中圖分類號(hào)：G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

摘：要：本文以“酒曲發(fā)酵食品的制作”為例，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用學(xué)科知識(shí)與跨學(xué)科觀念，了解酒曲發(fā)酵食品的相關(guān)知識(shí)，自制并完善發(fā)酵實(shí)驗(yàn)裝置，使其在跨學(xué)科實(shí)踐的過(guò)程中掌握勞動(dòng)技能，提高解決實(shí)際問(wèn)題的能力，培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力，發(fā)展其生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

2022年，教育部先后發(fā)布了《義務(wù)教育課程方案》和《義務(wù)教育勞動(dòng)課程標(biāo)準(zhǔn)》，要求義務(wù)教育階段將勞動(dòng)課程作為中小學(xué)生的必修課，體現(xiàn)了黨和政府對(duì)義務(wù)教育階段學(xué)生勞動(dòng)教育的重視。同時(shí)，《義務(wù)教育生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》（以下簡(jiǎn)稱《義教課標(biāo)》中首次設(shè)立“生物學(xué)與社會(huì)·跨學(xué)科實(shí)踐”學(xué)習(xí)主題，要求培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用多學(xué)科的知識(shí)和方法，解決實(shí)際問(wèn)題的能力?！读x教課標(biāo)》根據(jù)義務(wù)教育生物學(xué)課程內(nèi)容，提供了模型制作、植物栽培和動(dòng)物飼養(yǎng)、發(fā)酵食品制作三大類的跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)。酒曲發(fā)酵食品的制作本身就是一種勞動(dòng)活動(dòng)，其以微生物發(fā)酵為核心，聯(lián)系語(yǔ)文、物理、化學(xué)等學(xué)科，要求學(xué)生綜合運(yùn)用各學(xué)科知識(shí)，在制作酒曲發(fā)酵食品的過(guò)程中提高解決實(shí)際問(wèn)題的能力，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)的協(xié)作意識(shí)和創(chuàng)新意識(shí)，掌握勞動(dòng)技能。

1“酒曲發(fā)酵食品的制作”跨學(xué)科課例設(shè)計(jì)

“酒曲發(fā)酵食品的制作”跨學(xué)科主題實(shí)踐活動(dòng)的對(duì)象為八年級(jí)學(xué)生，其掌握了一定程度的生物學(xué)、語(yǔ)文、物理學(xué)科相關(guān)知識(shí)，但還沒(méi)有系統(tǒng)學(xué)習(xí)過(guò)化學(xué)學(xué)科。因此，學(xué)習(xí)任務(wù)只涉及簡(jiǎn)單的化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作，不要求學(xué)生掌握化學(xué)反應(yīng)的原理性知識(shí)。筆者基于《義教課標(biāo)》要求和學(xué)生學(xué)情，以真實(shí)問(wèn)題為驅(qū)動(dòng)，設(shè)計(jì)以下四個(gè)學(xué)習(xí)任務(wù)。

1.1任務(wù)1：查找資料，了解酒曲發(fā)酵食品的歷史起 源和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值

教師展示蘭州本土酒曲發(fā)酵食品圖片，提出問(wèn)題：什么是酒曲發(fā)酵食品？酒曲發(fā)酵食品有何營(yíng)養(yǎng)價(jià)值？

酒曲發(fā)酵食品如何進(jìn)入人們生活？學(xué)生結(jié)合教師提出的問(wèn)題針對(duì)性地查找資料，了解并匯報(bào)酒曲發(fā)酵食品的歷史起源和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。

設(shè)計(jì)意圖：教師通過(guò)讓學(xué)生查閱資料了解酒曲發(fā)酵食品的歷史起源和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，既提高了學(xué)生收集、整理資料的能力，同時(shí)拓展了其生物學(xué)知識(shí)和歷史知識(shí)。課堂上學(xué)生根據(jù)收集到的資料進(jìn)行展示和討論，學(xué)生在合作、交流中主動(dòng)獲取知識(shí)，豐富其知識(shí)儲(chǔ)備。

