“光照對橄欖油品質(zhì)的影響”在中職生物學(xué)實驗教學(xué)中的應(yīng)用*

周婭瓊 馬君義** 康 輝

（1 西北師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院 甘肅蘭州 730070 2 天水農(nóng)業(yè)學(xué)校 甘肅天水 741400）

橄欖油有“植物油皇后”的美譽(yù)，常食用初榨橄欖油，可降低并改善心血管疾病，橄欖油中的微量組分對內(nèi)皮細(xì)胞功能、炎癥和抗氧化性有積極的調(diào)節(jié)作用，還具有抗血栓特性［1］。但橄欖油在生產(chǎn)貯藏運輸?shù)较M過程中受到諸多因素的影響，易發(fā)生自動氧化、光氧化等一系列的變化，產(chǎn)生酸敗等現(xiàn)象。選擇“光照對橄欖油品質(zhì)的影響實驗”作為中職生物學(xué)實驗的內(nèi)容，首先從選材上不會讓學(xué)生感到陌生，大部分學(xué)生在日常生活中體驗過光照引起植物油發(fā)生變味等現(xiàn)象，有的學(xué)生甚至思考過其中的原因，比較容易從主題激發(fā)學(xué)生興趣，將其帶入實驗；其次，生產(chǎn)企業(yè)或商家為了保證消費者食用油脂的安全性及品質(zhì)，需要相關(guān)的技能型人才對油的質(zhì)量進(jìn)行檢測，該實驗?zāi)芘囵B(yǎng)學(xué)生能掌握相關(guān)的操作技能，為今后在企業(yè)的就業(yè)奠定基礎(chǔ)。

1 中職生物學(xué)實驗教學(xué)現(xiàn)狀

1.1 實驗內(nèi)容安排過于局限 學(xué)科源于生活，也服務(wù)于生活，生物學(xué)科更是如此［2］。但是從目前中職生物學(xué)實驗教學(xué)現(xiàn)狀來看，實驗內(nèi)容基本照搬了普通高中的生物學(xué)實驗，局限性太強(qiáng)［3］，與實際生活脫離，未能體現(xiàn)出中職教育重技能、重企業(yè)實際需求的特點，學(xué)生在實驗過程中無法有效結(jié)合實際生活，未能真正理解實驗的本質(zhì)意義。

1.2 學(xué)生參與實驗的主觀能動性不強(qiáng) 中職學(xué)校的大部分生源來自于沒有考上普通高中的學(xué)生，因而基礎(chǔ)知識薄弱，學(xué)習(xí)興趣低，缺乏學(xué)習(xí)的自主性和獨立性成幾乎成為了中職學(xué)生的共性［4］。生物學(xué)作為一門由經(jīng)驗主義出發(fā)，以實驗為基礎(chǔ)的自然學(xué)科［5］，需要學(xué)習(xí)的內(nèi)容量多、范圍廣，學(xué)生在學(xué)習(xí)理論時感覺抽象乏味，實驗時覺得沒有理論支撐，潦草應(yīng)付，參與實驗的主觀能動性不強(qiáng)。

1.3 實驗教學(xué)方法較為單一 受到傳統(tǒng)教學(xué)理念及教學(xué)進(jìn)度的影響，大部分中職生物學(xué)教師對于實驗課仍采用灌輸式的教學(xué)模式，先講解實驗的具體步驟，進(jìn)而演示實驗，最后學(xué)生再完成實驗。在欠發(fā)達(dá)地區(qū)的學(xué)校，大部分實驗只是教師進(jìn)行演示實驗，學(xué)生觀看，這種機(jī)械式的教學(xué)，使學(xué)生根本無法融入到課堂中，沒有自主思考的意識，在一定程度上阻礙了學(xué)生的發(fā)展空間［6］。

2 實驗教學(xué)過程

實驗將橄欖油置于4 種不同的光照條件下，分別進(jìn)行60 d 的光照處理，在時間節(jié)點為0 d、10 d、20 d、30 d、40 d、50 d、60 d 時分別觀察4種不同的光照條件下橄欖油色澤變化，并進(jìn)行酸價的測定與計算。光照引起橄欖油品質(zhì)變化的衡量因素有很多，例如還會引起橄欖油碘值、皂化值、過氧化值等的變化，對中職學(xué)生進(jìn)行學(xué)情分析后，選擇光照對橄欖油色澤、酸價的影響為教學(xué)實驗內(nèi)容。為了提升學(xué)生在實驗中的主觀能動性，培養(yǎng)交流合作能力，本次實驗按照學(xué)生平時的綜合表現(xiàn)將全班分為4 個小組，每個小組完成一種光照條件下60 d 內(nèi)橄欖油色澤及酸價的變化的實驗，每小組共7 次實驗。

