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    測定果蔬中維生素C含量的實驗教學(xué)改革

    2019-01-26 10:20:18梁云貞董佩佩黃秋嬋
    教育教學(xué)論壇 2019年2期
    關(guān)鍵詞:學(xué)生主體地位維生素C預(yù)習(xí)

    梁云貞 董佩佩 黃秋嬋

    摘要:通過生物化學(xué)實驗教學(xué)的改革,強(qiáng)調(diào)實驗預(yù)習(xí)環(huán)節(jié),實施探究式教學(xué)方式,突出學(xué)生主體地位,提高學(xué)生自主設(shè)計和完成實驗操作的能力,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新應(yīng)用能力,提高實驗教學(xué)效果。

    關(guān)鍵詞:維生素C;預(yù)習(xí);探究式教學(xué);學(xué)生主體地位

    中圖分類號:G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2019)02-0279-02

    一、引言

    隨著生物技術(shù)的迅速發(fā)展,生物化學(xué)實驗已經(jīng)成為生物科學(xué)領(lǐng)域的一門獨(dú)立課程,生物化學(xué)實驗技能的掌握對學(xué)生理解生命科學(xué)、學(xué)習(xí)生物相關(guān)課程都十分必要。實驗教學(xué)對學(xué)生理解生物化學(xué)的基礎(chǔ)理論知識以及掌握生物化學(xué)實驗的原理和操作技術(shù)均有幫助,還可以激發(fā)學(xué)生的科研興趣,為以后學(xué)生申報大學(xué)生創(chuàng)新實驗項目做準(zhǔn)備[1-3]。實踐教學(xué)改革對于應(yīng)用型人才的培養(yǎng),要培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考能力和動手操作實踐能力。在生物化學(xué)實驗課程教學(xué)中如何提高學(xué)生的實驗技能,培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)應(yīng)用能力,使其能夠直接適應(yīng)社會相應(yīng)職業(yè)與崗位的需求,更好地為地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展服務(wù),需要在每一項具體的生物化學(xué)實驗中加強(qiáng)學(xué)生獨(dú)立思考能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[2]。通過《生物化學(xué)》第7章維生素與輔酶的理論教學(xué),學(xué)生獲得了維生素C的相關(guān)知識,維生素C在機(jī)體中執(zhí)行重要的生理功能,如果缺乏會導(dǎo)致壞血??;維生素C還具有很強(qiáng)的抗氧化活性,可促使氧化型的谷胱甘肽還原為還原型谷胱甘肽,從而可以還原細(xì)胞膜的脂質(zhì)過氧化,保護(hù)細(xì)胞膜不被自由基破壞,有抗衰老的作用。但維生素C是水溶性維生素,不能在體內(nèi)貯存,必須經(jīng)常從食物中補(bǔ)充,而維生素C廣泛存在于新鮮的蔬菜和水果中,如何有效獲得維生素C,哪些蔬菜和水果中維生素C的含量較高,可以通過不同果蔬中維生素C的定量測定實驗而使學(xué)生掌握正確補(bǔ)充維生素C的方法。

