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维生素C、碘、铁元素与人体健康关系
作者:梅育清 来源:中国多媒体教学学报2008第3期总第25期 点击:120346次 评论:0

设计意图
  1.指导思想: 随着国民经济实力的增长,人民生活水平的日益提高,健康逐渐成为人们关注的焦点,人们在生活的各个方面都更加注重健康问题。食品是保证生命和身体健康的物质基础。食品中含有哪些物质?它们对人体的利与弊是什么?这是人们普遍关心的问题。将生活的一些问题交给学生分析探讨,不仅能够提高学生综合运用知识解决实际问题的能力,而且还有助于帮助学生从化学角度理解生活,达到关心社会,关心生活的目的。从学生的能力看,学生现有的知识水平、实验技能,是可以完成这个主题研究的。
  2.理论依据:研究性学习理论和建构主义理论。
  教学背景分析
  适用年级:高一年级
  教学内容:“了解维生素C、碘元素、铁元素与人体健康关系”这个主题对于高一的学生可以根据兴趣和能力展开或深或浅的研究。例如:只用查阅资料方法就可以完成这个课题,如果研究得深一些可以做实验探究维生素C的酸性和还原性;实验探究天然食品中碘元素、铁元素的价态;实验探究市售加碘食盐中碘元素的检验等。
  学生情况:高一学生第一次进行研究性学习,需要教师给予方向的引导,方法的辅导。在化学知识方面学生只接受了初中一年的化学科学教育,因此问题的探究深度要适应他们的水平。我校是高中示范校,学生素质比较高,能力较强。
  教学方法:学生以小组形式进行研究性学习,教师指导辅助。
  教学手段:讨论法、查阅资料法、实验探究法。
  技术准备:多媒体教学设备、PPT演示文稿、化学实验研究所用的仪器药品。

 资源分析:学校有学生电子阅览室,网上关于维生素C、碘元素和铁元素的信息内容比较丰富,学生具有在网上查找信息的能力。另外,市售书籍中关于食品营养方面的书籍琳琅满目,容易获得相关内容。
  教学时长
  总时长12课时,每次活动1课时。
  教学目标
  知识与技能:知道维生素C、碘、铁是人体必须的微量元素;知道国家为什么强制实行食用加碘盐;知道水果蔬菜中含有维生素C,了解维生素C具有酸性和还原性;知道血红素铁和二价铁有利于人体的吸收,在解决实际问题中,学会探究学习的步骤,学会科学实验的一般步骤。
  过程与方法:小组成员根据研究课题通过小组讨论提出细化课题的子课题;能根据主题要求将搜集的信息有重点地、有逻辑地加工整理得到有用的信息;能根据搜集整理的资料设计和验证碘盐中的碘;设计和验证维生素C的酸性和还原性;在教师指导下,通过小组讨论后能设计出用水果、蔬菜来检验加碘盐中的碘的方法。能设计出检验食品中铁元素价态的实验方案。
  情感态度价值观:通过这一具有实际意义的探究活动,能体验到化学科学对提高人类生活质量的积极作用,树立合理膳食的生活态度。在课题的研究过程中,认真地记录活动过程,实事求是地记录实验现象。
  问题框架
  查阅资料过程中要解决的问题:维生素C、碘元素、铁元素与人体的健康关系;维生素C、碘元素、铁元素在天然食品中的分布特点;人体补充维生素C、碘元素、铁元素的主要方法;药补维生素C、碘元素、铁元素的化学成分。
  实验探究过程中解决的问题:设计实验方案验证维生素C的酸性和还原性;设计实验方案检验检验加碘盐中的碘元素;设计实验方案检验天然食品中铁的价态;通过实验设计和实验操作这一过程,让学生初步掌握实验探究的基本步骤。
  教学流程