1.2任務(wù)2：觀察酵母菌的發(fā)酵現(xiàn)象，明確其生存條件

學(xué)生在查找資料的過(guò)程中，知道發(fā)酵食品源于微生物的發(fā)酵現(xiàn)象，而酒曲中主要含有根霉菌、毛霉菌及酵母菌。教師緊接著介紹米酒和甜醅子的制作流程（見(jiàn)圖1）和發(fā)酵原理。

教師展示材料：酒曲發(fā)酵食品的制作需要先利用微生物將作物中的淀粉轉(zhuǎn)化為葡萄糖，該步驟被稱為糖化，葡萄糖在酵母菌的酶的作用下被轉(zhuǎn)化為酒精。在發(fā)酵過(guò)程中，糯米或燕麥中的蛋白質(zhì)被分解為氨基酸，淀粉被分解為葡萄糖，接著少量的酵母菌又將葡萄糖轉(zhuǎn)化為酒精，最終制成香甜可口、營(yíng)養(yǎng)豐富的發(fā)酵食品。酒曲中發(fā)揮主要作用的微生物是根霉菌，其最適的生長(zhǎng)溫度為 ，而酵母菌主要用于分解葡萄糖，其在有氧環(huán)境下將葡萄糖轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水，在無(wú)氧環(huán)境下將葡萄糖轉(zhuǎn)化為酒精和水。

教師提出問(wèn)題：如何在實(shí)驗(yàn)中觀察酵母菌的發(fā)酵現(xiàn)象，并檢測(cè)酵母菌發(fā)酵產(chǎn)生的物質(zhì)？教師展示實(shí)驗(yàn)器材，師生合作設(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

教師繼續(xù)提出問(wèn)題：如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究酵母菌生長(zhǎng)所需的最適溫度？學(xué)生在課后進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)，并在課堂上交流實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

通過(guò)完成以上實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可得出結(jié)論：酵母菌為兼性慶氧菌，在無(wú)氧和有氧條件下均可生存，其發(fā)酵能夠產(chǎn)生二氧化碳、水和酒精。室溫條件下，酵母菌生長(zhǎng)繁殖速度較慢，其最適生長(zhǎng)溫度為 ；溫度過(guò)高時(shí)，酵母菌生長(zhǎng)緩慢甚至停止生長(zhǎng)。

設(shè)計(jì)意圖：學(xué)生依據(jù)研究主題，結(jié)合相關(guān)的科學(xué)知識(shí)或生活經(jīng)驗(yàn)，創(chuàng)造性地利用簡(jiǎn)易器材，設(shè)計(jì)可行的研究方案。在實(shí)施研究方案的過(guò)程中，教師應(yīng)記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，引導(dǎo)學(xué)生逐步形成嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的態(tài)度。

1.3任務(wù)3：檢測(cè)市場(chǎng)上符合食品生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)的米酒和甜醅子的酒精度及感官品質(zhì)

教師展示資料：符合食品安全要求的米酒酒精度應(yīng)大于等于 0.5%vol ，符合食品安全要求的甜醅子酒精度應(yīng)為 。教師播放視頻演示酒精度的測(cè)量方法：準(zhǔn)備酒精計(jì)、溫度計(jì)各一支。將調(diào)制好的待測(cè)酒倒入潔凈、干燥的 100mL 量筒中，靜置數(shù)分鐘后等待酒中氣泡消失，將酒精計(jì)垂直懸空放入，同時(shí)插入溫度計(jì)，平衡約 5min ，水平觀測(cè)，讀取酒精度與待測(cè)酒的體積，同時(shí)記錄溫度。最終根據(jù)測(cè)得的酒精計(jì)示值和溫度，查表、換算成 時(shí)的酒精度。

