“探究不同果蔬中維生素C含量”實(shí)驗(yàn)的優(yōu)化與拓展

徐風(fēng)風(fēng)

(山東省青島實(shí)驗(yàn)初級(jí)中學(xué) 青島 266000)

本文以校本課程生物學(xué)選修課為平臺(tái)，遵循拓展知識(shí)、培養(yǎng)興趣和提高科學(xué)素養(yǎng)的原則，設(shè)計(jì)了“探究不同果蔬中維生素C含量”的實(shí)驗(yàn)。該實(shí)驗(yàn)在教學(xué)形式上努力實(shí)現(xiàn)“學(xué)為主體、教為主導(dǎo)”；在教學(xué)實(shí)施中讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。并通過(guò)組織學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的方案和結(jié)果進(jìn)行討論、分析等方式讓學(xué)生親自體驗(yàn)科學(xué)知識(shí)的獲取過(guò)程。從而培養(yǎng)學(xué)生從多角度、多方位觀察、思考和分析問(wèn)題的綜合能力。

1 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

在濟(jì)南版教材《生物學(xué)》七年級(jí)(下冊(cè))中的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容是：“選擇幾種新鮮的蔬菜和水果，用其提取液滴定高錳酸鉀溶液，比較維生素C含量的高低[1]。”在完成教材中實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容與了解幾種果蔬維生素C含量后，引導(dǎo)學(xué)生去質(zhì)疑，確定拓展探究?jī)?nèi)容。

2 實(shí)驗(yàn)儀器改進(jìn)

2.1 滴管 用刻度滴管代替膠頭滴管,有利于學(xué)生能進(jìn)行準(zhǔn)確地定量測(cè)定。

2.2 榨汁 巧妙地運(yùn)用生活中常用的手動(dòng)榨汁機(jī)，來(lái)代替教材中的研缽研磨，這樣可操作簡(jiǎn)單，汁液獲得量較多。

2.3 過(guò)濾 采用紗布過(guò)濾代替濾紙過(guò)濾，可快捷省時(shí)，克服了濾紙過(guò)濾較慢的問(wèn)題。

3 實(shí)驗(yàn)方法設(shè)計(jì)

3.1 設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn) 4種果蔬(菠蘿、芹菜、甜橙、黃瓜)，提供5支試管，引導(dǎo)學(xué)生設(shè)置空白對(duì)照。

3.2 分享果蔬汁液 每組榨取2種果蔬汁液，小組間可分享，每組均可進(jìn)行4種果蔬汁液維生素C含量的測(cè)定。

3.3 科學(xué)處理數(shù)據(jù) 各小組實(shí)驗(yàn)結(jié)果匯總記錄在Excel中，全班取平均值來(lái)減小誤差，使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更準(zhǔn)確?？膳囵B(yǎng)學(xué)生科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)纳锟茖W(xué)素養(yǎng)。

4 教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)

4.1 視頻導(dǎo)入，激發(fā)興趣 新課導(dǎo)入是該節(jié)課中很重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。特創(chuàng)設(shè)英國(guó)船隊(duì)航海的歷史故事這一情景： 播放視頻“海上惡靈”，引出海上船員都患有壞血病，指出壞血病是嚴(yán)重缺乏維生素C引起的，而維生素C主要存在于新鮮的水果蔬菜中。這樣就自然地引入了問(wèn)題：“哪種果蔬中維生素C含量較高呢？”以此引出本節(jié)課的主題。

設(shè)計(jì)意圖： 視頻的導(dǎo)入能很好地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)的興趣。

4.2 視頻演示，明確原理 原有的設(shè)計(jì)是通過(guò)教師來(lái)演示實(shí)驗(yàn)原理，本文是在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)，由教師通過(guò)錄制微視頻進(jìn)行原理演示，明確維生素C水溶液使紫色的高錳酸鉀溶液褪色，滴定不同量的果蔬，高錳酸鉀所耗的滴數(shù)是不同的。

