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第十六章 生物技术
第一节 传统生物技术的应用
初二年级 生物学
传统生物技术
传统生物技术
利用微生物进行发酵的技术
传统生物技术
利用微生物进行发酵的技术
传统生物技术
利用微生物进行发酵的技术
传统生物技术
利用微生物进行发酵的技术
传统生物技术
利用微生物进行发酵的技术
啤酒的酿造
第三大饮料
最古老
最流行
酒精饮料
世界上最早的酒
考古学家 张居中
河南 贾湖遗址
早在9000年前,贾湖人就已经掌握了酒的酿造方法,所用的原料包括大米、蜂蜜、葡萄和山楂等,确认这是迄今为止人类历史上最早的酒。
资料
酒花
资料
啤酒的酿造
麦汁煮沸
水
麦汁冷却
酵母菌
发酵
粉碎
麦芽
麦汁糖化
啤酒的酿造
麦汁煮沸
水
麦汁冷却
酵母菌
发酵
粉碎
麦芽
麦汁糖化
1.麦汁为什么要煮沸?又为什么要冷却?
2.在发酵前为什么要通入无菌氧气?
3.酒精是如何产生的?
疑问与思考:
啤酒的酿造
酵母菌
啤酒的酿造
酵母菌
麦汁中
的糖类
啤酒的酿造
酵母菌
+
氧气
适宜的温度
麦汁中
的糖类
啤酒的酿造
酵母菌
出芽生殖
+
氧气
麦汁中
的糖类
适宜的温度
啤酒的酿造
酵母菌
出芽生殖
代谢产生
水+二氧化碳
能量(大量)
+
氧气
麦汁中
的糖类
适宜的温度
啤酒的酿造
酵母菌
缺氧
适宜的温度
麦汁中
的糖类
啤酒的酿造
酵母菌
代谢产生
酒精+二氧化碳
能量(少量)
麦汁中
的糖类
缺氧
适宜的温度
啤酒的酿造
1.麦汁为什么要煮沸?又为什么要冷却?
2.在发酵前为什么要通入无菌氧气?
3.酒精是如何产生的?
疑问与思考:
麦汁煮沸
水
麦汁冷却
酵母菌
发酵
粉碎
麦芽
麦汁糖化
思考与解释:
啤酒的酿造
1.麦汁为什么要煮沸?又为什么要冷却?
思考与解释:
啤酒的酿造
利用高温杀灭麦汁中原有的微生物
1.麦汁为什么要煮沸?又为什么要冷却?
思考与解释:
啤酒的酿造
防止高温杀死接入的酵母菌
1.麦汁为什么要煮沸?又为什么要冷却?
利用高温杀灭麦汁中原有的微生物
思考与解释:
啤酒的酿造
2.在发酵前为什么要通入无菌氧气?
思考与解释:
啤酒的酿造
2.在发酵前为什么要通入无菌氧气?
有氧条件可以促进酵母菌的快速繁殖
思考与解释:
啤酒的酿造
2.在发酵前为什么要通入无菌氧气?
无菌是为了防止引入其他微生物。
有氧条件可以促进酵母菌的快速繁殖
思考与解释:
啤酒的酿造
3.酒精是如何产生的?
思考与解释:
啤酒的酿造
3.酒精是如何产生的?
糖类
酒精+二氧化碳 能量(少量)
缺氧
酵母菌
酵母菌的发酵
葡萄酒
米酒
馒头
面包
酿酒
发面
酵母菌的发酵
葡萄酒
米酒
馒头
面包
酵母菌
酵母菌的发酵
酒精+二氧化碳
面团中的糖类
麦汁中的糖类
酵母菌
酵母菌的发酵
面团中的糖类
麦汁中的糖类
酵母菌分解糖类,产生酒精和二氧化碳的过程
酒精+二氧化碳
泡菜、酸奶的制作
泡菜的制作
发酵
容器开水冲洗后晾干
清水
封严坛口
装坛
蔬菜清洗、晾干
切块
冷却
调味料加水煮沸
泡菜的制作
发酵
容器开水冲洗后晾干
清水
封严坛口
装坛
蔬菜清洗、晾干
切块
冷却
调味料加水煮沸
1.制作过程中没有加入微生物,为什么也能发酵?
2.为什么要用清水封严坛口呢?
