食物中含有蛋白质、淀粉、脂肪实验的改进与创新
2021-12-02江苏省南京市第九初级中学210018
江苏省南京市第九初级中学(210018) 葛 梅
义务教育生物学课程标准的课程基本理念要求:面向全体学生、提高生物科学素养、倡导探究性学习。生物科学素养是学生将来参加工作、社会活动时所需要的生物科学概念和科学探究能力素养。倡导探究性学习,帮助学生领悟科学的本质,引导学生主动参与、勤于动手、积极思考,逐步培养学生收集和处理科学信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力,以及交流与合作的能力等。以苏教版七年级第9章第1节“人体需要的营养物质”中“证明食物中含有蛋白质、淀粉、脂肪”实验改进为例,通过对实验材料的重新处理和实验设计的改进,阐述新课标理念在实验教学中的应用。
1 教材中的实验描述及困惑
教材中实验描述为取1匙面粉,加清水和成面团,将用纱布包着的面团放入盛有清水的烧杯中,用手轻轻地揉挤。观察清水发生的变化,纱布中剩余的黄色胶状物质就是面筋。笔者发现,这组实验在操作中会出现以下四种情况,影响学生的观察与认知。
(1)学生加清水和面团步骤,面粉用量不确定,加水也不确定。多数学生仅仅把面粉和水混合在一起,面团不是稀就是干,浪费了课堂有限的时间。
(2)学生把面团放在纱布内揉挤时,由于太使劲,面团被揉挤到纱布以外。
(3)烧杯中的清水逐渐变浑浊,学生无法判断面团中的白色物质是否都溶解在水中了。
(4)学生无法判断按压花生后的印迹是油还是水。为此,笔者经过多次实验,对实验材料处理和实验设计进行了改进,取得比较好的实验教学效果。
2 实验材料的改进及处理
2.1 实验材料改进
实验用到的材料和器具有小麦、花生种子、面粉、500 mL大烧杯、试管架、试管、刀片、载玻片、白磁盘、纱布、培养皿、滴管、稀碘液。增加的器材有揉好的面团、做好的面筋、食用油、棉线、牙签等。
2.2 面团的处理
笔者选用高筋面粉做实验。高筋面粉的蛋白质含量高于低筋面粉,筋度强,容易得到面筋。处理方法如下:课前称取400 g高筋面粉,加200 g清水,在面盆中反复揉成面团。此时的面团不粘手不粘盆,按压有弹性。由于课堂时间有限,如果面团大,揉挤花费的时间多;面团小,又看不出效果。所以,学生做分组实验时,每组发一个直径大约为2 cm的面团即可。
3 实验设计的改进
3.1 揉挤面团观察清水的变化
在500 mL烧杯中盛200 mL的清水(这个容积的烧杯,学生的手能够伸入烧杯里操作;如果清水太多,手伸入烧杯后水会溢出),用两块叠成双层的纱布包住面团,并用棉线系紧纱布,把面团放入水中,轻轻揉挤大约2 min,观察面团和清水分别发生了什么变化。
3.2 继续揉挤面团得到面筋
将变软的面团从大烧杯中取出,在实验室水槽水龙头的流水下继续揉挤面团5 min。笔者提示学生注意观察现象,直到不再有白色物质从纱布中渗出后停止揉挤。学生解开棉线并打开纱布(提问学生观察到有什么现象),再让学生用手摸一摸、拉一拉(有什么感觉)。告诉学生面团已经溶解,黄白色的胶状物质就是我们平常吃的面筋。让学生把纱布上零散的面筋聚合在一起成为球状,此时的面筋表面光滑,弹性足韧性好。教师同时将课前做好的面筋分发给学生们观察和对照。笔者课前也录制了制作面团以及揉挤、冲洗面团过程的微课,在学生做实验时可以重复播放,对他们进行实验指导。
笔者在课件中播放制作面筋过程的照片,讲台上展示实物小麦、面粉、面团和做好的面筋。让学生对小麦到面筋的过程有感性认识。提问学生:“面筋是一种植物蛋白质,通过观察面筋的制作过程你可以推测小麦中含有什么营养物质呢?”学生回答:“小麦中含有蛋白质这种营养成分。”笔者引导学生养成良好的饮食习惯,营养均衡不挑食,关注自己和家人的健康。
3.3 设计探究实验鉴定淀粉
笔者让学生小组合作,根据提供的实验器材和试剂设计探究对照实验,注意控制单一变量来鉴定烧杯里从面团中渗出的白色物质是什么成分?学生设计的实验如下:用滴管从烧杯中吸取2 mL白色液体注入两只试管中,向试管中分别滴加2滴碘液和2滴清水,轻轻振荡试管,学生观察到一只试管中的白色液体变成蓝紫色,另一只试管中的液体还是乳白色。学生根据“淀粉遇到碘液显蓝色”知识,能够得到白色物质是小麦中的淀粉的实验结论。
3.4 按压小麦和花生鉴别脂肪和水
在实验册上画两个圆圈或者方框,一个下方写小麦,一个下方写花生。取烘干的花生、小麦种子各一粒放在载玻片上,用刀片纵向切开,分别将种子的纵剖面放在写好名称的圆内,用大拇指或者笔头挤压半颗小麦和花生,移开种子观察实验现象。
学生按压小麦很费劲,只观察到粉末;而花生则非常容易就被压碎了,在纸上出现了透明的印迹。实验现象出现后有的学生认为花生的印迹是水,有的认为是油。笔者设计以下方法帮助学生进行辨别:让学生用牙签的两端,分别蘸取清水和食用油,点在花生的印迹附近进行对照。学生很快就能判断出透明的印迹是油而不是水。笔者告诉学生一组数据:“每100 g小麦中含脂肪1.50 g;而100 g花生中脂肪的含量约有50 g。”并让学生从数据分析中能够理解用花生榨油的原理。师生共同总结:小麦和花生中都含有脂肪,但是花生中所含的脂肪明显多于小麦。不同食物中营养物质的含量也不相同。
4 小结
课堂上所有的学生都能够主动参与操作实验,积极思考,观察到食物中含有蛋白质、淀粉、脂肪,兴趣浓厚,印象深刻。他们对生物学的知识有更深入的理解,因此实验报告非常顺利。实验中让学生根据资料分析得出不同的食物营养成分各不相同的结论,关注营养均衡和健康,培养学生处理科学信息的能力,获取新知识的能力,分析解决问题的能力以及交流合作的能力,从而提高学生生物科学素养。