“维生素C 的检测”创新实验教学设计

许刚强 杨小庆 敖永权

（重庆市第十一中学校 重庆 400061）

为贯彻落实《教育部关于加强和改进中小学实验教学的意见》文件精神，根据《教育部基础教育司关于举办第八届全国中小学实验教学说课活动的通知》要求，为进一步深化课程改革，推动实验教学改革与创新，为培养中、小学教师实验教学能力、实验操作技能和动手实践能力，激发教师创新思维和创新意识，同时为广大教师提供学习交流的机会，从而引领年轻教师专业成长，重庆市教育委员会开展了重庆市第4 届中、小学教师实验教学说课暨创新实验操作活动。本文以“维生素C 的检测”为例，介绍基于科学探究的教学创新尝试。

1 教材实验分析

本实验选自北师大版初中生物学7 年级下册第4 单元“生物圈中的人”中第8 章“人体的营养”的第1 节“人类的食物”。7 年级学生不具备有关食物中营养成分的物理学、化学知识，开展“鉴定食物中的营养成分”实验有一定难度。教材提供的维生素C 溶液是由维生素C 药片溶解所得，而非来自食物，食物中是否存在维生素C？这需要通过设计实验进行验证，从而培养学生用科学方法解决实际问题的能力[1]。

2 实验教学目标

1）科学思维、科学探究：学生体验“维生素C的检测”实验，可激发学生奇心和求知欲，以及培养学生的团队合作精神和创新精神；通过学生对实验中发现的现象进行分析归纳，形成科学思维，并运用科学的思维方法认识事物、解决实际问题，从而培养学生的科学思维习惯和能力。

2）生命观念：基于实验结果，形成珍爱生命的观念，逐步养成良好的生活卫生习惯，确立积极健康的生活态度。

3）社会责任：树立责任意识，识别身边的虚假宣传和无科学依据的传言，并指导解决生产和实践中的具体问题，使生物学学科核心素养在教学中落地生根。

3 实验内容设计

经反复研究与实践，对原有实验进行整合、改进。

3.1 巧用注射器简化实验流程 用注射器代替试管、量筒作为实验器材，如图1 所示。利用注射器上的刻度，可更为准确地吸取实验药品，将2 个注射器连接，推动活塞可使2 种液体充分混合，比直接使用试管振荡液体更为安全有效。

图1 改进后的注射器实验仪器

通过改进实验器材，紧密结合学生的日常生活，既能让学生感受到科学就在身边，又能激发其探究兴趣，学以致用[2]。

3.2 设计能级递进活动，逐步培养学生的科学探究能力 本节课设计了3 个活动：①探究维生素C 的特性；②探究水果中的维生素C；③探究蔬菜中的维生素C。依次从单一分析实验现象→按给定实验方案完成实验→设计并完成实验。

3.3 以小组为单位进行合作探究，促进深度学习 学生以小组为单位进行合作学习，相互启发、相互鼓励、取长补短，围绕学习主题，积极参与探究，体验实验成功并获得结果的喜悦。

4 实验方法设计

本实验教学涉及以下2 个实验方法：

1）实验观察法。观察颜色变化，类比推理食物中可能含有维生素C，启发学生借助实验获取证据，培养实事求是的科学态度。

2）合作探究法。依托分组实验，学生自主讨论，分组交流，积极思考，教师逐步引导学生通过合作，自主探究检测不同食物中的维生素C，从而化解对实验现象的疑惑。

5 实验教学过程

5.1 情境引入，探究维生素C 的特性 学生观看教师做的一个小实验：淀粉溶液加入碘伏后变蓝，再加入维生素C 药片后蓝色消失，作出假设“维生素C 能发生褪色反应”。教师引导学生根据提供的注射器、淀粉、碘液、维生素C 药片、蒸馏水等实验材料，设计活动1：探究维生素C 的特性。学生3 人一组合作：①查阅实验资料，如何配制加碘淀粉溶液？②实验操作；③记录实验现象。学生通过分析活动1 的实验结果，得出：维生素C 能发生褪色反应。实验现象如图2 所示。

图2 探究维生素C 特性的实验现象

5.2 对比分析，探究水果中的维生素C 学生观看另一个小实验：淀粉溶液加入碘伏后变蓝，再加入橙汁后蓝色消失，并作出假设“橙汁中可能含有维生素C”。学生根据教师提供的注射器、淀粉、碘液、脐橙、柠檬、梨、猕猴桃等实验材料，设计活动2：探究水果中的维生素C。学生3 人一组合作：处理实验材料、实验操作、记录实验现象。学生通过分析活动2 的实验结果，得出：水果中可能含有维生素C。实验现象如图3 所示。

图3 探究水果中的维生素C 的实验现象

5.3 对比实验，探究蔬菜中的维生素C 教师提前准备好常见的蔬菜汁，让学生自主选择实验材料，设计活动3：探究蔬菜中的维生素C。学生通过分析活动3 的实验结果，得出：蔬菜中可能含有维生素C。实验现象如图4 所示。

图4 探究蔬菜中的维生素C 的实验现象

5.4 归纳概括，总结提升 学生经实验探究得出：维生素C 能发生褪色反应，新鲜的水果、蔬菜中可能含有维生素C。实验通过“小魔术”引入，激发学生的探究兴趣；巧用注射器，简化操作流程，使探究更行之有效；选用生活中常见的材料，可使学生关注实际生活中的生物学知识，体现了课程标准中科学知识源于生活、用于生活的理念，具有实用性原则；教师提供了多样化的实验材料，学生可自主选择，扩展了学生的探究空间，让探究更具灵活性、开放性。

5.5 拓展延伸，开阔视野 学生对实验结论“新鲜的水果、蔬菜中可能含有维生素C”中的“可能”提出疑问，经小组合作探讨、思维碰撞后提出问题：蔬菜、水果中是否含有能发生褪色反应的其他物质？教师引导学生回顾科学探究过程，重点让学生说出设计实验的思路。还有学生提出实验材料的颜色，例如，青椒汁、胡萝卜汁的颜色较深，是否会影响实验效果？本实验有优点，也存在不足，学生自己提出问题，有利于批判性思维的渗透，同时拓展维生素C 在生产、生活中的应用，形成健康生活的意识。

6 效果与评价

本实验教学简化实验装置、操作流程，高效有趣；材料充分，激发学生自主设计的兴趣，并可进行多样化选择；对教材现有实验进行补充，使学生探究有成效、有深度、有广度；拓展延伸，思维碰撞，学生勇于提出质疑，并应用于实践。同时，小组合作探究，可相互监督，相互学习，增强了自主性。学生通过亲历科学探究实验，提升了生物学学科核心素养。在此基础上，还可进一步开发能激发学生兴趣的研究课题，例如，通过记录使加碘淀粉溶液褪色的用量，判断不同水果、蔬菜中维生素C 的含量，让学生自己设计实验方案、记录实验结果等。