疑问与思考:
乳酸菌
泡菜的制作
乳酸菌
无氧条件
泡菜的制作
适宜的温度
乳酸菌
无氧条件
有机物
泡菜的制作
适宜的温度
乳酸菌
无氧条件
有机物
代谢产生
乳酸
泡菜的制作
适宜的温度
泡菜的制作
1.制作过程中没有加入微生物,为什么也能发酵?
2.为什么要用清水封严坛口呢?
思考与解释:
泡菜的制作
1.制作过程中没有加入微生物,为什么也能发酵?
2.为什么要用清水封严坛口呢?
思考与解释:
空气中悬浮或是蔬菜上附着的乳酸菌进入泡菜坛,完成了发酵
泡菜的制作
1.制作过程中没有加入微生物,为什么也能发酵?
2.为什么要用清水封严坛口呢?
思考与解释:
空气中悬浮或是蔬菜上附着的乳酸菌进入泡菜坛,完成了发酵
用清水封严坛口可以隔绝空气,为乳酸菌营造无氧条件,利于乳酸菌的发酵
乳酸菌的发酵
乳酸菌
乳酸
蔬菜中的有机物
乳酸菌分解有机物,产生乳酸的过程
制作发酵食品的一般过程
发酵
容器开水冲洗后晾干
清水
封严坛口
装坛
蔬菜清洗、晾干
切块
冷却
调味料加水煮沸
麦汁煮沸
水
麦汁冷却
酵母菌
发酵
粉碎
麦芽
麦汁糖化
酿酒
泡菜
发酵
容器开水冲洗后晾干
清水
封严坛口
装坛
蔬菜清洗、晾干
切块
冷却
调味料加水煮沸
酿酒
泡菜
制作发酵食品的一般过程
麦汁煮沸
水
麦汁冷却
酵母菌
发酵
粉碎
麦芽
麦汁糖化
发酵
容器开水冲洗后晾干
清水
封严坛口
装坛
蔬菜清洗、晾干
切块
冷却
调味料加水煮沸
酿酒
泡菜
灭菌
制作发酵食品的一般过程
麦汁煮沸
水
麦汁冷却
酵母菌
发酵
粉碎
麦芽
麦汁糖化
发酵
容器开水冲洗后晾干
清水
封严坛口
装坛
蔬菜清洗、晾干
切块
冷却
调味料加水煮沸
酿酒
泡菜
灭菌
制作发酵食品的一般过程
麦汁煮沸
水
麦汁冷却
酵母菌
发酵
粉碎
麦芽
麦汁糖化
发酵
容器开水冲洗后晾干
清水
封严坛口
装坛
蔬菜清洗、晾干
切块
冷却
调味料加水煮沸
酿酒
泡菜
灭菌
接种
制作发酵食品的一般过程
麦汁煮沸
水
麦汁冷却
酵母菌
发酵
粉碎
麦芽
麦汁糖化
发酵
容器开水冲洗后晾干
清水
封严坛口
装坛
蔬菜清洗、晾干
切块
冷却
调味料加水煮沸
酿酒
泡菜
灭菌
接种
制作发酵食品的一般过程
麦汁煮沸
水
麦汁冷却
酵母菌
发酵
粉碎
麦芽
麦汁糖化
发酵
容器开水冲洗后晾干
清水
封严坛口
装坛
蔬菜清洗、晾干
切块
冷却
调味料加水煮沸
酿酒
泡菜
灭菌
接种
发酵
制作发酵食品的一般过程
麦汁煮沸
水
麦汁冷却
酵母菌
发酵
粉碎
麦芽
麦汁糖化
学以致用
例题:小明按下列步骤在家里自己制作酸奶:
①将新鲜的牛奶煮沸,倒入事先消毒灭菌的容器内;②冷却至40℃左右;
③加入一些购买的酸奶;④将容器加盖密封,放在室内温暖的地方进行
发酵,数小时后即可得到酸奶。请结合所学知识,回答:
(1)制作酸奶时,牛奶要煮沸的目的是:
_______________________________
(2)加入一些购买的酸奶目的是:
___________________
学以致用
例题:小明按下列步骤在家里自己制作酸奶:
①将新鲜的牛奶煮沸,倒入事先消毒灭菌的容器内;②冷却至40℃左右;
③加入一些购买的酸奶;④将容器加盖密封,放在室内温暖的地方进行
发酵,数小时后即可得到酸奶。请结合所学知识,回答:
(1)制作酸奶时,牛奶要煮沸的目的是:
_______________________________
(2)加入一些购买的酸奶目的是:
___________________
通过高温杀死牛奶中原有的微生物
学以致用
例题:小明按下列步骤在家里自己制作酸奶:
