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[摘要]微型实验取材方便、操作简易、微量效果好，在时间紧、任务重的高中生物课堂教学和学生科学素养培养中具有不可替代的作用。以微型实验为实验教学的载体，实施果酒制作的教学，使学生掌握相关知识的同时领悟科学探究的过程与方法，培养绿色环保理念。
[关键词]微型实验；果酒制作；生物教学；教学设计
[中图分类号]G633.91 [文献标识码]A [文章编号]1674-6058（2017）23-0087-02
一、教材分析及教学设计思路
“果酒和果醋的制作”是人教版高中生物选修1《生物技术实践》专题1《传统发酵技术的应用》的第1节内容。选修1教材以实验设计和操作实践为载体，注重学生科学探究能力的培养。本节的教学重点是掌握果酒制作的原理，设计实验装置并制作果酒，教学难点是制作过程中发酵条件的控制。
“果酒的制作”以酵母菌的细胞呼吸为知识基础，为必修1“细胞呼吸”知识点的延伸与拓展。通过熟悉果酒制作原理与亲手实践酿酒，明确酵母菌的两种呼吸方式，培养学生实验设计能力和动手能力，提高学生的学科素养。因此，为保证实验课的正常开设，笔者对该课内容进行分解和结构调整，整合基础知识，采用微型实验进行实验教学，通过学生亲身体验与实践，不仅检验和深化所学知识，加深对书本知识和社会实践的联系，渗透STS教育，而且能激发学生的学习兴趣和探究热情，有利于增强学生的实验能力和培养学生的创新精神与绿色环保理念，提高学生的科学素养。
二、学情分析
笔者所在学校为江苏省四星级重点高中，学生基础知识扎实，思维敏捷，学习能力较强，具有较强的求知欲望，但生源来源较广，多数来自农村初中，由于农村初中主、客观因素的限制，学生实验开设不足，甚至根本不开，导致学生实验操作水平较弱。因此在教学过程中，教师应适时引导，通过设置递进式问题串，辅助学生进行自助式学习、探究。
三、教学目标
（1）知识目标：说出酵母菌的细胞呼吸方式，说明果酒的制作原理。
（2）能力目标：根据果酒制作原理设计制作过程，体验果酒的实践操作；通过对果酒制作的结果进行分析与评价，培养学生的实验分析能力和严谨的思维能力。
（3）情感目标：通过生物微型实验的开展，把预防污染的思想贯穿于生物教育的全过程中，有利于培养学生的绿色环保理念；通过果酒酿制历史的追述，培养学生的民族自豪感。
四、教学准备
教师准备：（1）实验器具：榨汁机、过滤器、纱布、恒温箱、气球、果酒酵母等；（2）多媒体课件。
学生准备：（1）实验器具：发酵罐（小型玻璃瓶、饮料瓶为主）、少量的各种水果等；（2）知识储备：细胞呼吸的基本知识、果酒的酿造历史及原理等信息。
五、教学过程
1.创设情境，激趣设疑导入
投影展示各种果酒图片和古诗《凉州词》，通过对各种果酒的功效和酿制历史的介绍，吸引学生的注意力，进一步通过“你想亲自酿制一瓶专属自己的果酒吗？”的问题，激发学生的学习热情，进而顺利导入课题。
2.阐述意义，介绍微型实验
首先，教师介绍微型实验：以尽可能少的试剂获取所需信息的实验方法与技术。其次，介绍微型实验的主要特点：实验试剂微量化，实验仪器微小化，可缩短实验时间，减少药品剂量，减少环境污染，安全性高。最后，向学生解读绿色环保理念，说明本次实验以微型实验的方式进行学生实验。
[设计意图]让学生了解什么是微型实验及其主要特点，把预防环境污染的思想贯穿于生物教育教学的全过程中，培养学生的绿色环保理念。
3.问题助学，了解酿酒原理
