“傳統(tǒng)生物技術(shù)”一課概念形成支架的搭建

劉立波 林輝 李孝平

摘要：實(shí)踐操作為主的教學(xué)內(nèi)容幫助學(xué)生形成概念，首先需要概念的內(nèi)涵視角分析分解概念，通過(guò)實(shí)踐活動(dòng)、觀察活動(dòng)、設(shè)計(jì)問(wèn)題搭建支架幫助學(xué)生形成概念，學(xué)生經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐活動(dòng)，從微觀層面探究，揭開(kāi)宏觀現(xiàn)象的面紗，學(xué)生豐富了對(duì)生物技術(shù)的感性認(rèn)識(shí)，感性到理性，從學(xué)習(xí)理解到實(shí)踐應(yīng)用，從概念形成到科學(xué)解釋，能力得到提升。

關(guān)鍵詞：微生物;概念;支架

義務(wù)教育《生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2011版）》在“生物技術(shù)”主題中，建議教師幫助學(xué)生形成的重要概念如此描述：發(fā)酵技術(shù)利用了微生物的特性，通過(guò)一定的操作過(guò)程生產(chǎn)相應(yīng)的產(chǎn)品。同時(shí)建議教師應(yīng)“從生活中的生物技術(shù)著手，通過(guò)各種實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐活動(dòng)，豐富學(xué)生對(duì)生物技術(shù)的感性認(rèn)識(shí);以各種方式向?qū)W生提供豐富的信息，幫助學(xué)生理解生物技術(shù)的作用。”在實(shí)際教學(xué)中出現(xiàn)兩種現(xiàn)象，一是講多，成為知識(shí)講解的課型;二是操作課，成為模仿操作課。兩種類型的學(xué)習(xí)課堂，都很難讓學(xué)生達(dá)到課標(biāo)要求的標(biāo)準(zhǔn)。筆者從概念形成視角分析，以實(shí)踐活動(dòng)、觀察活動(dòng)為支架，用問(wèn)題支架為思維引領(lǐng)，帶學(xué)生經(jīng)歷感性到理性的認(rèn)知過(guò)程，以幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)概念的建構(gòu)，進(jìn)行了嘗試突破。

1學(xué)習(xí)任務(wù)分析

1.1“發(fā)酵技術(shù)利用了微生物的特性，通過(guò)一定的操作過(guò)程生產(chǎn)相應(yīng)的產(chǎn)品”中的關(guān)鍵詞是概念形成的突破點(diǎn)，分解出關(guān)鍵詞為：微生物的特性，一定的操作過(guò)程，相應(yīng)的產(chǎn)品。將這三個(gè)概念要點(diǎn)理解，并建立聯(lián)系，概念在學(xué)生頭腦中方能形成。以此理解，確定學(xué)生要在事實(shí)的支撐下形成以下三個(gè)分解概念：微生物的代謝產(chǎn)物可以使食物的風(fēng)味改變;微生物可以產(chǎn)生多種物質(zhì)，可用作改變食品風(fēng)味;人們利用微生物的特性，經(jīng)過(guò)一定的操作過(guò)程，生產(chǎn)風(fēng)味不同的食品。

1.2學(xué)生學(xué)習(xí)具體目標(biāo)如下：

知識(shí)目標(biāo)：說(shuō)出與發(fā)酵食品相關(guān)的微生物;說(shuō)明幾種食品的主要風(fēng)味與微生物的關(guān)系。

能力目標(biāo)：通過(guò)對(duì)微生物代謝產(chǎn)物的了解，能夠解釋生活中常見(jiàn)的發(fā)酵現(xiàn)象;能夠?qū)嵺`操作，利用微生物發(fā)酵技術(shù)制作部分食品。

情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)：關(guān)注日常生活中常用的發(fā)酵現(xiàn)象，體會(huì)發(fā)酵技術(shù)對(duì)人們生活的影響。

1.3學(xué)生要用一節(jié)課時(shí)間經(jīng)歷利用微生物的代謝產(chǎn)物改變食品風(fēng)味，品味食品的風(fēng)味過(guò)程。然后應(yīng)用一節(jié)課探究風(fēng)味的由來(lái)。

2預(yù)設(shè)學(xué)生完成學(xué)習(xí)任務(wù)的過(guò)程

2.1學(xué)習(xí)任務(wù)挑戰(zhàn)

