高中生采用高效液相色谱法分析糕点中二氧化硫含量课题报告教学研究课题报告

高中生采用高效液相色谱法分析糕点中二氧化硫含量课题报告教学研究课题报告目录一、高中生采用高效液相色谱法分析糕点中二氧化硫含量课题报告教学研究开题报告二、高中生采用高效液相色谱法分析糕点中二氧化硫含量课题报告教学研究中期报告三、高中生采用高效液相色谱法分析糕点中二氧化硫含量课题报告教学研究结题报告四、高中生采用高效液相色谱法分析糕点中二氧化硫含量课题报告教学研究论文高中生采用高效液相色谱法分析糕点中二氧化硫含量课题报告教学研究开题报告

一、研究背景意义

糕点作为日常高频消费的食品，其添加剂安全性直接关系公众健康，其中二氧化硫作为常用防腐剂与漂白剂，过量添加会引发过敏反应、呼吸道刺激等健康风险，国家标准对其限量有严格规定。然而，传统检测方法如滴定法存在操作繁琐、干扰因素多等问题，难以满足快速准确的需求。高效液相色谱法（HPLC）以其高分离度、高灵敏度、高选择性的优势，已成为食品添加剂检测的重要手段，将其引入高中生教学研究，既能让学生接触前沿分析技术，又能将课本中的色谱理论知识与实际食品安全问题结合，培养其科学探究能力与社会责任感。当前高中化学实验教学多侧重基础操作，复杂样品分析能力培养不足，本课题通过引导学生利用HPLC分析糕点中二氧化硫含量，填补了高中阶段在食品添加剂精准检测领域的教学空白，为学生搭建了从理论到实践的桥梁，同时也为中学化学实验课程改革提供了可复制的教学案例。

二、研究内容

本课题以糕点中二氧化硫含量为检测对象，高效液相色谱法为核心技术，重点研究三方面内容：一是样品前处理方法的优化，针对糕点基质复杂、脂肪和糖分含量高的特点，探索超声辅助提取结合固相萃取净化的最佳条件，包括提取溶剂种类、超声时间、萃取剂比例等参数，确保目标物高效回收且干扰最小化；二是HPLC分析条件的建立，筛选适合二氧化硫分离的色谱柱（如C18反相柱），优化流动相（甲醇-水体系或含离子对试剂的缓冲液），确定检测波长（基于二氧化硫衍生物的紫外吸收特性），并考察柱温、流速对分离效果的影响，建立稳定可靠的分析方法；三是实际样品的检测与数据分析，选取市售不同类型糕点（如蛋糕、饼干、面包）作为样本，应用建立的方法进行二氧化硫含量测定，通过标准曲线法进行定量分析，结合国家标准评价样品安全性，并探讨不同生产工艺、储存条件对二氧化硫残留量的影响。

三、研究思路

研究以“问题驱动—理论铺垫—实践探索—反思提升”为主线展开：首先从生活中糕点安全事件入手，引导学生发现二氧化硫检测的实际需求，激发探究兴趣；随后系统讲解高效液相色谱的基本原理、仪器构造及操作要点，结合课本中的“物质分离与提纯”知识，帮助学生理解色谱分离的本质；在实验设计阶段，鼓励学生分组讨论，自主查阅文献，初步拟定样品前处理和分析方案，教师通过预实验验证可行性，指导学生优化参数；实验实施中，学生亲自动手完成样品处理、仪器调试、数据采集等步骤，记录实验现象与数据，遇到问题通过小组协作与教师引导解决；数据分析阶段，学生运用统计学方法处理结果，对比国家标准，撰写检测报告，并通过课堂汇报交流实验心得，反思实验中的不足（如误差来源、操作规范性等）；最后结合教学实践，总结将HPLC技术融入高中化学实验的教学策略，形成可推广的教学模式，实现“做中学”与“学中思”的统一。

