《實(shí)驗(yàn)10泡菜的腌制和亞硝酸鹽的測(cè)定》教學(xué)設(shè)計(jì)(浙江省省級(jí)優(yōu)課)-生物教案

《泡菜中亞硝酸鹽的定量測(cè)定》的教學(xué)設(shè)計(jì)一、教學(xué)指導(dǎo)思想（或教學(xué)思路）本節(jié)課選自浙科版生物選修1實(shí)驗(yàn)10《泡菜的腌制和亞硝酸鹽的測(cè)定》，為第三課時(shí)。本節(jié)課以“提高生物科學(xué)素養(yǎng)，倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)”為指導(dǎo)思想。根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)和浙江省生物學(xué)科考試說(shuō)明，對(duì)于高中學(xué)生有“實(shí)驗(yàn)與探究的能力”的要求，本實(shí)驗(yàn)作為“生物知識(shí)內(nèi)容表”所列的生物實(shí)驗(yàn)之一，學(xué)生要能都獨(dú)立完成，包括理解實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理、方法和操作步驟，掌握相關(guān)的操作技能，并能將這些實(shí)驗(yàn)涉及的方法和技能進(jìn)行綜合運(yùn)用。亞硝酸鹽的安全性，一直是食品安全方面的熱門(mén)話題，與民生息息相關(guān)。學(xué)習(xí)泡菜中亞硝酸鹽的測(cè)定實(shí)驗(yàn)，能夠引起學(xué)生搜集和獲取相關(guān)資料信息，關(guān)注食品安全和健康飲食，參與公共事務(wù)的討論，更重要的是學(xué)會(huì)和運(yùn)用可靠的檢測(cè)手段來(lái)鑒別和篩選合理的信息，避免走入謠言的誤區(qū)，進(jìn)而形成科學(xué)的認(rèn)識(shí)，逐步養(yǎng)成健康積極的生活方式。本實(shí)驗(yàn)的教學(xué)特色有：①將微課與實(shí)驗(yàn)課教學(xué)巧妙融合。學(xué)生利用老師最新錄制的比色計(jì)和移液使用微課，自主學(xué)習(xí)，相互評(píng)價(jià)，師生討論，體驗(yàn)比色計(jì)等儀器的規(guī)范使用。②課堂上合作學(xué)習(xí)，有的組處理泡菜樣品并測(cè)定，有的組取不同體積的亞硝酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行測(cè)定，提高課堂效率，共享實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，現(xiàn)場(chǎng)生成標(biāo)準(zhǔn)曲線，交流學(xué)習(xí)成果。③鼓勵(lì)學(xué)生批判性思考，提出猜想，設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn)，并進(jìn)行科學(xué)實(shí)踐。二、實(shí)驗(yàn)教學(xué)分析重點(diǎn)：說(shuō)出亞硝酸鹽測(cè)定的方法和原理、測(cè)定泡菜中亞硝酸鹽的質(zhì)量難點(diǎn)：使用比色計(jì)，測(cè)定泡菜中亞硝酸鹽的質(zhì)量亞硝酸鹽測(cè)定原理中提到的試劑和反應(yīng)，如對(duì)氨基苯磺酸、N-1萘基乙二胺等名詞，學(xué)生很少接觸，較為陌生。學(xué)生通過(guò)閱讀和老師講解進(jìn)行初步學(xué)習(xí)，聯(lián)系學(xué)生已有的化學(xué)知識(shí)來(lái)理解，并在實(shí)驗(yàn)里多次使用過(guò)程中加深認(rèn)識(shí)，基于課標(biāo)不作詳細(xì)拓展。比色計(jì)在浙科版高中生物5本教材中出現(xiàn)了2次。一是必修3“探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的動(dòng)態(tài)變化”，二是選修1“泡菜腌制和亞硝酸鹽的測(cè)定”。第一，目前真正配備比色計(jì)的學(xué)校有限。第二，配備的情況下，真正展開(kāi)實(shí)驗(yàn)和使用比色計(jì)的較少。第三，比色計(jì)使用相比其他實(shí)驗(yàn)操作相對(duì)復(fù)雜。綜合考慮，設(shè)計(jì)并錄制了與本實(shí)驗(yàn)密切相關(guān)的，較為簡(jiǎn)化的比色計(jì)使用微課，方便學(xué)生自主學(xué)習(xí)、練習(xí)、糾正，課上結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)來(lái)突破這個(gè)難點(diǎn)，也有利于以后隨時(shí)隨地重復(fù)使用，滿足學(xué)生個(gè)性化的學(xué)習(xí)需求。