资源简介

环保酵素的制作与应用
---教学方案设计
活动背景分析
今年,全球性的新冠病毒疫情，改变了人们的生活，改变了对当代青少年国人彻底打破了对病毒的了解，揭开了病毒神秘的面纱。一叶知秋，也为同学们深入了解生态系统，了解微生物打开窗口。
一日三餐中，我们会留下很多的厨余垃圾，如瓜果皮、菜叶，剩米饭、残羹、冷炙等等，大部分家庭处理这些厨余垃圾的方法是，生的直接扔垃圾桶，熟的汤汤水水通过下水道冲走，残羹冷炙的固体还是会倒在垃圾桶中，第二天带下楼扔在小区垃圾站。有些会进行垃圾分类，对不同类别的垃圾分别进行填埋、焚烧、堆肥等无害化处理；而更多的家庭却是直接将厨余垃圾与生活垃圾扔在同一地方，被简易堆放或填埋，导致臭气蔓延，污染土壤和地下水体,而垃圾无害化处理的费用却非常高。利用微生物发酵，进行无害化处理，是垃圾分类更深层的探究。
酵素，又称为环保酵素、垃圾酵素，它是一种古老而又全新的环保材料。酵素是指通过微生物对水果蔬菜发酵，解毒增效，提取的一种含生物活性成分的液体。它是利用红糖、果蔬、水按一定比例混合，在好氧环境自然发酵获得的液体，这类酵素常用于堆肥，减少厨余垃圾。酵素存在于生态链的最低层，并且费用低廉，是人类净化地球最忠实的伙伴。
活动目标（总目标）
1、价值体认：通过环保酵素的探究活动，学会应用生态知识处理厨余垃圾，利用厨余垃圾制作出环保酵素的方法。激发学生对科学试验的爱好与兴趣，并形成积极的劳动观念和态度，并对其生涯规划意识和能力起到潜移默化的引导作用。
2、责任担当：在活动中，倡导学生将制作环保酵素的方法推广到每位同学的家庭中，做到垃圾分类处理、厨余垃圾家庭内降解，切实减轻环卫工人的负担，树立与强化环保意识。形成对自我、学校、社区负责任的态度和社会公德意识，初步形成环境保护观念。
3、通过探讨探究酵素的发酵过程，观察酵素气压、颜色、气味、菌膜形成等性状的变化，激发学生学习、探究的钻研精神。培养其深入思考并提出有价值的问题，将问题转化为有价值的研究课题，学会运用科学方法开展研究。能主动运用所学知识理解与解决问题，并做出基于证据的解释，形成基本符合规范的研究报告或其他形式的研究成果。
4、创意物化：运用生态学中微生物对有机物分解的原理，借用陈醋、黄酒、臭豆腐、红酒等制作技术制作酵素，解决垃圾分类中厨余垃圾末端处理问题。并以酵素洗手液为案例，制作和不断改进，试验出更多的新产品，如酵素洗碗液、洗头液、除臭剂、药剂等复杂的制品或用品，发展实践创新意识和审美意识，提高创意实现能力。帮助同学们养成劳动意识，培养我们的科学精神，提升其问题解决与技术运用的实践创新能力，帮助同学们提高学会学习与健康生活的自主发展素养等；
活动对象：中学生
活动时长：90分钟
活动准备：
序号 材料 数量
环保酵素制作
1 鲜水果、蔬菜等（3份） 4.5 kg
2 糖（1份） 1.5 kg
3 水（10份） 15 L
环保酵素应用
1 酵素原液（1份） 0.5 L
2 洗洁精（1份） 0.5 L
3 水（8份） 4 L
工具
1 矿泉水瓶 40 个
2 电子秤 5 台
3 量杯 10 个
4 水果刀 10 把
活动实施过程
活动一 环保酵素制作
（一）阶段目标
１.培养学生掌握厨余垃圾分类的方法，能准确分类分解处理厨余垃圾，准确提取其中的有机物废料和方法与技术；
2.培养其应用生态系统中微生物分解有机物的原理，设计环保酵素的制作流程，测算相关数据，装配酵素发酵瓶，成功制作环保酵素的思维能力；
3.训练学生能熟练使用电子秤、量杯、水果刀等试验仪器与工具的能力。
（二）重点难点：
1.设计制作流程、测算各项数据、称量相关材料；
2.在试验中达各组员配合默契，无明显误差；
3.根据材料预测有机物发酵过程，并采取方法处理。
（三）教学方式及时长：教学方式---实验实操法，时长：45分钟
（四）教学步骤：
1.导入:
（1）探究生活中陈醋、酱油、臭豆腐、黄酒、葡萄酒、啤酒等食品、饮料的制作技术。应用生态系统的知识，分析以上食品饮料的作用原理。
（2）进一步利用初中生态学知识，分析在生态系统中分解者（微生物）的作用机制，结合今年最热的话题---新冠病毒，阐述现代生物技术的社会价值与经济价值。
（3）引出本课主题---环保酵素的制作与应用，突显本活动的技术价值，分析环保酵素的社会价值与经济价值，刺激学生好奇心，激发学生的求知欲与探究的欲望，培养学生的生态意识与环保观念。
