酵原料與實際生活常見發(fā)酵過程存在差異，學(xué)生聯(lián)系生活實際的有一定難度；（三）原實驗強調(diào)對現(xiàn)象的觀察，并未充分對實驗現(xiàn)象進行深入分析探究。三、實驗創(chuàng)新要點（一）實驗材料生活化：選用生活中容易獲得的材料制作實驗裝置。（1）實驗材料易獲取，透明塑料瓶和保鮮袋價格便宜易獲得，透明便于觀察；（2）本實驗裝置簡單實用易制作，基本不受環(huán)境限制；（3）與生活實際緊密聯(lián)系，可在家中進行，甚至應(yīng)用于實際生活，與家長一同進行既體驗了勞動的樂趣也可增進親子情感；（4）如果在家做實驗，實驗用具可用餐具代替，保證干凈衛(wèi)生，實驗結(jié)束后，發(fā)酵的面團可以蒸熟饅頭食用，不會造成浪費。（二）配置酵母菌發(fā)酵液（1）配置酵母菌發(fā)酵液時加入葡萄糖為酵母菌生長提供有機物，使用酵母菌發(fā)酵液與面粉混合，使酵母菌充分與面粉接觸，酵母菌分布均勻，促進發(fā)酵。（2）使用水浴加熱為酵母菌生長和繁殖提供適宜的溫度，從而加快發(fā)酵。（三）全面化實驗裝置展現(xiàn)出多元化實驗現(xiàn)象：一個實驗裝置展現(xiàn)多個現(xiàn)象，可以探究五個實驗現(xiàn)象和結(jié)論（1）酵母菌發(fā)酵產(chǎn)生氣體。（2）用澄清石灰水驗證產(chǎn)生的氣體是二氧化碳。（3）發(fā)酵后面團散發(fā)出酒味，可驗證發(fā)酵還產(chǎn)生了酒精。（4）通過觀察面團的變化，可以直接觀察到發(fā)酵產(chǎn)生的氣體在面團中形成氣孔從而使面團膨大，說明饅頭蓬松是酵母菌發(fā)酵時產(chǎn)生的二氧化碳導(dǎo)致的。（5）面團中的酒精在蒸煮過程中受熱揮發(fā)，饅頭無酒味。饅頭柔軟膨大，用手按壓易形變，松手后能迅速回彈，掰開可以觀察到饅頭內(nèi)部有很多氣孔，這些氣孔就是酵母菌發(fā)酵時產(chǎn)生的二氧化碳形成的，它可以使饅頭變得松軟且膨大。四、實驗原理（一）酵母菌喜歡在偏酸性且含糖的較多的環(huán)境中生長。酵母菌是兼性厭氧菌，在有氧和無氧環(huán)境中都能生存。在條件適宜的無氧環(huán)境中，酵母菌生長繁殖速度較快，在這個過程中會分泌多種“酶”，酶能分解葡萄糖，產(chǎn)生二氧化碳和酒精（無氧條件），同時產(chǎn)生熱量。因此，為加快實驗過程中的發(fā)酵速度需要在面團中加入酵母粉和葡萄糖（方法：在45℃溫水中加入適量的干酵母粉和葡萄糖，制成酵母菌發(fā)酵液），如果環(huán)境溫度較低，將面團放在45℃的溫水中水浴加熱，促進發(fā)酵。在發(fā)酵過程中產(chǎn)生的二氧化碳使面團逐漸膨脹，我們就能看到面團的蓬松海綿狀內(nèi)部結(jié)構(gòu)。（二）二氧化碳有使澄清的石灰水變渾濁的特性。五、實驗?zāi)康模?）嘗試設(shè)計和制作實驗裝置。（2）觀察酵母菌發(fā)酵現(xiàn)象，探究酵母菌發(fā)酵過程產(chǎn)生二氧化碳，使面包或饅頭膨大和松軟。（3）發(fā)酵后面團散發(fā)出酒味，驗證發(fā)酵還產(chǎn)生了酒精。（4）通過探究發(fā)酵實驗，體驗學(xué)習(xí)與生活的樂趣，激發(fā)學(xué)生的興趣，引導(dǎo)學(xué)生積極思考。既培養(yǎng)學(xué)生的觀察和動手能力，又聯(lián)系生活實際，體驗知識與技術(shù)在生產(chǎn)與生活中的應(yīng)用。