宋淑敏

摘要：對“比較不同果蔬中維生素c的含量”實驗進(jìn)行了拓展與優(yōu)化，使該實驗具有材料易取、操作簡便、結(jié)果精準(zhǔn)等優(yōu)點，培養(yǎng)了學(xué)生的思維能力，可以促進(jìn)學(xué)生關(guān)注日常生活。

關(guān)鍵詞：不同果蔬 維生素C 實驗改進(jìn) 生物學(xué)實驗

中圖分類號：Q-331 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B

“比較不同果蔬中維生素C的含量”是初中生物濟(jì)南版教材七年級下冊第一章第一節(jié)“食物的營養(yǎng)成分”中的一個探究活動。教材中利用維生素C能使紫色高錳酸鉀溶液褪色的原理，采用“研磨—過濾一滴定”的方法，比較哪種果蔬中含有較多的維生素C。然而，學(xué)生在實際操作過程中，發(fā)現(xiàn)了該實驗存在一些不足之處。經(jīng)過師生細(xì)致的研討，學(xué)生找出了問題所在，并進(jìn)一步找到了解決問題的有效途徑，有效地改進(jìn)了本次實驗，提高了學(xué)生的動手能力和分析解決問題的能力，取得了較好的效果。

1教材中實驗?zāi)康?、?nèi)容及思考

1.1實驗?zāi)康?/p>

①通過科學(xué)實驗探究，比較不同蔬菜或水果中維生素c的含量。②通過探究實驗，提高學(xué)生的實驗技能、動手操作能力以及信息收集和處理能力。③培養(yǎng)學(xué)生的參與精神和合作意識，提高學(xué)生的知識遷移能力。④引導(dǎo)學(xué)生理論聯(lián)系實際、學(xué)以致用，提高用所學(xué)的知識解決實際問題的能力。

1.2實驗內(nèi)容

維生素C在蔬菜和水果中含量較高，不同果蔬中含量不同。維生素C的水溶液能夠使紫紅色的高錳酸鉀溶液褪色。根據(jù)高錳酸鉀溶液完全褪色所需果蔬提取液的多少，就可以粗略估計不同果蔬中維生素C的含量。教材中提出了問題：哪些蔬菜或水果中含有較多的維生素c呢？教師引導(dǎo)學(xué)生提出假設(shè)，嘗試設(shè)計實驗，完成實驗，分析實驗現(xiàn)象并得出結(jié)論。教師指導(dǎo)學(xué)生采用傳統(tǒng)的“研磨一過濾一滴定”的方法進(jìn)行實驗操作。

1.3實驗后的思考

教師在指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實驗操作的過程中，發(fā)現(xiàn)了實驗內(nèi)容、實驗方法、實驗思路、實驗試劑等方面都可以進(jìn)一步改進(jìn)和創(chuàng)新。改進(jìn)后的實驗內(nèi)容更充實，實驗方法更簡便易操作，實驗結(jié)果更科學(xué)準(zhǔn)確。

2實驗改進(jìn)與創(chuàng)新點

2.1實驗內(nèi)容的改進(jìn)與創(chuàng)新

原實驗設(shè)計只有“比較不同果蔬中維生素C含量的差別”這一內(nèi)容，內(nèi)容較為單一。教師結(jié)合學(xué)生的實際生活，實驗內(nèi)容可以進(jìn)一步拓展與改進(jìn)。拓展后的設(shè)計如下：

①比較不同果蔬中維生素c含量的差別（如鮮棗和蘋果）。

②比較同種果蔬不同部位維生素c的含量的差別（如芹菜葉和芹菜莖）。

③比較蔬菜烹飪之后維生素c含量的變化（如生黃瓜汁和熟黃瓜汁）。

④比較果蔬飲料與新鮮果蔬中維生素c含量的差別（如橙汁飲料和鮮橙汁）。

⑤比較久置后的蔬菜與新鮮蔬菜中維生素c的差別（如放置7 d的黃瓜和新鮮黃瓜）。

改進(jìn)意義：拓展創(chuàng)新后的實驗內(nèi)容更充實更豐富，更加有效地引導(dǎo)了學(xué)生對日常生活和飲食的關(guān)注。

2.2實驗方法的改進(jìn)與創(chuàng)新

在按照教科書中的方法（研磨一過濾一滴定）進(jìn)行實驗的過程中，學(xué)生發(fā)現(xiàn)了一些問題。例如，用研缽研磨、漏斗過濾的方法制備果蔬提取液耗時長且費力、實驗誤差較大。為此，創(chuàng)新了實驗儀器和實驗方法。

2.2.1關(guān)于步驟一“研磨”的改進(jìn)

教材采用“研缽研磨，漏斗過濾”的方法耗時、費力，且對像芹菜這樣出汁少的果蔬不適用。針對以上問題，教師引導(dǎo)學(xué)生思考日常生活中有哪些簡易的工具可以利用。學(xué)生最終選擇了家庭中常用的擦條器、簡易榨汁機(jī)和紗布：

