定量测定泡菜中亚硝酸盐的实验创新优化*

2017-05-12 07:16徐平珍
生物学通报 2017年4期
关键词:移液器静置泡菜

郑 怡 徐平珍

(浙江省镇海中学 浙江宁波 315200)

本节课选自浙科版高中生物学选修1实验10“泡菜的腌制和亚硝酸盐的测定”第2课时。根据课程标准和考试说明,要求高中生具备“实验与探究的能力”。本实验作为“生物学知识内容表”所列的实验之一,学生要能独立完成,包括理解实验目的、原理、方法和操作步骤,掌握相关的操作技能,并能将这些实验涉及的方法和技能进行综合运用[1]。

亚硝酸盐的安全性一直是食品安全方面的热门话题,与民生息息相关。学习泡菜中亚硝酸盐的测定实验,促使学生搜集相关信息,关注食品安全和健康饮食,参与公共事务的讨论,更重要的是学会和运用相应的检测手段作出科学判断,避免走入误区,形成科学的认识,逐步养成健康积极的生活方式。

浙江新高考改革以来,如7选3的运行、等级赋分的实施,诸多高中面临教务上的巨大挑战。因课时安排极为紧张,而出现了实验课时大幅度压缩的状况。本节课耗时相对长,操作难度较大,很多学校从不开展本节实验课,徒留理论课,不利于学生获取知识和实验技能培养。因此本文在实验材料、实验仪器、学教方式、实验操作等方面进行改良与优化,以期提高本定量实验的精确性、趣味性和可行性。

1 就地取材,丰富材料

教材仅以学生腌制的泡菜为材料,而日常生活中,学生经常接触的腌制品却多种多样,例如咸菜、酱瓜、榨菜、火腿等。鼓励学生以小组为单位自行选择适当的材料,挖掘课堂与现实生活的联系,增强学生学习的主体意识和参与度。

2 自主实验,增强体验

材料处理时间长,需要1~2 h甚至更长,因此常由教师提前准备。而这部分实验学生完全有能力独立完成,只是等待的时间较长。这个问题可通过平时开放实验室解决。每组学生自行安排时间到实验室,完成将泡菜制成匀浆、洗涤过滤、定容等操作。合理规划时间和资源,增强体验。

3 巧选仪器,提高精度

本实验为定量实验,对仪器和操作的要求高于定性实验。教材中多次用量筒取液,相对误差较大,而移液器用于准确定量转移液体,且选修1实验2“分离以尿素为氮源的微生物”的设备中出现过移液器。因此选择移液器取代量筒进行取液,提高定量实验的精确性。

4 善用微课,熟悉操作

用光电比色法测定亚硝酸盐的含量需使用比色计。比色计在浙科版高中生物学5本教材中只出现了2次。一是必修3“探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化”,二是选修1“泡菜腌制和亚硝酸盐的测定”。但前者几乎不开设,学生在本实验往往是第1次使用比色计,不会操作。再者,使用比色计操作难度相对较大。综合考虑,笔者录制了“比色计的使用”微课,包括仪器的主要部分、各个按键的基本功能、具体的实验操作和使用注意事项等内容。同时还录制“移液器的使用”微课。学生可在课前任何空余时间自主学习。教师根据学生微课学习情况的反馈,课上指导。这在一定程度上缓解了课堂实验时间不充裕的矛盾,充分利用学生的主观能动性克服难点,亦可以满足日后不同程度学生的个性化学习需求,并丰富网络课程资源。

5 多组合作,现场绘算

提炼实验步骤的要点,以表格的方式呈现样品测定和标准曲线绘制所需的试剂和操作,便于学生对流程有清晰的认识,操作流畅,避免失误,如表1和表2所示。

表1 样品处理

表2 亚硝酸钠标准溶液处理

教材中先处理一个样品溶液并于暗处静置25 min,测数据;再处理5个亚硝酸钠溶液并于暗处静置25 min,测5个数据,绘制标准曲线,较为冗长,难以在课堂中完成。采用小组分工合作的策略,使样品与标准曲线绘制的数据测定同时展开。这样既能保证每组学生有条不紊地操作及测定,又能平衡样品组和标准曲线组的时间,提高效率。收集好数据后,学生直接用Excel软件现场绘制标准曲线,计算各样品中的亚硝酸盐含量,由小组代表展示计算过程,并与国家食品安全标准/污染物限量标准对比,判断泡菜等材料是否适合食用,引起学生对健康饮食方式的讨论。

浙江高考改革“3+3”模式,意味着生物技术实践模块的重要性将会凸显。应尽力克服困难,尽可能地让难以开设的实验课成功开展。让学生在真实情境中体验知识与实践相结合的科学魅力。只有真实体验的过程才更能发现问题,提出问题,激发学生创新思维。例如“暗处静置25 min”是本实验一个限制因素,学生提出能否缩短时间的疑问,这是学生提升科学探究能力的良好契机。鼓励学生按照实验设计一般思路和原则,设计方案,实施探究过程。部分学生在本校“生物学自主实验室”进行了尝试,在0~25 min内,每隔相同时间测定光密度值,最后统计分析不同的暗处静置时间对光密度值的影响。实验结果表明暗处静置15 min后光密度值数据已相对稳定,与25 min时测得的数据无显著差异。再如,有学生提出测定亚硝酸盐的方法是否只有一种?通过查阅资料后得知2010年卫生部公布了新的方法。学生还提出“不同的方法测得结果是否相同”“不同材料处理的方法是否相同”等问题,使得主动探索学习从课内延伸到课外。

主要参考文献

[1]浙江省教育考试院.浙江省普通高中学业水平考试暨高考选考科目考试说明.杭州:浙江摄影出版社,2016:130.

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