课程实施初步成果和成效
根据课程方案,指导学生实施两轮《芳香植物“趣”探究》课程,获得相应的成果和成效。
1.芳香植物认识和种植实践
在老师的带领下前往上海市农业科学院对芳香植物的种植进行参观和考察,根据学习,师生在校园内进行芳香植物的种植。并通过查阅文献,对食用芳香植物的历史、文化,以及芳香植物的种类有充分认识。
(1)起源探究
有文献报道称在距今约5 000年前的苏美文化、4 000多年前的埃及、中国及印度等地,都出现有关香草植物的记载或遗迹。中国古代的《黄帝内经》(成书于春秋战国时期、距今2 500多年)、《神农本草经》(成书于公元100年左右)、《本草纲目》(成书于公元1578年)记载了大量的芳香植物;古罗马的《药物志》(公元1世纪)、古埃及的《Ebers Papyrus》、古印度的《生命的知识》等著作也记载了大量芳香植物及各种植物疗法,并广泛应用在食品、医药、化妆品、染料、消毒剂领域。英国John Gerard 1597年出版的《草本书和植物志》记载了1 800多种植物,几乎包含了现在经常使用的全部芳香植物。
(2)香草文化探究
香草是志趣高洁的象征。我国历史上伟大的浪漫主义诗人屈原就以“香草美人”自喻。同时,梅、兰、菊等多种色香形俱佳的传统名花更是代表着高贵优雅等美德。闻名世界的埃及艳后用香征服了罗马,中国古代西域香妃的故事也传遍四海,香及香草是美丽和高贵的化身。我国自古就有佩挂香草、薰香等风俗,来辟邪驱秽、祈愿祭祖,端午节燃点艾草,重阳节遍插茱萸。芳香与宗教文化传承如一,如佛家认为香与圆满的智慧相通;佛家认为香能沟通凡圣,为最殊胜的供品;佛家用香辅助修持;佛家以香治病等。

在上海市农业科学院参观学习
(3)香草故事
我国自古就流传着很多香草的故事,最著名的莫过于西域香妃的传说和杨贵妃泡香汤去除体味的故事。公元前300~700年,芳香植物在古希腊有一个非常繁茂和浪漫的时代,国王将花园变成了芳香植物的乐园,亚历山大王征服了波斯,建造了优雅的花园,花园中种植了多种芳香植物,这个花园的形式也成为后来希腊文化的象征之一。罗马人更钟情使用大量的香料以彰显其身份尊贵。当罗马帝国不断向外扩展版图之际,远征军随身携带药草的种子沿途种植,因此药草随着军队的路线繁衍着。当时人们在瘟疫等传染病暴发时,也懂得烧煮药草消毒,或者以气味驱除一些病媒。中世纪,香草一度成为贵族的象征。欧洲贵族的妇女用来护肤美容,妇女们会在出门时,挂一个小布袋在身上,里面装着多种有香味的花草,如薰衣草、迷迭香、百里香等,主要不是因为它们的香味,而是为了防止外面的细菌感染。流行世界的薰衣草,据说是笼罩在黑死病阴影下的中世纪欧洲大陆的救命药草。

香草笔记
(4)芳香植物分类
香叶类,香气组分主要在茎、叶中,如薄荷、香茅、鼠尾草、迷迭香、紫苏、芫荽等;香花类,如玫瑰、橙花、茉莉等;香果类,如甜橙、柠檬、肉豆蔻(假种皮)、小茴香、八角茴香、辣椒、花椒等;香根茎类,如香根草、大蒜、姜、洋葱等;香皮类,如肉桂皮、橙皮等;香果荚类,如香荚豆、香囊豆;香柱头(花蕊)类,主要有番红花;全株芳香的植物,如柠檬香茅等。