六、演示實驗教學(xué)過程（一）實驗裝置材料用具筷子，盆，面粉100g，葡萄糖5g，干酵母5g，橡皮筋1個、澄清的石灰水、20ml一次性注射器1個、透明塑料瓶1個（容量500ml左右）、量筒1個，保鮮袋1個、恒溫水浴鍋1個，溫度計1支、45℃溫水。實驗裝置制作方法：用剪刀在塑料瓶口1/3處剪開，塑料瓶下半部分用于裝面團，（上半部分）瓶口和瓶蓋用于密封保鮮袋。詳見圖1：圖1（二）實驗方法步驟（如圖2）：圖2（1）配置酵母菌發(fā)酵液：用量筒量取55ml45℃左右溫水，將溫水倒入塑料瓶中，加入5g酵母粉攪拌，再加入5g葡萄糖攪拌至充分溶解，制成酵母菌發(fā)酵液。（2）制作面團：將酵母菌發(fā)酵液分多次少量倒入100g面粉中，用筷子攪拌均勻后，用手揉面成團，將面團揉成橢圓形，表面光滑，不沾手即可。（3）連接實驗裝置：1）將面團放入透明塑料瓶中壓實，讓面團盡可能貼緊塑料瓶，在塑料瓶上用橡皮筋標(biāo)記面團的高度。2）在塑料瓶外套一個保鮮袋，將保鮮袋中的空氣擠出，用塑料瓶蓋密封保鮮袋，保證裝置氣密性。（4）恒溫培養(yǎng)：將裝有面團的實驗裝置放入45℃左右恒溫水浴鍋中，水深以沒過瓶身高度1/2為宜，將實驗裝置放入水槽中5分鐘。觀察保鮮袋的變化。（5）驗證：1）用一次性注射器抽取10ml澄清的石灰水，將實驗裝置從恒溫水浴鍋中取出，打開保鮮袋口，將一次性注射器伸入保鮮袋內(nèi)，抽取10ml氣體取出，搖晃一次性注射器，觀察澄清的石灰水的變化。2）打開保鮮袋，聞一聞保鮮袋內(nèi)的氣味。3）取出裝有面團的塑料瓶，觀察面團有什么變化？4）制作和觀察饅頭：如果在家做此實驗，可以將面團蒸熟再觀察。在手上沾一些干面粉，取出面團，揉搓面團并分成小團，醒發(fā)15分鐘后，放入燒開水的蒸鍋中，蒸10分鐘后，取出饅頭。聞一聞饅頭有沒有酒精味道？捏一捏饅頭有什么感受？掰開看一看，饅頭內(nèi)部是什么樣的？想一想其中的道理。（三）觀察實驗現(xiàn)象（1）保鮮袋膨脹，有氣體產(chǎn)生。（2）抽取氣體后一次性注射器里澄清的石灰水變渾濁。（3）打開保鮮袋，聞到酒味。（4）觀察面團膨脹變大，面團表面出現(xiàn)氣孔。（5）饅頭沒有酒精味道，捏饅頭有彈性，會迅速回彈，柔軟膨大，掰開可以觀察到，饅頭里有很多氣孔，呈海綿狀。（四）實驗結(jié)論（1）酵母菌發(fā)酵產(chǎn)生了氣體；（2）酵母菌發(fā)酵產(chǎn)生的氣體能使澄清的石灰水變渾濁，說明產(chǎn)生的氣體是二氧化碳；（3）酵母菌發(fā)酵后還產(chǎn)生了酒精；（4）發(fā)酵產(chǎn)生氣體使面團中產(chǎn)生氣孔，是酵母菌發(fā)酵時產(chǎn)生的二氧化碳導(dǎo)致的；（5）饅頭沒有酒精味道，酒精經(jīng)過高溫蒸煮揮發(fā)了。饅頭松軟，內(nèi)部有大量氣孔，是發(fā)酵產(chǎn)生二氧化碳形成的。七、實驗效果本實驗利用生活中常見的材料制成實驗裝置，通過對實驗裝置的改進，不僅可以讓同學(xué)們看到酵母菌發(fā)酵產(chǎn)生氣體，還可以看到面團的變化由緊實變得柔軟膨大，用澄清的石灰水驗證產(chǎn)生的氣體就是為二氧化碳，最后可以觀察到發(fā)酵好的面團里產(chǎn)生的氣孔，聞到淡淡酒精的味道。蒸熟以后看到面團內(nèi)的小孔，就是因為酵母菌發(fā)酵產(chǎn)生了二氧化碳，面團中產(chǎn)生的氣孔使饅頭和面包膨大和松軟。八、評價與反思（1）本裝置復(fù)雜程度適中，實驗材料易獲得，具備較強的可操作性，學(xué)生也可自行完成，鍛煉動手能力。（2）換用面粉作為主要發(fā)酵原料，更加貼近生活，可在家中進行，甚至可以應(yīng)用于實際生活，與家長一同進行既體驗了勞動的樂趣也可增進親子情感。(3)實驗內(nèi)容更