四、研究设想

本研究设想以“技术赋能教学，实践深化认知”为核心，将高效液相色谱法这一高校及科研机构常用分析技术下沉至高中化学课堂，构建“理论—实验—应用—反思”的闭环教学体系。在教学实践层面，计划通过阶梯式任务设计降低技术门槛：前期以模拟色谱软件操作为切入点，让学生直观理解色谱分离原理；中期简化仪器参数设置，采用预处理的流动相和标准样品，减少复杂基质干扰；后期引入真实糕点样品，引导学生自主完成从样品前处理到数据分析的全流程，在“做实验”中深化对“色谱峰保留时间—定性”“峰面积—定量”等核心概念的理解。技术整合方面，拟将HPLC与高中化学选修模块《实验化学》中的“物质分离与提纯”“化学分析”等内容深度融合，开发“食品添加剂检测”主题实验包，包含操作视频、安全手册、数据记录模板等辅助材料，解决高中实验设备不足、教师指导压力大的痛点。学生能力培养上，强调“问题链”驱动：从“糕点为何要加二氧化硫”的生活疑问，到“如何准确检测其含量”的技术探究，再到“检测结果是否符合国家标准”的社会思考，逐步培养学生的科学思维、实证意识和社会责任感。同时，通过小组合作形式，让学生在实验方案设计、异常数据排查、结果讨论中提升沟通协作能力，使单一实验升级为综合性探究项目。食品安全意识的渗透贯穿始终，通过检测不同品牌糕点的二氧化硫含量，引导学生关注食品标签中的添加剂信息，树立“科学看待食品添加剂”的理性认知，实现化学教育从“知识传授”到“素养培育”的跨越。

五、研究进度

研究周期拟定为12个月，分三个阶段推进：第一阶段（第1-3个月）为准备与设计期，完成文献调研，梳理国内外HPLC在食品检测中的应用案例及高中化学实验教学现状，结合学生认知水平设计实验方案，包括样品前处理条件优化（如超声提取时间、萃取剂选择）、HPLC分析参数筛选（色谱柱类型、流动相配比、检测波长），并完成试剂采购、仪器调试及预实验，验证方法可行性；第二阶段（第4-9个月）为实施与优化期，选取2个高中班级作为实验对象，分批次开展教学实践，每轮实践包含4课时理论讲解（色谱原理、仪器操作）+6课时实验操作（样品处理、上机检测、数据分析），收集学生操作记录、实验数据及反馈问卷，针对操作难点（如进样技巧、色谱峰识别）优化指导策略，调整实验任务难度，形成可复制的教学模式；第三阶段（第10-12个月）为总结与推广期，整理实验数据，分析学生科学探究能力（如变量控制、误差分析）的变化，撰写教学案例报告，开发《高中HPLC食品检测实验指导手册》，并通过教研活动、教学研讨会等形式分享研究成果，探索在更多学校推广应用的可能性。

六、预期成果与创新点

预期成果包括三方面：一是教学实践成果，形成一套完整的“高效液相色谱法检测糕点中二氧化硫含量”高中实验教学方案，包含教学目标、实验步骤、评价标准及学生活动设计，开发配套的微课视频、数据记录表及安全规范手册；二是技术方法成果，建立适合高中实验室条件的HPLC检测方法，明确样品前处理的最优工艺（如0.5g样品经10mL甲醇超声提取20min，经C18固相萃取小柱净化）和色谱分析条件（C18色谱柱，甲醇-水（含0.1%磷酸）流动相，流速1.0mL/min，检测波长280nm），该方法检出限≤0.01g/kg，加标回收率90%-110%，满足高中实验教学对准确度和精密度的要求；三是学生发展成果，通过实验前后对比，学生在“提出问题”“设计方案”“分析数据”等科学探究能力指标上显著提升，80%以上学生能独立完成实验操作并撰写规范检测报告，部分学生可基于实验结果提出改进食品生产工艺的思考。创新点体现在三个维度：方法创新，将高校常用的HPLC技术简化适配于高中教学，填补高中阶段复杂样品精准检测的教学空白；内容创新，以食品安全为真实情境，将化学分析与生活问题结合，打破传统“验证性实验”局限，转向“探究性应用”；模式创新，构建“教师引导—学生主体—技术支撑”的教学范式，通过“实验操作+数据分析+社会反思”的深度学习，实现化学学科核心素养与科学精神的协同培养。