    二、課前要求學(xué)生預(yù)習(xí),完成實驗預(yù)習(xí)報告

    傳統(tǒng)的實驗教學(xué)是先由教師對實驗?zāi)康摹⒃?、操作步驟等內(nèi)容進(jìn)行講解,學(xué)生被動接受知識,按照教師的設(shè)計操作,缺乏自主學(xué)習(xí)與思考,教學(xué)效果不理想。本實驗教學(xué)中,在課前布置預(yù)習(xí)任務(wù),提前布置學(xué)生獨(dú)立設(shè)計關(guān)于2,6-二氯酚靛酚法定量測定果蔬中維生素C含量的實驗方案。通過文獻(xiàn)查閱,學(xué)生知道目前測定維生素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、高效液相色譜法、毛細(xì)管電泳法、原子吸收光譜法等。結(jié)合實驗室的條件及已掌握的實驗技術(shù),讓學(xué)生選擇2,6-二氯酚靛酚法測定新鮮果蔬中的維生素C含量,此方法的優(yōu)點(diǎn)是無需特殊儀器,操作簡單,快速準(zhǔn)確。由學(xué)生完成預(yù)習(xí)報告,課前教師檢查,并將預(yù)習(xí)報告完成情況記入學(xué)生的實驗平時成績。由于預(yù)習(xí)報告納入平時成績,學(xué)生會認(rèn)真完成。通過預(yù)習(xí),學(xué)生能夠較好地理解本實驗的原理,通過生物化學(xué)理論課程相關(guān)的維生素C的教學(xué),學(xué)生已經(jīng)知道了維生素C是一種天然的抗氧化劑,具有很強(qiáng)的還原性。維生素C有還原型和氧化型,維生素C的兩種結(jié)構(gòu)可以相互轉(zhuǎn)化,還原型維生素C能還原染料2,6-二氯酚靛酚(DCPIP),本身則發(fā)生脫氫氧化反應(yīng)成為氧化型;而氧化型維生素C在還原劑的作用下發(fā)生加氫反應(yīng)成為還原型。本實驗中的染料2,6-二氯酚靛酚(DCPIP)是一種氧化劑,可以被還原型維生素C還原,染料2,6-二氯酚靛酚(DCPIP)溶液的配制用蒸餾水作為溶劑,滴加0.01mgl/mL的NaOH溶液4—5滴,在堿性溶液中染料呈藍(lán)色。但是在酸性溶液條件下,染料2,6-二氯酚靛酚(DCPIP)呈現(xiàn)紅色,而當(dāng)染料2,6-二氯酚靛酚(DCPIP)被還原則呈無色,所以用弱堿的藍(lán)色染料2,6-二氯酚靛酚(DCPIP)溶液滴加到酸性的還原型維生素C溶液,染料2,6-二氯酚靛酚(DCPIP)被還原呈無色,只有當(dāng)溶液中所有的還原維生素C全部與染料2,6-二氯酚靛酚(DCPIP)反應(yīng)轉(zhuǎn)化為氧化型維生素C,再滴加的染料2,6-二氯酚靛酚(DCPIP)沒有發(fā)生還原反應(yīng),則在酸性的溶液中染料呈現(xiàn)紅色,所以以藍(lán)色的2,6-二氯酚靛酚(DCPIP)染料滴加到酸性維生素C溶液呈現(xiàn)微紅色為滴定的終點(diǎn)。

    三、實驗內(nèi)容與生活實際密切聯(lián)系,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

    維生素C廣泛存在于新鮮的蔬菜和水果中,如何有效獲得維生素C,哪些蔬菜和水果中維生素C的含量較高,在實驗材料的準(zhǔn)備上,教師可以準(zhǔn)備幾種不同的新鮮水果,還可以讓學(xué)生準(zhǔn)備平時自己愛吃的水果進(jìn)行維生素C的含量檢測,由于是對自己愛吃的水果進(jìn)行檢測,學(xué)生會好奇自己喜歡的水果能否有效補(bǔ)充維生素C,因此可以有效提高學(xué)生對實驗的興趣。

    四、變驗證實驗為探究實驗,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新應(yīng)用能力

    在傳統(tǒng)的維生素C含量的定量測定實驗是驗證性實驗,實驗內(nèi)容和實驗步驟由教師設(shè)計好,實驗試劑也由教師和實驗員準(zhǔn)備好,學(xué)生按部就班進(jìn)行操作,記錄實驗結(jié)果,完成實驗報告。實驗中學(xué)生缺乏獨(dú)立思考和創(chuàng)新鍛煉。實施探究式教學(xué)方式可以培養(yǎng)學(xué)生的自主能力,在實驗教學(xué)過程中開展探究式教學(xué),即在教師指導(dǎo)下,讓學(xué)生自主選擇實驗材料或?qū)嶒灧椒?,在探索中形成自己的研究思路,并對結(jié)果進(jìn)行分析。指導(dǎo)學(xué)生在預(yù)習(xí)報告中自行設(shè)計實驗方案,寫出實驗操作流程,上課前將設(shè)計好的實驗方案給教師審核,修改方案至可行。教師可以提出與實驗相關(guān)的問題給學(xué)生思考,如從新鮮果蔬中提取維生素C的溶劑可以用純水嗎?學(xué)生可以選擇用酸水和純水進(jìn)行維生素C的提取,進(jìn)行對比實驗以確定同一種水果中的維生素C在不同的溶劑中測得維生素C含量的變化,通過對比實驗得知維生素C在酸性溶液中穩(wěn)定。為什么要進(jìn)行空白對照實驗?它有何作用及如何進(jìn)行呢?學(xué)生通過空白滴定,得知1%或2%的草酸溶液與具有還原染料的能力,通過空白對照實驗,減掉草酸溶劑的還原力,消除了溶劑的影響,使學(xué)生知道如何通過設(shè)置空白對照來消除溶劑的干擾,減少實驗誤差。

