“比较不同果蔬中维生素C的含量”实验的改进与优化

宋淑敏

摘要：对“比较不同果蔬中维生素c的含量”实验进行了拓展与优化，使该实验具有材料易取、操作简便、结果精准等优点，培养了学生的思维能力，可以促进学生关注日常生活。

关键词：不同果蔬 维生素C 实验改进 生物学实验

中图分类号：Q-331 文献标志码：B

“比较不同果蔬中维生素C的含量”是初中生物济南版教材七年级下册第一章第一节“食物的营养成分”中的一个探究活动。教材中利用维生素C能使紫色高锰酸钾溶液褪色的原理，采用“研磨—过滤一滴定”的方法，比较哪种果蔬中含有较多的维生素C。然而，学生在实际操作过程中，发现了该实验存在一些不足之处。经过师生细致的研讨，学生找出了问题所在，并进一步找到了解决问题的有效途径，有效地改进了本次实验，提高了学生的动手能力和分析解决问题的能力，取得了较好的效果。

1教材中实验目的、内容及思考

1.1实验目的

①通过科学实验探究，比较不同蔬菜或水果中维生素c的含量。②通过探究实验，提高学生的实验技能、动手操作能力以及信息收集和处理能力。③培养学生的参与精神和合作意识，提高学生的知识迁移能力。④引导学生理论联系实际、学以致用，提高用所学的知识解决实际问题的能力。

1.2实验内容

维生素C在蔬菜和水果中含量较高，不同果蔬中含量不同。维生素C的水溶液能够使紫红色的高锰酸钾溶液褪色。根据高锰酸钾溶液完全褪色所需果蔬提取液的多少，就可以粗略估计不同果蔬中维生素C的含量。教材中提出了问题：哪些蔬菜或水果中含有较多的维生素c呢？教师引导学生提出假设，尝试设计实验，完成实验，分析实验现象并得出结论。教师指导学生采用传统的“研磨一过滤一滴定”的方法进行实验操作。

1.3实验后的思考

教师在指导学生进行实验操作的过程中，发现了实验内容、实验方法、实验思路、实验试剂等方面都可以进一步改进和创新。改进后的实验内容更充实，实验方法更简便易操作，实验结果更科学准确。

2实验改进与创新点

2.1实验内容的改进与创新

原实验设计只有“比较不同果蔬中维生素C含量的差别”这一内容，内容较为单一。教师结合学生的实际生活，实验内容可以进一步拓展与改进。拓展后的设计如下：

①比较不同果蔬中维生素c含量的差别（如鲜枣和苹果）。

②比较同种果蔬不同部位维生素c的含量的差别（如芹菜叶和芹菜茎）。

③比较蔬菜烹饪之后维生素c含量的变化（如生黄瓜汁和熟黄瓜汁）。

④比较果蔬饮料与新鲜果蔬中维生素c含量的差别（如橙汁饮料和鲜橙汁）。

⑤比较久置后的蔬菜与新鲜蔬菜中维生素c的差别（如放置7 d的黄瓜和新鲜黄瓜）。

改进意义：拓展创新后的实验内容更充实更丰富，更加有效地引导了学生对日常生活和饮食的关注。

2.2实验方法的改进与创新

在按照教科书中的方法（研磨一过滤一滴定）进行实验的过程中，学生发现了一些问题。例如，用研钵研磨、漏斗过滤的方法制备果蔬提取液耗时长且费力、实验误差较大。为此，创新了实验仪器和实验方法。

2.2.1关于步骤一“研磨”的改进

教材采用“研钵研磨，漏斗过滤”的方法耗时、费力，且对像芹菜这样出汁少的果蔬不适用。针对以上问题，教师引导学生思考日常生活中有哪些简易的工具可以利用。学生最终选择了家庭中常用的擦条器、简易榨汁机和纱布：

