545人類對細(xì)菌和真菌的利用教案-2024-2025學(xué)年人教版生物學(xué)八年級上冊

5.4.5《人類對細(xì)菌和真菌的利用》教學(xué)設(shè)計(jì)一、教材分析本節(jié)課為人教版八年級上冊第五單元第四章第五節(jié)"人類對細(xì)菌和真菌的利用",該內(nèi)容主要講述了人們通過發(fā)酵技術(shù)利用細(xì)菌和真菌制作食品的原理,食品保存抑制細(xì)菌和真菌生長的原理,以及細(xì)菌和真菌在疾病防治、清潔能源和環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用。這部分內(nèi)容聯(lián)系實(shí)際生活,具有一定的科學(xué)性和思想性。學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容,學(xué)生不僅能了解相關(guān)的科學(xué)原理,還能學(xué)會分析和解決實(shí)際問題的方法,有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。二、學(xué)情分析八年級的學(xué)生已經(jīng)具備一定的抽象思維和邏輯推理能力,能夠理解微生物的特性及其在生活中的應(yīng)用。但是由于缺乏生活經(jīng)驗(yàn)和相關(guān)知識儲備,學(xué)生可能對發(fā)酵、腐敗等過程中的化學(xué)變化缺乏具體認(rèn)識,教學(xué)中需要輔以直觀的實(shí)例和演示。此外,學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)知識的興趣有待進(jìn)一步激發(fā),教師要善于引導(dǎo),讓學(xué)生感受到生物學(xué)與生活的密切聯(lián)系,體會運(yùn)用科學(xué)知識解決實(shí)際問題的樂趣。三、核心素養(yǎng)目標(biāo)生命觀念:了解細(xì)菌和真菌在自然界和人類生活中發(fā)揮的重要作用,進(jìn)一步形成"生命多樣性"和"結(jié)構(gòu)與功能"的生物學(xué)核心概念?？茖W(xué)思維:通過分析發(fā)酵制作食品的原理、食品腐敗的原因以及防腐方法,學(xué)會運(yùn)用生物學(xué)原理分析和解釋生活中的相關(guān)現(xiàn)象,提高科學(xué)思維能力。探究實(shí)踐:通過設(shè)計(jì)發(fā)酵實(shí)驗(yàn)、思考防腐措施等,提高動手操作和科學(xué)探究能力,初步學(xué)會解決實(shí)際問題的方法。態(tài)度責(zé)任:在了解發(fā)酵食品的同時,引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成健康的生活習(xí)慣;在討論沼氣等清潔能源的應(yīng)用時,引導(dǎo)學(xué)生增強(qiáng)環(huán)保意識和社會責(zé)任感。四、教學(xué)重點(diǎn)細(xì)菌、真菌與食品制作的關(guān)系,發(fā)酵的原理。根據(jù)細(xì)菌和真菌的特性采取相應(yīng)的食品保存方法。五、教學(xué)難點(diǎn)發(fā)酵過程涉及化學(xué)反應(yīng),學(xué)生理解有一定難度。教學(xué)中需通過實(shí)驗(yàn)演示,并結(jié)合生活實(shí)例,啟發(fā)學(xué)生思考。六、教學(xué)過程(一)創(chuàng)設(shè)情境,提出問題師:同學(xué)們,這堂課我們要學(xué)習(xí)利用微生物制作的一些食品。你們知道生活中哪些食物與微生物的制作有關(guān)嗎?生:可能有酸奶、面包、泡菜、醬油等。師:很好!看來大家已經(jīng)能列舉出不少與微生物制作相關(guān)的食品。那你們知道它們是如何制成的嗎?背后有什么科學(xué)原理?今天我們就一起來探究這些有趣的問題。(二)講授新知,突破難點(diǎn)1.發(fā)酵制作食品(1)導(dǎo)入新課師:同學(xué)們,你們知道世界上最早的"生物技術(shù)"是什么嗎?其實(shí),遠(yuǎn)在數(shù)千年前,我們的祖先就已經(jīng)開始利用微生物發(fā)酵制作食物了。師:最早可以追溯到公元前6000多年前,古埃及人就懂得用酵母發(fā)酵面團(tuán)來制作面包。后來,中國、印度等文明也開創(chuàng)了釀酒、釀醋、腌制醬菜等食品工藝。在漫長的歲月中,人們逐漸掌握了利用微生物發(fā)酵食物的經(jīng)驗(yàn)。師:但直到19世紀(jì),人們才真正理解發(fā)酵的科學(xué)原理。法國科學(xué)家巴斯德通過一系列實(shí)驗(yàn),證實(shí)發(fā)酵過程是由微生物引起的。這為發(fā)酵食品走向標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)模化生產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。提出問題師:同學(xué)們在日常生活中,你們都吃過哪些發(fā)酵食品?它們各有什么特點(diǎn)?生1:饅頭和面包吃起來很蓬松,一定是發(fā)酵產(chǎn)生了很多氣體。生2:酸奶和酸菜口感清新爽口,讓人食欲大開。生3:醬油的味道非常醇厚,提升了菜肴的風(fēng)味。師:很好!