高中生采用高效液相色谱法分析糕点中二氧化硫含量课题报告教学研究中期报告一、引言

食品安全与公众健康息息相关，而食品添加剂的合理使用与精准检测是保障安全的重要环节。二氧化硫作为糕点加工中常用的防腐剂与漂白剂，其残留量直接关系到消费者的健康安全。国家标准虽对其限量有严格规定，但传统检测方法如滴定法在复杂基质中易受干扰，难以满足快速、准确的需求。高效液相色谱法（HPLC）凭借其高分离度、高灵敏度和高选择性的优势，已成为食品添加剂检测的黄金标准。将这一前沿分析技术引入高中化学教学，不仅是学科知识的延伸，更是培养学生科学探究能力与社会责任感的创新实践。本课题以糕点中二氧化硫含量检测为载体，探索HPLC技术在高中实验教学中的可行性，旨在搭建从理论到实践的桥梁，让高中生在真实问题情境中深化对色谱原理的理解，体验科学研究的严谨与魅力。

二、研究背景与目标

当前高中化学实验教学多聚焦基础操作验证，对复杂样品分析能力的培养相对薄弱。食品添加剂检测作为连接化学知识与生活实际的典型案例，其教学价值尚未充分挖掘。二氧化硫检测涉及样品前处理、色谱分离、定量分析等完整流程，能够综合训练学生的实验设计与数据分析能力。然而，高中实验室普遍面临设备有限、技术门槛高等现实挑战，亟需建立一套适配高中生认知水平与操作能力的HPLC检测方案。

本课题的核心目标在于：其一，建立一套简化且可靠的HPLC检测方法，适用于高中实验室条件，实现对糕点中二氧化硫含量的精准定量；其二，开发以食品安全为真实情境的探究式教学模式，将色谱理论知识与实验操作深度融合；其三，通过项目式学习提升学生的科学素养，包括问题意识、实证思维和社会责任感。这一探索不仅为高中化学实验课程改革提供新路径，也为食品安全教育在中学阶段的渗透创造实践范例。

三、研究内容与方法

研究内容围绕方法开发、教学实践与能力评价三大模块展开。在方法开发层面，重点优化样品前处理流程，针对糕点高糖高脂的基质特点，探索超声辅助提取结合固相萃取净化的高效组合，通过正交试验确定提取溶剂（甲醇/水比例）、超声时间（10-30分钟）、萃取剂用量（3-5mL）等关键参数，确保二氧化硫回收率稳定在90%以上。色谱分析条件方面，筛选C18反相柱作为固定相，优化流动相体系（甲醇-0.1%磷酸水溶液梯度洗脱），设定检测波长280nm，在保证分离度的同时缩短分析时间至15分钟内。

教学方法采用“阶梯式任务驱动”模式：前期以虚拟仿真软件模拟色谱分离过程，帮助学生建立保留时间、峰面积等核心概念；中期在教师指导下完成标准曲线绘制、仪器校准等基础操作；后期分组开展真实样品检测，自主设计实验方案并分析数据偏差来源。评价体系采用多元指标，包括操作规范性（如进样精度、仪器维护）、数据分析能力（如线性拟合、误差计算）以及科学表达（如检测报告撰写）。研究过程中通过课堂观察、实验记录、学生访谈等方式收集反馈，持续迭代优化教学策略。

四、研究进展与成果

课题启动至今已历时八个月，在方法开发、教学实践与能力培养三个维度取得阶段性突破。在方法学层面，成功建立适配高中实验室条件的HPLC检测体系：通过正交试验优化，确定0.5g糕点样品以10mL甲醇-水（7:3）溶液超声提取20分钟，经C18固相萃取小柱净化的前处理方案，二氧化硫加标回收率稳定在92%-108%；色谱分析采用AgilentZORBAXSB-C18色谱柱，甲醇-0.1%磷酸水溶液（15:85）等度洗脱，流速1.0mL/min，检测波长280nm，方法检出限达0.008g/kg，完全满足国标检测要求。该方案将高校级复杂流程简化为高中生可操作的标准化步骤，关键参数如超声时间、流速设置均设置安全冗余，有效降低操作风险。

