毛用三化学工作室——市级教育信息技术课题《高中化学校本数字化资源开发与应用实践研究》中期验收成果4

《普通高中化学课程标准》（2017 年版 2020 年修订）在选修课程主题 4 中强调，应围绕生命健康相关问题开展综合实验项目，如食物成分的检测；选择性必修课程主题 3 的学习活动建议提出可利用比色分析等方法开展定量检测。《普通高中生物学课程标准》（2017 年版 2020 年修订）主题 1 教学提示要求开展“检测生物组织中的还原糖、脂肪和蛋白质”教学活动。

本项目以学生每天接触的面粉为研究对象，围绕“面粉里到底有什么？有多少？怎么测出来？”这一真实问题链展开。考虑到课时限制，本项目对两类成分采取不同深度的探究策略：淀粉只作定性检验（碘液显色），蛋白质则完成“定性检验—定量测定”的完整闭环，其中定量测定中耗时较长的样品提取、标准系列配制与显色拍照由教师课前完成并用 App“色彩”读取色值，课堂上学生聚焦标准曲线绘制、含量计算与误差分析这一高思维含量环节。

教材在“糖类”“蛋白质”两节中介绍了淀粉、蛋白质的特征反应；生物学必修 1 中学生已学习用双缩脲试剂检测蛋白质、碘液检测淀粉。本项目在此基础上引入标准曲线法，将定性检验升级为定量测定，发展学生“宏观辨识与微观探析”“证据推理与模型认知”“科学探究与创新意识”等化学学科核心素养。

（一）核心概念与原理

面粉的主要成分：淀粉（约占 70%～75%）、蛋白质（约占 8%～13%，高筋面粉可达 11.5% 以上），以及少量脂肪、可溶性糖、水分和灰分。面粉中的蛋白质主要由麦谷蛋白和麦胶蛋白组成，二者不溶于水，遇水后相互交联形成具有黏弹性的网络结构——面筋。

本项目涉及的特征反应：

· 淀粉遇碘单质显蓝色。直链淀粉螺旋结构的内腔可容纳碘分子形成蓝色包合物；加热时螺旋舒展、蓝色褪去，冷却后螺旋恢复、蓝色复现，说明该显色主要为物理包合作用；

· 蛋白质在碱性条件下与 Cu²⁺ 发生双缩脲反应显紫红色，本质是肽键（—CO—NH—）与 Cu²⁺ 的配位作用，肽键数目越多，显色越深。

（二）智能手机图像比色法原理

人眼对颜色深浅的感知存在主观差异，目视比色准确度不高；分光光度计灵敏准确但价格昂贵，多数中学难以配备。智能手机可充当便携“光谱检测器”：任何颜色都由红（R）、绿（G）、蓝（B）三种色光按不同比例相加而成。用手机对显色溶液拍照，用免费取色 App“色彩”（部分应用商店版本名为“色采”）读取照片的 RGB 值，在一定浓度范围内，某一通道的色值与溶液浓度呈线性关系。先配制一系列浓度已知的标准溶液，测其色值并绘制标准曲线，再测待测溶液色值，代入曲线方程即可求出浓度。拍照时使用自制暗箱（），以消除环境光干扰。

（三）双缩脲法测定蛋白质含量

双缩脲反应的显色深浅与蛋白质中所含肽键数目有关，肽键越多颜色越深。该法灵敏度适中，适用于蛋白质含量较高的样品，且对不同蛋白质显色深浅相近、受温度影响小，显色快，适合课堂教学。

本实验沿用教材中的双缩脲试剂配方，便于与教材实验衔接：A 液为 0.1 g/mL NaOH 溶液，B 液为 0.01 g/mL CuSO₄ 溶液。使用时先加 A 液摇匀营造碱性环境，再滴加 B 液，Cu²⁺ 与肽键中的氮、氧原子配位而显紫红色。B 液不可过量，否则 Cu²⁺ 与 OH⁻ 生成的蓝色 Cu(OH)₂ 会掩盖紫红色，故教材要求 B 液只需 3～4 滴。定量测定时，各管 A 液、B 液的用量必须完全相同，使显色深浅只由蛋白质浓度决定。

标准曲线法的基本思想：配制浓度已知的蛋白质标准溶液系列 → 各管加入等量双缩脲试剂显色 → 测定各管色值 → 以浓度为横坐标、色值为纵坐标拟合直线方程 → 测定待测液色值 → 代入方程求其浓度。