PPT展示问题：（1）酵母菌的形态、结构、分布、种类各是什么？（2）酵母菌的代谢类型及代谢产物是什么？（3）酵母菌的适宜温度是多少？（4）为什么在一般情况下葡萄酒呈红色？（5）什么叫发酵？在现实生活中，酵母菌还有哪些应用？接着，引导学生阅读教材，进行自主学习，总结问题答案并进行陈述，明确实验原理。
[设计意图]以问题串的形式，引导学生自主阅读，促使学生学会分析资料，获得所需知识，培养学生分析资料、获得信息的能力；通过让学生对问题答案的陈述，提高学生的归纳能力和语言表达能力。
4.小组合作，初探发酵流程
教师抛出问题：（1）你认为应先冲洗葡萄还是先除去枝梗？为什么？（2）应该从哪些方面防止发酵液被污染？（3）发酵过程中，为什么要将温度控制在18～25～C？引导学生通过小组合作探究，讨论问题，掌握果酒制作的发酵流程，解决发酵过程中可能出现的问题。
[设计意图]在学生学习酿制果酒流程的基础上，以具体的问题来引导学生思考，让学生巩固基础知识，熟悉实验过程，为实验的顺利开展做好铺垫。
5.再度合作。制订探究计划
通过自己的归纳和教师的总结，学生已掌握果酒制作的发酵流程，教师指导学生在根据自我意愿选择的实验材料和微小器具的基础上，制订实验计划。在这一过程中，教师应引导学生通过思考、小组合作讨论实验设计中需考虑的具体问题，如你选择的水果和发酵瓶（罐）在发酵过程中可能会遇到什么问题？怎么解决？从而顺利完成实验计划的制订。
[设计意图]探究过程以教师引导为辅，学生小组合作探究为主，旨在充分发展学生的学习能力和科学素养。实验设计中，学生根据自我意愿选择材料和器具，增加了实验的生动性，避免了实验的单调枯燥，有利于激发学生的学习热情，使得学生更积极、主动地参与实验。同时，避开了教学时间和葡萄成熟季节不同的冲突，亦降低了学校的教学投入，更有利于实验的开展、完成，以及与教学的有效结合。材料、器具的开放性选择产生了更多的实际问题，这一过程有助于学生学会发现问题并解决问题，对学生科学素养的提高起到极大的促进作用。
6.人人参与，酿制个性果酒
水果种类丰富且每个人对水果各有所爱，因此，教师根据果酒制作的基本原理，提供不同果酒的原料、操作步骤及注意事项（见下表），指导学生依据自己喜爱的水果，制订出制作果酒的计划，并科学、严谨、有序地酿制属于自己的个性果酒。
[设计意图]通过酿制个性果酒的实践操作，巩固实验原理，检验知识回归，完善课堂结构。通过对实验的调整设计，让每个学生都参与动手实践，使每个学生都得到锻炼，动手能力得到真正的提高。严谨的实验操作和丰富的实验素材，促进了学生实事求是的科学态度和创新精神的培养，同时，也培养了学生的绿色环保理念。
六、教学反思
微型生物实验并不是常规实验的简单缩微或减量，而是在微型化条件下对实验进行重新设计与探索，以尽可能易得的材料、尽可能少的试剂和简单的操作步骤来完成实验，获取相关的信息。本课教学打破教材结构，合理安排教学内容，使得课堂结构更完整，过程更流畅。
本课实验相对安全、简洁，由学生自备材料，故采取小组合作探究、个人独立实验的形式。在实验过程中，让学生自主选择微型实验器具和材料，一改传统实验的固定材料（葡萄）和机械化操作，使学生学习参与度、积极性更高，激发了学生的学习兴趣与热情。通过亲自实践，学生理解和形成了相关概念，培养了观察能力、动手能力、创新精神和绿色环保理念。
由于是自选实验材料，实验过程中出现了一些问题，如苹果、桑葚等材料在榨汁过程中没有西瓜、葡萄出汁率高；榨汁剩余的残渣不能物尽其用；微小发酵罐（瓶）的排气问题较难解决；等等。问题的出现，激发学生主动去思考、去解决，通过讨论，学生发现对于出汁率低的水果可以在榨汁时适当加些水，若水果本身甜度较小可适当加入些葡萄糖，有些水果发酵过程可适当补充酵母菌，用合适大小的气球套住瓶口，能更好地解决排气问题。这样的学习过程更为开放，但又有具体问题辅助，整个课堂教学形散神不散，为学生的思維发散和学习能力激发创设了更大的空间。