①将新鲜的牛奶煮沸,倒入事先消毒灭菌的容器内;②冷却至40℃左右;
③加入一些购买的酸奶;④将容器加盖密封,放在室内温暖的地方进行
发酵,数小时后即可得到酸奶。请结合所学知识,回答:
(1)制作酸奶时,牛奶要煮沸的目的是:
_______________________________
(2)加入一些购买的酸奶目的是:
___________________
接种(加入)乳酸菌
通过高温杀死牛奶中原有的微生物
学以致用
例题:小明按下列步骤在家里自己制作酸奶:
①将新鲜的牛奶煮沸,倒入事先消毒灭菌的容器内;②冷却至40℃左右;
③加入一些购买的酸奶;④将容器加盖密封,放在室内温暖的地方进行
发酵,数小时后即可得到酸奶。请结合所学知识,回答:
(3)发酵时要加盖密封的原因是:
___________________________________________
(4)产生酸味的原理是:
_____________________________________
学以致用
例题:小明按下列步骤在家里自己制作酸奶:
①将新鲜的牛奶煮沸,倒入事先消毒灭菌的容器内;②冷却至40℃左右;
③加入一些购买的酸奶;④将容器加盖密封,放在室内温暖的地方进行
发酵,数小时后即可得到酸奶。请结合所学知识,回答:
(3)发酵时要加盖密封的原因是:
___________________________________________
(4)产生酸味的原理是:
_____________________________________
为乳酸菌提供无氧的环境,有利于乳酸菌的发酵
学以致用
例题:小明按下列步骤在家里自己制作酸奶:
①将新鲜的牛奶煮沸,倒入事先消毒灭菌的容器内;②冷却至40℃左右;
③加入一些购买的酸奶;④将容器加盖密封,放在室内温暖的地方进行
发酵,数小时后即可得到酸奶。请结合所学知识,回答:
(3)发酵时要加盖密封的原因是:
___________________________________________
(4)产生酸味的原理是:
_____________________________________
乳酸菌在无氧条件下分解有机物产生乳酸
为乳酸菌提供无氧的环境,有利于乳酸菌的发酵
利用微生物可以制作风味独特的食物
发酵
醋酸杆菌 醋酸
乳酸菌 乳酸
酵母菌 酒精
毛霉菌 氨基酸
分解
有机物
发酵
利用微生物的分解作用,积累特定产物的过程
醋酸杆菌 醋酸
乳酸菌 乳酸
酵母菌 酒精
毛霉菌 氨基酸
分解
有机物
发酵
利用微生物的分解作用,积累特定产物的过程
醋酸杆菌 醋酸
乳酸菌 乳酸
酵母菌 酒精
毛霉菌 氨基酸
分解
有机物
腐生微生物 分解者
在农业生产中会产生大量的农作物秸秆。
一亩地: 400-500公斤秸秆
全国一年:6.5亿吨秸秆
焚烧秸秆会产生大量的二氧化碳、一氧化碳、氮氧化物、苯、以及多环芳烃等有害气体,危害人体健康,造成环境污染,还极易引发火灾。
资料
沼气
农作物
光合作用
粮食
沼气
农作物
秸秆
光合作用
粮食
粪便
沼气
农作物
秸秆
光合作用
粮食
沼气池
粪便
沼气
农作物
秸秆
光合作用
粮食
沼气池
沼气
粪便
沼气
农作物
秸秆
光合作用
粮食
沼气池
沼气
沼渣
沼液
粪便
堆肥是一种更加简单易行的利用废弃有机物(秸秆、粪便、食物残渣等)的方法。
堆肥
资料
堆肥利用土壤中多种微生物的分解作用,将有机物转化为无机物和腐殖质。利用发酵时释放的能量产生高温(60—70℃)来杀死原材料中带来的病菌、虫卵和杂草种子等。
堆肥
微生物可以帮助人类利用“废物”
微生物可以帮助人类利用“废物”
