测定果蔬中维生素C含量的实验教学改革

梁云贞 董佩佩 黄秋婵

摘要：通过生物化学实验教学的改革，强调实验预习环节，实施探究式教学方式，突出学生主体地位，提高学生自主设计和完成实验操作的能力，培养学生创新应用能力，提高实验教学效果。

关键词：维生素C；预习；探究式教学；学生主体地位

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2019）02-0279-02

一、引言

随着生物技术的迅速发展，生物化学实验已经成为生物科学领域的一门独立课程，生物化学实验技能的掌握对学生理解生命科学、学习生物相关课程都十分必要。实验教学对学生理解生物化学的基础理论知识以及掌握生物化学实验的原理和操作技术均有帮助，还可以激发学生的科研兴趣，为以后学生申报大学生创新实验项目做准备[1-3]。实践教学改革对于应用型人才的培养，要培养学生的独立思考能力和动手操作实践能力。在生物化学实验课程教学中如何提高学生的实验技能，培养学生的专业应用能力，使其能够直接适应社会相应职业与岗位的需求，更好地为地方经济发展服务，需要在每一项具体的生物化学实验中加强学生独立思考能力和创新能力的培养[2]。通过《生物化学》第7章维生素与辅酶的理论教学，学生获得了维生素C的相关知识，维生素C在机体中执行重要的生理功能，如果缺乏会导致坏血病；维生素C还具有很强的抗氧化活性，可促使氧化型的谷胱甘肽还原为还原型谷胱甘肽，从而可以还原细胞膜的脂质过氧化，保护细胞膜不被自由基破坏，有抗衰老的作用。但维生素C是水溶性维生素，不能在体内贮存，必须经常从食物中补充，而维生素C广泛存在于新鲜的蔬菜和水果中，如何有效获得维生素C，哪些蔬菜和水果中维生素C的含量较高，可以通过不同果蔬中维生素C的定量测定实验而使学生掌握正确补充维生素C的方法。

二、课前要求学生预习，完成实验预习报告

传统的实验教学是先由教师对实验目的、原理、操作步骤等内容进行讲解，学生被动接受知识，按照教师的设计操作，缺乏自主学习与思考，教学效果不理想。本实验教学中，在课前布置预习任务，提前布置学生独立设计关于2，6-二氯酚靛酚法定量测定果蔬中维生素C含量的实验方案。通过文献查阅，学生知道目前测定维生素C含量的方法有很多，如碘量法、2，6-二氯酚靛酚法、分光光度法、高效液相色谱法、毛细管电泳法、原子吸收光谱法等。结合实验室的条件及已掌握的实验技术，让学生选择2，6-二氯酚靛酚法测定新鲜果蔬中的维生素C含量，此方法的优点是无需特殊仪器，操作简单，快速准确。由学生完成预习报告，课前教师检查，并将预习报告完成情况记入学生的实验平时成绩。由于预习报告纳入平时成绩，学生会认真完成。通过预习，学生能够较好地理解本实验的原理，通过生物化学理论课程相关的维生素C的教学，学生已经知道了维生素C是一种天然的抗氧化剂，具有很强的还原性。维生素C有还原型和氧化型，维生素C的两种结构可以相互转化，还原型维生素C能还原染料2，6-二氯酚靛酚（DCPIP），本身则发生脱氢氧化反应成为氧化型；而氧化型维生素C在还原剂的作用下发生加氢反应成为还原型。本实验中的染料2，6-二氯酚靛酚（DCPIP）是一种氧化剂，可以被还原型维生素C还原，染料2，6-二氯酚靛酚（DCPIP）溶液的配制用蒸馏水作为溶剂，滴加0.01mgl/mL的NaOH溶液4—5滴，在碱性溶液中染料呈蓝色。但是在酸性溶液条件下，染料2，6-二氯酚靛酚（DCPIP）呈现红色，而当染料2，6-二氯酚靛酚（DCPIP）被还原则呈无色，所以用弱碱的蓝色染料2，6-二氯酚靛酚（DCPIP）溶液滴加到酸性的还原型维生素C溶液，染料2，6-二氯酚靛酚（DCPIP）被还原呈无色，只有当溶液中所有的还原维生素C全部与染料2，6-二氯酚靛酚（DCPIP）反应转化为氧化型维生素C，再滴加的染料2，6-二氯酚靛酚（DCPIP）没有发生还原反应，则在酸性的溶液中染料呈现红色，所以以蓝色的2，6-二氯酚靛酚（DCPIP）染料滴加到酸性维生素C溶液呈现微红色为滴定的终点。

