鄭 怡 徐平珍
(浙江省鎮(zhèn)海中學 浙江寧波 315200)
本節(jié)課選自浙科版高中生物學選修1實驗10“泡菜的腌制和亞硝酸鹽的測定”第2課時。根據(jù)課程標準和考試說明,要求高中生具備“實驗與探究的能力”。本實驗作為“生物學知識內(nèi)容表”所列的實驗之一,學生要能獨立完成,包括理解實驗目的、原理、方法和操作步驟,掌握相關(guān)的操作技能,并能將這些實驗涉及的方法和技能進行綜合運用[1]。
亞硝酸鹽的安全性一直是食品安全方面的熱門話題,與民生息息相關(guān)。學習泡菜中亞硝酸鹽的測定實驗,促使學生搜集相關(guān)信息,關(guān)注食品安全和健康飲食,參與公共事務的討論,更重要的是學會和運用相應的檢測手段作出科學判斷,避免走入誤區(qū),形成科學的認識,逐步養(yǎng)成健康積極的生活方式。
浙江新高考改革以來,如7選3的運行、等級賦分的實施,諸多高中面臨教務上的巨大挑戰(zhàn)。因課時安排極為緊張,而出現(xiàn)了實驗課時大幅度壓縮的狀況。本節(jié)課耗時相對長,操作難度較大,很多學校從不開展本節(jié)實驗課,徒留理論課,不利于學生獲取知識和實驗技能培養(yǎng)。因此本文在實驗材料、實驗儀器、學教方式、實驗操作等方面進行改良與優(yōu)化,以期提高本定量實驗的精確性、趣味性和可行性。
教材僅以學生腌制的泡菜為材料,而日常生活中,學生經(jīng)常接觸的腌制品卻多種多樣,例如咸菜、醬瓜、榨菜、火腿等。鼓勵學生以小組為單位自行選擇適當?shù)牟牧?,挖掘課堂與現(xiàn)實生活的聯(lián)系,增強學生學習的主體意識和參與度。
材料處理時間長,需要1~2 h甚至更長,因此常由教師提前準備。而這部分實驗學生完全有能力獨立完成,只是等待的時間較長。這個問題可通過平時開放實驗室解決。每組學生自行安排時間到實驗室,完成將泡菜制成勻漿、洗滌過濾、定容等操作。合理規(guī)劃時間和資源,增強體驗。
本實驗為定量實驗,對儀器和操作的要求高于定性實驗。教材中多次用量筒取液,相對誤差較大,而移液器用于準確定量轉(zhuǎn)移液體,且選修1實驗2“分離以尿素為氮源的微生物”的設備中出現(xiàn)過移液器。因此選擇移液器取代量筒進行取液,提高定量實驗的精確性。
用光電比色法測定亞硝酸鹽的含量需使用比色計。比色計在浙科版高中生物學5本教材中只出現(xiàn)了2次。一是必修3“探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的動態(tài)變化”,二是選修1“泡菜腌制和亞硝酸鹽的測定”。但前者幾乎不開設,學生在本實驗往往是第1次使用比色計,不會操作。再者,使用比色計操作難度相對較大。綜合考慮,筆者錄制了“比色計的使用”微課,包括儀器的主要部分、各個按鍵的基本功能、具體的實驗操作和使用注意事項等內(nèi)容。同時還錄制“移液器的使用”微課。學生可在課前任何空余時間自主學習。教師根據(jù)學生微課學習情況的反饋,課上指導。這在一定程度上緩解了課堂實驗時間不充裕的矛盾,充分利用學生的主觀能動性克服難點,亦可以滿足日后不同程度學生的個性化學習需求,并豐富網(wǎng)絡課程資源。
提煉實驗步驟的要點,以表格的方式呈現(xiàn)樣品測定和標準曲線繪制所需的試劑和操作,便于學生對流程有清晰的認識,操作流暢,避免失誤,如表1和表2所示。
表1 樣品處理
表2 亞硝酸鈉標準溶液處理
教材中先處理一個樣品溶液并于暗處靜置25 min,測數(shù)據(jù);再處理5個亞硝酸鈉溶液并于暗處靜置25 min,測5個數(shù)據(jù),繪制標準曲線,較為冗長,難以在課堂中完成。采用小組分工合作的策略,使樣品與標準曲線繪制的數(shù)據(jù)測定同時展開。這樣既能保證每組學生有條不紊地操作及測定,又能平衡樣品組和標準曲線組的時間,提高效率。收集好數(shù)據(jù)后,學生直接用Excel軟件現(xiàn)場繪制標準曲線,計算各樣品中的亞硝酸鹽含量,由小組代表展示計算過程,并與國家食品安全標準/污染物限量標準對比,判斷泡菜等材料是否適合食用,引起學生對健康飲食方式的討論。
浙江高考改革“3+3”模式,意味著生物技術(shù)實踐模塊的重要性將會凸顯。應盡力克服困難,盡可能地讓難以開設的實驗課成功開展。讓學生在真實情境中體驗知識與實踐相結(jié)合的科學魅力。只有真實體驗的過程才更能發(fā)現(xiàn)問題,提出問題,激發(fā)學生創(chuàng)新思維。例如“暗處靜置25 min”是本實驗一個限制因素,學生提出能否縮短時間的疑問,這是學生提升科學探究能力的良好契機。鼓勵學生按照實驗設計一般思路和原則,設計方案,實施探究過程。部分學生在本?!吧飳W自主實驗室”進行了嘗試,在0~25 min內(nèi),每隔相同時間測定光密度值,最后統(tǒng)計分析不同的暗處靜置時間對光密度值的影響。實驗結(jié)果表明暗處靜置15 min后光密度值數(shù)據(jù)已相對穩(wěn)定,與25 min時測得的數(shù)據(jù)無顯著差異。再如,有學生提出測定亞硝酸鹽的方法是否只有一種?通過查閱資料后得知2010年衛(wèi)生部公布了新的方法。學生還提出“不同的方法測得結(jié)果是否相同”“不同材料處理的方法是否相同”等問題,使得主動探索學習從課內(nèi)延伸到課外。
主要參考文獻
[1]浙江省教育考試院.浙江省普通高中學業(yè)水平考試暨高考選考科目考試說明.杭州:浙江攝影出版社,2016:130.