教学实践方面，已在两所高中完成首轮试点教学，覆盖120名学生。创新设计“三阶进阶”教学模式：虚拟仿真阶段通过Labster软件模拟色谱分离过程，直观展示保留时间与分子极性的关系；基础操作阶段在教师示范下完成标准曲线绘制（R²>0.99）与仪器校准；探究实践阶段分组检测市售糕样，学生自主设计加标实验验证方法可靠性。课堂观察显示，学生从最初“畏惧精密仪器”到主动调试参数，某小组通过调整流动相比例将目标峰分离度提升至1.5，体现出对色谱理论的深度迁移能力。实验报告分析表明，85%的学生能规范处理异常数据（如拖尾峰），并通过内标法校正定量误差，显著高于传统实验教学水平。

能力培养成效显著体现在科学思维与责任意识双重维度。学生自发建立“糕点添加剂安全档案”，检测数据揭示部分散装糕点二氧化硫残留超标（0.12g/kgvs国标0.1g/kg），引发对食品监管的讨论。在教师引导下，学生设计“不同储存时间对二氧化硫残留影响”的延伸实验，发现冷藏保存可使残留量下降30%，体现问题探究的持续性。问卷调查显示，92%的学生认为实验“让化学知识有了生命”，78%表示未来更关注食品标签成分，科学素养与公民意识同步提升。

五、存在问题与展望

当前研究面临三重挑战：设备资源方面，HPLC仪器的单校配置导致教学排期紧张，部分班级需分批次操作，影响实验连贯性；认知层面，学生初期对色谱峰面积与浓度的线性关系理解存在偏差，需额外强化定量分析训练；教学衔接上，现有方案与高中教材《实验化学》模块的融合度不足，缺乏配套的校本教材支撑。

未来研究将聚焦三方面突破：一是构建区域共享实验室联盟，联合三所高中共用设备资源，开发“预约-轮转-云端数据共享”机制，解决设备瓶颈；二是开发可视化教学工具，通过动画演示色谱峰积分原理，设计“虚拟-真实”双轨训练模式；三是深化课程融合，编写《食品添加剂检测实践手册》，将二氧化硫检测案例嵌入“物质分离”“化学计量”等章节，形成教材-实验-评价一体化体系。同时计划拓展检测对象至蜜饯、果干等高硫食品，建立校园食品安全监测站，实现课题成果的常态化应用。

六、结语

当色谱图上的峰尖刺破认知的迷雾，高中生在精密仪器的嗡鸣声中触摸到科学真实的温度。八个月的探索证明，将高效液相色谱法引入高中化学课堂绝非技术层面的降维，而是教育理念的重构——它让课本上的“保留时间”“定量分析”从抽象符号转化为可操作的实践智慧，让食品安全从社会议题变为学生指尖的实验数据。当学生为优化超声参数而争论不休，为超标样品撰写检测报告时，科学探究的种子已在他们心中生根。课题的每一步进展，都在印证着教育的真谛：实验室不仅是操作技能的训练场，更是培养理性思维与社会责任感的沃土。未来，我们将继续以技术为媒、以问题为引，让更多高中生在真实的科学实践中，成长为懂化学、会思考、有担当的未来公民。

高中生采用高效液相色谱法分析糕点中二氧化硫含量课题报告教学研究结题报告

一、概述

本课题以高中生高效液相色谱法（HPLC）检测糕点中二氧化硫含量为核心，历时十八个月完成从理论构建到实践落地的全周期探索。研究立足高中化学实验教学改革前沿，将高校级精密分析技术创造性转化为高中生可操作的教学资源，构建了“技术简化—情境驱动—素养浸润”的三维教学模型。课题覆盖方法开发、课程设计、能力培养三大维度，通过正交试验优化前处理工艺，建立适配高中实验室的HPLC检测体系，开发“阶梯式任务链”教学模式，并在三所高中累计完成240名学生的教学实践。研究成果不仅填补了高中阶段复杂食品添加剂精准检测的教学空白，更验证了前沿分析技术下沉中学课堂的可行性，为化学学科核心素养的落地提供了可复制的实践路径。课题实施过程中形成的《食品添加剂检测实践手册》及配套教学资源包，已纳入区域化学实验课程改革试点项目，标志着从“技术验证”向“范式推广”的跨越。

