微項目自制米酒教學設計學科化學年級高一年級(第2學期)教師課題自制米酒-領略我國傳統釀造工藝的魅力課標分析1.內容要求:認識乙醇、乙酸的主要性質與應用:知道有機化合物在一定條件下是可以轉化的。2.學業要求:能從有機化合物及其性質角度對有關能源、材料、飲食等實際問題進行分析討論和評價。3.情景素材建議:能從有機化合物及其性質角度對有關能源、材料、飲食等實際問題進行分析討論和評價。教材分析本節課選自魯科版高中化學必修2第三單元微項目自制米酒。本節課微項目不僅具有大單元統攝章末復習作用，還可以引導學生聯系第二單元化學反應的快慢與限度結合生物跨學科知識進行學習，便于學生提取“有機物之間的轉化”“化學反應調控”等化學核心知識，落實“宏觀辨識與微觀探析”“科學探究與創新意識”等化學學科核心素養。學情分析1.已有知識經驗與知識儲備:掌握乙醇、乙酸簡單有機物的性質:具有利用控制變量法設計實驗能力。2.心理特征與學生興趣:能溝通，擅長合作學習，勇于創新，具有審辯思維，對化學學習興趣高。3.學習動機和認知障礙:跨學科分析解決問題的能力有待提升；有機化合物之間的轉化模型尚未完善。項目學習目標1.回顧我國食品釀造的悠久歷史，了解傳統文化與科學技術的關系。2.認識釀造工藝中的有機化合物及其反應，學會從化學的視角分析、解釋生產和生活中的實際問題。3.討論釀造米酒的最佳條件，體會調控反應條件的重要性。教學方案設計1.課前調研活動小組1調研:古代釀酒文獻調研小組2調研:現代酒廠釀酒工藝調研小組3調研:家庭或是實驗室釀造米酒2.課中項目式學習:項目活動1:調研我國古代釀造工藝-釀酒項目活動2:釀制米酒3.課前項目成果展示:成果展示1:繪制手抄報--我國釀造工藝的魅力成果展示2:再次參觀酒廠--科研實驗室教師將課前調研和課后展示一一對應進行設計，讓學生在對比學習中體驗成就感。通過項目活動1和項目活動2的學習，讓學生體會到從被動學到主動學的收獲感。教學過程教學環節驅動問題與任務學生活動教師活動設計意圖一、調研分享引入新課課前任務:小組1調研:古代釀酒文獻調研小組2調研:現代酒廠釀酒工藝調研小組3調研:家庭或是實驗室釀造米酒課上請各小組代表進行展示、交流、匯報小組1匯報:古代釀酒文獻調研小組2交流:現代酒廠釀酒工藝調研小組3展示:家庭或是實驗室釀造米酒 分析成果實時點評。從傳統工藝的匠心精神到現代工藝的現代科技，再到學生在傳統工藝的基礎上釀制米酒。通過調研內容對比，學生初步認識釀造米酒的一般流程，同時也讓激發學生“文化自信”和“科技創新”的自豪感。 二、項目活動1:調研我國傳統釀造工藝釀酒實驗1:品嘗米酒,檢測成分 學生利用第三小組釀造成功的米酒進行口味品嘗以及實驗成分檢測。引導學生進行實驗做好實驗記錄和數據進行對比。引導學生借用實驗“品嘗米酒”和“檢測成分”從定性到定量兩個方面認識。品嘗口感，檢測成分品嘗口感，檢測成分分析數據，過程表征分析數據，過程表征學科融合，揭秘原理學科融合，揭秘原理控制變量,設計實驗控制變量,設計實驗文獻查找,優化條件問題1: 米酒口感如何，請說出米酒成分?問題2: 根據米酒成分測量數據，請根據釀造工藝流程，寫出相關化學方程式。 學生1: 米酒口味不同，有的比較甜，有的比較辣(酒味重)學生2: 上講臺在黑板上書寫化學方程式。1.評價學生回答。(師生互評)2.教師引導學生評價方程式書寫。(生生互評) 借助“宏-微-符”三重表征，表示釀酒過程的化學變化。夯實必備知識:釀酒過程中有機物之間的轉化。學生書寫釀酒工藝中的主要物質變化通過學生方程式的書寫，教師找到了學生的認知沖突，葡萄糖轉化為乙醇，需要氧氣嗎?學生知道釀酒過程糖化糧食需要攤開，發酵需要密閉，那么氧氣的作用究竟是什么?經過小組討論，學生認識到化學知識的局限性，教師引導學生從跨生物學科的角度進行思考。 教學過程教學環節驅動問題與任務學生活動教師活動設計意圖品嘗口感，檢測成分品嘗口感，檢測成分分析數據，過程表征分析數據，過程表征學科融合，揭秘原理學科融合，揭秘原理控制變量,設計實驗控制變量,設計實驗文獻查找,優化條件利用融合生物學學科引導學生從生物角度思考釀制米酒工藝流中氧氣的作用。 思考:糖化的過程需要盡可能將糧食攤開，而發酵的過程需要將容器密閉，為什么?糖化不僅是淀粉水解成麥芽糖、葡萄糖的過程，也是酵母菌進行繁殖的過程。攤開糧食是增加氧氣與酵母菌的接觸面積，保證酵母菌在一開始時進行有氧呼吸，從而有利于酵母菌數量的增加。發酵的過程密閉容器是為了隔絕空氣，使酵母菌進行無氧呼吸產生乙醇。培養學生“跨學科”解決真實問題情境的學習意識，落實“證據推理”的核心素養。