接著，教師提供判斷米酒和甜醅子品質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)（見(jiàn)表1），學(xué)生對(duì)照表格中的要求，從形態(tài)、色澤、滋味、雜質(zhì)、酒精度等方面檢測(cè)不同品牌的米酒和甜醅子，并以檢測(cè)記錄單的形式展示結(jié)果。

設(shè)計(jì)意圖：學(xué)生能夠在檢測(cè)不同品牌米酒和甜醅子的實(shí)踐活動(dòng)中掌握檢驗(yàn)產(chǎn)品質(zhì)量的方法，既掌握了跨學(xué)科知識(shí)，也提高了其實(shí)踐能力。

1.4任務(wù)4：合作制作米酒和甜醅子，設(shè)計(jì)發(fā)酵裝置

學(xué)生通過(guò)完成任務(wù)2，明確了制作米酒和甜酷子的一般步驟，教師根據(jù)制作過(guò)程中的注意事項(xiàng)提出問(wèn)題串： ① 對(duì)于制作發(fā)酵食品所用的容器和食材，有何要求？ ② 是否酒曲的量越多，發(fā)酵效果越好？酒曲和糯米的比例是多少？ ③ 酒曲發(fā)酵食品的發(fā)酵溫度應(yīng)在 左右，如何控制溫度？ ④ 如何控制發(fā)酵時(shí)間，以得到品質(zhì)最佳的發(fā)酵產(chǎn)品？

學(xué)生討論得出：發(fā)酵食品對(duì)菌種要求嚴(yán)格，不能讓雜菌進(jìn)入發(fā)酵裝置，可采用高溫煮沸的方式滅殺容器和食材中的微生物；應(yīng)該嚴(yán)格按照酒曲說(shuō)明書上的用量；可以在酸奶機(jī)中發(fā)酵，或靠近暖氣發(fā)酵，并用溫度計(jì)測(cè)量家中暖氣片附近溫度，保證溫度在 左右時(shí)，用棉被將發(fā)酵裝置包裹起來(lái)，放置在暖氣片附近；發(fā)酵過(guò)程中應(yīng)每隔12h檢查一次，當(dāng)觀察到糯米中間的小洞中出現(xiàn)清澈的液體且聞到酒香時(shí)，說(shuō)明發(fā)酵成功。

學(xué)生合作制作米酒和甜酷子，并在發(fā)酵結(jié)束后檢測(cè)自制酒曲發(fā)酵食品的酒精度、形態(tài)、色澤、滋味和含雜質(zhì)情況，分析發(fā)酵實(shí)驗(yàn)是否成功。

教師提出問(wèn)題：制作成功的發(fā)酵食品在室溫下會(huì)緩慢持續(xù)發(fā)酵，在不添加防腐劑的情況下應(yīng)如何延長(zhǎng)其保質(zhì)期？學(xué)生討論得出方案：低溫保存或者煮沸后保存等。

設(shè)計(jì)意圖：如何設(shè)計(jì)發(fā)酵裝置是此項(xiàng)目的難點(diǎn)，學(xué)生基于生活經(jīng)驗(yàn)和已有知識(shí)設(shè)計(jì)方案，并在實(shí)踐中不斷完善、修正方案，最終基于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出結(jié)論。學(xué)生在解決實(shí)際問(wèn)題的過(guò)程中，內(nèi)化并理解生物學(xué)知識(shí)，發(fā)展生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