种植芳香植物

移栽薄荷苗
2.手做芳香植物
(1)香草鲜茶饮
香草植物可以制成新鲜的茶饮,喝茶的同时欣赏叶片的舞动姿态,仿佛身心也接受了一场大自然的洗礼与滋养。我们利用种植的香草植物,尝试各种新鲜香草茶。具体的方法:① 将香草放入容器中,用流动的水漂洗后,尽量将水擦干;② 用剪刀将香草剪成碎末,放入壶中;③ 注入约1/3的热水,并快速旋转壶身后将水倒掉;④ 再倒入热水,盖上盖子,闷3~5分钟;⑤ 待茶汤变色后,即可用滤勺将茶渣滤去,将茶注入杯子中饮用。我们开展了柠檬香茅和迷迭香的香草茶炮制,对香草和水的比例、单一香草和多样香草等不同材料的茶香进行了品鉴。

芳香植物探究成果参展青浦区科技节

教师团队研讨

青浦区青少年活动中心教师品香草茶

制作驱蚊喷剂
(2)香草驱蚊喷剂制作
新鲜的香草叶,包含着许多对身心有益的天然精油,利用香草植物,我们开展了自制薄荷喷剂的活动。具体的方法如下:① 在洗净烘干的玻璃瓶里放入香草,导入医用酒精,浸泡3~4小时;② 用过滤纸滤掉杂质,取滤液50毫升倒入烧杯中;③ 再倒入50毫升蒸馏水,并搅拌均匀;④ 将成品倒入随身携带的喷雾瓶中。
(3)芳香植物纯露和精油提取
从芳香植物的花、叶、根、种子、果实、树皮、树脂、木心等部位通过水蒸气蒸馏法、冷压榨法、脂吸法或溶剂萃取法可以提炼萃取挥发性芳香物质精油,在经过蒸馏的方式提取精油的同时,还可以得到附属产品纯露。利用蒸馏法萃取精油时,蒸汽不断穿过花瓣或植物本体,将植物组织中富含大量养分的水溶液溶出,收集浮于上层的精油,下层冷却的液体即为纯露。不同的精油和纯露有不同的作用,如美白、保湿、祛斑、淡化细纹等,有些精油和纯露还有药用的作用,按照比例服用,对身体有益。

工作状态的纯露仪

学生制作纯露
3.芳香植物应用探究
学生对芳香植物的兴趣非常浓厚,他们对香草植物的作用开展了深入研究,如“几种常见薄荷的比较研究”“迷迭香精油的提取实验”“鼠尾草对肉类保鲜作用的研究”等。以鼠尾草对肉类保鲜作用的研究为例,学生采用鼠尾草压榨法(挤压法):通过切割、粉碎、挤压等方式,把植物的水分及含芳香成分的精油从原料中分离出来,得到水和油的混合物,再利用离心、过滤等方法使油水分离,就得到了精油。把新鲜猪肉(新鲜鱼肉)和熟猪肉(熟鱼肉)分为重约5克且大小相同的12份,并将鼠尾草精油均匀涂抹于猪肉(鱼肉)的表面,保持20℃恒温。对猪肉和鱼肉进行感官评价的实验结果如下。

鼠尾草压榨后利用离心机进行水油分离

学生用鼠尾草提取物处理实验用肉
鼠尾草提取物对猪肉和鱼肉的保鲜作用

资料显示,猪肉感官评价分四个等级,满分为10,肌肉有光泽,红色均匀,脂肪乳白色,纤维清晰,有坚韧性,指压后的凹陷立即恢复,具有鲜猪肉固有的香气,不粘手,表面湿润,浸渍后液体呈淡黄色,微微带红,清澈透明;8为次新鲜,肌肉光泽度稍微下降,呈鲜红色,脂肪微微变暗,无异味,纤维清晰,有坚韧性,指压后的凹陷可恢复,只是表面微微发黏,浸渍后液体呈淡黄色,红色减少,清澈透明;6为肉质开始腐败,肌肉呈暗红,脂肪与肌肉相连的部分微微发绿,纤维清晰,指压后的凹陷恢复较慢,有一股臭味,表面粘手,浸渍后液体呈淡黄色,无红色,稍浑浊。4为肉质腐败,肌肉呈暗红,表面发绿,指压后的凹陷恢复很慢,有刺鼻的恶臭,表面有大量黏液,很粘手,肌肉用手捏易碎,浸渍后液体呈黄色,很浑浊。由上表可见,鼠尾草提取物对猪肉和鱼肉的保鲜在短时期内(3天)有一定效果,超过时间依然会变质。在实验的5天时间内,新鲜猪肉和熟猪肉、新鲜鱼肉与熟鱼肉在实验期间的腐败进程相似,熟的鱼肉腐败的速度更快。关于实验过程中肉类的挥发性盐及氮值和POV值的实验,学生还在持续研究中。