①先研磨，再包裹在紗布中擠壓出汁，主要針對芹菜這樣難出汁的材料。

②先用擦條器擦條，再包裹在紗布中擠壓，主要針對黃瓜等易擦條的材料。

③直接采用簡易的手動榨汁機(jī)壓取汁液等。

改進(jìn)意義：這些方法操作簡便，不僅出汁多，而且出汁快，有效地提升了課堂效率。

2.2.2關(guān)于步驟二“滴定”的創(chuàng)新

教材在滴定時使用“滴管滴定”的方法，存在較大誤差。針對該問題，教師引導(dǎo)學(xué)生思考誤差產(chǎn)生的原因：

①在滴定時，由于手的抖動容易使液滴滴到試管壁上：

②手捏膠頭用力不均勻也會導(dǎo)致液滴大小不同。

基于以上思考，最終確定的改進(jìn)方案為采用化學(xué)中常用的實驗儀器比色管和滴定管來解決這一問題：

①比色管的管底是平的，可以放在桌面上進(jìn)行滴定，有效地避免了由于手的抖動而使液滴滴到試管壁上。

②滴定管可以精確測量果蔬汁的使用量，精確到0.1 mL。

改進(jìn)意義：這樣測得的實驗數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確，有效地減小了實驗誤差。

2.3實驗思路的優(yōu)化

在實驗過程三“滴定”中，教材中采取了向高錳酸鉀溶液滴定果蔬汁的方法，實驗思路相對單一。為此，學(xué)生提出疑問：向果蔬汁中滴加高錳酸鉀溶液的方法可行嗎？教師引導(dǎo)學(xué)生分析該原理是否可行，然后進(jìn)行實驗，實驗中發(fā)現(xiàn)該方法的問題是用量大、耗時長。于是，如何能解決用量大且耗時長的問題成為學(xué)生探究的焦點。學(xué)生通過不斷地反復(fù)嘗試，得出以下方法：

①減少被滴定的果蔬汁的用量。

②提高高錳酸鉀的濃度，經(jīng)反復(fù)嘗試發(fā)現(xiàn)將高錳酸鉀的濃度提高10倍質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%，即可有效的解決這一問題。

改進(jìn)意義：這種方法雖然沒有教材中原有的方法現(xiàn)象明顯，但反滴也是可行的。在教學(xué)中，教師要鼓勵學(xué)生進(jìn)行逆向思維。同時，這也體現(xiàn)出了課堂生成的重要價值。

2.4實驗試劑的改進(jìn)

教材中采用了高錳酸鉀作為滴定的實驗試劑，該試劑不易購買且有腐蝕性，實驗存在局限性。在實驗過程中，思考實驗試劑的改進(jìn)也是非常重要的一個方面。如果能找到生活中常見的材料試劑等進(jìn)行改進(jìn)以替代，將大大提高了實驗的可操作性，使其更簡便易行。在該實驗中，教師引導(dǎo)學(xué)生思考是否有常見的材料可以替代。學(xué)生通過查找資料，提出可以制備簡易維生素C檢測液。其制備方法為：首先，向清水中加入少許淀粉制成稀淀粉液，然后向其中加入少許碘酒直至淀粉液變藍(lán);所得到的藍(lán)色溶液即制備的簡易維生素C檢測液。倘若沒有淀粉，也可以用淘米水代替淀粉液。

改進(jìn)意義：簡易檢測液代替高錳酸鉀溶液，增加了安全性，大大提高了該實驗的簡便性和可操作性。

3實驗結(jié)果和結(jié)論

（1）棗中的維生素C含量明顯高于蘋果。經(jīng)多次測定，學(xué)生發(fā)現(xiàn)像水果中的棗和獼猴桃、蔬菜中的青椒和苦瓜的維生素C含量較高。

（2）芹菜葉的維生素C含量約為芹菜莖的兩倍多。這說明同種果蔬不同部位的維生素C含量可能不同。

（3）黃瓜汁加熱后維生素C含量減少。這說明蔬菜烹飪之后維生素c的含量有所流失。

（4）橙汁飲料中的維生素C含量明顯高于鮮橙汁。經(jīng)查證，果蔬飲料中含有一定量的人工合成的維生素C。

（5）放置7 d的黃瓜和新鮮的黃瓜相比，維生素C的含量有所減少。這說明果蔬盡可能新鮮時食用。

4實驗拓展與優(yōu)化的反思

本節(jié)課上，教師從生活實際出發(fā)，引導(dǎo)學(xué)生利用所學(xué)知識解決了生活中遇到的問題。通過改進(jìn)本次實驗，節(jié)約了榨汁時間，減小了實驗的誤差，增加了實驗的科學(xué)性和準(zhǔn)確性。同時，學(xué)生了解到不同果蔬中的營養(yǎng)物質(zhì)含量有差異，明確日常飲食中的食物要多樣化，培養(yǎng)了健康生活意識，從而幫助養(yǎng)成良好的生活方式。

該實驗改進(jìn)拓展了學(xué)生的思維方式，方便學(xué)生在家中可以進(jìn)行實驗，培養(yǎng)了學(xué)生學(xué)習(xí)生物的濃厚興趣和科學(xué)的思維方式，有效地提高了學(xué)生的動手能力和分析解決問題的能力，培養(yǎng)了學(xué)生的生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。