基于PBL 的初中生物学综合实践设计

一、教材与学情分析

在日常生活中，人们利用微生物分解有机物产生乳酸或酒精的特点，可以制作出美味的发酵食品，酸奶就是一种营养丰富，酸甜可口的发酵食品，根据《义务教育生物学课程标准（2022年版）》的内容指向，本节内容与现代生物技术、日常生活生产的关系紧密，学习本节内容对提升学生对课本理论知识的应用能力。根据教育心理学的已有研究成果及实际教学经验等综合分析，本阶段学生认知水平正处在小学到初中的过渡时期，其逻辑思维和抽象思维能力正处于快速发展期，仍需要依靠感性刺激来辅助他们对知识的吸收与内化。

二、学科切入

问题式学习（PBL）是一种以学生为中心的教学方法，强调通过解决真实问题来促进学生的学习。PBL 强调学生通过自主探究、合作实践解决问题，最终实现知识的建构与能力的发展，这与 “酸奶发酵”课程所具有的探究性、趣味性、灵活性等特点高度匹配。

酸奶发酵过程涉及微生物（乳酸菌）的代谢活动、环境因素（温度、时间、pH）对生物活动的影响等生物学核心知识，以 “自制酸奶” 为主线任务设计问题，符合 PBL “从生活走进科学” 的情境创设原则 [1]。此外，“酸奶发酵” 可衍生出一系列探究性问题，这些问题既与 “细菌的代谢”“无氧呼吸” 等知识点环环相扣，又能在解决问题的过程中，引导学生从现象探究本质，体现 PBL “以问题为导向” 的特征。

三、活动设计（2 课时）

（一）实验准备：本次活动分理论讲解、实验室制作两部分，实验用具如下：

牛奶、玻璃容器、乳酸菌（可选用 ① 冻干乳酸菌粉； ② 经活化培养的实验室纯菌； ③ 市售含活菌酸奶）、白砂糖、勺子、煮锅。（注：① 牛奶不可以用脱脂牛奶； ② 酸奶 CFU⩾1×10^⋅8/g ）[3]。

（二）实践过程

（1）理论讲解

环节1：视频导入， ① 香皂洗手视频； ② 益生菌酸奶视频问题一：细菌对我们的健康有什么影响？

学生：有的有害，有的有利。

环节 1 所选两则广告播放频率较高，学生印象深，一方面可以引起学生的兴趣，营造轻松的课堂氛围，另一方面自然过渡到本节课的课题。

环节2：问题二：“酸奶中的有益菌是什么呢？”

学生回答：乳酸菌。

教师：酸奶是如何制作的？我们通过今天的课程《发酵食品的制作》来学习。

环节3：讲解乳酸菌的概念、种类，并展示结构。

环节2 与环节3 使学生对乳酸菌有初步了解，学生进入学习状态，激发探究酸奶的制作原理及过程的兴趣。此外，学生能理解乳酸菌发酵制作酸奶的原理，能评估自制酸奶的安全性并提出改进方案，形成对自己与他人健康负责的态度，对学生接下来的实验过程有帮助 [2]。

（2）实验室制作

环节 1： ① 详细讲解实验室安全注意事项，逐步提升实验素养，保证实验的顺利开展； ② 增设“食品安全”讲解，强调巴氏奶必须一次用完、避免交叉污染；实验结束后，所有酸奶须经教师签字方可品尝；出现霉斑一律丢弃； ③ 家长签署“自制酸奶品尝知情书”。

环节 2：分发实验手册，各小组合作设计实验方案，聚焦 pH、接种量、底物浓度等关键变量，实验可选用预设温度 （35/40/45 ℃ ）、预设接种量 （1%、 3% 、 5% ）、预设加糖量 （0% 、4%、8%），提高活动效率。

环节 3：教师围绕酸奶发酵核心环节，以层层递进的问题链（可根据学生基础择优选用）引导学生探索（表 1-1），但不局限于表格中的问题[4]。

表1-1 “酸奶发酵”问题链

问题设计原则：问题串应围绕酸奶发酵这一实验，基于问题驱动式学习来设计，涵盖实验原理、操作细节及现象分析，可以引导学生理解无菌操作的核心意义，同时培养控制变量的实验思维。也可以引导学生关注菌种活性对实验的作用，强化材料影响结果的意识，深化对微生物代谢类型的理解，呼应核心概念，将环境因素对生物活动的影响具象化，学生从现象归纳规律，培养归纳能力，设置与社会生活相关的问题，可帮助学生构建 “生物与社会” 的联系。

环节4：巡堂指导与方案优化

检查各小组实验方案的完成进度与正确率，教师针对方案中的错误内容纠错，可使用“错误分析单”，营造容错氛围。

四、结语

从教学实践来看，活动既呼应了《义务教育生物学课程标准（2022年版）》中 “注重与现实生活的联系“发展科学探究能力” 的要求，又深化了对 “细菌代谢”“环境因素影响生物活动” 等核心概念的理解。问题链的递进设计能够引导学生突破单一知识点的记忆，形成知识网络，同时在小组合作、误差分析、成果分享中，培养了实证精神、合作意识和创新思维。这种 “从生活到科学，从实践到认知” 的模式，不仅让学生体会到生物技术的实用价值，更构建了 “做中学、学中思”的生物学学习新路径。

未来教学中，可进一步拓展实践维度，如结合当地发酵食品（如泡菜、米酒）设计延伸任务，或引入微生物检测技术（如显微镜观察乳酸菌）深化探究深度，让 PBL 在初中生物学实践教学中发挥更大的育人价值。

参考文献

[1] 丁卫萍 . 基于科研资料的发酵工程单元复习教学设计 [J]. 中学生物学 ，2025，41（05）：17-18+21.

[2] 郑柏森 . 基于核心素养培养的初中生物教学策略探析 [J]. 教育界 ，2025，（08）：44-46.

[3] 张晓悦 ， 何杉 ， 季国志 ， 等 . 传统酸奶与植物基酸奶加工工艺与品质对比分析 [J]. 中国乳品工业 ，2025，53（07）：44-50.DOI：10.19827/j.issn1001-2230.2025.07.007.

[4] 陆茜.“口岸安全”情境下问题驱动的单元复习教学——以“生物的多样性”为例 [J]. 中学生物教学 ，2025，（14）：34-36.

基金项目：四川省一流本科课程（YLKC01618）；四川师范大学 2024 年度人才培养质量和教学改革校级项目（2024-3-26）；四川师范大学生命科学学院 2024 年质量工程建设专项教改项目（2024LSJ001）.

作者简介：何清清（2001—），女，汉族，四川南充人，硕士研究生在读，单位：四川师范大学生命科学学院 ; 研究方向：学科教学（生物）。

通讯作者：付长坤