（4）实物体验：教师将以往制作是成品酵素分发给学生，让其观察其中颜色、闻其中气味，并取少量放在手心挤搓，感觉酵素质地。使学生亲近感悟实物中预测自己的试验成果，培养学生的对试验自信心。
2.了解基本活动过程：
设计――测算――称量――配制――贴标签――存放，观察――放气。
3.学生活动
（1）设计制作方案：
从厨余垃圾中分离筛选出合适的果皮、蔬菜等有机物，仅选择其中一种。
可根据不同材料设计制作不同香味的酵素。
（2）测算：
　　根据《活动任务单一》测算制作酵素所需各种原料，包括鲜水果、蔬菜、糖、水的量。
（3）取工具与材料：按试验设计方案与测算的结果，分工取所需的工具与材料，材料的取量参考测算结果估算；
（4）称量与配制：根据测算的数据，按《活动任务单二》要求称量出所需的材料，并记录相关数据。同时，依次装入瓶中。
（5）贴标签与存放：按附件三的要求制作标签，并贴在瓶中。将酵素存放于阴凉处，100天后，即可使用。
（6）观察、放气：存放的前一周，特别是前两天，注意观察酵素瓶气压的变化，并适当开瓶放气。或用缝衣针刺穿瓶盖，形成单向排气孔。
（7）清洗并归还工具：制作任务完成后，及时整理活动场面，处理剩余材料，清洗、整理工具，并归位。
4.活动分享总结：
分享:以小组为单位，分享你的制作酵素过程中的感受或经验。你觉得制作流程中哪些环节还需要改进，你有什么更好的建议。
总结表彰：从小组合作、设计方案、操作精确度、整体场面的整洁度条理性、对生态知识的掌握程度、对环保观念的态度等方面总结，表扬亮点，肯定成绩；着重学生对生态环保观念情感、认识、思想，可互相思考交流。
5.活动知识拓展与讨论：
（1）请你谈谈日常生活中，有哪些食品用品与酵素作用机理相似？
（2）以你学到的生态知识，举例谈谈你对微生物的了解。
活动二 环保酵素的应用
（一）阶段目标：
1.通过活动，加强学生动手的劳动能力。
2.通过对酵素应用价值的分析，培养学生对科学科技的经济价值与社会价值的认识。同时，也提高其劳动的兴趣。
3.通过精准、严谨的操作制作过程，让其体验生物或生态科学家的工作过程，养成科学学习工作的态度。
4.训练学生能熟练使用电子秤、量杯等试验仪器与工具的能力。
（二）重点难点：
1.设计制作方案、测算各项数据、称量相关材料；
2.按化学试验的要求，操作各种仪器与工具。
（三）教学方式及时长：教学方式---实验实操法，时长：45分钟
（四）教学步骤：
1.导入：
（1）讨论：延续前一活动后的任务，请你谈谈日常生活中，有哪些食品用品与酵素作用机理相似？这些物品有什么价值？你觉得酵素能用来做什么？
（2）实物体验：取已做好的酵素洗手液，摇起泡泡，涂在弄脏的手上，让学生验证酵素洗手液的去污效果，对皮肤的滋润与伤害程度，以及香味。从教师的亲身体验活动中，激发学生制作酵素制品的兴趣。
2.了解基本活动过程：
设计――测算――取材料工具--量取――配制――贴标签――存放
3.学生活动：
（1）设计制作方案：参观目前存放的酵素，从成熟的酵素中根据其香味、颜色等要素选择喜欢的酵素，与洗手液或洗洁精，设计酵素洗手液的制作方案。
（2）测算：按《活动任务单二 酵素洗手液配制》的要求测算所需酵素原液、洗手液原液、水的量。
（3）取材料工具：按照设计制作方案，根据测算的数据，选取活动所需的工具与材料；
（4）量取与配制：依照《活动任务单二 酵素洗手液配制》的要求，根据测算的数据量取原液、洗手液原液、水的量。并按照规定的流程配制酵素洗手液。
（5）贴标签与存放：按附件四的要求制作标签，并贴在瓶中。
（6）清洗并归还工具：制作任务完成后，及时整理活动场面，处理剩余材料，清洗、整理工具，并归位。
4.活动分享总结：
分享:以小组为单位，分享你的制作酵素洗手液过程中的感受或经验，包括两种液体的溶合现象、颜色的变化等。你觉得制作流程中哪些环节还需要改进，你有什么更好的建议。
总结表彰：从小组合作、设计方案、操作精确度、整体场面的整洁度条理性、对生态知识的掌握程度、对环保观念的态度等方面总结，表扬亮点，肯定成绩；着重学生对生态环保观念情感、认识、思想，可互相思考交流。
并分析酵素洗手液清洁去污的生态学机理。
5.活动知识拓展与讨论：
（1）请你谈谈，根据酵素洗手液的制作原理，你还能制作哪些酵素制品，并说明其作用机理？
（2）如果使用酵素洗洁精给你家洗碗，一年可节约多少千克洗洁精？全球70亿人一年可减少多少洗洁对地球的污染？
实施建议
