「食物的養分」動手做教學活動（上） 蔡孟錡 新北市立新泰國民中學 國立臺北教育大學自然科學教育學系碩士班科學教育組 Kusa1219@gmail.com.tw  n  前言 在自然科的教學中，有許多的知識會因為在教學現場的設備或是限於學生的先備知識不足的問題，導致只能以口述或是以影片輔助的方式講解，或者是有部分太過抽象的概念對於學生來說很難學習，變成學生只能夠以記憶的方式學習，不僅無法從中真正了解其意義所在，也常常在測驗過後就忘得一乾二淨，作者認為這樣的學習對學生而言是沒有實質上幫助的，例如：在國中生物的3-1食物中的養分，養分的分子對學生來說是看不見的，而糖類的別稱碳水化合物這個概念學生也只是死記而已，因為學生無法真的看到碳與水結合成醣類，自然也就無從理解為什麼醣類 = 碳水化合物。 實際上，食品的養分與我們的生活息息相關，並且當中也有許多化學的概念，因此筆者設計了這樣一個動手做操作性強的實驗教案[1]，以期能夠加強學生對養分的概念，並且把以往認為只能在實驗室中操作的化學實驗利用簡單的方式呈現，讓食物中的各樣化學分子藉由簡單的燃燒，呈現出不同的物質特性，進而讓學生學習到不同的物質分子在高溫下的不同反應，讓學生能夠連結自己的生活經驗與實際上的化學知識，並引起他們對食物養分的好奇心，進而關注自己每天所吃的食物，也希望能以此拋磚引玉，讓更多的好點子可以被激發出來。 n  介紹醣類、脂質及蛋白質 醣類，又稱為碳水化合物，主要是由碳、氫、氧三種元素組合而成，可依照糖的數目分為單醣、雙醣與多醣，其中單醣最為人所熟知的就是葡萄糖，它同時也是身體最主要的能量來源，每公克可產生4大卡的能量，當加熱時會產生碳和水[2]。葡萄糖的結構式與其加熱反應式，如圖一所示。 C6H12O6 → 6C + 6H2O 圖一：葡萄糖的結構式與其加熱反應式 蛋白質是一種由胺基酸所組合而成的大分子有機化合物，胺基酸的主要結構為碳、氫、氧及不同的官能基組成，並且在結構的兩端分別形成氨基與羧基，胺基酸之間在以肽鍵連結，目前胺基酸的種類一共有20種，分別具有不同的功能與特性，而蛋白質每公克可產生4大卡的能量，但由於蛋白質式組成身體的重要分子，且身體在分解蛋白質時會產生含氮廢物，因此蛋白質並非身體最佳的能量來源[3]。 脂質的主要結構為碳、氫、氧所形成的長鏈脂肪酸與甘油所組成，並依照其結構與碳鏈的長短可分為飽和脂肪酸、單元不飽和脂肪酸、多元不飽和脂肪酸，脂肪每公克可產生9大卡的能量，並且在高溫時相對於醣類與蛋白質來的穩定，因此在身體內主要作為養分儲藏的主要形式之一[4]。 n  實驗材料 每一組用量：葡萄糖粉 15 g、白砂糖 10 g、太白粉 10 g、蛋白質粉 10 g（動物性或植物性蛋白皆可）、油脂 10 g、花生 1小包、洋芋片 1包、小型塔模 15個（蛋塔塔模）、點火槍 1把、鑷子 1把、小型平口點滴瓶 3個（分別裝入水、本氏液、碘液）、紙杯 2個、白紙 1張、2號夾鏈袋 4個（裝葡萄糖、砂糖、太白粉、蛋白質粉之用）、衛生紙一包。 n  教學實施過程 1.        若時間充足，則以講述法進行教學，讓學生能夠對本章節有初步的認識，以便於接下來的實驗操作。若是時間不充足的話，則可以利用影片，例如：教科書廠商所製作的教學資源光碟或是上網搜尋影片資源（https://www.youtube.com/watch?v=qU3Y-CT-u5k），讓學生先進行預習的工作，在課堂上就直接讓學生完成知識的產出與學習。 2.        先小考確認學生的先備知識（小考考卷請見附錄二）。若是學生預習不足，則快速地把養分的概念講述一次，再正式地進入實驗的課程。 3.        說明今日的實驗步驟。 4.        發下使用的材料，進行第一個實驗—加熱醣類、蛋白質、及脂質。 5.        […]

「食物的養分」動手做教學活動（下） 蔡孟錡 新北市立新泰國民中學 國立臺北教育大學自然科學教育學系碩士班科學教育組 Kusa1219@gmail.com.tw  〔承〈「食物的養分」動手做教學活動（上）〉〕 n  結語 以燃燒加熱養分的方式讓學生學習過後，學生們普遍對於養分都有更多的認識，學生們藉由這個實驗可以學習到經過簡單的實驗方法，就可以讓不同的食物呈現出不同的狀況，進而歸納並推理其他的食物含有那些養分，讓學生可以將學科知識與實際生活經驗連結。此外，可以讓學生思考在生活中的某些食物為什麼會出現特定的狀況（例如焦糖），也可以讓學生發現當物質有相似的組成狀態時期表現出來的特性也會有類似的狀況（例如醣類與蛋白質），並且讓學生直接看見醣類中的碳與水，此處不僅可以連結健康與體育、生物、化學的部分，讓學生對食物中的養分有更多的認識與概念，也可以讓學生更關心自己每天所吃喝的食物的成分究竟是甚麼。若是此種觀念可以繼續發揚下去，相信吵得沸沸揚揚的食安問題可以更加減少，讓每個人吃得更健康。 n  參考資料 1.        阿簡生物筆記。2011教學紀錄：食物中的養分，http://a-chien.blogspot.tw/2011/10/2011.html。 2.          糖類，維基百科，自由的百科全書，http://zh.wikipedia.org/wiki/糖类。 3.          蛋白質，維基百科，自由的百科全書， http://zh.wikipedia.org/wiki/蛋白质。 4.          脂肪，維基百科，自由的百科全書，http://zh.wikipedia.org/wiki/脂肪。 n  附錄 附錄一：教學活動設計 「生物體的養分」教學活動設計 教學主題 南一版自然與生活科技第一冊3-1生物體的養分 設計者 蔡孟錡 教學對象 國中七年級學生 教學時數 135分鐘 教學對象分析 國中七年級學生，在學習該章節之前已完成細胞構造、細胞層級的課程學習。 教材來源 南一版自然與生活科技第一冊 自編教材-3-1學習單 設計理念 因為學生對於養份的概念只停留在書本上的知識，因此經由實驗與討論將學生在書本上認識的六大類養分從抽象概念轉變為可見的實際概念。 教學內容分析 透過小組內的討論，讓學生對於六大類養分（尤其是醣類、蛋白質、以及脂質）更熟悉。此外，也透過燃燒食物來判定所含的養分種類，另外也帶入燃燒食物計算熱量的實驗，並討論此實驗可行與不可行的部分（燃燒食物計算熱量為課本實驗，此處沒有實際計算熱量，只有使用這個觀念以及讓學生討論此實驗是否可行與為什麼），最後在藉由實際品嘗各種糖，並利用本氏液、碘液測定醣類的實驗讓學生對養份有更完整的概念。   教 學 目 標 單元目標 具體目標 一、認知部份 l  能說出六大類養分的特點。 l  能說出六大類養分之間的異同。 l  能利用成份資料計算食物熱量。 […]