基于化学、生物和生活实践相融合的STEM课程教学实录

本节课的授课对象为七年级学生，以制作馒头这一生活实践为主题，整合生物和化学学科的相关教学内容，如生物学科中酵母菌的结构及呼吸方式，化学学科中pH的测定、酸的化学性质和酸碱指示剂等教学内容，创设课堂教学情境与学习任务，有效地发展了学生问题解决和综合运用多学科知识的能力以及科学探究的能力。具体教学实录如下：

导入：看到摆在面前的各式食材和用品，相信同学们已经猜到了，本节课我们的任务就是制作馒头。提到馒头，你头脑中浮现出的是什么样子的呢？

生：白白的，胖胖的……

师：其实呀，馒头不但有着丰满可爱的外表，更有着丰富营养的内在。馒头中富含丰富的糖类、蛋白质、油脂、维生素和钙、铁等矿物质元素，不但给人提供丰富的营养物质，还具有养胃消胀等功效，随着人们生活品质的提高，馒头的样式也开始变得五彩缤纷了。

投影：各种颜色和造型的馒头。

师：为了制作这样的集颜值和营养于一身的馒头，给大家准备的辅料有紫甘蓝汁、菠菜汁和南瓜泥，这些蔬菜不但富含各种天然色素而且还富含多种人体必需的维生素，用它们做出的馒头颜值与营养兼备。馒头虽小，学问却不少，为此老师特意请来了五星级饭店的面点大师给大家传授做馒头的方法，有请孙师傅。

孙师傅：详细介绍蒸制馒头的一般过程及注意事项。

师：相信大家现在已经明白如何制作馒头了。本节课各组要挑战的任务是：利用已有的面粉（400g左右）和食材（紫甘蓝汁、菠菜汁和南瓜泥少许），至少制作4个馒头，而且造型要独具艺术特色。

生：各小组明确分工→和面→设计样式→制作馒头。（创作完成后，在保温箱内进行醒发，大约30min）

师：哪位同学知道在和面时加入酵母有什么用？（酵母中有酵母菌，发酵后可以产生气体）酵母发酵的原理是不是这样呢？各小组可以通过下面这个小实验自行探究一下。

实验材料：白糖、酵母菌、清水、玻璃棒、锥形瓶、气球、水浴锅。

实验步骤：将适量的白糖和酵母菌混合，加入清水，用玻璃棒搅拌均匀，倒入锥形瓶中，套上气球，放置于40摄氏度水浴锅中，15分钟后观察现象，闻气味。

生：按步骤进行实验。

师：酵母菌是一种单细胞的真菌，必须借助显微镜才能观察到它，旁边的5台显微镜中展示了放大400倍的酵母菌，同学们可以用显微镜观察一下。谁能说一说你看到了什么？

生：有一些很小的蓝色的圆形结构。

师：不错，你们看到的卵圆形结构就是酵母菌。

师：这是显微镜下用美蓝染色的酵母菌，有的染成蓝色，有的是透明的，细胞膜有选择透过性，短时间内美蓝无法对活体酵母菌染色，猜测一下哪一种颜色的酵母菌是有活性的呢？

生：透明的。

师：通过酵母菌结构图我们可以观察到，酵母菌和高等植物的细胞一样，有细胞核、液泡、细胞质、细胞膜、细胞壁等结构，那么酵母菌是如何进行繁殖的呢？

师：酵母菌的最适宜的生长温度是27摄氏度左右。所以我们和面时推荐用40摄氏度的温水，和好的面团放在温暖的地方才能较快发酵。

师：现在大家可以取出水浴锅中的锥形瓶了，你观察到了什么？

生：锥形瓶内不断有气泡冒出，气球鼓起来了。

师：去掉气球，闻一闻有什么味道。

生：能夠闻到酒精的味道，好像还有一股酸味。

师：酵母发酵的过程中究竟发生了什么变化？各组同学可以用iPad在网上查阅资料，寻找以上现象产生的原因。

生：查阅酵母有氧呼吸和无氧呼吸的相关内容。

师：在发面的过程中，如果发酵时间过长，就会产生酸味，谁能根据所查阅的资料解释一下这种酸味物质是怎么产生的？（可能是二氧化碳和水反应生成的碳酸使面团发酸的）这是我用酵母发酵了12个小时左右的面团（分发给各组一点），闻一闻（酸味比锥形瓶中闻到的重）。除了闻气味，我们还可以用实验的手段证明酸的存在。

投影：pH的测定方法。

生：把面团放到烧杯里，加少量水，用玻璃棒充分搅拌，用pH试纸测得面团溶液的pH大约为5或6，显酸性。

师：如果面团发酸了，蒸出来的馒头也是酸酸的，很难吃。常用的补救方法是用手多次蘸小苏打水反复揉面，感觉差不多的时候揪点面团尝尝，如果尝不出酸味就说明小苏打的用量刚刚好。同学们知道这是什么原因吗？

生：一定是小苏打把酸反应没了。

师：是不是这样呢？同学们可以从实验盒中取少量小苏打粉末于试管中，然后加入少量白醋，观察现象。（进行实验，观察到有气泡产生）

师：看来刚才这位同学的猜想是正确的。现在给各组一个额外的挑战任务——把一个发酸的面团制作成一个没有酸味的馒头。

师：我之前在蒸馒头的时候还遇到了这样一个奇怪的现象，最初我用紫甘蓝汁和的面团是紫色的，发酵一段时间后，面团闻起来有点酸，而且颜色变成了红色，我妈妈为了拯救这个面团，就往面里揉了些小苏打，结果馒头却变成了蓝色，这是怎么回事呢？我们还是借助实验来一探究竟吧。在各小组的实验盒里有一个盛有紫甘蓝汁液的纸杯，同学们可以把白醋逐滴加入到里面并搅拌，观察现象，然后再逐滴加入小苏打搅拌，观察现象。

生：进行实验。观察到加适量白醋后紫甘蓝汁液变成了红色，加适量小苏打后又变成了蓝色。

师：其实紫甘蓝富含丰富的紫甘蓝色素，遇到酸性或碱性物质会显示不同的颜色，是一种天然的酸碱指示剂，我们可以利用它来鉴别酸性和碱性物质，在料理中我们也可以利用紫甘蓝的这一特性来对食物进行染色。

作者简介：李玲杰（1983.3.7—），女，汉，吉林省长春市，本科，中教二级，化学教学。

编辑 冯志强