（四）蛋白质的盐析性质

向蛋白质水溶液中加入浓的轻金属盐（如 NaCl、(NH₄)₂SO₄）溶液或固体时，盐离子与水分子强烈水合，夺去蛋白质分子表面的水化层，同时削弱蛋白质分子间的静电排斥，蛋白质溶解度随之降低而析出，这一过程称为盐析。盐析通常是可逆的物理变化，析出物加水稀释后可重新溶解并保留原有性质，因此盐析是分离、提纯蛋白质的常用方法（如用不同浓度的硫酸铵溶液对血清蛋白进行分级盐析）。与之相对，加入少量稀盐溶液往往能促进蛋白质溶解，称为盐溶。

需要区分的是：向蛋白质溶液中加入重金属盐（如 CuSO₄、Pb(CH₃COO)₂）会使蛋白质变性而不可逆地凝结，与轻金属盐的可逆盐析有本质区别。本实验中 CuSO₄ 用量极少且处于强碱性环境，主要发生肽键配位显色。

（五）面粉蛋白质的提取与含量换算

面粉中的面筋蛋白不溶于水，需在弱碱性条件下（0.05 mol/L NaOH 溶液）振荡提取，使蛋白质分散溶解后过滤，滤液定容即得样品提取液。若提取液中蛋白质浓度偏低，可先加入固体 (NH₄)₂SO₄ 或 NaCl 使蛋白质盐析富集，离心或过滤后再溶解定容——这正是盐析性质在样品前处理中的应用。提取液取样显色后测得的浓度为显色液中的蛋白质浓度，需按稀释与取样关系逐步换算回原样品（见任务单第三部分）。换算关系为：

显色液中蛋白质质量 = 显色液浓度 × 显色液总体积；提取液中蛋白质总质量 = 显色液中蛋白质质量 ×（提取液总体积 ÷ 所取提取液体积）；样品中蛋白质质量分数 = 提取液中蛋白质总质量 ÷ 样品质量 × 100%。

（六）关键试剂作用与安全规范

· NaOH 溶液（双缩脲试剂 A 液、蛋白提取液）：强腐蚀性，须佩戴护目镜与手套，若接触皮肤立即用大量水冲洗；

· CuSO₄ 溶液（双缩脲试剂 B 液）：重金属盐，有毒，可使蛋白质变性，避免入口与长时间皮肤接触，实验后废液倒入指定回收容器；

· 碘液（I₂-KI 溶液）：用于检验淀粉，避免接触衣物与皮肤，必要时用硫代硫酸钠溶液处理溅洒处；

· 实验全程禁止品尝任何样品与试剂。

（七）分离原理：溶解度差异与盐析

利用面粉中各成分溶解性差异进行分离：淀粉不溶于冷水、蛋白质不溶于水，加水揉洗面团时淀粉随水流失形成白色悬浊液，蛋白质则相互交联聚集成团，即面筋；蛋白质还可在浓盐溶液中盐析析出、在稀盐溶液中盐溶，为蛋白质的分离提纯提供了另一条途径。这体现了“结构决定性质、性质决定分离方法”的化学思维。

1. 基础知识：学生已学习糖类、蛋白质的结构与性质，知道淀粉遇碘显色、蛋白质显色反应等特征反应；生物学必修 1 中已掌握还原糖、脂肪、蛋白质的定性检测方法；数学中具备一次函数拟合与图像分析的初步能力，可迁移到标准曲线的绘制与应用。

2. 实验方面：学生具备配制溶液、水浴加热、过滤、滴加试剂等基本操作技能，能够有序观察并描述实验现象；但对标准曲线的意义、对照与变量控制、定量数据的处理与换算缺乏系统训练。

3. 存在不足：学生对“定性→半定量→定量”的实验方法论缺乏整体认识，对为什么需要标准曲线、如何由测量数据反推样品含量等问题理解模糊，缺乏综合运用多学科知识解决真实检测问题的高阶思维能力。

本次课前学生利用周末时间完成调研，课堂实验为 1 课时（40 分钟）；为保证课堂效率，蛋白质定量测定中耗时的样品提取、标准系列配制、显色与拍照由教师课前完成，课堂聚焦数据分析。教学环节、时间分配、问题驱动及素养水平如下：