二、研究目的与意义

研究直指高中化学实验教学深层次矛盾：传统实验多聚焦基础操作验证，缺乏真实问题情境下的复杂分析能力培养；食品添加剂检测虽贴近生活，却因技术门槛高而难以进入课堂。本课题通过引入HPLC技术，旨在实现三重突破：其一，建立一套简化且可靠的二氧化硫检测方法，使高中生在有限设备条件下完成从样品前处理到定量分析的完整流程；其二，开发以食品安全为真实载体的探究式课程，将色谱原理、定量分析等抽象知识转化为可操作的实践智慧；其三，培育学生的科学思维与社会责任，通过检测数据反思食品监管问题，实现“知识—能力—素养”的协同发展。

课题意义体现在教育价值与社会价值双重维度。教育层面，它打破了“精密仪器仅用于科研”的认知壁垒，证明高中生在科学引导下可掌握复杂分析技术，为STEM教育提供新范式；社会层面，学生检测出的散装糕点二氧化硫超标案例（0.12g/kgvs国标0.1g/kg）已转化为校园食品安全倡议，推动学校建立食品添加剂监测机制。更重要的是，当学生亲手绘制出标准曲线、解读色谱峰面积时，化学学科从“试管中的反应”升华为“守护健康的工具”，这正是科学教育最动人的价值所在。

三、研究方法

研究采用“方法适配—教学迭代—成效验证”的螺旋上升路径。在方法学层面，通过正交试验设计优化前处理流程：以0.5g糕点样品为基准，考察甲醇-水比例（5:5至8:2）、超声时间（15-30min）、固相萃取剂用量（3-5mL）三因素三水平对回收率的影响，最终确定最佳条件为甲醇-水（7:3）超声提取20min结合C18小柱净化，加标回收率稳定在92%-108%。色谱分析采用Agilent1260InfinityII系统，ZORBAXSB-C18色谱柱（4.6×150mm,5μm），甲醇-0.1%磷酸水溶液（15:85）等度洗脱，流速1.0mL/min，检测波长280nm，方法检出限0.008g/kg，RSD<3%，完全满足GB5009.34-2016国标要求。

教学方法创新构建“三阶进阶”模型：虚拟仿真阶段通过Labster软件模拟色谱分离过程，可视化展示分子极性与保留时间的关系；基础操作阶段在教师示范下完成标准曲线绘制（R²>0.99）、仪器校准及样品前处理；探究实践阶段分组检测市售糕样，自主设计加标实验验证方法可靠性，并撰写检测报告。评价体系采用多元指标：操作规范性（进样精度±2μL）、数据分析能力（线性拟合、误差计算）、科学表达（报告逻辑性）及社会意识（检测结果应用建议）。

研究过程采用混合研究法：定量分析通过实验前后能力测试（如“色谱峰面积定量计算”正确率提升42%）、学生作品评分（检测报告优秀率从15%升至68%）评估教学成效；质性研究通过课堂观察记录学生行为变化（如主动查阅文献优化参数）、深度访谈捕捉认知转变（“化学原来能保护我们”）。数据收集贯穿教学全周期，形成“方案—实施—反馈—优化”的闭环迭代，确保研究结论的科学性与推广价值。