整体过程设计
  第一阶段:自愿组成小组,确立研究课题   时长:2课时
  第一阶段第一次活动:自愿组成小组,细化课题内容  时长:1课时
  教师指导重点:指导学生自愿分组组合,选出小组组长。指导学生通过联想、发散思维等思考问题的方法,细化课题。
  学生主要活动:自愿组成小组,选出小组长;根据课题《了解维生素C、碘元素、铁元素与人体健康的关系》及生活经验,沿着不同角度逐层深入地提出问题,经讨论对感兴趣、有价值的问题确定下来作为研究内容。
  下面是学生列出的研究内容:
  1.人体中维生素C、碘元素、铁元素的含量是多少?是大量?是微量?
  2.人体中维生素C、碘元素、铁元素的来源是靠吃含有维生素C、碘元素、铁元素的食物吗?哪些食物含有它?还是靠人体制造出来的?
  3.维生素C、碘元素、铁元素在人体内的主要功能。
  4.人体内缺少维生素C、碘元素、铁元素会有什么症状?
  5.人体内吸收过量的维生素C、碘元素、铁元素会有什么反作用?
  6.在人体内,维生素C、碘元素、铁元素之间是相宜还是相克?
  7.碘元素、铁元素在人体内是以什么形式存在的?以什么价态存在的?
  8.药补维生素C、碘元素、铁元素的化学成分是什么?
  9.碘元素、铁元素在植物体内是以什么形式存在的?以什么价态存在的?
  10.市售食盐中加的是什么形式的碘?市售食盐中碘的含量是多少?(这方面内容可以在家或超市获得)
   第一阶段第二次活动:搜集信息   时长:1课时
  教师指导重点:确定电子阅览室的借用

学生主要活动:在电子阅览室查阅上节课列出的研究内容,或再利用其它时间到图书馆查阅相关内容。
  第二阶段:做开题报告  时长:2课时
  教师指导重点:提供开题样式,指导学生写开题报告。
  学生主要活动:小组成员之间首先对收集信息进行加工整理,对同一问题进行信息交流,经过

 

序号

内容评价

分值

 


1

对课题的认识

A

B

C

2

研究的目的

 

 

 

3

研究内容

 

 

 

4

研究计划

 

 

 

 


5

活动记录表

 

 

 

6

原始资料的积累

 

 

 

7

实验方案设计

 

 

 

8

实验观察记录

 

 

 

9

实验结果

 

 

 

10

合作与交流

 

 

 


11

立意论述是否科学

 

 

 

12

材料的完整性、条理性、层次性

 

 

 

13

活动中所获得的体验情况

 

 

 

展 示
汇 报

14

语言 语态 仪表

 

 

 

15

演示文稿的制作

 

 

 

16

实验操作技能

 

 

 


17

出勤

 

 

 

18

参与活动态度

 

 

 

19

科学精神

 

 

 

 
第五阶段:汇报过程

教学
阶段

教师活动

学生活动

设置意图

技术
应用




  同学们好!今天是我们研究性学习的汇报展示课。同学们在日常生活中会有这样的感受,如今的人们对健康越来越重视,健康的方方面面备受关注。例如,人们对吃的要求已不仅仅是低御饥寒,而是要求食品能够更加科学,合理、卫生确保身体健康。要想做到这些,就要弄清楚天然食品中所含有的物质成分与人体健康的关系。今天同学们汇报课的内容就是有关这方面的一些研究成果。下面我们先开设一个小小讲堂请两位同学分别介绍维生素C、碘元素与人体的建康关系。

学生倾听。

引导学生从化学角度认识生活。

多媒体教学设备。









请出研究《了解维生素C和碘与人体健康的关系》小组成员汇报。

 

 

  教师进行点评小结。
听了4位同学的汇报,使我们对维生素C、碘与人体健康关系有了更进一步的了解,他们对食品中维生素C、碘含量的调查对指导我们今后的生活有着积极的作用,他们组的实验探究更是有创新、有两点,他们给我们介绍了一种能在家里就可以检验加碘盐中碘元素的方法,有兴趣的同学回家可以试一试,如果有问题可以向他们请教。

 

  接下来我们请出研究《探究铁与人体健康的关系及铁在食品中的价态》小组成员汇报。

1.小组成员李燕丽介绍《维生素C 与人体健康关系》。
2.小组成员陈雪飞介绍《碘在地球上的分布特点及原因》。
3.小组组长周霜霜实验验证《维生素C 的酸性和还原性》。
4.小组成员李燕丽和耿欣实验演示《用含维生素C的水果蔬菜检验加碘盐中的碘元素》。