本节按课堂推进顺序呈现五个项目活动，每个活动均说明操作流程与设计意图。

（一）项目活动一（课前）：查阅资料，认识面粉的营养成分

教师提供调研任务单，学生利用周末查阅资料：面粉有哪些主要营养成分？不同筋度（高筋、中筋、低筋）面粉的成分有何差别？了解我国传统面食文化——从《事物绀珠》记载“面筋系南朝梁武帝时创制”，到宋代《本草衍义》“生嚼白面成筋”，再到《本草纲目》对洗面成筋的详细描述。分组汇报调查结果，教师总结面粉成分概况并引出项目任务。

设计意图：以学生每日接触的面粉创设真实情境，将中华传统饮食文化与化学学习有机融合；以问题为主线驱动项目活动，让学生在了解面食文化的同时思考“成分如何检验”，实现从生活经验向化学问题的转化，激发探究兴趣。

（二）项目活动二（课堂）：定性检验——面粉成分初探

学生小组合作完成两个定性实验：

①分离与观察：称取面粉约 25 g，加水揉成面团，静置后在水中揉洗，得到黄白色有弹性的面筋和白色淀粉悬浊液，认识蛋白质不溶于水而能交联成网的性质；

②淀粉的定性检验：取洗出的淀粉悬浊液 2 mL 滴加碘液，观察显蓝色；再加热该蓝色溶液，观察蓝色褪去，冷却后蓝色复现，讨论该现象说明淀粉与碘的作用特点；另取少量面粉直接滴加碘液作对照；

③蛋白质的定性检验：取少量面筋加 0.05 mol/L NaOH 溶液溶解得到提取液，先加双缩脲试剂 A 液（NaOH 溶液）1 mL 摇匀，再加 B 液（CuSO₄ 溶液）3～4 滴，观察紫红色出现。

教师设问：这些现象能说明“含量是多少”吗？引导学生认识到定性检验只能回答“有没有”，不能回答“有多少”。

设计意图：学生亲历“分离—检验”的完整过程，巩固淀粉、蛋白质特征反应的知识，体会利用溶解度差异分离物质的思路；通过制造“定性结论无法回答含量问题”的认知冲突，为定量方法的引入搭建思维阶梯。

（三）项目活动三（课堂）：从定性到定量的方法建构

教师提出进阶问题：“双缩脲反应只能说明面粉里‘有’蛋白质，那么每 100 g 面粉中究竟有多少克蛋白质？”由此引出从定性走向定量的方法论讨论：先比较可行方案，再选定课堂实施路线。教师印发《三种定量方案对比表》，组织学生用 3 min 快速阅读并展开对比讨论。

（1）方案 A 目视比色法（教材传统方法）：将蛋白质标准系列（0、0.05、0.10、0.15、0.20、0.25 mg/mL）与待测液各加双缩脲试剂 A 液 3.5 mL、B 液 0.5 mL（每管总体积 5.0 mL），37 ℃ 水浴显色 15 min 后置于白纸前并排目测，判断待测液颜色落在哪两管之间，取中值估计含量。优点是零成本、即时可得；缺点是相邻两档浓度仅相差 0.05 mg/mL，肉眼难以分辨，且读数随观察者色觉、疲劳程度与背景光而变，只能给出“约 0.1 mg/mL”这样的粗略区间，既不能得到连续值，也无法给出线性评价指标。

（2）方案 B 分光光度计法（专业仪器方法）：双缩脲络合物在 540 nm（蓝绿区）有最大吸收，选此波长灵敏度最高；按 A = εbc，吸光度与浓度成正比。操作上需预热 20 min，用空白管（蒸馏水 + 等量试剂）调零，再由低浓度到高浓度依次测定；每换一管待测液须用其润洗比色皿 2～3 次并擦净光学面，比色皿还应配对使用以免引入系统误差。该方法准确度高、重复性好，但仪器价格与维护成本较高，一次只能测一管，农村中学和普通高中普遍难以配备，故本课由教师课前用该法测得参考值 0.0960 mg/mL，作为评价方案 C 可靠性的“标尺”。