本次實驗教學(xué)分為3 部分，第1 部分：學(xué)生對照自己的實驗預(yù)習(xí)記錄，聽教師對實驗?zāi)康?、原理、過程中的一些細(xì)節(jié)問題，以及通過該實驗掌握的技能在以后就業(yè)中的應(yīng)用進(jìn)行簡單講解，教師全程指導(dǎo)學(xué)生完成光照時間為0 d 時的實驗，提醒學(xué)生做好實驗記錄；第2 部分：在全體學(xué)生結(jié)束實驗之后，指導(dǎo)各小組按照各自組的光照條件對橄欖油進(jìn)行處理，并要求組內(nèi)成員協(xié)調(diào)接下來的6 次實驗，盡量做到每位學(xué)生都獨立完成1 次實驗；第3 部分：所有實驗結(jié)束后，各組小組長將所有的實驗結(jié)果匯總歸納，師生共同進(jìn)行實驗結(jié)果的交流與反思，并將光照對于橄欖油品質(zhì)影響的其他衡量因素作為課外作業(yè)，引導(dǎo)學(xué)生自己設(shè)計實驗方案，培養(yǎng)中職學(xué)生學(xué)以致用的能力。

2.1 實驗材料與儀器

1）材料與試劑：隴南初榨橄欖油、乙醚、異丙醇、酚酞指示劑、0.1 mol／L 氫氧化鉀標(biāo)準(zhǔn)滴定水溶液（市售），95%乙醇。

2）儀器與設(shè)備：天平（精度0.001 g）、錐形瓶、燒杯、玻璃棒、移液管、堿式滴定管，1 200 lx 光照儀。

2.2 實驗操作要點

1）實驗過程中要對裝有橄欖油的具塞錐形瓶進(jìn)行標(biāo)記（光照條件，時間）；

2）對于色澤變化，拍攝記錄實驗結(jié)果；

3）現(xiàn)配乙醚-異丙醇混合液（體積比為1∶1）；

4）使用堿式滴定管要注意：檢查是否漏液；用滴定管取液體時必須洗滌、潤洗；讀數(shù)前要將管內(nèi)的氣泡趕盡、尖嘴內(nèi)充滿液體；讀數(shù)時，視線、刻度、液面的凹面最低點在同一水平線上；量取或滴定液體的體積=第2 次讀數(shù)-第1 次讀數(shù)；

例6：Although he never sees her again, he does receive a letter, the contents of which remain unknown

5）做好空白實驗。

2.3 實驗操作過程 實驗的操作流程如圖1所示。

圖1 實驗操作流程

2.3.1 樣品處理 將初榨橄欖油分別等量裝入到4 個具塞錐形瓶中，密封保存，保證每個錐形瓶中的油樣質(zhì)量至少為320 g。分別將4 個裝有橄欖油試樣的錐形瓶置于4 種不同的貯存環(huán)境中：室溫自然光貯存；常溫強(qiáng)光貯存，置于1 200 lx 光照儀內(nèi)并保持其溫度為20℃；室溫避光貯存，用不透光袋子遮住并置于在實驗室完全避光位置；室外太陽光直射貯存（實驗測定60 d 期間，當(dāng)?shù)仄骄鶞囟葹?2～17℃），即將樣品密封好后放置在室外窗臺上，可完全接受太陽光直射。

2.3.2 試劑配置

1）乙醚-異丙醇混合液：乙醚∶異丙醇=1∶1，用量筒量取相同體積的乙醚與異丙醇在燒杯中充分互溶混合。

2）酚酞指示劑：稱取1 g 的酚酞，加入100 mL的95 %乙醇并攪拌至完全溶解。

2.3.3 色澤測定 在0 d、10 d、20 d、30 d、40 d、50 d、60 d 分別取樣，將油樣搖勻后置于白色背景前借反射光線觀察，拍照記錄實驗結(jié)果。

2.3.4 酸價測定［7］在0 d、10 d、20 d、30 d、40 d、50 d、60 d 分別取樣檢測酸價。

1）制樣：向250 mL 錐形瓶中，稱取10.0 g 油脂試樣，量取50 mL 乙醚-異丙醇混合液加入到錐形瓶中，輕輕搖勻，使試樣完全溶解。

2）顯色：向錐形瓶中加入3～4 滴酚酞指示劑，搖勻試樣。

3）滴定：用裝有氫氧化鉀滴定液的滴定管，對試樣進(jìn)行手動滴定，邊滴定邊搖勻，待試樣溶液由黃色變?yōu)槲⒓t色時，停止滴定。15 s 內(nèi)無明顯褪色，記錄所消耗的氫氧化鉀滴定液體積為V，做3次平行實驗，同時做空白對照實驗。

4）空白實驗：另取1 個干凈的250 mL 的錐形瓶，準(zhǔn)確加入與試樣測定時相同體積的乙醚-異丙醇混合液和指示劑，振蕩混勻。然后再用裝有氫氧化鉀滴定液的滴定管進(jìn)行手工滴定，當(dāng)溶液初現(xiàn)微紅色，且15 s 內(nèi)無明顯褪色時，為滴定的終點。立刻停止滴定，記錄下此滴定所消耗的氫氧化鉀滴定液毫升數(shù)，此數(shù)值為V0。