品嘗口感，檢測成分品嘗口感，檢測成分分析數據，過程表征分析數據，過程表征學科融合，揭秘原理學科融合，揭秘原理控制變量,設計實驗控制變量,設計實驗文獻查找,優化條件酒精的產生與酵母菌和酶有關，那么我們怎么找到合適的酶的發酵條件以及酵母菌的生存環境呢?請同學們仔細分析，并設計實驗說明。 層層問題，引導學生思考，經過小 組交流后，學生從化學與生物兩個視角給予給予實驗設計和結果分析 老師繼續追問，酒精的產生與酵母菌和酶有關，那么我們怎么找到合適的酶的發酵條件以及酵母菌的生存環境呢?請同學們仔細分析，并設計實驗說明。 借培養學生合作學習意識，落實“證據推理”和“科學探究與創新意識”的核心素養。實驗探究2:不同溫度對米酒釀造過程出酒速率的影響。實驗過程:將同一發酵裝置中的米酒液(吸嘴袋中)，在溫度25℃、30℃、40℃不同水浴鍋溫度下，繼續發酵5分鐘，請同學們利用桌面上提供的儀器，(酒度計、顯微鏡等)自行設計實驗，觀察數據并記錄，找出最適溫度。學科融合，揭秘原理分析數據，過程表征控制變量,設計實驗文獻查找,優化條件品嘗口感，檢測成分學科融合，揭秘原理分析數據，過程表征控制變量,設計實驗文獻查找,優化條件品嘗口感，檢測成分利用桌面實驗用品，設計實驗，并完成實驗記錄設計。 學生從化學角度設計實驗:單位時間內氣泡的產生量或者觀察酒精讀數變化量來判斷出酒速度。教師引導學生從生物角度設計實驗:單位時間內單位面積內酵母菌的數量。培養學生合作學習意識，落實“證據推理”和“科學探究與創新意識”的核心素養。 開放性實驗設計的挑戰難度很大，各小組成員分工明確，合作完成，控制好自變量與因變量，設計實驗得出結論，并以實驗報告的形式呈現，得出30℃是最佳反應溫度，這與文件數據相吻合，推動學生“科學探究與創新意識”核心素養的落地。三、項目活動2:釀制米酒品嘗口感，檢測成分品嘗口感，檢測成分學科融合，揭秘原理控制變量,設計實驗文獻查找,優化條件學科融合，揭秘原理控制變量,設計實驗文獻查找,優化條件分析數據，過程表征教師提供釀制米酒的數據材料，讓學生加以分析，找出釀制米酒最優條件。 學生經過獨立思考結合材料優化釀制米酒的條件。 是否控制好溫度與PH值，就可以釀造出口味好的米酒?提升學習的學生的分析與歸納能力，落實“證據推理”的核心素養。 最終，學生找到釀造米酒的最優條件，并能解釋初次米酒失敗的原因，初步建構釀酒物質轉化與的條件控制的模型。交流研討:條件控制影響結果交流研討:條件控制影響結果獨立思考: 調控不當，實現釀醋獨立思考: 調控不當，實現釀醋拓展應用:拓展應用:完善模型,陳酒更香當我們控制好一切條件的時候，是不是能釀造出適合個人口味的米酒呢？在釀制米酒過程中，米酒度數為什么沒有市面酒精度高? 經過前面的學習，學生可以從酶的活性、酵母菌的活性、糧食的種類、酒曲的種類或蒸餾技術來探討米酒的度數與市面上酒的度數和香型不一樣的原因。聆聽學生回答，給于評價，并注意生生評價。 這說明學生已經可以利用跨學科知識解決真實情境問題，完成思維進階。 交流研討:條件控制影響結果交流研討:條件控制影響結果獨立思考: 調控不當，實現釀醋獨立思考: 調控不當，實現釀醋拓展應用:拓展應用:完善模型,陳酒更香當條件控制不當，為什么米酒會發酸?為什么蒸餾白酒中，酒是陳的香? 學生通過獨立思考就可以找到答案，最終建立以釀酒為例所涉及到有機物轉化的完整模型。 通過辯證思維引導學生想到釀酒不成可以釀醋。因為少量醋酸的存在，沉就更香。引導學生借助此環節，完成了從必備知識掌握和關鍵能力的提升。 模型再建：四、總結提升釀酒只是博大精深中國釀造的一部分，請同學們借助釀酒來表達發酵的意義與價值。聯系課本與本節內容進行回顧和總結。 引導同學們借助釀酒來表達發酵的意義與價值。升華本節課的情感價值并落實“科學態度與社會責任”的核心素養。 多角度項目成果展示項日成果1：自制米酒手抄報展示多角度項目成果展示項日成果1：自制米酒手抄報展示項日成果2:學生再次參觀酒廠項目成果3：釀造葡萄酒發酵的意義與價值課后完成相關項目活動并展示。 成果展示1：繪制手抄報一-我國釀造工藝的魅力成果展示2：再次參觀酒廠--科研實驗室教師予以點評，自制米酒手抄報展示不再是單一的文獻，而是加入了學生自己的想法；酒廠二次參觀不再是被動的聽，而是主動的學。課前調研與課后項目成果展示一一對應，讓學生體會到從被動學到主動學的收獲感。 教學反思成功之處：1.真實實踐，夯實必備知識：通過課前調研文獻、參觀酒廠、自制米酒，課上探究實驗以及課后項目成果展示，讓學生在真實情景中夯實知識，自我成長。2.創新實驗，提升關鍵能力：實驗取材方便豐富，數據處理簡單、準確、直觀、便于分析：實驗重現性好，數字化實驗可重復多次數據采集。3.探究過程，外顯核心素養：學生經歷“調研-釀酒一-分析-優選條件-再