（责任编辑黄春香）
[关键词]微型实验；果酒制作；生物教学；教学设计
[中图分类号]G633.91 [文献标识码]A [文章编号]1674-6058（2017）23-0087-02
一、教材分析及教学设计思路
“果酒和果醋的制作”是人教版高中生物选修1《生物技术实践》专题1《传统发酵技术的应用》的第1节内容。选修1教材以实验设计和操作实践为载体，注重学生科学探究能力的培养。本节的教学重点是掌握果酒制作的原理，设计实验装置并制作果酒，教学难点是制作过程中发酵条件的控制。
“果酒的制作”以酵母菌的细胞呼吸为知识基础，为必修1“细胞呼吸”知识点的延伸与拓展。通过熟悉果酒制作原理与亲手实践酿酒，明确酵母菌的两种呼吸方式，培养学生实验设计能力和动手能力，提高学生的学科素养。因此，为保证实验课的正常开设，笔者对该课内容进行分解和结构调整，整合基础知识，采用微型实验进行实验教学，通过学生亲身体验与实践，不仅检验和深化所学知识，加深对书本知识和社会实践的联系，渗透STS教育，而且能激发学生的学习兴趣和探究热情，有利于增强学生的实验能力和培养学生的创新精神与绿色环保理念，提高学生的科学素养。
二、学情分析
笔者所在学校为江苏省四星级重点高中，学生基础知识扎实，思维敏捷，学习能力较强，具有较强的求知欲望，但生源来源较广，多数来自农村初中，由于农村初中主、客观因素的限制，学生实验开设不足，甚至根本不开，导致学生实验操作水平较弱。因此在教学过程中，教师应适时引导，通过设置递进式问题串，辅助学生进行自助式学习、探究。
三、教学目标
（1）知识目标：说出酵母菌的细胞呼吸方式，说明果酒的制作原理。
（2）能力目标：根据果酒制作原理设计制作过程，体验果酒的实践操作；通过对果酒制作的结果进行分析与评价，培养学生的实验分析能力和严谨的思维能力。
（3）情感目标：通过生物微型实验的开展，把预防污染的思想贯穿于生物教育的全过程中，有利于培养学生的绿色环保理念；通过果酒酿制历史的追述，培养学生的民族自豪感。
四、教学准备
教师准备：（1）实验器具：榨汁机、过滤器、纱布、恒温箱、气球、果酒酵母等；（2）多媒体课件。
学生准备：（1）实验器具：发酵罐（小型玻璃瓶、饮料瓶为主）、少量的各种水果等；（2）知识储备：细胞呼吸的基本知识、果酒的酿造历史及原理等信息。
五、教学过程
1.创设情境，激趣设疑导入
投影展示各种果酒图片和古诗《凉州词》，通过对各种果酒的功效和酿制历史的介绍，吸引学生的注意力，进一步通过“你想亲自酿制一瓶专属自己的果酒吗？”的问题，激发学生的学习热情，进而顺利导入课题。
2.阐述意义，介绍微型实验
首先，教师介绍微型实验：以尽可能少的试剂获取所需信息的实验方法与技术。其次，介绍微型实验的主要特点：实验试剂微量化，实验仪器微小化，可缩短实验时间，减少药品剂量，减少环境污染，安全性高。最后，向学生解读绿色环保理念，说明本次实验以微型实验的方式进行学生实验。
[设计意图]让学生了解什么是微型实验及其主要特点，把预防环境污染的思想贯穿于生物教育教学的全过程中，培养学生的绿色环保理念。
3.问题助学，了解酿酒原理
PPT展示问题：（1）酵母菌的形态、结构、分布、种类各是什么？（2）酵母菌的代谢类型及代谢产物是什么？（3）酵母菌的适宜温度是多少？（4）为什么在一般情况下葡萄酒呈红色？（5）什么叫发酵？在现实生活中，酵母菌还有哪些应用？接着，引导学生阅读教材，进行自主学习，总结问题答案并进行陈述，明确实验原理。