三、实验内容与生活实际密切联系，提高学生的学习兴趣

维生素C广泛存在于新鲜的蔬菜和水果中，如何有效获得维生素C，哪些蔬菜和水果中维生素C的含量较高，在实验材料的准备上，教师可以准备几种不同的新鲜水果，还可以让学生准备平时自己爱吃的水果进行维生素C的含量检测，由于是对自己爱吃的水果进行检测，学生会好奇自己喜欢的水果能否有效补充维生素C，因此可以有效提高学生对实验的兴趣。

四、变验证实验为探究实验，培养学生的创新应用能力

在传统的维生素C含量的定量测定实验是验证性实验，实验内容和实验步骤由教师设计好，实验试剂也由教师和实验员准备好，学生按部就班进行操作，记录实验结果，完成实验报告。实验中学生缺乏独立思考和创新锻炼。实施探究式教学方式可以培养学生的自主能力，在实验教学过程中开展探究式教学，即在教师指导下，让学生自主选择实验材料或实验方法，在探索中形成自己的研究思路，并对结果进行分析。指导学生在预习报告中自行设计实验方案，写出实验操作流程，上课前将设计好的实验方案给教师审核，修改方案至可行。教师可以提出与实驗相关的问题给学生思考，如从新鲜果蔬中提取维生素C的溶剂可以用纯水吗？学生可以选择用酸水和纯水进行维生素C的提取，进行对比实验以确定同一种水果中的维生素C在不同的溶剂中测得维生素C含量的变化，通过对比实验得知维生素C在酸性溶液中稳定。为什么要进行空白对照实验？它有何作用及如何进行呢？学生通过空白滴定，得知1%或2%的草酸溶液与具有还原染料的能力，通过空白对照实验，减掉草酸溶剂的还原力，消除了溶剂的影响，使学生知道如何通过设置空白对照来消除溶剂的干扰，减少实验误差。

五、突出学生的主体地位，培养学生独立分析与解决问题的能力

教学方法改变由教师讲解演示、学生重复模仿的授课模式，可以在进行实验前，由教师根据学生的预习情况，由教师抽选学生到讲台讲解本次实验的目的和原理，实验的操作流程以及实验过程中的主要注意事项等，教师对学生讲解不清楚的内容加以补充，然后由学生独立完成实验操作。教师对学生设计的实验方案进行分析，并且对其作相应修改，由学生独立配制试剂，在从进行材料处理、具体实验操作流程、实验数据的记录到结果分析的各环节都独立完成，使学生在实验过程中得到较多的实际锻炼，增强学生独立科研的能力。在整个实验实施过程中，突出学生的主体地位，引导学生进行自主实验，教师在实验过程中要善于启发学生自主观察及独立分析实验现象，对学生在实验中发现的问题启发学生独立思考，学会分析问题产生的原因及如何解决。要求学生思考为何整个滴定实验操作过程要迅速，每个滴定过程一般不超过2分钟。这是因为还原型抗坏血酸也可以被空气中的氧所氧化。每个滴定实验所用的染料的量不应小于1ml或多于4ml，如果滴定样品含维生素C所用的染料太多或太少则说明样品溶液中维生素C的含量太高或太低，此时让学生思考通过什么方法可以使滴定实验所用的染料的量不应小于1ml或多于4ml，让学生自己思考得出可酌情增减样液用量或改变提取液稀释倍数的方法。

六、结语

通过强调要求学生进行预习，在预习报告中设计实验的操作方案，在上课过程中要求学生独立完成实验过程，课后认真完成实验报告，等等环节，发挥学生在实验教学中的主体地位作用，使学生在实验教学过程中得到较多的实践煅练，培养了他们独立分析问题和解决问题的能力。

参考文献：

[1]王进波，齐莉莉.基于应用型创新人才培养的生物化学实验教学模式探索[J].生命的化学，2016，（03）：413-416.

[2]李晓宇，包永明，李宁，谢健.改革生物化学实验教学提高学生综合素质[J].实验科学与技术，2015，（05）：100-101，104.

[3]徐先林.以注重预习效果为导向的生物化学实验教学设想[J].教育教学论坛，2016，（14）：267-268.

Abstract：Through biochemistry experiment teaching reform，emphasize the preview link，the implementation of inquiry-based teaching methods，highlight the status of the student to improve students' ability of independent design and complete experiment operation，cultivating students' innovative application ability，improve the effect of experiment teaching.

Key words：vitamin C；preview；research-style teaching；student status