學(xué)生在生活中了解一些通過(guò)發(fā)酵制作的食品，發(fā)面、做泡菜、釀酒與微生物有關(guān)系，但理解是表面的，對(duì)微生物的形態(tài)、結(jié)構(gòu)、代謝活動(dòng)及發(fā)酵原理不清楚;對(duì)于風(fēng)味的理解還很含糊，不了解發(fā)酵技術(shù)在食品制作中廣泛的應(yīng)用。

2.2應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)的策略——組織內(nèi)容實(shí)現(xiàn)概念構(gòu)建

2.2.1制作發(fā)酵食品，經(jīng)歷發(fā)酵過(guò)程;呈現(xiàn)幾種發(fā)酵食品，豐富現(xiàn)象感知，搭建學(xué)生能夠?qū)⑹称凤L(fēng)味與微生物建立對(duì)應(yīng)關(guān)系形成的支架。

2.2.2分析提供的食品風(fēng)味改變與微生物代謝活動(dòng)的關(guān)系，用酵母菌產(chǎn)氣實(shí)驗(yàn)和觀察米酒中的酵母菌來(lái)進(jìn)行實(shí)證，搭建學(xué)生從宏觀現(xiàn)象到微觀本質(zhì)分析的學(xué)習(xí)支架。

2.2.3呈現(xiàn)多種發(fā)酵食品的發(fā)酵原理，豐富學(xué)生形成核心概念的現(xiàn)象，搭建學(xué)生進(jìn)行歸納形成概念的支架。

用以上三個(gè)環(huán)節(jié)的教學(xué)內(nèi)容建構(gòu)三個(gè)分解的概念，用問(wèn)題做概念形成的思維發(fā)展支架。將本節(jié)課設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)活動(dòng)、問(wèn)題和幫助學(xué)生形成的分解概念進(jìn)行對(duì)應(yīng)如下圖：

3.搭建活動(dòng)支架，形成概念

3.1制作饅頭、米酒、泡菜，觀察記錄發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象

當(dāng)學(xué)生知道要在課堂上制作饅頭和米酒時(shí)，臉上頓時(shí)樂(lè)開(kāi)了花。多數(shù)的孩子見(jiàn)過(guò)家長(zhǎng)做饅頭，但自己沒(méi)有操作過(guò)。不斷在做著嘗試，面水的比例不當(dāng)使得最后形成的面團(tuán)體積不斷增加，最后帶著創(chuàng)作藝術(shù)感的小饅頭終于成型、做米酒的罐子終于封好、泡菜壇子封蓋的時(shí)候，孩子們?nèi)玑屩刎?fù)，舒了口氣，但仍然將信將疑，時(shí)常會(huì)聽(tīng)到“這饅頭能吃嗎？”“這就能出來(lái)米酒？”不自信的自言自語(yǔ)聲。過(guò)程中學(xué)生要按照任務(wù)單觀察記錄完成微生物帶來(lái)的變化（任務(wù)單見(jiàn)表1）。

3.2品嘗體驗(yàn)——感受由于微生物作用改變的多種風(fēng)味，描述風(fēng)味

首先學(xué)生要找到自己做的饅頭，這可是有些不容易，“小星星”怎么變成了“有對(duì)角線的多邊形”？;“小豬”的鼻子在“大胖豬”頭上找不到了，“hello，kitty”變成了“大胖妞”…，學(xué)生一邊分享交流著饅頭的變化，一邊就著泡菜，米酒品味著食品的風(fēng)味。

3.3探究饅頭、米酒不同風(fēng)味的形成。

至此學(xué)生對(duì)有關(guān)發(fā)酵的事實(shí)材料已經(jīng)通過(guò)操作過(guò)程、觀察、品嘗進(jìn)行了充分的感知，要引導(dǎo)學(xué)生探究竟了。為什么放入酵母菌的饅頭呈現(xiàn)明顯的變大、暄軟，多孔現(xiàn)象？米飯放入酒曲竟然風(fēng)味大變，酒味十足，是什么原因？怎樣能讓學(xué)生將微生物的代謝條件、產(chǎn)物及對(duì)食品風(fēng)味的改變聯(lián)系在一起呢？眼見(jiàn)為實(shí)，只要學(xué)生能發(fā)現(xiàn)的，讓他們自己發(fā)現(xiàn)，能親眼看到的，創(chuàng)造條件讓他們看到。饅頭暄軟是因?yàn)榻湍妇a(chǎn)氣，但氣體產(chǎn)生及釋放過(guò)程學(xué)生沒(méi)能經(jīng)歷，教師設(shè)計(jì)了酵母菌產(chǎn)氣的實(shí)驗(yàn)裝置，當(dāng)裝有酵母菌培養(yǎng)液的礦泉水瓶中的氣體使套在瓶口的氣球鼓起，學(xué)生的整齊的“哇”一聲已經(jīng)足以造成了沖擊。之后用未經(jīng)過(guò)酵母菌發(fā)酵過(guò)的面制作饅頭和處理過(guò)的饅頭對(duì)比，學(xué)生一目了然。