5）酸價計算公式：XAV＝

式中：XAV：酸價（KOH）（mg／g）；V：油樣所消耗的氫氧化鉀滴定液的體積（mL）；V0：空白所消耗的氫氧化鉀滴定液的體積（mL）；c為標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的摩爾濃度（mol／L）；56.1 為KOH 氫氧化鉀的摩爾質(zhì)量（g／mol）；m為稱取橄欖油試樣的質(zhì)量（g）。

2.4 實驗收獲清單 本實驗操作相對簡單，只要學(xué)生把握實驗操作要點，按照實驗流程便能得出實驗結(jié)果。但實驗需要7 次才能完成，每次實驗需要測定3 次平行實驗，周期較長（完成整個實驗約需150 min），且最終需要先組內(nèi)、后組間匯總實驗結(jié)果，才能發(fā)現(xiàn)不同光照條件對于橄欖油色澤以及酸價的變化規(guī)律，進(jìn)而分析光照對于橄欖油品質(zhì)的影響。所以設(shè)計了表1所示的實驗收獲清單，旨在培養(yǎng)學(xué)生將實踐與思考相結(jié)合的能力，不只是為了完成課堂任務(wù)而實驗。實驗過程中可隨時記錄實驗結(jié)果與收獲，避免遺忘。

表1 實驗收獲清單

2.5 實驗結(jié)果討論 全班4 個小組的實驗結(jié)果匯總在一起得出了本次實驗的最終結(jié)果，如圖2（見封四）和圖3所示，圖2左邊的部分為光照0 d 時的色澤，右側(cè)共6 部分組成，分別為光照時間10～60 d，光照強(qiáng)度為（自然光-ZRG，避光-BG，1 200 lx，太陽光-TYG）條件下橄欖油色澤的變化情況。整體來看，實驗無論是從結(jié)果還是展示方式，都相對比較成功。從圖2中能明顯看出橄欖油貯存在不同的光照條件下，隨著時間的增加，光照越強(qiáng)對油樣的色澤影響越大；由圖2可知，橄欖油貯存在不同的光照條件下，隨著時間的增加，光照越弱，對油脂酸價的影響越小，實驗達(dá)到了培養(yǎng)學(xué)生主觀能動性與合作意識的目的。要求學(xué)生根據(jù)實驗結(jié)果撰寫實驗報告，并思考2 個問題：查閱資料，找出光照對于橄欖油品質(zhì)的影響還有哪些衡量指標(biāo)，并選擇自己感興趣的指標(biāo)，模仿本實驗方案，設(shè)計實驗思路；解釋家里食用植物油放久了為什么會有一股“哈喇味”，怎樣貯藏植物油能使其保鮮時間最長。

圖3 橄欖油在不同光照條件下酸價的變化

3 實驗教學(xué)總結(jié)與反思

中職學(xué)校主要以學(xué)生專業(yè)技能的掌握為導(dǎo)向，注重學(xué)生的實踐操作能力培養(yǎng)。開展貼近實際生活的生物學(xué)實驗教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生在小組合作中完成屬于自己實驗部分，既提高了學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)的熱情和積極性，也能在實驗中逐漸培養(yǎng)動手能力，使學(xué)生學(xué)習(xí)的主體性發(fā)揮到最大。

3.1 注重以學(xué)生為中心的教學(xué)方式，激發(fā)學(xué)習(xí)的主觀能動性 無論是基礎(chǔ)教育還是職業(yè)教育，教師在教學(xué)過程中，要注意將學(xué)生作為學(xué)習(xí)的主體，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)。在本實驗中，將全班學(xué)生按照平時的綜合表現(xiàn)，合理分成4 個小組，前期教師只做簡單講述，提醒學(xué)生注意實驗的操作要點。之后教師融入到各小組中，觀察指導(dǎo)學(xué)生完成光照為0 d 時橄欖油的色澤和酸價測定實驗，有問題及時給予解答，后續(xù)實驗則需要組內(nèi)每位學(xué)生獨立完成1 次，讓學(xué)生在課堂的主體地位充分發(fā)揮，提高學(xué)習(xí)的積極性。

3.2 在實驗中培養(yǎng)中職學(xué)生動手操作能力 此次實驗過程中小組成員既有合作又有分工，經(jīng)過訓(xùn)練，學(xué)生能夠掌握光照儀、天平、堿式滴定管等儀器的使用，學(xué)會溶液配制、樣品處理等方法，增強(qiáng)觀察記錄并實驗現(xiàn)象、分析實驗結(jié)果的能力。在實驗中不斷積累動手能力，便于畢業(yè)后就業(yè)。

3.3 挖掘中職生學(xué)以致用的潛力 實驗結(jié)束后，要鼓勵學(xué)生回顧反思，總結(jié)收獲與不足之處，挖掘中職生學(xué)以致用的潛力［8］，這是學(xué)生能力提升的終極環(huán)節(jié)。在本實驗結(jié)束后，教師還留了2 個問題目的是為了讓學(xué)生能夠舉一反三，深化對實驗的理解。