高中生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課中培養(yǎng)學(xué)生的探索與勞動能力的途徑
——以探索兩版教材中不同水鹽比例對泡菜制作的影響為例

馬尚盛

（甘肅省武威第二中學(xué)，甘肅 武威 733000）

中央電視臺2022年315晚會曝光“土坑酸菜”，統(tǒng)一、康師傅全部下架“老壇酸菜”方便面，可見國家對食品安全的重視，也反映了普通百姓對食品安全的關(guān)心?！爸谱髋莶瞬z測亞硝酸鹽含量”為人教版選修一《生物技術(shù)實(shí)踐》教材中傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用中的一個研究課題。在教學(xué)過程中，筆者發(fā)現(xiàn)甘肅省2019年12月第2次印刷版和2020年12月第1次印刷版的教材中，清水與鹽的質(zhì)量比從4:1調(diào)整為10:1，于是，筆者指導(dǎo)學(xué)生配制不同比例的泡菜鹽水，親自動手制作了泡菜，并跟蹤檢測了亞硝酸鹽含量的變化，探索研究了不同條件下泡菜的口味和亞硝酸鹽含量變化，并探索出比較合適的泡菜制作水鹽比，供一線教師和學(xué)生在教學(xué)過程中借鑒，也便于對學(xué)生勞動能力的培養(yǎng)。

圖1 兩版教材泡菜制作中清水與鹽的質(zhì)量比對比圖

1 實(shí)驗(yàn)材料與用具

1.1 泡菜原料

大白菜、各種香辛料、加碘鹽、粗鹽等。

1.2 實(shí)驗(yàn)器皿和用具

泡菜壇、切菜板、菜刀、恒溫培養(yǎng)箱、刻度移液管、比色管、榨汁機(jī)、過濾裝置、標(biāo)準(zhǔn)顯色卡等。

2 實(shí)驗(yàn)方法

2.1 泡菜的制作

將蔬菜洗凈，切成小塊，晾曬過夜各稱取500g加人1200mL密封好的泡菜壇中，裝至半壇時，放入不同的香辛料，再加入不同濃度的煮沸并冷卻的鹽水至浸沒蔬菜，蓋好壇蓋，向壇沿的水槽中注滿水進(jìn)行密封，然后置于相應(yīng)溫度的恒溫培養(yǎng)箱中密封發(fā)酵。

圖2 泡菜制作流程圖

實(shí)驗(yàn)控制的條件：

（1）蔬菜的種類：大白菜。

（2）發(fā)酵的溫度：25℃。

（3）清水與鹽的質(zhì)量比：4:1、10:1。

（4）鹽的種類：粗鹽、加碘鹽。

（5）腌制時間：14天。

實(shí)驗(yàn)期間，每隔48h開瓶取樣檢測一次亞硝酸鹽含量。

2.2 亞硝酸鹽含量的測定

采用比色法來測定泡菜中的亞硝酸鹽，其原理為：在鹽酸酸化條件下，亞硝酸鹽與對氨基苯磺酸發(fā)生重氮反應(yīng)后，與N-1-萘基乙二胺鹽酸鹽結(jié)合形成玫瑰紅色染料。將顯色反應(yīng)后的樣品與已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)顯色卡進(jìn)行目測比較，計(jì)算出泡菜中亞硝酸鹽的含量[1]。

3 實(shí)驗(yàn)操作步驟

（1）將白菜洗凈瀝干水分，切成片狀，晾曬24小時。

（2）將蒜瓣、生姜、花椒、八角、干辣椒各3g用紗布包好制成香料包并用開水燙過。

（3）準(zhǔn)備30個1200mL的泡菜壇，分別用粗鹽和加碘鹽配制4:1、10:1的兩種鹽水，依據(jù)鹽的種類和濃度對泡菜壇做好標(biāo)記。

（4）將泡菜壇放在25℃的保溫箱中發(fā)酵。

（5）每隔1天觀察、品嘗泡菜，檢測泡菜壇中的pH和亞硝酸鹽的含量，記錄作圖。

4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

經(jīng)過15天的分組實(shí)驗(yàn)，筆者讓學(xué)生將不同水鹽比例下的pH值和亞硝酸鹽含量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并定期對泡菜的顏色，口感等進(jìn)行細(xì)致的描述，結(jié)果匯總?cè)缦拢?/p>