（3）方案 C 智能手机图像比色法（本课采用），由六部分组成——

①取色原理：手机屏幕与图像传感器采用 RGB 三原色模型，任一颜色可分解为 R、G、B 三个 0～255 的整数。紫红色的互补色是绿色，显色越深，绿光透过越少，G 值越小；在本实验 0～0.25 mg/mL 范围内，标准系列的 ΔR ≈ 92、ΔG ≈ 115、ΔB ≈ 55，G 通道变化幅度最大、线性最好，故取 G 值作为分析信号。这一选择与方案 B 选用 540 nm 测定互为印证——两者捕捉的都是紫红色对绿光的吸收。

②自制暗箱：取约 40 cm × 30 cm × 30 cm 的纸箱，内壁贴白纸或白卡纸形成均匀漫反射，箱底铺白纸作背景；箱内两侧对称安装两条同批次白光 LED 灯带（色温一致，约 6000 K），避免单侧照明产生阴影；箱顶开直径约 3 cm 的拍摄孔，手机用支架固定、镜头正对比色管中部，距离约 20 cm；箱体接缝处用黑布遮挡，防止外界杂散光进入。光源点亮后预热 5 min，待光输出稳定再拍照。

③拍摄“五统一”：同一暗箱、同一光源、同一手机（关闭闪光灯，锁定白平衡与曝光）、同一角度与距离（支架固定）、同一显色时间（加完 B 液后 37 ℃ 水浴 15 min，冷却至室温后 5 min 内完成拍照）。教师强调：“可比性来自变量控制——只有把变量管住，颜色才代表浓度。”

④读数规范：用 App“色彩”在每支比色管液面以下的同一高度取 3～5 个点，避开管壁反光与气泡，取平均值；同时记录 R、G、B 三个通道，供课堂比较通道灵敏度之用。待测样品做 3 次平行，取 G 平均值代入方程。

⑤数据处理与换算：以浓度为横坐标、G 值为纵坐标绘制标准曲线并拟合直线方程（记录 R²）；将待测 G 平均值代入求显色液浓度，再按取样质量、定容体积与稀释倍数换算为面粉中蛋白质的质量分数。

⑥方法局限：RGB 读数依赖机型白平衡与环境光，即便使用暗箱仍可能出现 5% 左右的单次偏差；线性范围有限（0～0.25 mg/mL），待测浓度必须落在标准系列范围内，超出须稀释后重测；溶液浑浊或产生沉淀时读数失真。

方案取舍：综合准确度、成本与可推广性，本课确定“以方案 C 为主、方案 B 提供真值、方案 A 用于快速筛查”的技术路线——用零成本的方法产出数据，用专业方法校验数据，由此建立“低成本方法与专业方法互校”的实验评价思路。

教师同步展示课前在暗箱中拍摄的标准系列显色照片与待测样品照片，说明数据的来源与拍摄条件（同一暗箱、同一光源、同一手机、同一角度、显色时间一致），强调“可比性来自变量控制”。师生共同梳理定量思路：配制浓度已知的标准溶液系列 → 测定色值 → 绘制“色值—浓度”标准曲线 → 测定待测液色值 → 代入方程求浓度 → 换算为样品含量。

课堂时间分配（8 min）：提出进阶问题 1 min；三方案对比讨论 3 min；展示暗箱与标准系列照片、讲解“五统一”与读数规范 3 min；梳理标准曲线六步思路 1 min。若课时紧张，方案 A、B 的对比表可作为阅读材料随任务单印发，课堂只聚焦方案 C。

设计意图：让学生经历“发现问题—分析方案—建构模型”的科学思维过程，理解标准曲线法这一分析化学基本方法；三种方案的横向对比，实质是引导学生建立“准确度—成本—可行性”的多维权衡意识，体会技术选择背后的证据与约束；方案 C 以 G 通道为信号、方案 B 以 540 nm 为波长，二者在“捕捉紫红色对绿光的吸收”上相互印证，有助于打通“宏观颜色—微观吸收—符号模型”的认识通道；通过展示教师课前采集的真实照片，使抽象的“数据”变得可感、可信，同时示范科研中预处理与分工协作的工作方式。

教师同步展示课前在暗箱中拍摄的标准系列显色照片与待测样品照片，说明数据的来源与拍摄条件（同一暗箱、同一光源、同一手机、同一角度、显色时间一致），强调“可比性来自变量控制”。师生共同梳理定量思路：配制浓度已知的标准溶液系列 → 测定色值 → 绘制“色值—浓度”标准曲线 → 测定待测液色值 → 代入方程求浓度 → 换算为样品含量。

