蔣莉娟 田 睿 劉 杰 焦成瑾* 石志學(xué)

（1天水師范學(xué)院生物工程與技術(shù)學(xué)院 甘肅天水 741000 2天水市第一中學(xué) 甘肅天水 741000）

新課程標(biāo)準(zhǔn)對學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ囊髲?qiáng)調(diào)了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性。對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)，能提高實(shí)驗(yàn)效果，有利于學(xué)生對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及其結(jié)果做出更深層次的分析、討論和評價(jià)，且實(shí)驗(yàn)改進(jìn)的過程更有利于培養(yǎng)學(xué)生細(xì)致嚴(yán)謹(jǐn)、勇于實(shí)踐、創(chuàng)新和敢于質(zhì)疑的科學(xué)態(tài)度。高中生物學(xué)教材選修1中的課題1是“果酒和果醋的制作”，筆者依據(jù)教材方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)了一些問題；針對相應(yīng)問題進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)改進(jìn)，使實(shí)驗(yàn)效果得到明顯優(yōu)化。

1 原實(shí)驗(yàn)存在的問題

1.1 “材料選擇與處理”存在的問題 教材中提及“選擇新鮮葡萄并沖洗去枝?！?，但未說明具體操作方法。如果學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中對材料處理不當(dāng)，會(huì)使發(fā)酵液污染，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗。

1.2 “防止發(fā)酵液被污染”存在的問題

1.2.1 發(fā)酵裝置有待改進(jìn) 塑料瓶和玻璃瓶是學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)常用的發(fā)酵器皿，發(fā)酵過程中，每隔約12 h要將瓶蓋擰松1次，釋放CO2后再擰緊瓶蓋。當(dāng)溫度較高時(shí)，發(fā)酵劇烈會(huì)使“放氣”間隔時(shí)間縮短，可能在“放氣”中存在安全隱患；且在“放氣”過程中容易使空氣進(jìn)入瓶內(nèi)，造成酵母菌無氧發(fā)酵失敗，同時(shí)極易使雜菌進(jìn)入，影響實(shí)驗(yàn)成功。

1.2.2 發(fā)酵裝置的清洗有待改進(jìn) 教材中提及發(fā)酵瓶要用70%酒精或洗潔精清洗干凈；如果用洗潔精洗滌，可能會(huì)有洗潔精殘留成分使發(fā)酵液污染，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗。

1.2.3 無酵母接種量的參考標(biāo)準(zhǔn) 利用葡萄表面的天然酵母菌進(jìn)行發(fā)酵，發(fā)酵時(shí)間長，發(fā)酵液易受到雜菌污染，而添加酵母會(huì)使實(shí)驗(yàn)更容易成功。接種酵母菌是果酒制作成功的關(guān)鍵因素之一，但由于沒有酵母接種量的參考標(biāo)準(zhǔn)，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，學(xué)生添加酵母過多或過少，都會(huì)影響果酒發(fā)酵的情況，不利于學(xué)生準(zhǔn)確描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

1.3 “結(jié)果評價(jià)”存在的問題 結(jié)果評價(jià)果酒口味時(shí)，對其品質(zhì)的優(yōu)劣缺乏定性判斷，若不慎飲用可能存在安全隱患。

1.4 “課題延伸”存在的問題 酒精遇酸性重鉻酸鉀呈灰綠色，是檢測有無酒精的常用方法。但實(shí)際操作中，果酒本身呈粉紫色，遇酸性重鉻酸鉀后，只能檢測是否有酒精生成，不能檢測酒精含量的多少，無法判斷哪個(gè)時(shí)期的發(fā)酵更充分，這將影響學(xué)生對發(fā)酵過程的判斷。

2 實(shí)驗(yàn)改進(jìn)措施

2.1 “材料選擇與處理”的改進(jìn)

2.1.1 葡萄的選擇 一般選取“圓錐形果穗、穗型整齊、果粒緊實(shí)、飽滿無壞果、無落粒、果柄鮮綠、果粉厚、果色深紫、果香濃郁”的葡萄進(jìn)行果酒的制作。在此基礎(chǔ)上,最好選擇套袋的葡萄；套袋能有效地減輕葡萄病蟲害的發(fā)生，使果實(shí)不受農(nóng)藥污染及鳥、蜜蜂等危害，以防后期發(fā)酵過程中發(fā)酵液被污染［1］。

2.1.2 葡萄的處理

1）用已消毒的剪刀將葡萄與果柄貼面處分離，保證葡萄完整，避免葡萄破裂被污染。

2）分離出干枯的果柄、蜘蛛網(wǎng)等肉眼可見的雜質(zhì)，以及壞果、蔫果、霉變果、開裂果。

3）先在涼開水中放入一些面粉，攪拌均勻（面粉溶液能吸附葡萄表面的灰塵雜質(zhì)）；再緩緩放入葡萄，使其與溶液混合均勻，慢慢晃動(dòng)洗清其表面污垢（緩緩放入是避免葡萄破裂；慢慢晃動(dòng)是保護(hù)葡萄表面天然的酵母菌），最后再用涼開水清洗葡萄，直至溶液澄清。