4.1 水鹽比例4:1泡菜發(fā)酵指標(biāo)統(tǒng)計(jì)表（表1）

表1 4:1水鹽比例下泡菜發(fā)酵過程pH、亞硝酸鹽、感官品質(zhì)記錄表

4.2 水鹽比例10:1泡菜發(fā)酵指標(biāo)統(tǒng)計(jì)表（表2）

表2 10:1水鹽比例下泡菜發(fā)酵過程pH、亞硝酸鹽、感官品質(zhì)記錄表

5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析及結(jié)論

5.1 兩種水鹽比例下泡菜感官品質(zhì)的差異及原因分析

由表1，表2統(tǒng)計(jì)結(jié)果對比可知，泡菜品質(zhì)在第7天以后達(dá)到最佳。此時，泡菜口感最佳，泡菜汁色澤均勻。兩種水鹽比例下比較，水鹽比例為4:1的泡菜咸味較濃，清香味較淡，水鹽比例為10:1的泡菜咸味適中，酸味也適中，清香味較濃，但腌制后期會有少量白膜出現(xiàn)，究其原因，應(yīng)該是鹽濃度較低，對產(chǎn)膜酵母等微生物的抑制作用較差導(dǎo)致。

5.2 兩種水鹽比例下泡菜pH值變化過程差異及原因分析

由圖3統(tǒng)計(jì)結(jié)果對比可知，泡菜腌制過程中，pH總體在下降，但是水鹽比例為4:1的泡菜pH值較低，水鹽比例為10:1的泡菜pH值較高，應(yīng)該與鹽濃度高抑制乳酸菌增殖有關(guān)。

圖3 泡菜制作中兩種水鹽比例下泡菜制作中pH值的變化

5.3 兩種水鹽比例下泡菜亞硝酸鹽含量變化過程差異及原因分析

由圖4統(tǒng)計(jì)結(jié)果對比可知，泡菜腌制過程中，亞硝酸鹽含量總體先增加后減小，但是水鹽比例為10:1的泡菜研制過程中的亞硝酸鹽先到達(dá)峰值，下降也較快，峰值時的亞硝酸鹽含量值也較低，所以應(yīng)該選擇較低水鹽比制作的泡菜更安全。

圖4 泡菜制作中兩種水鹽比例下亞硝酸鹽含量的變化

6 實(shí)驗(yàn)拓展及討論

6.1 不同實(shí)驗(yàn)條件下泡菜制作的拓展與探索

采用相同的實(shí)驗(yàn)方法，若改變水鹽比例或發(fā)酵溫度，泡菜汁的pH值會有變化、亞硝酸鹽含量峰值出現(xiàn)的時間和峰值大小也具有明顯的影響。總體上說，泡菜制作的溫度為25℃，水鹽比例為8:1時，泡菜汁的pH值下降的最快，亞硝酸鹽含量的峰值出現(xiàn)的最早，峰值也最小，所以，可引導(dǎo)學(xué)生自主探究得出最適條件，這樣也可以保證泡菜的食用安全。

6.2 不同原料配比下泡菜制作的拓展與探索

蔬菜種類不同、加碘鹽和粗鹽、香辛料配比的不同也會很明顯的影響泡菜的感官品質(zhì)。通過各組的對比實(shí)驗(yàn)和分析得出，蔬菜種類對泡菜的感官品質(zhì)最明顯，加碘鹽的食用會使泡菜的脆感減弱，所以，泡菜制作中應(yīng)盡量食用粗鹽，還應(yīng)不斷探索出針對不同蔬菜種類的香辛料配方。

6.3 以生物學(xué)科實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)生勞動能力的培養(yǎng)