2對(duì)初中生物學(xué)跨學(xué)科教學(xué)的思考

2.1挖掘本土生物學(xué)資源，捕捉跨學(xué)科素材

學(xué)生在八年級(jí)學(xué)習(xí)微生物類群和發(fā)酵技術(shù)相關(guān)知識(shí)后，對(duì)微生物在生產(chǎn)中的應(yīng)用探究興趣濃厚，而來(lái)酒和甜醅子就是利用微生物的發(fā)酵制得的發(fā)酵食品。學(xué)生在日常生活中經(jīng)常見(jiàn)到酒曲發(fā)酵食物，但對(duì)其發(fā)酵原理并不清楚。針對(duì)學(xué)生的興趣點(diǎn)，本課例將酒曲發(fā)酵食品的制作作為跨學(xué)科主題，并將其引入生物學(xué)課堂，讓學(xué)生在制作發(fā)酵食品的過(guò)程中理解發(fā)酵原理，提高勞動(dòng)技能。教師在日常教學(xué)中可多挖掘?qū)W生身邊的生物學(xué)素材，并加以整合，進(jìn)行跨學(xué)科教學(xué)。

2.2聚焦真實(shí)問(wèn)題情境，尋找跨學(xué)科契合點(diǎn)

教育教學(xué)的最終目的是促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展，而核心素養(yǎng)是學(xué)生在真實(shí)問(wèn)題情境中解決復(fù)雜問(wèn)題時(shí)表現(xiàn)出來(lái)的能力與品格，因此教學(xué)應(yīng)該根植于真實(shí)的問(wèn)題或者情境。真實(shí)問(wèn)題情境的跨學(xué)科主題側(cè)重在某一主題領(lǐng)域下創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境，用具有趣味性和挑戰(zhàn)性的真實(shí)問(wèn)題驅(qū)動(dòng)不同學(xué)科相互協(xié)作，讓學(xué)生根據(jù)已有經(jīng)驗(yàn)主動(dòng)去尋求新知識(shí)，將新知和舊知聯(lián)系起來(lái)，產(chǎn)生內(nèi)化和應(yīng)用，從而重建自己的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。在這種方式下，跨學(xué)科不以“跨”為目的，各學(xué)科間也不是簡(jiǎn)單的疊加關(guān)系，而是因解決問(wèn)題的需要而聯(lián)系在一起，這就避免了跨學(xué)科程度不足和學(xué)科聯(lián)系牽強(qiáng)的情況，從而促進(jìn)多個(gè)學(xué)科自然有機(jī)地融合。筆者以現(xiàn)實(shí)生活中學(xué)生感興趣的發(fā)酵食品的制作為跨學(xué)科實(shí)踐主題，引發(fā)學(xué)生的關(guān)注和參與。學(xué)生在追尋發(fā)酵歷史、理解發(fā)酵原理、設(shè)計(jì)發(fā)酵裝置、檢測(cè)發(fā)酵產(chǎn)品品質(zhì)的過(guò)程中綜合應(yīng)用了語(yǔ)文、生物學(xué)、物理、化學(xué)等學(xué)科的知識(shí)點(diǎn)，形成了健康飲食理念，掌握了勞動(dòng)技能。

2.3堅(jiān)持學(xué)科立場(chǎng)，提煉跨學(xué)科核心思想

跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)必須立足學(xué)科本體，依托各自學(xué)科的知識(shí)基礎(chǔ)，只有堅(jiān)持學(xué)科立場(chǎng)的跨學(xué)科，才能避免庸俗化和淺表化。3教師能夠統(tǒng)整課程內(nèi)容形成主題，聯(lián)結(jié)生物學(xué)與其他學(xué)科、社會(huì)生活之間的內(nèi)在關(guān)系，更加專注于培養(yǎng)“完整的人”。例如，“酒曲發(fā)酵食品的制作”的本質(zhì)是發(fā)酵原理和發(fā)酵過(guò)程的控制，這意味著教師必須以發(fā)酵食品的制作為主線，以發(fā)酵歷史、發(fā)酵條件的控制、發(fā)酵產(chǎn)物的檢測(cè)等任務(wù)為線索，科學(xué)地融人其他學(xué)科和勞動(dòng)技能教育，形成相互滲透、相互支持和相互促進(jìn)的整體性學(xué)習(xí)主題。

參考文獻(xiàn)

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