4）注意不能正午時(shí)刻暴曬清洗過的葡萄（正午時(shí)刻紫外線最強(qiáng)，會(huì)殺死葡萄表面天然的酵母菌），一定要用提前消毒過的小孔漏斗盆盛放葡萄，用吹風(fēng)機(jī)的最低溫檔使葡萄表面水分快速蒸發(fā)干燥。

2.2 “防止發(fā)酵液被污染”的改進(jìn)

2.2.1 發(fā)酵裝置的選擇 建議改用“泡菜壇”進(jìn)行果酒的發(fā)酵。泡菜壇的形狀是兩頭小、中間大、壇口外有壇沿，為水封口的水槽。在水槽里加水，扣上壇蓋，可隔絕外界空氣，并防止微生物入侵。果酒發(fā)酵中產(chǎn)生的CO2，可通過水槽中以氣泡的形式排出，使壇內(nèi)保持良好的缺氧條件。這一裝置來源廣泛，成本低廉，重復(fù)利用率高［2］。

2.2.2 發(fā)酵裝置的處理 發(fā)酵裝置要清洗干凈。先用涼開水清洗干凈，再用體積分?jǐn)?shù)為70%的酒精消毒，最后用吹風(fēng)機(jī)加速酒精揮發(fā)，加快發(fā)酵瓶干燥。此處不用洗潔精清洗是為了避免其殘留成分對發(fā)酵液的污染。

2.2.3 人工添加適量的酵母菌 接種酵母不僅可增強(qiáng)發(fā)酵程度，且隨著接種量增多，發(fā)酵速度變快，發(fā)酵周期會(huì)縮短。實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，500 mL葡萄液接種酵母為1.0～1.5 g為宜，這樣可保證發(fā)酵充分進(jìn)行，現(xiàn)象明顯易觀察，且發(fā)酵速度快、周期短，果酒制作易成功［3］。

2.3 “結(jié)果評價(jià)”的改進(jìn) 從以下幾方面定性判斷果酒品質(zhì)的優(yōu)劣后，挑選優(yōu)質(zhì)果酒，少量品嘗可避免安全隱患。

1）發(fā)酵結(jié)束后，觀察瓶中如果在其表面有白色渾濁物漂浮，則被空氣中的醋酸桿菌污染，不能飲用。

2）觀察過濾后的酒液，若澄清、有光澤、無明顯懸浮物，則符合外觀標(biāo)準(zhǔn)要求。

3）觀察酒液色澤，若為紫紅、深紅、寶石紅、紅微帶棕色、棕紅色則符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

4）從香氣和口味方面進(jìn)行判斷：聞，是否有明顯的葡萄果香，是否有異香異味；嘗，酒體是否純正、爽口、柔和。若有明顯的葡萄果香，口味純正，爽口、柔和、不“上頭”，并無異香異味，則符合標(biāo)準(zhǔn)要求［4］。

2.4 “課題延伸”的改進(jìn) 利用重鉻酸鉀、斐林試劑分別檢測葡萄酒。因果酒本身呈粉紫色，遇酸性重鉻酸鉀后，只能檢測是否有酒精生成，但不能檢測酒精含量的多少，無法判斷哪個(gè)時(shí)期的發(fā)酵更充分，因此采用斐林試劑檢測還原糖的方式，間接檢測果酒中酒精的含量以判斷發(fā)酵是否充分。當(dāng)發(fā)酵液中糖分被轉(zhuǎn)化為酒精的程度不同時(shí)，顯色結(jié)果會(huì)有所不同。例如，發(fā)酵液中剩下的糖分越多，生成的酒精就越少，說明發(fā)酵越不充分，遇斐林試劑后磚紅色沉淀就越明顯［4］。

3 注意事項(xiàng)

1）教材選擇的實(shí)驗(yàn)材料是葡萄，但葡萄成熟時(shí)間和學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)間并不一致，加之地域、實(shí)驗(yàn)成本的限制，使有些學(xué)校不能采集到足夠數(shù)量的葡萄用于實(shí)驗(yàn)。因此建議以“含糖量高、價(jià)格低”和“因地制宜”為原則，選擇價(jià)廉質(zhì)高的水果（蘋果、香蕉、西瓜等）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

2）實(shí)驗(yàn)用具必須清洗干凈并消毒，避免污染。

3）要做好實(shí)驗(yàn)安全教育，避免實(shí)驗(yàn)事故發(fā)生。

4 總結(jié)

綜上所述，生物學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐性強(qiáng)，容易與現(xiàn)實(shí)生活相聯(lián)系，如何科學(xué)利用生活資源改進(jìn)實(shí)驗(yàn)課堂，用實(shí)驗(yàn)的方式使學(xué)生對所學(xué)知識(shí)原理有更深刻的理解和體會(huì)，要求全體師生共創(chuàng)條件、參與實(shí)踐、關(guān)注生活、關(guān)注身邊的生物學(xué)問題，拓展生物學(xué)知識(shí)和技能，為實(shí)驗(yàn)課程的順利開展提供更有效的建議。