2018年，習(xí)近平總書記在教師節(jié)那一天的全國教育大會上強(qiáng)調(diào)，要努力構(gòu)建德智體美勞的教育體系，形成高水平的人才培養(yǎng)體系，將勞動教育確定為全面發(fā)展教育的重要組成部分。就目前來說，勞動教育在學(xué)校、家庭和社會中都有弱化，中小學(xué)生課程設(shè)置中沒有勞動教育課，勞動實(shí)踐的機(jī)會很少、勞動意識匱乏，導(dǎo)致了一些學(xué)生不會勞動、不珍惜勞動成果、生活自理能力差，很難實(shí)現(xiàn)學(xué)生的全面發(fā)展。高中生物學(xué)科是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然學(xué)科，也是高考中很重要的一門學(xué)科。因此，以生物學(xué)為基礎(chǔ)開展勞動教育，不僅可以提高學(xué)生對生物學(xué)知識的理解能力，而且也可以培養(yǎng)學(xué)生的勞動意識和實(shí)踐能力，增加生物學(xué)科學(xué)生的參與度和興趣性，從而提高了學(xué)生的生物學(xué)素養(yǎng)和勞動素養(yǎng)。

6.4 以生物學(xué)科實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)生勞動能力的培養(yǎng)途徑探索

6.4.1 構(gòu)建學(xué)生勞動教育觀念

對中小學(xué)生開展勞動教育的目的是將科學(xué)文化知識與勞動實(shí)踐結(jié)合起來，引導(dǎo)學(xué)生積極參與家務(wù)勞動，學(xué)校社會實(shí)踐，培養(yǎng)學(xué)生的勞動觀念，促進(jìn)青少年健康的成長。美國著名的教育家約翰·杜威提出“做中學(xué)”思想，他認(rèn)為這樣可以使學(xué)生將知識的學(xué)與用有效結(jié)合起來，讓學(xué)生真正體會到學(xué)習(xí)的收獲與樂趣。高中階段正是學(xué)生形成正確人生觀、價值觀的關(guān)鍵時期，生物學(xué)科的核心素養(yǎng)要求學(xué)生通過相關(guān)學(xué)段和課程的學(xué)習(xí)，具備能夠適應(yīng)終身發(fā)展和社會發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力。通過生物學(xué)科中實(shí)驗(yàn)的操作與創(chuàng)新，不僅能提高和積累學(xué)生的生物學(xué)方法和技能，也有助于學(xué)生對生物情感態(tài)度與價值觀的進(jìn)一步升華。所以，教師可以結(jié)合高中生物學(xué)科核心素養(yǎng)努力培養(yǎng)學(xué)生正確、積極的勞動觀。

6.4.2 開設(shè)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的勞動課程

現(xiàn)階段許多高中學(xué)校的生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室基本能夠滿足學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)的設(shè)備要求，但是由于課時安排較少，大部分實(shí)驗(yàn)只停留在讓學(xué)生能按照課本實(shí)驗(yàn)步驟完成實(shí)驗(yàn)的階段。根據(jù)學(xué)科核心素養(yǎng)對學(xué)生理性思維和科學(xué)探究的要求，學(xué)校可嘗試增設(shè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課和課外拓展實(shí)驗(yàn)課等類型的勞動教育課。如在泡菜制作實(shí)驗(yàn)中，可以讓學(xué)生先成功制作出泡菜，然后讓學(xué)生開展不同條件、不同原料配比的拓展探究實(shí)驗(yàn)，這樣既能保證學(xué)生有充足的時間完成課本實(shí)驗(yàn)的操作，又能讓學(xué)生在原有實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)和探索，大大激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，也使勞動教育課不流于形式，增強(qiáng)了以生物學(xué)科為基礎(chǔ)的勞動教育的時效性。

總之，學(xué)校和老師在勞動教育的實(shí)施中，注重了文化知識傳授，弱化了勞動實(shí)踐。廣大教師可嘗試結(jié)合學(xué)科特點(diǎn)，開展形式多樣的勞動教育課，豐富勞動教育的類型，增強(qiáng)勞動教育的實(shí)效。