利用传统发酵技术培养学生的实验探究与创新能力

利用传统发酵技术培养学生的实验探究与创新能力

郑和平

贵州省安顺市第二高级中学      561000

摘要：本文在研究中以高中生物学科核心素养培养为核心，通过在课程教学中列举“传统生物发酵技术”教学案例，引导学生发现问题、搜集信息、验证假设、发现规律等过程中，培养学生科学思维的习惯及实验探究与创新能力，使得学生逐渐形成生命观念、科学思维、科学探究和社会责任，促进学生的全面发展。

关键词：传统生物发酵技术；高中生物学科核心素养；实验探究与创新

在三新课程改革的深化下，高中教育强调学生综合实践能力和综合素质培养，同时，《普通高中生物课程标准(实验）》也明确指出应该注重培养学生实验探究与创新能力，体现和推动学生生物学科核心素养的培养，在这样的环境背景下，对于以实验为基础的高中生物选修一的教学而言，将传统发酵技术与实验教学有机整合，探究利用“传统生物发酵技术”培养学生的实验探究与创新能力具有非常重要的现实意义。

一、选题的依据

人教版高中生物选修一中传统发酵技术主要介绍了果酒、果醋、腐乳和泡菜的制作，通过使用相关微生物进行发酵，制作出独特风味的中国传统食品。而在不同种类的食品发酵中，其原理和应用也是不尽相同，教师可以引导学生尝试进行果酒、果醋、腐乳和泡菜等制作，再加以指导、分析实验现象及实验过程中出现的问题，不仅培养了他们的动手和思维能力、探究与创新能力等生物学科核心素养，增添了学习生物学的乐趣，同时，也能够让学生真正掌握中国传统发酵食品的制作技术，传承中国传统文化，培养爱国情怀。

因此，，教师要对教学方法进行创新和改进，构建以学生为核心的教学体系，

二、研究的价值

本研究从传统生物发酵技术实验教学实践中，通过探索与研究传统发酵技术实验，培养学生的科学探究能力和创新思维。学生掌握好传统发酵技术并具有一定的探究与创新能力，有以下几点重要价值：

1.有助于培养学生的问题意识；

2.有助于引导学生学习科学方法；

3.有助于培养学生的生物学核心素养；

4.有助于培养学生的创新精神；

5.有助于培养学生的团队合作意识；

6.有助于培养学生敢于质疑的科学态度，激活学生的创造力；

7.有助于引导学生传承中国传统文化，培养爱国情怀，增强社会责任感，形成科学的世界观。

三、研究的方法与步骤

  （一）研究方法

1.问卷调查法。通过问卷调查，掌握学生对传统发酵技术实验中开展的情况和发现的问题。

2.文献资料法。收集整理有关课题研究的理论与实践研究成果，组织课题组成员学习讨论，更新教育观念，借助理论，指导课题研究。

3.行动研究法。积极编写利用传统发酵技术培养学生的探究与创新能力的教学设计，应用到课堂教学中，并调动学生积极性，大胆探索实验中遇到的问题。

4.比较研究法。将相关数据进行科学的比较。

  （二）研究步骤

1.开展学生对传统发酵技术的实验；

2.分析传统发酵技术实验中的弊端与不足；

3.总结实验过程中的心得与体会；

4.进一步开展探究与创新原实验；

5.实验探究与创新之处的成果展示。

将传统发酵技术课程教学与实验教学有机整合，引导学生探究创新原实验，培养学生的科学探究能力和创新思维。

四、研究的思路与内容

本研究将我任教的高二年级4个班级作为研究对象，在进行传统发酵技术部分教学时，将实验探究与创新能力的培养渗透到实验教学中，并作为研究手段和切入点，以培养学生学会进行实验设计、实验分析和进行一定程度的实验创新能力，学生利用实验课及课外兴趣组在实验室至少完成以下4个实验（感兴趣小组还可完成豆豉、酱油及甜酒的制作）:

（1）果酒制作；

（2）果醋制作；

（3）腐乳制作；

（4）泡菜制作。

（一）提出问题

例如，在进行果酒制作的实验教学时，提出问题：“为什么酒精发酵中需要先通气后密封？如果直接密封就发酵效果会怎样？温度对发酵的效果又会有怎样的影响？”通过学生分析、讨论，让学生掌握果酒制作过程及原理。又如，在学习果醋制作原理中，师生谈论影响醋酸发酵的环境因素有哪些？从而激发学生的探究兴趣，为后面的探究奠定了基础。

（二）设计探究实验

在发酵装置设计中，根据课件内容和课本内容，教师引导学生在实验中，要合理控制发酵条件，发酵液装瓶后保持三分之一的剩余空间，酒精发酵中的发酵温度为18-25℃，发酵时间为10-12天；醋酸发酵需要的温度为30-35℃，时间为7-8天，需不间断通入无菌空气。

（三）展示成果并交流

合作小组通过在原实验基础上改进和创新实验，并和原实验效果进行对比，并与其他小组学生进行充分的交流，分析成功的感受和失败的原因，也可以比较自己所制作的果醋和果酒与生产厂家生产流程间的异同，总结少量制作发展为大规模生产需要解决的问题，通过总结、分析、讨论，培养学生科学态度和社会责任感。

五、创新之处

利用实验课堂、课外兴趣实验组等形式将中国传统发酵技术的常规制作与实验探究、实验创新有机结合，教师通过在探究与创新实验教学过程中设计有效性、有针对性、有启发性的问题串，激发学生的求知欲，引发学生思考，鼓励学生质疑，教会学生合作探究，培养了学生的科学探究能力和理性思维。同时，由于在不同种类的食品发酵中，其原理和应用也不尽相同，教师除教会学生进行果酒、果醋、腐乳和泡菜的制作外，还可以尝试通过豆豉、酱油、甜酒等制作，指导学生自行设计实验思路、方案和步骤，并分析实验现象及实验过程中出现的问题，对实验材料、思路、方法等进行改进，培养了学生的动手和思维能力、探究与创新能力等，同时也能够让学生真正掌握中国传统发酵食品的制作技术，亲手制作出独特风味的中国传统食品，传承中国传统文化，培养爱国情怀，同时增添了学习生物学的乐趣。

参考文献

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