    五、突出學(xué)生的主體地位,培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析與解決問題的能力

    教學(xué)方法改變由教師講解演示、學(xué)生重復(fù)模仿的授課模式,可以在進(jìn)行實驗前,由教師根據(jù)學(xué)生的預(yù)習(xí)情況,由教師抽選學(xué)生到講臺講解本次實驗的目的和原理,實驗的操作流程以及實驗過程中的主要注意事項等,教師對學(xué)生講解不清楚的內(nèi)容加以補(bǔ)充,然后由學(xué)生獨(dú)立完成實驗操作。教師對學(xué)生設(shè)計的實驗方案進(jìn)行分析,并且對其作相應(yīng)修改,由學(xué)生獨(dú)立配制試劑,在從進(jìn)行材料處理、具體實驗操作流程、實驗數(shù)據(jù)的記錄到結(jié)果分析的各環(huán)節(jié)都獨(dú)立完成,使學(xué)生在實驗過程中得到較多的實際鍛煉,增強(qiáng)學(xué)生獨(dú)立科研的能力。在整個實驗實施過程中,突出學(xué)生的主體地位,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主實驗,教師在實驗過程中要善于啟發(fā)學(xué)生自主觀察及獨(dú)立分析實驗現(xiàn)象,對學(xué)生在實驗中發(fā)現(xiàn)的問題啟發(fā)學(xué)生獨(dú)立思考,學(xué)會分析問題產(chǎn)生的原因及如何解決。要求學(xué)生思考為何整個滴定實驗操作過程要迅速,每個滴定過程一般不超過2分鐘。這是因為還原型抗壞血酸也可以被空氣中的氧所氧化。每個滴定實驗所用的染料的量不應(yīng)小于1ml或多于4ml,如果滴定樣品含維生素C所用的染料太多或太少則說明樣品溶液中維生素C的含量太高或太低,此時讓學(xué)生思考通過什么方法可以使滴定實驗所用的染料的量不應(yīng)小于1ml或多于4ml,讓學(xué)生自己思考得出可酌情增減樣液用量或改變提取液稀釋倍數(shù)的方法。

    六、結(jié)語

    通過強(qiáng)調(diào)要求學(xué)生進(jìn)行預(yù)習(xí),在預(yù)習(xí)報告中設(shè)計實驗的操作方案,在上課過程中要求學(xué)生獨(dú)立完成實驗過程,課后認(rèn)真完成實驗報告,等等環(huán)節(jié),發(fā)揮學(xué)生在實驗教學(xué)中的主體地位作用,使學(xué)生在實驗教學(xué)過程中得到較多的實踐煅練,培養(yǎng)了他們獨(dú)立分析問題和解決問題的能力。

    參考文獻(xiàn):

    [1]王進(jìn)波,齊莉莉.基于應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)的生物化學(xué)實驗教學(xué)模式探索[J].生命的化學(xué),2016,(03):413-416.

    [2]李曉宇,包永明,李寧,謝健.改革生物化學(xué)實驗教學(xué)提高學(xué)生綜合素質(zhì)[J].實驗科學(xué)與技術(shù),2015,(05):100-101,104.

    [3]徐先林.以注重預(yù)習(xí)效果為導(dǎo)向的生物化學(xué)實驗教學(xué)設(shè)想[J].教育教學(xué)論壇,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

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