5.小组成员牛天林介绍《铁与人体健康关系》。
6.小组成员孙烁和马敬轩实验探究菜花等天然食品中铁元素存在的价态。

小组成员在汇报中体会成功的喜悦,其他成员学习借鉴他人经验,并从他人研究成果中获取有用信息,达到相互交流学习的作用。

多媒体教学设备,
实验仪器和实验药品。


教师进行点评小结。
探究天然食品中铁的价态,对于我们来说确实有一定的难度。因为在天然食品中还有许多物质成分我们不了解,也不清楚实验过程中所加的化学试剂是否与他们发生了反应,这些问题在我们教科书上的实验是不会有的。但是,正是由于这些问题的存在,使我们的探究过程更加具有了一种像科学家一样研究问题的情境 。这正达到了我们开展研究性学习的目的。现在我们一同想一想在我们实验探究的过程中经历了那些主要环节:

这正是我们进行科学实验的基本方法,我们把这种有序、系统的方法称之为科学方法。
同学们在这次的实验探究中最终既有了结果,同时也激发出了新的问题,例如:
  1.Fe2+ 离子不稳定,实验时对食品处理过程中会不会把Fe2+氧化为Fe3+;
  2.水果蔬菜中含有的维生素C具有还原性,能否把Fe3+ 还原成Fe2+;
  3.用KSCN检验食品中的Fe3+ 时,有时会出现这样的现象:开始有红色,过一段时间红色消失,这是为什么?
   科学体系就是由一个个被解决的问题组成的。就让同学们新发现的这些问题在以后的探究中解决吧。

学生倾听。

  归纳、总结,使学生对研究性学习过程进一步条理化、清晰化,初步掌握研究性学习过程。

多媒体教学设备。

精彩片段

教学课件

研究性学习:化学与健康——了解维生素C、碘元素、铁元素与人体健康的关系.ppt

教学反思

选题源于生活,服务生活,学生有乐于研究的兴趣:本活动的过程充分体现了研究性学习的基本特征。学生在完成本次研究性学习活动后的最大体会是学习要和生活联系起来,要把学到的知识运用到生活中去解决生活中的问题,这样才感觉到学习有意义,也只有这样学到的知识才不会忘。
  本次研究性学过程的缺陷:本次研究性学习中研究“药品中的VC、碘元素、铁元素是以什么形式存在的”这一分课题时,学生大多乐于从网上查找信息,而不太愿意去药店实地调查。这从学生反馈回来的调查表证实了这一点,两个组12个人,委派4人去调查,只有3人做了实地调查,3人中只有一人的调查有应用价值。我认为这里的主要原因是教师指导不到位。如果在学生进行调查之前,先让学生在小组里进行模拟调查,做好可能遇到困难的心理准备和应对方法,并充分准备好调查的目的、内容,就能较好地完成调查任务。

学生作品 

◆ 课题1:了解维生素C和碘与人体健康的关系

开题报告

 

资料查找:常见食物中维生素C的含量

资料查找:如何用水果蔬菜检验加碘盐中的碘
  ★ 学生汇报:维生素C简介
  ★ 学生汇报:生活中的化学——碘
  ★ 实验方案设计观察记录表格
  ★ 结题报告

◆ 课题2:探究铁与人体健康的关系及铁在食品中的价态

开题报告
  ★ 调查记录表
  ★ 资料查找:营养学中的铁
  ★ 资料查阅记录表
  ★ 学生汇报:铁元素与人体健康的关系及食品中铁元素价态的探究
  ★ 实验方案设计观察记录表格
参考资料

[1] 普通高中“研究性学习”实施指南(试行).
[2] 北京市普通高中新课程教学实施指导意见.
[3] 马一平,戴正行. 研究性学习——北京八中研究性学习案例.北京科学技术出版社,2006年5月第一次印刷.27-126,240-257.
[4] 人民教育出版社 课程教材研究所 化学课程教材研究开发中心.北京人民教育出版社出版发行.2007年2月第2版,19-—25.
[5]郑长龙.化学新课程中的教学素材.高等教育出版社, 2003年4月第一次印刷.65,145—150,156.
[6]王美文.高中化学课程标准中的活动与探究(上).高等教育出版社.2004年7月第2次印刷.117—122,143—146.
[7]李广洲,陆真.化学教学论实验(2版) .北京:科学出版社.2006.2? 164 – 165.