四、研究结果与分析

课题历时十八个月完成全周期研究，在方法学适配、教学实践成效及素养培育三个维度形成可验证的成果体系。方法学层面建立的HPLC检测体系经三所高中实验室验证，0.5g糕点样品经甲醇-水（7:3）超声提取20min后，通过C18固相萃取小柱净化，加标回收率稳定在92%-108%，色谱分析采用ZORBAXSB-C18柱（4.6×150mm,5μm），甲醇-0.1%磷酸水溶液（15:85）等度洗脱，流速1.0mL/min，检测波长280nm，方法检出限0.008g/kg，RSD<3%，完全满足国标GB5009.34-2016要求。该方案将高校级复杂流程简化为高中生可操作的标准化步骤，关键参数均设置安全冗余，有效规避了精密仪器操作风险。

教学实践覆盖240名高中生，通过“三阶进阶”教学模式取得显著成效。虚拟仿真阶段，Labster软件使83%的学生在2课时内理解保留时间与分子极性的关系；基础操作阶段，标准曲线绘制R²值达0.99以上的学生占比从初期的37%提升至91%；探究实践阶段，学生自主设计的12组加标实验中，10组回收率落在90%-110%区间，体现方法迁移能力。实验报告分析显示，85%的学生能规范处理拖尾峰、基线漂移等异常数据，通过内标法校正定量误差，较传统实验教学提升42个百分点。特别值得关注的是，学生自发建立“校园食品安全监测站”，连续三个月追踪市售糕点二氧化硫残留，发现散装样品超标率达15%（0.12g/kgvs国标0.1g/kg），推动学校食堂更换合规供应商，形成“检测-反馈-改进”的闭环实践。

素养培育成效通过多元评价体系得以印证。科学思维维度，学生从“被动接受方案”转向主动优化参数，某小组通过调整流动相比例将目标峰分离度提升至1.5，体现对色谱理论的深度迁移；社会责任维度，检测数据引发学生对食品标签的关注，92%的学生表示会主动查看添加剂成分，78%参与撰写《校园食品安全倡议书》；创新能力维度，延伸实验中冷藏保存使二氧化硫残留下降30%的发现，被学生转化为《糕点储存小贴士》科普海报，获市级青少年科技创新大赛二等奖。问卷调查显示，实验后学生对“化学与生活关联度”的认同度提升至89%，显著高于实验前的61%，印证了真实情境对学科认同的激发作用。

五、结论与建议

研究证实，将高效液相色谱法创造性引入高中化学课堂具有高度可行性。通过技术简化与教学创新，高中生可在有限条件下掌握复杂食品添加剂检测技术，实现“从试管到色谱仪”的能力跨越。课题构建的“阶梯式任务链”教学模式，有效解决了精密仪器教学中的认知鸿沟，使抽象的色谱理论转化为可操作的实践智慧。更重要的是，当学生亲手绘制标准曲线、解读超标数据时，化学学科从“知识符号”升华为“守护健康的工具”，这正是科学教育素养落地的核心价值。

基于研究成果，提出三点建议：一是推广区域共享实验室机制，联合三所高中建立“HPLC教学联盟”，开发预约-轮转-云端数据共享平台，破解设备资源瓶颈；二是深化课程融合，将《食品添加剂检测实践手册》纳入校本课程，在“物质分离”“化学计量”等章节嵌入二氧化硫检测案例，形成教材-实验-评价一体化体系；三是拓展社会应用，依托校园食品安全监测站开展常态化检测，联合市场监管部门建立“学生-社会”共治机制，让科学实践真正反哺社会生活。

六、研究局限与展望

当前研究存在三方面局限：设备依赖性方面，HPLC仪器的单校配置导致教学排期紧张，部分班级需分批次操作；认知适配性方面，约15%的学生对色谱峰面积与浓度的线性关系理解仍存偏差；课程衔接性方面，现有方案与高中教材《实验化学》模块的融合度不足，缺乏配套的校本教材支撑。

未来研究将聚焦三方面突破：一是开发微型化HPLC教学装置，通过便携式设备实现“班班通”；二是构建“虚拟-真实”双轨训练体系，利用AI仿真软件强化定量分析训练；三是编写《食品安全检测实践教程》，将二氧化硫检测案例嵌入教材章节，形成可推广的课程范式。同时计划拓展检测对象至蜜饯、果干等高硫食品，建立区域校园食品安全数据库，推动课题成果从“教学实验”向“社会应用”转化。当色谱图上的峰尖刺破认知的迷雾，科学探究的种子已在少年心中生根。十八个月的探索证明，教育的真谛不仅在于传授技术，更在于点燃学生对真实世界的热忱与担当。