微生物可以帮助人类利用“废物”
血液净化治疗
木耳表面发黏
泡发的水变浑浊
有难闻的气味
木耳表面发黏
泡发的水变浑浊
有难闻的气味
木耳已经腐败变质了
引起木耳腐败变质的元凶
椰毒假单胞菌
细菌引起食物腐败
椰毒假单胞菌
浸泡
27-38 ℃
细菌引起食物腐败
椰毒假单胞菌
浸泡
水分
27-38 ℃
适宜的温度
氧气
细菌引起食物腐败
椰毒假单胞菌
水分
适宜的温度
氧气
适宜条件
营养
物质
适宜条件
细菌引起食物腐败
椰毒假单胞菌
水分
适宜的温度
氧气
营养
物质
适宜条件
细菌引起食物腐败
椰毒假单胞菌
生长繁殖
水分
适宜的温度
氧气
营养
物质
适宜条件
细菌引起食物腐败
椰毒假单胞菌
米酵菌酸
代谢产生
生长繁殖
水分
适宜的温度
氧气
真菌引起食物腐败
食品的腐败是由微生物引起的
环境中的微生物如果污染到食物上,在适宜的条件下,它们就会分解和利用食品中丰富的营养物质,快速的生长和繁殖。不同种类的微生物在代谢过程中会产生不同的产物,甚至还会产生一些有毒、有害的化学成分。人们食用了腐败的食品,往往会引起食物中毒。
阅读:食用腐败食物的危害
食品的腐败是由微生物引起的
资料
资料
食品的腐败是由微生物引起的
食品的腐败是由微生物引起的
一旦腐败变质,就不能食用
米酵菌酸毒素
黄曲霉毒素
食品的腐败是由微生物引起的
生活启示
生活启示
食物腐败导致巨大浪费
我国每年因丢弃腐烂食物而造成的浪费近千亿人民币,占食品生产总值的20%。
食物腐败导致巨大浪费
我国每年因丢弃腐烂食物而造成的浪费近千亿人民币,占食品生产总值的20%。
如何延长食物保存的时间?
高温+密封
低温
腌制
干燥
充氮气
充氮气——缺氧
高温
密封
低温
腌制
干燥
缺氧
高温
密封
低温
腌制
干燥
缺氧
高温
密封
低温
腌制
干燥
缺氧
隔绝微生物
高温
密封
低温
腌制
干燥
缺氧
隔绝微生物
抑制微生物活动
高温
密封
低温
腌制
干燥
缺氧
隔绝微生物
抑制微生物活动
控制微生物活动可以延长食品保存的时间
熟食
谷物
高温
密封
缺氧
熟食
谷物
高温
密封
缺氧
干燥
密封
缺氧
熟食
谷物
学以致用
例题:下列食品保存方法和保存原理对应正确的是
A.真空保存——防止营养成分流失
B.低温保存——杀死细菌、真菌
C.干制保存——干燥不适合腐生菌生存
D.腌制保存——腌制除去了腐生菌所需的营养物质
学以致用
例题:下列食品保存方法和保存原理对应正确的是
A.真空保存——防止营养成分流失
B.低温保存——杀死细菌、真菌
C.干制保存——干燥不适合腐生菌生存
D.腌制保存——腌制除去了腐生菌所需的营养物质
小结
传统生物技术
小结
传统生物技术
微生物
发酵
利用
进行
小结
包括
细菌、真菌
传统生物技术
微生物
发酵
利用
进行
小结
有机物
代谢产物
包括
细菌、真菌
传统生物技术
微生物
发酵
利用
进行
产生
分解
小结
有机物
代谢产物
酒精、乳酸、醋酸……
包括
细菌、真菌
传统生物技术
微生物
发酵
利用
进行
产生
包括
分解
小结
发酵
小结
用于
食品加工
发酵
引起
食品腐败
用于
废弃物处理
小结
用于
食品加工
发酵
包括
酿酒、发面
泡菜、酸奶
食醋
腐乳
……
小结
酵母菌
利用
乳酸菌
利用
用于
食品加工
发酵
包括
酿酒、发面
泡菜、酸奶
食醋
腐乳
……
利用
醋酸杆菌
利用
毛霉菌
小结
用于
食品加工
发酵
引起
食品腐败
用于
废弃物处理
沼气
产生
堆肥
进行
小结
延长食品保存时间
引起
发酵
预防措施
食品腐败
抑制微生物
的生长繁殖
隔绝微生物
目的
有机物
代谢产物
