STEAM教育理念与高中生物教学融合的应用研究

蒋吉军

摘要：随着社会的不断发展，高中生物课程的改革理念也在不断强调教育理念与教学模式的融合，加强学生在生物方面的学习能力。STEAM教育理念作为时代的产物，对高中生物的教学模式有着重要作用。本文对STEAM教育理念与高中生物传统发酵技术的应用进行研究，从而在实践教学中提升学生学科素养。因此需要对教材进行分析，从而在STEAM教育理念下，对传统发酵技术泡菜、腐乳的制作进行应用研究。

关键词：生物教學;发酵技术;应用研究

在当今的教学模式中，倡导理论与实际相结合的原则。高中生物作为高中生的必修课，其存在有着重要意义。在此科目的教学课程中，教师应将STEAM教育理念融入到教学方式中，从而让学生在实践中逐渐掌握生物发酵技术，并加深对这一知识点的理论学习。

一、概念分析

（一）STEAM教育理念

STEAM从STEM一词发展中来，STEAM为科学、技术、工程、数学四个单词的首字母缩写，STEAM教育旨在将各个学科能够有机的整合，有利于学生对知识相互关系掌握理解的同时，使得学生分析、解决问题的能力及创新、合作等意识得到好的发展。在生物教学中运用STEAM教育可以更好地体现理论与实际之间的练习，帮助学生通过解决实际问题培养学生的STEAM素养，提升学生的科学素养。

（二）教材分析

泡菜，古称葅，是指为了长时间存放经过发酵的蔬菜。从古至今，泡菜是宴席上的常客，并且历史悠久。流传至今，有时也能在餐桌上见到泡菜的身影。腐乳，古称菽乳，是由豆腐用酒糟腌过发酵而成的产物。至今已有一千多年的历史，是我国特有的发酵制品之一。在进行实验教学的过程中，教学目的是将STEAM教育理念融入教学当中，引导学生掌握发酵技术。

二、应用研究

（一）研究目标

以STEAM教育理念与生物传统的发酵技术相融合为原理，根据示意图以及提供的材料完成泡菜和腐乳的制作。在此过程中明白制作原理，从而掌握生物发酵技术。

（二）基础知识

泡菜是一种发酵蔬菜制品，蔬菜原料多种多样，成本较低，使用方便。泡菜制作原理是乳酸菌在无氧条件下，将葡萄糖分解成乳糖。在厌氧环境下进行制作，从而产生特殊风味。并且制作要点是水盐比例、香辛料、以及保证无氧环境。

在腐乳制作过程中，多种微生物参与了豆腐的发酵，如青霉、酵母、毛霉等，其中起主要作用的是毛霉。毛霉是一种丝状真菌，通常可以观察出毛霉的产生，并使豆腐产生特殊风味，经常应用于腐乳等发酵工艺。

（三）重点难点

重点：STEAM教育理念与生物传统技术为基础，研究泡菜和腐乳制作过程的主要原理。

难点：制作过程中影响泡菜和腐乳的条件把控。

（四）设计思路

1、引入课题

教师首先将STEAM教育理念融入教学中，其次向大家提出问题：“同学们吃过泡菜和腐乳吗？”根据学生的回答，教师继续提问：“同学们想知道泡菜和腐乳怎么制作的吗？同学们想不想自己亲手制作泡菜和腐乳呢？”通过教师的发问激发学生的制作兴趣，再利用现代化技术向学生们展示泡菜和腐乳的相关图片以及制作过程的相关音频，从而引入课题。

2、知识介绍

对于传统发酵技术的教学，教师需要理解STEAM教育理念并引导学生认识微生物的发酵作用，从而了解生物知识的运用。在此过程中，会涉及各种微生物，例如，毛霉、酵母菌等在泡菜及腐乳制作时的作用。教师应引导学生先将生物课本中发酵技术的相关实验流程阅读一遍，然后通过教师的正确指导进行各实验小组进行讨论交流。

（五）制作过程

1、泡菜制作

（1）准备材料：蔬菜（一般用白菜、萝卜、黄瓜等）、添加的香辛料（花椒、八角等）、白酒、食盐、糖、泡菜坛子。

（2）制作步骤：将蔬菜清洗干净，切成3—4cm长的小块。泡菜坛子用热水洗净。将蔬菜、香辛料以及材料混合并装入坛中。将坛口用水封好，隔绝空气。

泡菜发酵分为三个时期。分别是：发酵前期、发酵中期、发酵后期，前期将蔬菜刚放入坛子中，表面附着微生物，通过细菌发酵产生二氧化碳，二氧化碳以气泡的形式放出，逐渐使坛中形成缺氧的环境。中期由于乳酸量的增多，PH值下降，形成缺氧环境，使酵母菌、霉菌等菌类的活动受到抑制，从而到达成熟时期，使坛中的蔬菜具有酸味。后期，当乳酸的浓度达到一定的积累，发酵的速度变得缓慢。

腌制时间大约一周就可以开坛使用，也可在此过程中加入新鲜蔬菜，不断食用。新鲜蔬菜在加入泡菜坛中后，由于汁液已达到特定浓度，会加速新鲜蔬菜的腌制。

2、腐乳制作

（1）准备材料：豆腐、食盐、酒、香辛料（花椒、八角等）、玻璃瓶。

（2）制作步骤：将准备好的含水量70%左右的豆腐，切成大小适中的块状。将豆腐块放在笼屉中并将温度控制在15—18℃，使其具有一定的湿度，直到有毛霉长出。将长满毛霉的豆腐块整齐的摆在玻璃瓶中，铺一层豆腐块加一层盐，越接近瓶口处盐越是放的多量，最后封口，腌制时间为八天左右。

配置卤汤，由于卤汤直接关系到腐乳的色香味。因此卤汤要用香辛料和酒按一定的比例配置成。酒量控制在12%左右。然后将卤汤加入到豆腐中，瓶口用胶条密封，最后可用酒精等对瓶口进行灭菌密封。

（四）答疑解惑

1、加入白酒有什么作用？

白酒可以抑制泡菜在腌制时表面其它细菌的生长，同时也是一种调味料，增加醇香。

2、制作腐乳时为什么要用含水量为70%左右的豆腐做腐乳？

含水量高的豆腐制作豆腐不易成形。

3、制作腐乳时为什么先要用盐腌制？

食盐能够防止其它细菌的污染，防止豆腐在腌制过程中出现腐败的现象。

总结：

综上所述，通过将STEAM教育理念与生物发酵技术的融合，从而完成泡菜和腐乳的制作，引导学生在新的教育理理念的背景下以合作的方式完成生物中发酵技术的实践，从而提升学生对生物知识的掌握能力以及运用能力，达到教学目的。

参考文献：

[1]毕金峰.自然发酵酸菜汁中乳酸菌的分离、筛选及发酵剂的筛选[刀].沈阳农业大学学报，2000，3（14）： 346- 349.

[2]杨瑞鹏.几种酸泡菜中乳酸菌区系及主要发酵等吼酸菌分离鉴定与发酵生理的研究[D].武汉：华中农业大学硕士学位论文，1985.