实验组和对照组设置
4.芳香植物“趣”探究,促五育融合
《芳香植物“趣”探究》采用跨学科项目化学习的方式给学生带来了丰富的体验和德智体美劳全面的培育。在学校5月的嘉年华项目中进行了展示和产品分享,辐射的人数达到1 500人次。
芳香植物种植及应用探究也是五育融合的一个鲜活案例。在准备阶段,以劳立德,以劳健体。学生种植芳香植物,发现芳香植物诸多优点,开展芳香植物制品的制作或者在种植劳动中发现问题,制备驱蚊喷剂、香草茶,这是实实在在的劳动,这对学生体力锻炼具有很大作用,是劳动教育和强身健体融合的好时机。学生奋力挥动锄头翻地的时候,他们的劳动精神和劳动品质甚至对土地的情感都得到了孕育,同时因为体力劳动,他们的身体得到了锻炼,心灵也得到放松,从而变得更加结实和健康。
在实施阶段,以智促劳,以智育德。学生根据项目方案开展了芳香植物的各种手做产品,制备驱蚊喷剂、香草茶、芳香皂、芳香植物纯露,还对芳香植物保鲜的功效进行了实验探究等。通过实验解决问题的过程是提升学生创新水平和实践能力的过程,在这个过程中,学生亲自付出了流汗劳动,在能力提升中体验了劳动的价值。当学生实验阶段存在数据统计失误的情况时,教师结合数据误差与学生深入沟通,是科学精神和科学态度等品德教育的真实场景。实施的过程也促进学生增强社会意识、社会理解和社会责任感,了解不同职业的专业素养要求,形成对各行业的尊重和理解,从而制定适合自己的学业发展目标与计划,为职业生涯规划奠定基础。
在总结阶段,以智育美。在学校五月份的嘉年华活动中,学生自己设计海报,自己布置展位,将自己制作的芳香植物产品进行包装,变成可以售卖的商品,展示与推广。在海报设计的过程中,他们对海报的构图、色彩和文字等多个因素进行了交流,并反复修改,以求达到最美的视觉效果和宣传效果,美育的价值在成果的呈现方式中得到体现。
附2 “鼠尾草对肉类保鲜作用的实验探究”方案设计教学示例
一、 课时地位及学情分析
“鼠尾草对肉类保鲜作用的实验探究”方案设计一课是“芳香植物种植及应用探究”项目第三主题板块“芳香植物应用探究”准备阶段的第二课时,学生经过前期的文献学习和种植体验后,对文献中提到的“鼠尾草具有保鲜作用”非常感兴趣,希望设计研究方案,验证这个作用。本课的主要任务是设计实验方案。
二、 教学目标
1.经历对实验对象、方法和实验结果衡量指标的筛选、质疑和确定,形成一个完整的研究方案,学会实验类课题研究方案设计的方法。
2.在实验设计的过程中,进一步理解实验设计的单一变量原则和重复性原则,科学设计实验方案。
3.进一步体会研究型课程的“规则意识”中的计划先行原则。
三、 教学重难点
1.提取鼠尾草中有效成分的方法。
2.衡量鼠尾草保鲜效果的指标。
四、 教学过程

(续表)