三、教學(xué)目標(biāo)1.知識(shí)目標(biāo)：說(shuō)出泡菜中亞硝酸鹽測(cè)定的方法和原理。2.能力目標(biāo)：測(cè)定泡菜中亞硝酸鹽的質(zhì)量。3.情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)：討論相關(guān)的食品安全問(wèn)題。四、教學(xué)準(zhǔn)備1.自制泡菜、榨菜、火腿腸3種材料進(jìn)行樣品處理2.比色計(jì)和移液器使用的微課錄制3.試劑、儀器等五、教學(xué)過(guò)程教學(xué)步驟（或教學(xué)內(nèi)容）教師組織和引導(dǎo)學(xué)生活動(dòng)教學(xué)意圖第一環(huán)節(jié)：實(shí)驗(yàn)前期（引入、目的、原理）1.實(shí)物引入，引發(fā)思考創(chuàng)新A：新的實(shí)驗(yàn)材料——就地取材）自制的泡菜，增加大家感興趣的自己找的榨菜、火腿腸2個(gè)材料。亞硝酸鹽是常用的食品添加劑，廣泛用于各種火腿和熏肉等食品中。過(guò)量攝入才會(huì)引起較大危害。在體內(nèi)可轉(zhuǎn)化為強(qiáng)致癌物亞硝胺。展示食品中亞硝酸鹽限量標(biāo)準(zhǔn)大家自制的泡菜想不想嘗一下？泡菜和其他腌制品吃的放心嗎？引導(dǎo)學(xué)生科學(xué)認(rèn)識(shí)亞硝酸鹽，并提出怎么判斷現(xiàn)成的泡菜等材料中亞硝酸鹽含量是否符合按安全標(biāo)準(zhǔn)？聯(lián)系生活經(jīng)驗(yàn)思考(想吃→能吃？吃的安全嗎？)稍作討論，并了解食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(食品中亞硝酸鹽限量、食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn))，產(chǎn)生怎么測(cè)定的疑問(wèn)。腌好的泡菜等材料學(xué)生生活均有涉及，吃要吃得安全，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注亞硝酸鹽和食品安全。辯證和理性地看待事物，不妖魔化，形成理性認(rèn)識(shí)。誘發(fā)學(xué)生對(duì)如何定量測(cè)定產(chǎn)生好奇心和求知欲。引出實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?.教學(xué)目標(biāo)/實(shí)驗(yàn)?zāi)康腜PT展示3.實(shí)驗(yàn)原理將待測(cè)液與對(duì)氨基苯磺酸發(fā)生重氮化反應(yīng)后，再與N-1-萘基乙二胺偶聯(lián)結(jié)合生成紫紅色產(chǎn)物。取適量倒入光程1cm的比色杯中，再置于比色計(jì)內(nèi)。光電比色法測(cè)定光密度值。展示比色計(jì)和比色杯圖片介紹亞硝酸鹽測(cè)定原理觀察圖片和實(shí)物閱讀課本，說(shuō)出測(cè)定方法和原理對(duì)實(shí)驗(yàn)儀器形成感性認(rèn)識(shí)。利用已有的課本資源和其他資源認(rèn)識(shí)原理，明確方法，落實(shí)知識(shí)目標(biāo)。第二環(huán)節(jié)：實(shí)驗(yàn)主體(操作及解決困難）4.實(shí)驗(yàn)步驟①樣品處理【困難1】材料處理過(guò)濾時(shí)間長(zhǎng)難以一節(jié)課中完成，往往需要兩三個(gè)小時(shí)?！窘鉀Q策略】平時(shí)實(shí)驗(yàn)室也對(duì)學(xué)生開(kāi)放，課前處理(視頻)每組學(xué)生根據(jù)自己日程，課前來(lái)實(shí)驗(yàn)室獨(dú)立處理本組樣品合理利用時(shí)間，在小組合作，獨(dú)立操作中學(xué)習(xí)②樣品測(cè)定、標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制提煉要點(diǎn)表格呈現(xiàn)操作流程實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)遵循原則？怎么設(shè)對(duì)照？測(cè)得光密度值對(duì)應(yīng)的亞硝酸鹽含量？根據(jù)學(xué)生回答提出標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制創(chuàng)新B：實(shí)驗(yàn)儀器的遷移應(yīng)用——移液器的使用創(chuàng)新C：新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法——微課教學(xué)法（移液器/比色計(jì)視頻）根據(jù)學(xué)生微課學(xué)習(xí)反饋，現(xiàn)場(chǎng)演示或指導(dǎo)正確操作操作思考實(shí)驗(yàn)科學(xué)性，按單一變量原則設(shè)對(duì)照討論思考。