高中生采用高效液相色谱法分析糕点中二氧化硫含量课题报告教学研究论文一、摘要

本研究探索高效液相色谱法（HPLC）在高中化学教学中的应用可行性，以糕点中二氧化硫含量检测为实践载体，构建“技术简化—情境驱动—素养浸润”的教学模型。通过正交试验优化前处理工艺，建立适配高中实验室的HPLC检测体系：0.5g样品经甲醇-水（7:3）超声提取20min，C18固相萃取净化，ZORBAXSB-C18色谱柱等度洗脱，方法检出限0.008g/kg，回收率92%-108%。创新设计“三阶进阶”教学模式，覆盖240名高中生，实验报告优秀率从15%升至68%，92%学生形成食品安全责任意识。研究证明，精密分析技术下沉中学课堂可实现“从试管到色谱仪”的能力跨越，为化学学科核心素养培育提供可复制的实践路径。

二、引言

食品安全与公众健康紧密相连，食品添加剂的精准检测是保障安全的关键环节。二氧化硫作为糕点加工中常用的防腐剂与漂白剂，其残留量超标可能引发过敏反应及呼吸系统损伤。国家标准GB5009.34-2016虽对其限量（≤0.1g/kg）作出严格规定，但传统滴定法在复杂基质中易受干扰，难以满足快速准确的需求。高效液相色谱法凭借高分离度、高灵敏度优势，已成为食品添加剂检测的黄金标准，却因技术门槛高而长期游离于高中实验教学之外。

本课题直面高中化学实验教学深层次矛盾：传统实验多聚焦基础操作验证，缺乏真实问题情境下的复杂分析能力培养；食品添加剂检测虽贴近生活，却因精密仪器操作复杂而难以进入课堂。当学生亲手绘制标准曲线、解读超标数据时，化学学科从“试管中的反应”升华为“守护健康的工具”，这正是科学教育最动人的价值所在。本研究通过将高校级分析技术创造性转化为高中生可操作的教学资源，探索技术赋能教育的创新范式，为STEM教育提供新思路。

三、理论基础

教学实践的理论根基植根于建构主义学习理论与社会文化认知理论。建构主义强调学习是主动建构意义的过程，HPLC检测技术的阶梯式任务设计——从虚拟仿真理解色谱分离本质，到基础操作掌握仪器使用，再到探究实践解决真实问题——正是通过“最近发展区”理论搭建认知桥梁，使学生逐步内化抽象概念。社会文化理论则指出，科学素养的培养需在真实社会情境中完成。本研究以食品安全为现实议题，将二氧化硫检测与公众健康、食品监管等社会议题关联，使学生在“检测-反思-行动”的循环中体会化学的社会价值，实现“知识-能力-素养”的协同发展。

技术适配层面，色谱分离理论为方法开发提供支撑。反相色谱中，二氧化硫分子在C18固定相与甲醇-水流动相间的分配行为决定其保留时间。通过优化流动相比例（甲醇-0.1%磷酸水溶液15:85），可调节疏水性相互作用强度，实现目标物与基质干扰的有效分离。定量分析依据朗伯-比尔定律，峰面积与浓度呈线性关系（R²>0.99），这一核心概念通过学生亲手绘制标准曲线得以具象化理解。教学设计将高校级复杂流程拆解为安全冗余的标准化步骤，既保留技术严谨性，又降低操作风险，体现“教育性简化”的创新思维。

四、策论及方法

教学策略以“技术简化—情境驱动—素养浸润”为核心理念，构建适配高中生认知水平与实践能力的HPLC检测教学体系。在技术适配层面，通过正交试验优化前处理工艺：针对糕点高糖高脂基质，采用0.5g样品经甲醇-水（7:3）超声提取20min，结合C18固相萃取小柱净化，将加