米酒中代謝產(chǎn)物通過(guò)品嘗不是難題，但產(chǎn)生米酒的微生物神秘不見(jiàn)。當(dāng)學(xué)生在鏡下看到產(chǎn)生米酒的竟然還是酵母菌，真的不敢確認(rèn)，怯怯地問(wèn)：酵母菌怎么還會(huì)產(chǎn)生酒精？放大這個(gè)過(guò)程就是要突顯微生物們的特性，他們的活動(dòng)受著諸多因素的影響，會(huì)產(chǎn)生不同的代謝產(chǎn)物，學(xué)生在矛盾糾結(jié)中理解了“微生物的特性”和“代謝產(chǎn)物”。當(dāng)這兩種食品的風(fēng)味與微生物的特性的關(guān)系明了后，毛豆腐、酸奶的形成只是幫助學(xué)生累積事實(shí)經(jīng)驗(yàn)了。

感知事實(shí)的環(huán)節(jié)后需要幫助學(xué)生歸納，抽提概念，穿插在中間的思維引導(dǎo)的問(wèn)題支架是：

1）你能說(shuō)清楚饅頭、米酒不同風(fēng)味是如何形成的嗎？2）還有哪些微生物產(chǎn)生的物質(zhì)被人們利用，改變食品的風(fēng)味？3）人們常用做發(fā)酵的微生物有哪幾類？

問(wèn)題設(shè)計(jì)意圖：第一個(gè)問(wèn)題設(shè)計(jì)是引導(dǎo)學(xué)生將所經(jīng)歷的的概括總結(jié)，學(xué)生是要形成抽象概念，對(duì)學(xué)生屬于上位學(xué)習(xí)。第二個(gè)問(wèn)題設(shè)計(jì)引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)對(duì)形成概念進(jìn)行拓展強(qiáng)化，對(duì)學(xué)生是下位學(xué)習(xí)。第三個(gè)問(wèn)題設(shè)計(jì)加入了“技術(shù)”的內(nèi)涵進(jìn)來(lái)，將前面的分解概念進(jìn)行綜合而設(shè)計(jì)的支架，對(duì)概念內(nèi)涵進(jìn)行豐富。

4.撤銷支架

撤銷支架應(yīng)用了一個(gè)拓展實(shí)踐：選取一種應(yīng)用發(fā)酵技術(shù)制作的食品，闡述其制作原理及制作過(guò)程和技術(shù)關(guān)鍵。

“傳統(tǒng)生物技術(shù)”一節(jié)課的內(nèi)容選取和組織開(kāi)展，與生活聯(lián)系緊密，將微觀原理和宏觀現(xiàn)象、技術(shù)融合，學(xué)生在兩節(jié)課中有豐富的動(dòng)手、動(dòng)腦、視覺(jué)、味覺(jué)等多種體驗(yàn)，與“豐富的發(fā)酵現(xiàn)象親密“接觸”?！鞍l(fā)酵”這個(gè)書(shū)本和生活又熟悉又陌生的專業(yè)術(shù)語(yǔ)漸漸被學(xué)生揭開(kāi)面紗，向?qū)W生“開(kāi)放”了。當(dāng)然，如果教學(xué)只停留在感受“發(fā)酵現(xiàn)象”是不足夠的，教師在學(xué)生感受到鮮活的發(fā)酵現(xiàn)象后，需要引導(dǎo)學(xué)生把宏觀現(xiàn)象和抽象原理聯(lián)系起來(lái)，學(xué)生慢慢發(fā)現(xiàn)發(fā)酵現(xiàn)象的本質(zhì)和規(guī)律，概念自然生成。學(xué)生經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐活動(dòng)，從感性到理性，從學(xué)習(xí)理解到實(shí)踐應(yīng)用，從概念形成到科學(xué)解釋，能力得到提升。08E62C2A-6DE9-4404-B157-458B3935F4F6