（一）活动组织：分组分工，设置组长、记录员、操作员、监督员等；
（二）活动指导：
1.广度：贴近生活，从日常生活事例入手，引导学生进入活动角色。
2.深度：充分应用生态学知识，从原理上分析活动原理，引导学生深入探究；
3.误差：引入科学试验的误差知识。
评价建议：
1.评价的标准 ：本活动知识难度大，但操作难度不大，成功率高。评价时重点在组织协作、参与态度、生态环保意识的养成等要素进行评价。
2.评价的方法：按小组互评、教师直评两个层级的方法进行。
附件：
附一：环保酵素的制作与应用任务单
活动任务单一
日期：　　　　　　　　　　天气：　　　　　　　　　　
班级：　　　　　　　　　　组名：　　　　　　　　　　
小组成员：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
一、酵素配制表：
序号 材料 数量
环保酵素制作 比例 理论值 实际值
1 鲜水果、蔬菜等 3 g
2 糖 1 g
3 水 10 ml
合计 14份
二、酵素制作流程
1、测算：红糖：原料：水=1：3　:　10 = 　　g: 　 　g: 　 　g
2、原料：切取鲜水果、蔬菜等（　　份）约　　g，装入瓶中；
3、红糖：称取红糖（　　份）　　g;
4、水：量取水（　　份）　　　ml, 倒入红糖中；
5、贴标签（原料及数量、日期），摇均，在阴凉处放置约100天。
附二：酵素标签样式
　　　　　　　酵素标签
原料：
班级：
组别：
制作人：
制作日期：
附三：
活动任务单二 酵素洗手液配制
日期：　　　　　　　　　　天气：　　　　　　　　　　
班级：　　　　　　　　　　组名：　　　　　　　　　　
小组成员：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
一、酵素洗手液制表：
酵素洗手液制作测算表
班级 10 班级人数 40 总人数
序号 材料 数量 总量 材料负责人
环保酵素应用 理论值
1 酵素原液（1份） ml ml
2 洗洁精（1份） ml ml
3 水（8份） ml ml
工具
1 矿泉水瓶 1 个/人
2 量杯 2 个
二、制作流程：
1、按酵素原液：洗洁精：水=1：1：8=　　ml: 　 　ml: 　 　ml
2、取酵素原液（1份） ml,倒入瓶中；
3、取水（8份） ml,倒入瓶中；
4、取洗洁精原液（1份） ml,倒入瓶中；
5、摇均，即可使用；
6、贴标签。
附四：　　　　　酵素洗手液标签样式
　　　　　　　酵素标签
酵素母液：
班级：
组别：
制作人：
制作日期：
附件五：学习评价表
附件六：酵素制剂及其功用
称 酵素稀释率 用法 功用
酵素洗洁精 洗洁精:酵素:水(1:1:10)，混合均匀 大约10个碗+5个碟+若干汤匙筷，用1~2ml酵素洗洁精滴在洗碗布上，抓捏出泡，涂在碗碟上，放置1~2分钟，用水清洗即可。 分解油污,不伤手。环保，洗洁精的用量是常规用量的10%。下水道残留的酵素还能继续分解下水管内的油污。
抽油烟机、灶台等。用喷壶喷在洗碗布上涂抹，1~2分钟后，再用带清水的抹布涂抹一次即可。 油污重的可浸泡后再洗。多次使用后，能去除顽固油污。
酵素洗衣液 洗衣液:酵素:水(1:1:10) 浸泡后清洗，污垢重的多浸泡一段时间。 容易洗净，固色
酵素洗手液 洗手液:酵素:水(1:1:10) 直接使用 滋润皮肤，消除静电，能止痒。
酵素止痒液 原液或菌膜 驱蚊、止痒直接喷涂 止痒、不留疤
酵素除臭液 稀释500-1000倍 除臭、净化废气拖地、喷洒。气味厉害的，用盘子盛原液放置，若液体变黑色倒掉重新放置。 消除异味、怪味，使空气清新。
马桶酵素清洁精 酵素原液或厕洁精:酵素:水(1:1:10) 疏通马桶加入酵素原液250毫升后加入水冲洗。厕所水箱（净化用水）加入2瓶盖酵素，每星期倒入2-3次。稀释后冲洗车辆，拖地，擦抹家具等 分解去除异味
蔬菜、水果清洁液 1公斤清水中加入30毫升或2汤匙酵素 浸泡蔬菜、水果等45分钟 味道鲜美，分解、清除残留农药化肥等。浸泡过的蔬菜装在塑料袋中，封口存放，3-5天内不会腐烂
酵素脚气净 稀释200-500倍 40℃以下温水浸泡。糖尿病引起的烂脚，用酵素原液泡，每天数次，无需换液，脏后再换液 消除或好转

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