设计意图：让学生经历“发现问题—分析方案—建构模型”的科学思维过程，理解标准曲线法这一分析化学基本方法；通过展示教师课前采集的真实照片，使抽象的“数据”变得可感、可信，同时示范科研中预处理与分工协作的工作方式。

（四）项目活动四（课堂）：数据分析——面粉中蛋白质含量的计算

教师发放《蛋白质定量数据分析任务单》，提供教师课前用 App“色彩”读取的 RGB 数据（标准系列 6 管 + 待测样品 3 次平行）。学生分组完成：

①比较 R、G、B 三个通道随浓度变化的幅度，选出线性关系最好、变化最灵敏的通道（参考：紫红色加深时 G 通道下降最显著，线性最好）；

②以蛋白质浓度为横坐标、G 值为纵坐标绘制标准曲线（Excel 或坐标纸），拟合直线方程并记录 R²（参考方程：G = −464.6c + 226.2，R² = 0.9995）；

③将待测样品 G 平均值代入方程，求出显色液中蛋白质浓度（参考：0.0923 mg/mL）；

④按取样与定容关系换算为面粉中蛋白质的质量分数（参考：约 9.2%）；

⑤与教师用 540 nm 分光光度计测得的参考值（0.0960 mg/mL）比较，计算相对偏差（约 −3.9%），评价手机比色法的可靠性。

设计意图：将课堂时间集中投向数据处理、模型应用与结果评价等高阶思维活动，在 1 课时内实现“定性—定量”的完整闭环；通过与专业仪器数据的对比，引导学生辩证评价实验方法的精确度与适用范围，塑造严谨细致的科学态度。

（五）项目活动五（课堂）：误差分析与迁移提升

各小组汇报计算结果，比较组间差异，讨论误差来源：样品提取是否完全、显色时间与温度是否一致、暗箱光源与手机白平衡是否稳定、移液与定容是否准确、标准曲线范围是否覆盖待测浓度等，并判断哪些属于系统误差、哪些属于偶然误差。进一步讨论迁移方向：若要比较不同筋度面粉的蛋白质含量应怎样设计？能否用同样思路测定牛奶、豆浆中的蛋白质——例如先用盐析法富集其中的蛋白质再显色测定？若改用家用面粉与市售高筋粉对照，结果会如何？

设计意图：通过误差溯源与方案迁移，引导学生从“被动操作”转向“主动探究”，构建“宏观现象—微观机理—符号表达—定量数据”的思维链条，实现从“做实验”到“懂实验”再到“创实验”的能力进阶。

三张任务单依次对应课前调研、课堂定性检验与课堂定量数据分析，可直接印发给学生使用。

（一）实验前的调研（学生周末利用互联网查找相关资料）

“麦香寻真”调研方案

1. 面粉的主要营养成分及大致含量比例（记录数据来源）；

2. 高筋、中筋、低筋面粉的区别及常见用途；

3. 传统面食文化资料：面筋的最早记载与制作技艺（至少引用一条古代文献）；

4. 回顾生物学教材中“检测生物组织中的还原糖、脂肪和蛋白质”的方法；

5. 提出你感兴趣的、与面粉成分有关的 1～2 个可探究问题。

（二）课堂定性检验任务单

思考：上述实验能回答“含量是多少”吗？为什么？若要知道含量，还需要哪些信息？

（三）蛋白质定量数据分析任务单（数据由教师课前采集）

样品预处理（教师课前完成）：称取市售中筋面粉 0.500 g，加 0.05 mol/L NaOH 溶液约 20 mL 振荡提取 20 min，过滤，滤液定容至 100 mL，得样品提取液（若蛋白浓度偏低，可先用固体 (NH₄)₂SO₄ 或 NaCl 盐析富集后再溶解定容）；取提取液 1.0 mL，加双缩脲试剂 A 液 3.5 mL 摇匀，再加 B 液 0.5 mL（约 10 滴），37 ℃ 水浴显色 15 min，冷却后在暗箱中用手机拍照。

标准系列：蛋白质标准液 1.0 mL + 双缩脲试剂 A 液 3.5 mL + B 液 0.5 mL（每管总体积 5.0 mL，各管试剂用量严格一致），同样条件显色后拍照。下表为 App“色彩”读取的 RGB 数据。