酒精、乳酸、醋酸……
包括
细菌、真菌
传统生物技术
微生物
发酵
利用
进行
产生
包括
分解
酵母菌
利用
乳酸菌
利用
用于
食品加工
包括
酿酒、发面
泡菜、酸奶
食醋
腐乳
……
利用
醋酸杆菌
利用
毛霉菌
小结
用于
废弃物处理
沼气
产生
堆肥
进行
延长食品保存时间
引起
预防措施
食品腐败
抑制微生物
的生长繁殖
隔绝微生物
目的
谢谢《传统生物技术的应用》学案
【学习目标】
说出发酵技术在食品制作中的作用。
说明食物腐败的主要原因是微生物生长和繁殖的结果。
举例说明食品保存的方法。
通过对真实情境的的讨论,能够运用所学生物学知识分析和解释生物学现象,提出合理的解决方案。
【课前预习任务】
1.调查生活中常见的发酵食品
2.收集生活中常用的保存食品的方法
【课上学习任务】
任务一:发酵技术在食品制作中的应用
发酵微生物 食品名称 原理
任务二:食物的腐败与保存方法
食物腐败的原因:
_________________________________________________________________
食品保存的方法
实例 保存方法 原理
盒装牛奶
低温
腌制
干香菇
袋装零食
【课后作业】
1.“王致和”腐乳是北京特色食品之一。下列叙述正确的是
A.腐乳与北京果脯的制作方法相同
B.腐乳的制作利用了微生物的发酵作用
C.蒸煮豆腐后要趁热快速接种
D.低温条件有利于缩短腐乳制作时间
2.乐乐经常吃下图中所示的汉堡套餐,套餐中属于发酵食品的是
A.①②
B.②③
C.③④
D.④⑤
3.利用玉米秸秆生产燃料酒精的大致流程是:玉米秸秆→糖液→酒精。由糖液到酒精阶段需要的菌种是
A.酵母菌 B.青霉菌 C.曲霉菌 D.乳酸菌
4.食物发生腐败变质的原因是
A.细胞呼吸使营养物质减少 B.空气里的微生物污染食物
C.食物中的营养成分自发分解 D.食物里生成了细菌
5.以下生活实例与其所依据的生物学原理对应不正确的是
A.利用冰箱储存食物——冰箱内温度低,能够抑制细菌繁殖
B.发面时要放入酵母菌——酵母菌产生二氧化碳使馒头松软多孔
C.将水果制成果干储存——果干缺少水分,细菌真菌难以生存
D.制作泡菜时必须密封——缺氧条件抑制乳酸菌的生长繁殖
6.生物小组的同学参加制作花卷、泡菜等学科实践活动。由此体会微生物发酵技术在生活中的应用价值。请回答下列问题:
(1)花卷制作离不开_______菌,制作泡菜需要乳酸菌,这两种微生物在结构上存在本质的不同,前者属于_______生物,后者为_______生物。
(2)制作花卷时,需要将揉好的面团放在温暖的地方发酵一段时间,目的是____________________________________________;蒸熟的花卷体积膨大,松软多孔,主要是因为发酵过程中产生的________气体遇热膨胀造成的。
(3)制作泡菜时,需要将调味料加入清水并煮至沸腾,目的是____________,冷却后将蔬菜等加入泡菜坛,盖上坛盖并向坛口凹槽内注入清水。这样做的目的是让乳酸菌在______环境中将有机物分解成乳酸。
实践活动
请在以下实践活动中任选一项完成,并以文字、照片、视频等方式进行记录
(1)发面;(2)制作酸奶;(3)制作泡菜;(4)家庭堆肥
【课后作业参考答案】
1.B 2.B 3.A 4.B 5.D
6.(1)酵母 真核 原核
(2)酵母菌生活需要适宜的温度条件,温暖的环境有利于酵母菌大量繁殖。
二氧化碳
(3)高温灭菌(杀死其它微生物) 无氧北京版八年级下册生物 16.1传统生物技术的应用教案
教学基本信息
课题 传统生物技术的应用