大家已經(jīng)發(fā)現(xiàn),發(fā)酵可以改善食品的口感和風(fēng)味。想一想,這背后有什么科學(xué)原理呢?生:微生物在發(fā)酵過程中,好像能產(chǎn)生一些特殊的物質(zhì)。師:說得沒錯。讓我們通過一系列的探究,來揭開發(fā)酵食品的奧秘吧!(3)探究活動1:蓬松的秘密【實(shí)驗(yàn)演示】在裝有糖水的瓶中加入酵母,瓶口套上氣球。若干分鐘后觀察,氣球慢慢脹大。提問:氣球?yàn)槭裁磿洿?這里發(fā)生了什么?在制作面包、饅頭的過程中,你能看到類似的現(xiàn)象嗎?學(xué)生討論、回答。教師引導(dǎo)學(xué)生得出結(jié)論:瓶中的酵母菌通過發(fā)酵,分解糖產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w,使氣球脹大。在發(fā)酵面團(tuán)時,酵母菌也會釋放出二氧化碳,使面團(tuán)膨脹,最終使面包蓬松柔軟。2:獨(dú)特的風(fēng)味【學(xué)生分組討論】回憶吃過的發(fā)酵食品(如酸奶、酸菜、醬油、味噌、納豆等),它們的風(fēng)味有什么特點(diǎn)?這些風(fēng)味物質(zhì)是如何產(chǎn)生的?學(xué)生討論后分享。教師歸納:發(fā)酵食品常帶有酸味、香味或酒味,口感醇厚。這是由于微生物發(fā)酵產(chǎn)生了乳酸、醋酸、酒精、氨基酸等物質(zhì)。不同的微生物菌種(如乳酸菌、酵母菌、曲霉菌)發(fā)揮不同的作用。延伸拓展:嘗試發(fā)酵制作【課外實(shí)踐】鼓勵學(xué)生在家嘗試制作一種簡單的發(fā)酵食品,如酸奶或泡菜,記錄制作過程和心得體會,下節(jié)課分享交流。(4)活動小結(jié)師:通過剛才的探究,相信大家對發(fā)酵制作食品已經(jīng)有了更深刻的理解?？偨Y(jié)起來,發(fā)酵過程的關(guān)鍵是:在適宜條件下讓特定的微生物大量繁殖;微生物分解食物中的糖類、蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì);產(chǎn)生二氧化碳、乳酸、酒精等成分,形成獨(dú)特風(fēng)味。這一切都是微生物的"功勞",它們被稱為食品發(fā)酵的"功臣"。生:原來如此!以后吃發(fā)酵食品,我們要更加心存感激呢。師:是的。無數(shù)微生物在默默"工作",才釀造出如此美味的食品。這也啟示我們,要學(xué)會善用自然的力量,讓微生物造福人類。同學(xué)們,讓我們努力學(xué)習(xí)微生物的奧妙,將來為人類健康作出更大的貢獻(xiàn)!師:在本環(huán)節(jié),我們追溯了發(fā)酵食品的源遠(yuǎn)流長,又通過實(shí)驗(yàn)探究發(fā)酵的奧秘,相信大家已經(jīng)對"微生物發(fā)酵制作食品"有了全新的認(rèn)識。希望同學(xué)們把課堂上的收獲運(yùn)用到生活中,并嘗試動手制作發(fā)酵食品,親身體驗(yàn)發(fā)酵的神奇魅力。2.抑菌防腐保存食品提出問題:師:發(fā)酵可以幫助我們制作美味的食品,但食物放久了也容易腐爛變質(zhì)。大家知道食物為什么會腐敗嗎?生:食物腐敗可能與細(xì)菌、真菌有關(guān)。師:沒錯。事實(shí)上,食物中的有機(jī)物是許多微生物賴以生存的養(yǎng)料。當(dāng)環(huán)境合適時,細(xì)菌和霉菌就會快速繁殖,分解食物中的營養(yǎng)物質(zhì),導(dǎo)致食物腐敗變質(zhì)。接下來請同學(xué)們思考,我們可以采取哪些措施來抑制微生物的生長,延長食品的保質(zhì)期?(學(xué)生自主探究,小組討論后回答)生:可以采取脫水、冷藏、加防腐劑、真空包裝等方法。師:同學(xué)們的回答已經(jīng)涵蓋了主要的食品保存方法。我們不妨用剛學(xué)的微生物知識,來分析一下這些方法的原理:脫水:細(xì)菌和霉菌繁殖需要一定的水分,脫水可以抑制它們的生長。冷藏:低溫會使微生物生長緩慢,延緩食品變質(zhì)。加防腐劑:某些化學(xué)物質(zhì)(如亞硝酸鹽)可以殺死細(xì)菌,起到防腐作用。真空包裝:隔絕空氣,使需氧菌難以生存。師:無論是冷凍、腌制,還是罐藏,它們防止食物腐敗的原理都是為了抑制細(xì)菌和霉菌的生長繁殖。只要掌握了這個規(guī)律,我們就能根據(jù)食品的特點(diǎn),選擇合適的保存方法。(三)拓展應(yīng)用,解決問題1.微生物與疾病防治師:細(xì)菌和真菌可能引發(fā)疾病,如果我們能利用它們,反過來對抗其他致病菌,會怎么樣呢?(學(xué)生自由發(fā)言,啟發(fā)學(xué)生朝抗生素方向思考)師:有的真菌能產(chǎn)生抗菌物質(zhì),用來殺死細(xì)菌。最著名的例子就是青霉素的發(fā)現(xiàn)。(講述弗萊明發(fā)現(xiàn)青霉素的故事,引出抗生素的概念)師:青霉素問世后,拯救了無數(shù)生命。但如今,人們過度使用抗生素,反而滋生了耐藥菌。這提醒我們,要慎重使用抗生素,防止細(xì)菌產(chǎn)生耐藥性。2.微生物與環(huán)保師:利用微生物,我們不僅可以制造食品,防治疾病,還能獲得清潔能源,保護(hù)環(huán)境。誰能舉個例子?生:沼氣就是利用微生物發(fā)酵糞便和秸稈產(chǎn)生的。師:對。在沼氣池這種缺氧環(huán)境中,兼性厭氧菌分解有機(jī)物,產(chǎn)生甲烷和二氧化碳,形成可燃的沼氣。這是利用微生物處理廢棄物,生產(chǎn)