[设计意图]以问题串的形式，引导学生自主阅读，促使学生学会分析资料，获得所需知识，培养学生分析资料、获得信息的能力；通过让学生对问题答案的陈述，提高学生的归纳能力和语言表达能力。
4.小组合作，初探发酵流程
教师抛出问题：（1）你认为应先冲洗葡萄还是先除去枝梗？为什么？（2）应该从哪些方面防止发酵液被污染？（3）发酵过程中，为什么要将温度控制在18～25～C？引导学生通过小组合作探究，讨论问题，掌握果酒制作的发酵流程，解决发酵过程中可能出现的问题。
[设计意图]在学生学习酿制果酒流程的基础上，以具体的问题来引导学生思考，让学生巩固基础知识，熟悉实验过程，为实验的顺利开展做好铺垫。
5.再度合作。制订探究计划
通过自己的归纳和教师的总结，学生已掌握果酒制作的发酵流程，教师指导学生在根据自我意愿选择的实验材料和微小器具的基础上，制订实验计划。在这一过程中，教师应引导学生通过思考、小组合作讨论实验设计中需考虑的具体问题，如你选择的水果和发酵瓶（罐）在发酵过程中可能会遇到什么问题？怎么解决？从而顺利完成实验计划的制订。
[设计意图]探究过程以教师引导为辅，学生小组合作探究为主，旨在充分发展学生的学习能力和科学素养。实验设计中，学生根据自我意愿选择材料和器具，增加了实验的生动性，避免了实验的单调枯燥，有利于激发学生的学习热情，使得学生更积极、主动地参与实验。同时，避开了教学时间和葡萄成熟季节不同的冲突，亦降低了学校的教学投入，更有利于实验的开展、完成，以及与教学的有效结合。材料、器具的开放性选择产生了更多的实际问题，这一过程有助于学生学会发现问题并解决问题，对学生科学素养的提高起到极大的促进作用。
6.人人参与，酿制个性果酒
水果种类丰富且每个人对水果各有所爱，因此，教师根据果酒制作的基本原理，提供不同果酒的原料、操作步骤及注意事项（见下表），指导学生依据自己喜爱的水果，制订出制作果酒的计划，并科学、严谨、有序地酿制属于自己的个性果酒。
[设计意图]通过酿制个性果酒的实践操作，巩固实验原理，检验知识回归，完善课堂结构。通过对实验的调整设计，让每个学生都参与动手实践，使每个学生都得到锻炼，动手能力得到真正的提高。严谨的实验操作和丰富的实验素材，促进了学生实事求是的科学态度和创新精神的培养，同时，也培养了学生的绿色环保理念。
六、教学反思
微型生物实验并不是常规实验的简单缩微或减量，而是在微型化条件下对实验进行重新设计与探索，以尽可能易得的材料、尽可能少的试剂和简单的操作步骤来完成实验，获取相关的信息。本课教学打破教材结构，合理安排教学内容，使得课堂结构更完整，过程更流畅。
本课实验相对安全、简洁，由学生自备材料，故采取小组合作探究、个人独立实验的形式。在实验过程中，让学生自主选择微型实验器具和材料，一改传统实验的固定材料（葡萄）和机械化操作，使学生学习参与度、积极性更高，激发了学生的学习兴趣与热情。通过亲自实践，学生理解和形成了相关概念，培养了观察能力、动手能力、创新精神和绿色环保理念。
由于是自选实验材料，实验过程中出现了一些问题，如苹果、桑葚等材料在榨汁过程中没有西瓜、葡萄出汁率高；榨汁剩余的残渣不能物尽其用；微小发酵罐（瓶）的排气问题较难解决；等等。问题的出现，激发学生主动去思考、去解决，通过讨论，学生发现对于出汁率低的水果可以在榨汁时适当加些水，若水果本身甜度较小可适当加入些葡萄糖，有些水果发酵过程可适当补充酵母菌，用合适大小的气球套住瓶口，能更好地解决排气问题。这样的学习过程更为开放，但又有具体问题辅助，整个课堂教学形散神不散，为学生的思維发散和学习能力激发创设了更大的空间。
（责任编辑黄春香）