学科 生物学 学段: 初中 年级 初二
教材 书名:《生物学》 出版社:北京出版社 出版日期:2015年 1月
教学目标及教学重点、难点
知识目标 说出发酵技术在食品制作中的作用。 说明食物腐败的主要原因是微生物生长和繁殖的结果。 举例说明食品保存的方法。 能力目标 通过对发酵过程的分析,培养学生运用所学生物学知识分析和解释生物学现象的能力。 通过对食用腐败食物导致食物中毒案例的讨论,培养学生运用所学生物学知识分析和解决实际问题的能力。 情感、态度、价值观 通过对真实案例的分析,能自觉形成健康科学的生活方式,关注与生物学相关的社会问题,并能够提出合理见解。 教学重点: 发酵技术的原理和应用 教学难点: 食物腐败的原因及保存方法
教学过程(表格描述)
教学环节 主要教学活动 设置意图
引入 图片:各种发酵食品 提问:什么是传统生物技术? 联系生活实际,引起兴趣,产生问题
利用微生物可以制作风味独特的食品 讲述:传统生物技术 图片:啤酒 拓展:我国啤酒酿造的历史 视频:啤酒的酿造过程 讲述:介绍啤酒的酿造过程 图片:啤酒酿造流程图 提问:1.麦汁为什么要煮沸?又为什么要冷却? 2.在发酵前为什么要通入无菌氧气? 3.酒精是如何产生的? 分析:酵母菌的发酵 小结:酵母菌的发酵过程 讲述:介绍泡菜的制作过程 图片:泡菜制作流程图 提问:1.制作过程中没有加入微生物,为什么也能发酵? 2.为什么要用清水封严坛口 分析:乳酸菌的发酵 小结:乳酸菌的发酵过程 比较:酿酒和泡菜的发酵过程 归纳:制作发酵食品的一般过程是灭菌-接种-发酵 巩固:例题分析 拓展:醋和腐乳的发酵过程 讲述:发酵食品的优点 归纳:结合各种发酵过程归纳发酵的定义 结合旧知,通过酿造的实例分析酵母菌的发酵过程 通过泡菜制作的实例分析乳酸菌的发酵过程 结合多个发酵实例,归纳出制作发酵食品的一般过程与发酵的定义
微生物可以帮助人类利用“废物” 图片:农田中的秸秆 资料:焚烧秸秆的危害 讲述:农业生产中秸秆的处理困境 提问:用什么办法来处理这些秸秆,才能在保护环境的同时,将其中的有机物利用起来呢? 视频:利用秸秆产生沼气 讲述:利用秸秆产生沼气的过程和意义 讲述:介绍堆肥 提问:堆肥的原理又是什么呢? 视频:堆肥 分析:堆肥的原理和益处 联系:垃圾分类的意义 提出生产中的实际问题,引导学生运用所学知识解决实际问题 倡导垃圾分类的生活习惯
食物的腐败是由微生物引起的 讲述:食物中毒事件 提问:为什么会导致这么严重的后果? 讲述:事件调查结果 提问:什么导致了食物腐败? 图片:腐败菌——椰毒假单胞菌 分析:木耳腐败产生毒素的过程 图片:面包、水果发霉 提问:由哪种微生物引起的食物腐败? 归纳:细菌、真菌等微生物是引起食物腐败的原因 提问:如何预防? 图片:食物部分腐败 提问:剩下的部分还能吃吗? 视频:橙子腐败过程 分析:可见的腐败现象只是冰山一角 讲述:腐败过程产生的毒素无法通过高温去除 强调:腐败变质的食物不能食用 讲述:就医、关注食品卫生等 结合真实案例,分析生物学现象 培养学生根据生物学的具体事实,总结归纳出生物学规律 结合生活中的不良习惯,与视频内容的巨大冲击,帮助学生自觉形成健康的饮食习惯 引导学生关注食物腐败现象,学会应对食物中毒情况
控制微生物的活动可以延长食品保存的时间 数据:食物腐败造成巨大浪费 提问:如何保存食物? 图片:不同食品保存的方法 分析:不同保存方法的原理 归纳:通过控制微生物活动可以延长食品保存时间 巩固:例题分析 提出实际问题,引导学生结合生物学知识对各种保存方法作出合理解释
总结 梳理本节课的核心内容 形成概念图 帮助学生构建知识体系