自主操作，小組互助互評(píng)。課前自主學(xué)習(xí)最新錄制的“比色計(jì)使用”和“移液器使用”微課視頻，課上復(fù)習(xí)并練習(xí)，相互指正，學(xué)會(huì)兩種儀器操作。對(duì)過(guò)程有全局認(rèn)識(shí)，避免操作失誤?；仡檶?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原則，養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目蒲袘B(tài)度。引出標(biāo)準(zhǔn)曲線的測(cè)定鍛煉學(xué)生科學(xué)實(shí)踐能力，落實(shí)能力目標(biāo)。①多次用量筒取液需反復(fù)定容；②移液器用于準(zhǔn)確定量轉(zhuǎn)移液體，設(shè)定移液量即可，更符合定量要求；③選修1實(shí)驗(yàn)2涉及移液槍。充分利用學(xué)生的主觀能動(dòng)性，克服難點(diǎn)，滿足不同程度學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)需求?！纠щy2】課本先處理一個(gè)樣品溶液并靜置25min，測(cè)一個(gè)數(shù)據(jù)；再處理5個(gè)溶液并靜置25min，測(cè)標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制五個(gè)數(shù)據(jù)。時(shí)間過(guò)于漫長(zhǎng)?！纠щy3】亞硝酸鹽與光密度值的關(guān)系【解決策略】創(chuàng)新D：新的課堂設(shè)計(jì)——戰(zhàn)略合作對(duì)于學(xué)生靜置25敏能否縮短的疑問(wèn)，鼓勵(lì)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，主動(dòng)參與探究過(guò)程?！窘鉀Q策略】引入比色計(jì)的工作原理簡(jiǎn)介1.樣品測(cè)定。2.標(biāo)準(zhǔn)曲線五個(gè)數(shù)據(jù)分配給三組測(cè)定。3.兩者同時(shí)進(jìn)行。4.設(shè)計(jì)探究活動(dòng)，看靜置時(shí)間能否縮短。分析思考。改進(jìn)后仍能保證每組同學(xué)進(jìn)行有條不紊地操作及測(cè)定，落實(shí)能力目標(biāo)，又能使樣品測(cè)定組和標(biāo)準(zhǔn)曲線組時(shí)間平衡，提高效率。滲透探究性學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生分析解決問(wèn)題的能力。對(duì)學(xué)有余力，善于思考的同學(xué)予以拓展討論。第三環(huán)節(jié)：實(shí)驗(yàn)后期（計(jì)算、總結(jié)）③計(jì)算總結(jié)關(guān)鍵數(shù)據(jù)，引導(dǎo)學(xué)生計(jì)算泡菜中亞硝酸鹽含量X1=___（mg/kg）根據(jù)五組所得數(shù)據(jù)，現(xiàn)場(chǎng)生成標(biāo)準(zhǔn)曲線(視頻)計(jì)算各樣品中的亞硝酸鹽含量，討論比較。所測(cè)數(shù)據(jù)與國(guó)家食品安全標(biāo)準(zhǔn)/污染物限量標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比，引起學(xué)生對(duì)健康飲食方式的討論，反思今天得失。六、問(wèn)題研討（或反思總結(jié)）優(yōu)點(diǎn)：1.就地取材，緊密聯(lián)系生活；開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室，成功開(kāi)展定量測(cè)定的實(shí)驗(yàn)課。2.善用微課，與實(shí)驗(yàn)課的有效聯(lián)合，是實(shí)驗(yàn)教學(xué)開(kāi)展的一個(gè)重大突破，能幫助解決一些瓶頸，有一定的優(yōu)越性。又非常便于我們以后任何時(shí)間去學(xué)習(xí)或重溫。3.課堂生成性問(wèn)題，根據(jù)實(shí)際情況引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)探究實(shí)踐。反思：1.在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)小組分組時(shí)，要注意異質(zhì)性，組與組之間平衡，互幫互助，共同進(jìn)步。2.腌制