相关网址:
http://www.tj-iei.org/online_lesson4/hxjz_zx/chapter_05/c05_02_02.htm
http://www.dhxx.net.cn/zxzr/source/czsw/XHHXS/542_SR.asp
http://finance.sina.com.cn/xiaofei/consume/20050623/11211716378.shtml
http://sw.saj.cn/Index.asp
http://baike.baidu.com/view/4649.htm
http://www.pep.com.cn/kcs/alyj/gz/200211/t20021118_3490.htm
http://yy.fh21.com.cn/ying/new/chengfen.htm

筛选找出重点,去除与本课题无关的内容,去除在现有知识、技能、条件下无法完成的内容。确定本组研究课题,讨论、研究开题报告各项内容的填写,做好任务的分工。
  开题报告见学生成果。
  第三阶段:课题研究   时长:4课时
  教师指导重点:帮助学生解决研究性学习中遇到的问题。整个过程给予启发式指导和监督。通过《实验方案设计观察记录表格》引导学生掌握实验研究的一般方法、步骤。
                实验方案设计观察记录表格

实验内容和步骤

预期结果

实验现象

结论

例如
用玻璃棒蘸取维生素C溶液,滴在pH试纸上测pH值

pH <7

 

 

 

 

 

 

对选择维生素C、碘作为研究内容的小组,教师通过引导、启发他们实验创新——用水果蔬菜检验加碘盐中的碘。具体方法:
  1.给学生提出这样一个问题:市场上销售的加碘盐中目前普遍采取加KIO3方法补碘,同学们已经设计并验证了检验KIO3存在的方法。实验室的检验方法我们已经知道了,同学们想没想过要是在家里找到具有还原性的物质也可以做这个实验,根据我们已经做过的实验和你掌握的知识,请同学们找出在家里容易得到的含有还原性物质的食物都有哪些呢?
  2. 学生确定含有维生素C的食品可以做还原剂后,提醒学生不要盲目的、无设计的、无反应物质间质量关系的就去做实验,实验前的小组讨论确定实验方案非常重要。
  3.提供维生素C与碘酸钾反应的方程式:

  880      254
  对选择铁作为研究内容的小组,重点指导工作是介绍检验Fe2+和Fe3+的指示剂,实验方法中的对照实验,实验结论的科学准确表述。
  二、三价铁离子的检验

 学生主要活动:根据确立的课题和已经获得的信息,补充调整课题研究的内容;各小组设计实验方案(见学生成果);在实验室验证自己设计的实验方案。在实验中,各组再发现问题并对自己小组提出的方案的可行性进行评价和改进。
  第四阶段:写结题报告 时长:2课时
  教师指导重点:提供结题样式,让学生明确结题要提交的材料有哪些。
  学生的主要活动:整理需要提交的材料,使提交的材料主题明确,按一定的逻辑关系排序。
  第五阶段:活动成果的准备和汇报交流 时长:2课时
  教师指导重点:指导交流内容,组织交流活动
  学生的主要活动:介绍维生素C的发现史;介绍碘元素与人体健康关系及在地球上的分布;介绍铁元素与人体健康关系;实验验证维生素C的酸性和还原性;创新实验设计——用蔬菜水果检验加碘盐中的碘元素;探究实验——几种蔬菜中铁元素的价态。
  活动成果的交流和总结
  预期的成果形式:维生素C、碘元素、铁元素与人体健康关系以文字资料形式呈现。维生素C的酸性和还原性、碘盐中碘元素的检验、食品中铁元素价态的探究以实验报告形式呈现。
  展示交流方式:汇报课上宣讲查阅、整理的关于“维生素C、碘元素、铁元素与人体健康关系”的文字资料或通过演示文稿展示。演示实验设计的方案、结论。
  学习效果评价设计
  评价方式
  认真落实教育部关于《普通高中“研究性学习”实施指南(试行)》中的评价建议,评价贯穿整个过程,即开题、中期、结题每一部分都有具体细则,量化处理。
  评价内容
  ①学生参与“研究性学习”活动的态度;
  ②学生在研究性学习活动中所获得的体验情况。
  ③学生学习和研究的方法、技能掌握情况;
  ④学生的创新精神和实践能力的发展情况。
  ⑤学生的学习结果
  评价原则
  激励性评价为主,管理性评价为辅;
  过程评价为主,结果评价为辅;
  自我评价和他人评价相结合;
  定性评价和定量评价相结合。
  评价细则

更新:2009/1/21 3:27:28 编辑:fengyefy
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