人教版初中生物學八年級上冊第四章第五節創新實驗：發酵實驗教學背景（一）教材分析：本實驗出自人教版《生物學》初中八年級上冊84頁，“第四章細菌和真菌第五節人類對細菌和真菌的利用”一節的演示實驗。本節內容是在前四節認識了細菌和真菌的基礎上展開的。實現從認識細菌和真菌、了解其危害到為我所用的跨越。教材中的演示實驗“發酵現象”旨在讓學生直觀感受酵母菌使食品發生的變化，從而探索其原因。結合實例進行原理介紹，便于學生理解。學情分析：學生在此之前已經對細菌和真菌有了初步認識，并且接觸了相關實驗，有一定實驗操作和分析的能力。但，本節需要更多地結合實際生活，而現階段的學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酵制作食品也不了解其中的原理。教學目標：（1）直觀感受酵母菌使食品發生的變化，并探究其原因；（2）強化學生對實驗現象的觀察和分析能力；（3）發展學生實踐能力，體驗勞動的樂趣，激起學生對生活的熱愛。二、原實驗設計的不足（一）發酵實驗的現象未能充分直接展現，難以直觀體現酵母菌使食品發生的改變；（二）原實驗直接應用白糖作為發酵原料與實際生活常見發酵過程存在差異，學生聯系生活實際的有一定難度；（三）原實驗強調對現象的觀察，并未充分對實驗現象進行深入分析探究。三、實驗創新要點（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，基本不受環境限制；（3）與生活實際緊密聯系，可在家中進行，甚至應用于實際生活，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，保證干凈衛生，實驗結束后，發酵的面團可以蒸熟饅頭食用，不會造成浪費。（二）配置酵母菌發酵液（1）配置酵母菌發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，從而加快發酵。（三）全面化實驗裝置展現出多元化實驗現象：一個實驗裝置展現多個現象，可以探究五個實驗現象和結論（1）酵母菌發酵產生氣體。（2）用澄清石灰水驗證產生的氣體是二氧化碳。（3）發酵后面團散發出酒味，可驗證發酵還產生了酒精。（4）通過觀察面團的變化，可以直接觀察到發酵產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酵時產生的二氧化碳導致的。（5）面團中的酒精在蒸煮過程中受熱揮發，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部有很多氣孔，這些氣孔就是酵母菌發酵時產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境中生長。酵母菌是兼性厭氧菌，在有氧和無氧環境中都能生存。在條件適宜的無氧環境中，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，產生二氧化碳和酒精（無氧條件），同時產生熱量。因此，為加快實驗過程中的發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，制成酵母菌發酵液），如果環境溫度較低，將面團放在45℃的溫水中水浴加熱，促進發酵。在發酵過程中產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部結構。（二）二氧化碳有使澄清的石灰水變渾濁的特性。五、實驗目的（1）嘗試設計和制作實驗裝置。（2）觀察酵母菌發酵現象，探究酵母菌發酵過程產生二氧化碳，使面包或饅頭膨大和松軟。（3）發酵后面團散發出酒味，驗證發酵還產生了酒精。（4）通過探究發酵實驗，體驗學習與生活的樂趣，激發學生的興趣，引導學生積極思考。既培養學生的觀察和動手能力，又聯系生活實際，體驗知識與技術在生產與生活中的應用。六、演示實驗教學過程（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，制成酵母菌發酵液。（2）制作面團：將酵母菌發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：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，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，饅頭內部是什么樣的？想一想其中的道理。（三）觀察實驗現象（1）保鮮袋膨脹，有氣體產生。（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）實驗結論（1）酵母菌發酵產生了氣體；（2）酵母菌發酵產生的氣體能使澄清的石灰水變渾濁，說明產生的氣體是二氧化碳；（3）酵母菌發酵后還產生了酒精；（4）發酵產生氣體使面團中產生氣孔，是酵母菌發酵時產生的二氧化碳導致的；（5）饅頭沒有酒精味道，酒精經過高溫蒸煮揮發了。饅頭松軟，內部有大量氣孔，是發酵產生二氧化碳形成的。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，不僅可以讓同學們看到酵母菌發酵產生氣體，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生的氣體就是為二氧化碳，最后可以觀察到發酵好的面團里產生的氣孔，聞到淡淡酒精的味道。蒸熟以后看到面團內的小孔，就是因為酵母菌發酵產生了二氧化碳，面團中產生的氣孔使饅頭和面包膨大和松軟。八、評價與反思（1）本裝置復雜程度適中，實驗材料易獲得，具備較強的可操作性，學生也可自行完成，鍛煉動手能力。（2）換用面粉作為主要發酵原料，更加貼近生活，可在家中進行，甚至可以應用于實際生活，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)實驗內容更