数据处理（课堂完成）

1. 选择通道：计算各通道在 0～0.25 mg/mL 范围内的变化幅度 Δ，选择变化最大且线性最好的通道：ΔR = ______，ΔG = ______，ΔB = ______，选择 ______ 通道。

2. 求平均值：待测样品 G 平均值 = ______。

3. 绘制标准曲线并写出拟合方程：_______________________，R² = ______。

4. 求显色液浓度：c（显色液）= ______ mg/mL。

5. 换算样品含量（写出计算式）：显色液中蛋白质质量 = c × 5.0 mL = ______ mg；提取液中蛋白质总质量 = ______ mg ×（100 mL ÷ 1.0 mL）= ______ mg；面粉中蛋白质质量分数 = ______ mg ÷ 500 mg × 100% = ______ %。

6. 结果评价：与分光光度计参考值 0.0960 mg/mL 比较，相对偏差 = ______%；与包装营养成分表标示值（9.0 g/100 g）比较，相对误差 = ______%。

7. 误差讨论：列出本实验中可能的 2～3 个误差来源，并说明它们是系统误差还是偶然误差，提出 1 条改进建议。

评价兼顾定性操作的规范性与定量分析的思维水平，采用表现性量表进行过程记录。

采用“纸笔测验 + 表现性评价 + 成果汇报”三位一体的评价方式，表现性评价量表如下：

本项目的育人价值集中体现在模型认知、变量控制、证据推理、数字化素养与文化传承五个方面。

1. 模型认知与符号表征能力：学生从淀粉、蛋白质的分子结构出发理解特征反应，再通过标准曲线建立“色值—浓度”数学模型，并由显色液浓度逐级换算回样品含量，建立“结构—性质—现象—数据”的完整逻辑链，提升化学表达的精准性。

2. 变量控制与探究思维：通过固定显色时间、光源条件、试剂用量等条件，学生有意识地思考浓度、温度、光照等变量对结果的影响；面对异常数据（如色值偏离曲线）时追因溯源，培养“假设—验证—修正”的问题解决思维。

3. 证据推理与批判性思维：由“蓝色褪去又复现”“显色深浅不同”等宏观现象推理微观机制（包合作用、肽键配位），强化“现象→证据→结论”的逻辑闭环；通过比较测定值与标签值，学生理性审视数据的可靠性，培养批判精神。

4. 定量意识与数字化素养：用智能手机替代昂贵仪器完成定量分析，让学生体会数字化工具对科学研究的赋能，理解数据精度与可靠性之间的辩证关系，培育适应智能时代的实验素养。

5. 传统文化与劳动教育：通过面筋技艺的古代文献与亲自动手揉洗面团的劳动体验，学生在“做中学、学中做”，感受中华饮食文化的智慧，增强文化自信，养成崇尚劳动、珍惜粮食的品格。

学生通过本实验，不仅能掌握淀粉、蛋白质的核心知识与定量研究方法，更能在“做科学”的过程中内化“提出问题→设计方案→分析证据→得出结论→实践迁移”的科学思维，培养终身学习的品质

（一）设计理念

参照崔志潞论文中「探究面粉的营养成分与制作面筋」主题的表现性评价做法：课前把评价量表发给学生征求意见，评价采用自评与师评两种方式，对操作过程与成品感官分别打分。本节作业据此由纸笔延伸到动手实践——选择合适的面粉制作面筋，直接回答课堂上遗留的问题「为什么有的面粉洗出的面筋多」。同时延续农村高中的三处「降台阶」：一是就地取材，面粉、食盐家家有，蒸锅常见，不涉及危险试剂；二是给足支架，流程卡与两张量表随作业发放，照单操作、按档打分；三是压减书写，观察记录填表即可，课堂交流口头进行。必做部分约 1 小时，蒸制环节须家长陪同；住校生可在课后服务时段用学校蒸锅完成，或只完成选粉决策与观察记录两栏。

（二）作业任务（周末完成，约 1 小时，家长陪同蒸制）

1. 选粉决策（必做，约 5 分钟）：观察家中两种以上面粉包装上「蛋白质含量」的标注，先预测哪一种洗出的面筋多并写出一句理由；再对照课堂测得的中筋粉约 9.2%，判断这袋粉属于高筋、中筋还是低筋。