①先研磨，再包裹在纱布中挤压出汁，主要针对芹菜这样难出汁的材料。

②先用擦条器擦条，再包裹在纱布中挤压，主要针对黄瓜等易擦条的材料。

③直接采用简易的手动榨汁机压取汁液等。

改进意义：这些方法操作简便，不仅出汁多，而且出汁快，有效地提升了课堂效率。

2.2.2关于步骤二“滴定”的创新

教材在滴定时使用“滴管滴定”的方法，存在较大误差。针对该问题，教师引导学生思考误差产生的原因：

①在滴定时，由于手的抖动容易使液滴滴到试管壁上：

②手捏胶头用力不均匀也会导致液滴大小不同。

基于以上思考，最终确定的改进方案为采用化学中常用的实验仪器比色管和滴定管来解决这一问题：

①比色管的管底是平的，可以放在桌面上进行滴定，有效地避免了由于手的抖动而使液滴滴到试管壁上。

②滴定管可以精确测量果蔬汁的使用量，精确到0.1 mL。

改进意义：这样测得的实验数据更准确，有效地减小了实验误差。

2.3实验思路的优化

在实验过程三“滴定”中，教材中采取了向高锰酸钾溶液滴定果蔬汁的方法，实验思路相对单一。为此，学生提出疑问：向果蔬汁中滴加高锰酸钾溶液的方法可行吗？教师引导学生分析该原理是否可行，然后进行实验，实验中发现该方法的问题是用量大、耗时长。于是，如何能解决用量大且耗时长的问题成为学生探究的焦点。学生通过不断地反复尝试，得出以下方法：

①减少被滴定的果蔬汁的用量。

②提高高锰酸钾的浓度，经反复尝试发现将高锰酸钾的浓度提高10倍质量分数为0.1%，即可有效的解决这一问题。

改进意义：这种方法虽然没有教材中原有的方法現象明显，但反滴也是可行的。在教学中，教师要鼓励学生进行逆向思维。同时，这也体现出了课堂生成的重要价值。

2.4实验试剂的改进

教材中采用了高锰酸钾作为滴定的实验试剂，该试剂不易购买且有腐蚀性，实验存在局限性。在实验过程中，思考实验试剂的改进也是非常重要的一个方面。如果能找到生活中常见的材料试剂等进行改进以替代，将大大提高了实验的可操作性，使其更简便易行。在该实验中，教师引导学生思考是否有常见的材料可以替代。学生通过查找资料，提出可以制备简易维生素C检测液。其制备方法为：首先，向清水中加入少许淀粉制成稀淀粉液，然后向其中加入少许碘酒直至淀粉液变蓝;所得到的蓝色溶液即制备的简易维生素C检测液。倘若没有淀粉，也可以用淘米水代替淀粉液。

改进意义：简易检测液代替高锰酸钾溶液，增加了安全性，大大提高了该实验的简便性和可操作性。

3实验结果和结论

（1）枣中的维生素C含量明显高于苹果。经多次测定，学生发现像水果中的枣和猕猴桃、蔬菜中的青椒和苦瓜的维生素C含量较高。

（2）芹菜叶的维生素C含量约为芹菜茎的两倍多。这说明同种果蔬不同部位的维生素C含量可能不同。

（3）黄瓜汁加热后维生素C含量减少。这说明蔬菜烹饪之后维生素c的含量有所流失。

（4）橙汁饮料中的维生素C含量明显高于鲜橙汁。经查证，果蔬饮料中含有一定量的人工合成的维生素C。

（5）放置7 d的黄瓜和新鲜的黄瓜相比，维生素C的含量有所减少。这说明果蔬尽可能新鲜时食用。

4实验拓展与优化的反思

本节课上，教师从生活实际出发，引导学生利用所学知识解决了生活中遇到的问题。通过改进本次实验，节约了榨汁时间，减小了实验的误差，增加了实验的科学性和准确性。同时，学生了解到不同果蔬中的营养物质含量有差异，明确日常饮食中的食物要多样化，培养了健康生活意识，从而帮助养成良好的生活方式。

该实验改进拓展了学生的思维方式，方便学生在家中可以进行实验，培养了学生学习生物的浓厚兴趣和科学的思维方式，有效地提高了学生的动手能力和分析解决问题的能力，培养了学生的生物学学科核心素养。