設(shè)計(jì)意圖： 微視頻演示，簡(jiǎn)單明了，原理清晰，學(xué)生又學(xué)會(huì)了檢測(cè)的原理。

4.3 檢查材料，規(guī)范操作 檢查材料用具這一步是實(shí)驗(yàn)課必不可缺的一個(gè)環(huán)節(jié)，讓學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)有整體上的把握。這部分著重強(qiáng)調(diào)滴管和量筒的規(guī)范操作。滴管的使用強(qiáng)調(diào)“一懸二滴”；量筒的使用強(qiáng)調(diào)平放，視線要與凹液面相平行。

設(shè)計(jì)意圖： 檢查實(shí)驗(yàn)材料儀器，做好實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備工作。注重規(guī)范操作，培養(yǎng)科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度，能保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

4.4 小組討論，明確步驟 本步驟突出學(xué)生的自主生成，由小組討論設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，討論后綜合實(shí)驗(yàn)步驟為提取汁液、過(guò)濾、準(zhǔn)確量取2 mL高錳酸鉀溶液、滴加果蔬汁并記錄數(shù)據(jù)。

設(shè)計(jì)意圖： 實(shí)驗(yàn)步驟討論后自主生成，讓學(xué)生理解透徹，有利于實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行。

4.5 小組分工，自主實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)部分是本次實(shí)驗(yàn)的核心環(huán)節(jié)，在學(xué)生明確了實(shí)驗(yàn)步驟，在取、濾、量和滴這4步的基礎(chǔ)上，小組4位學(xué)生分工明確，并注重果蔬殘?jiān)奶幚淼燃?xì)節(jié)。保證實(shí)驗(yàn)過(guò)程的有序地進(jìn)行，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不慌亂、效率高。

設(shè)計(jì)意圖： 實(shí)驗(yàn)分工明確，過(guò)程成竹在胸，能提高實(shí)驗(yàn)課的效率。

4.6 分析結(jié)果，表達(dá)交流 各小組的4種果蔬汁滴定完成后，就進(jìn)行顏色比對(duì)，利用Excel表格進(jìn)行匯總。通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的記錄、分析和歸納得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。再通過(guò)班內(nèi)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的匯總，反思成功或誤差的原因。

設(shè)計(jì)意圖： 通過(guò)這一環(huán)節(jié)鍛煉學(xué)生利用圖表記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果，由結(jié)果總結(jié)歸納為實(shí)驗(yàn)結(jié)論，培養(yǎng)學(xué)生表達(dá)觀點(diǎn)的能力。

4.7 合理質(zhì)疑，拓展探究 在完成以上的探究?jī)?nèi)容后，引導(dǎo)學(xué)生合理質(zhì)疑： 果味飲料與新鮮水果維生素C含量有何不同？維生素C在果蔬中的含量穩(wěn)定嗎？會(huì)受到哪些因素的影響？學(xué)生結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)熱烈地討論，最終確定下一步探究的問(wèn)題： ①比較果味飲料與新鮮水果的維生素C含量；②探究溫度對(duì)果蔬中維生素C含量的影響[2]；③探究保存時(shí)間對(duì)果蔬中維生素C含量的影響等。

在進(jìn)一步的探究中依然選用果蔬汁作為實(shí)驗(yàn)材料： ①比較探究實(shí)驗(yàn)，可用提取的甜橙汁液與果味飲料作為對(duì)比；②溫度影響因素探究實(shí)驗(yàn)，可采用對(duì)果蔬汁用酒精燈加熱的辦法；③保存時(shí)間因素探究實(shí)驗(yàn)，可由教師在課前榨取提供給各小組。

設(shè)計(jì)意圖： 鍛煉學(xué)生根據(jù)已有經(jīng)驗(yàn)提出問(wèn)題，設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行科學(xué)探究及處理數(shù)據(jù)的能力。