2. 制作面筋（照流程卡操作，约 40 分钟）：

称 100 g 面粉与 1 g 食盐拌匀（食盐屏蔽面筋蛋白表面电荷、减少静电排斥，使蛋白网络更紧实），量取 50 mL 温水（30～40 ℃）；

温水边倒边搅成絮状，揉成面团后盖湿布醒发 30 min；

清水没过面团，用掌根反复叠压揉洗，换水 4～5 次直到洗出的水变清；洗出的淀粉水静置沉淀，倒去上清液还可收集下层淀粉；

面筋团再醒 30 min，整形后凉水上锅，水开后蒸 10～15 min，关火再闷 15 min，彻底凉透再出锅。

安全提示：蒸锅高温，必须在家长陪同下操作；住校生由教师带领在学校课后服务时段完成。

1. 观察记录（填表即可）：所用面粉名称与蛋白质含量、洗面次数、面筋估重、蒸后外观一句话。

（三）评价量表（随作业发放，参照崔志潞论文修订）

（四）结果上交与反馈

1. 上交方式：两张填好的量表随成品照片（或课后服务时段的实物展示）一并上交。

2. 课堂交流：用 5 分钟交流「你选的粉洗出的面筋多吗、为什么」，与课堂结论「蛋白质含量越高、面筋网络越强」相互印证。

3. 反馈原则：评价以等级加评语为主，不排名、不公布分数；允许学生对照量表改进后二次提交；住校生只完成选粉决策与观察记录两栏的，按完成质量单独评定。

（一）教学成效预设

1. 定量真正落地：以 G 通道标准曲线 G = −464.6c + 226.2（R² = 0.9995）反推待测液浓度，再按稀释与取样关系换算蛋白质含量，算得约 9.2%，落在小麦粉 8%～12% 的常见区间；学生第一次用自己拟合的曲线得到可核对的数值，误差分析不再是空话。

2. 时间可行：提取、显色、拍照读数等耗时环节前移到课前，40 分钟课堂只承载数据分析与误差讨论，按 12 / 8 / 14 / 6 min 分配，实测可以走完并留有缓冲。

3. 素养可评：五条目标逐条挂到核心素养并配评价量规，课堂结束即可据量规给出表现性等级，避免“热热闹闹却评不出来”。

（二）存在不足

1. 手机比色的系统误差：RGB 读数依赖机型白平衡与环境光，即便使用暗箱、固定光源与同批次标准曲线，单次测量偏差仍可能达到 5% 左右，个别机型偏差更大。

2. 动手体验被压缩：学生课堂不接触试剂，只面对数据，部分学生容易把结论记成“算出来的数”，忽略它来自哪一步操作、又受哪一步操作影响。

3. 分组差异：数据分析快慢不一，快组可能提前完成而空转，慢组则被 14 min 推着走，需要更细的学习支架。

（三）改进设想

1. 增设横向对照：同时测定高筋粉、低筋粉与全麦粉，把结论从“含量是多少”推进到“为什么这袋面适合做面筋”，与情境线首尾呼应。

2. 开放第二课时：让学生亲手完成提取—显色—拍照读数的全流程，把课前由教师完成的部分还原为学生操作，形成“做过一次、再算一次”的完整体验。

3. 数据做法升级：每组重复测定 3 次取平均，引入标准差与相对标准偏差，让误差分析从定性描述走向定量表达，并保留异常值的讨论。

4. 建立班级数据集：汇总各组结果形成班级数据集，供后续班级做对照与复盘，逐步积累校本资源。

本设计仍在迭代：第一轮重点验证 40 分钟的可完成性与定量结果的可信度，第二轮再追求操作体验的完整与数据处理的严谨。

1. 中华人民共和国教育部制定. 普通高中化学课程标准（2017 年版 2020 年修订）[S]. 北京：人民教育出版社，2020.

2. 中华人民共和国国家卫生健康委员会，国家市场监督管理总局. GB 5009.5—2016 食品安全国家标准 食品中蛋白质的测定[S]. 北京：中国标准出版社，2016.

3. 崔志潞. 基于系统思维培养的高中化学跨学科主题教学设计与实践研究——以“探究面粉的营养成分与制作面筋”为例[D]. 黄冈：黄冈师范学院，2025.

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