由“綠葉中色素的提取與分離”淺談生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)

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摘要：本文通過 “綠葉中色素的提取和分離” 實(shí)驗(yàn)案例，論述了提高生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)效率的策略。

關(guān)鍵詞：色素??? 提取和分離?? 實(shí)驗(yàn)教學(xué)?? 教學(xué)策略

實(shí)驗(yàn)課不僅是鍛煉學(xué)生實(shí)踐能力的重要途徑，更是激發(fā)學(xué)生探索興趣、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神的切入點(diǎn)。要學(xué)好生物學(xué)，必須重視實(shí)驗(yàn)，如何提高實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)效率是生物學(xué)教師必須時(shí)刻反思總結(jié)的問題。為提高生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)效率，通過反復(fù)實(shí)踐，以“綠葉中色素的提取和分離”為例，提出以下幾點(diǎn)建議。

1 明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，透徹分析?shí)驗(yàn)原理

本實(shí)驗(yàn)的目的是要讓學(xué)生自習(xí)觀察分離出來的不同色帶，區(qū)分色帶的不同顏色、分布順序和寬窄，思考其中的原因。本實(shí)驗(yàn)的原理可分為“提取”和“分離” 兩部分，對(duì)提取原理學(xué)生較易理解，綠葉中的色素能溶解在有機(jī)溶劑無水乙醇中。分離原理較抽象，可放在分離實(shí)驗(yàn)操作后用通俗易懂的比喻來闡述。濾紙條相當(dāng)于跑道，濾液細(xì)線中的色素相當(dāng)于運(yùn)動(dòng)員，濾液細(xì)線的位置相當(dāng)于跑道中的起跑線。由于色素在層析液中的溶解度不同，造成它們跑步的速度不同，溶解度高的色素隨層析液在濾紙上擴(kuò)散得快，跑在濾紙條的上端，這樣濾液細(xì)線中的色素就可分離形成不同的色素帶。只有明確了目的，透徹理解了原理，才能使學(xué)生產(chǎn)生積極的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，思維才會(huì)有方向。

2 課前做好準(zhǔn)備，精心設(shè)計(jì)好實(shí)驗(yàn)裝置和步驟

教師應(yīng)在課前做好充分準(zhǔn)備和做好預(yù)實(shí)驗(yàn)，從中發(fā)現(xiàn)問題并找到解決問題的最佳途徑。通過課前反復(fù)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在分離色素的過程中，教科書中采用試管作為層析裝置，或是用小燒杯代替試管，用培養(yǎng)皿蓋住小燒杯，均容易造成濾液細(xì)線觸及層析液或?yàn)V紙條貼壁，造成實(shí)驗(yàn)的失敗。因此可將裝置改為簡(jiǎn)易層析瓶，用濾紙封住燒杯口并用透明膠固定好，用小刀在濾紙上刻出間隔合理的多個(gè)缺口，用于插入和固定濾紙條。這樣的裝置制作簡(jiǎn)單并具有較多優(yōu)點(diǎn)，如：可同時(shí)放置多個(gè)濾紙條且位置固定，避免了濾紙條貼壁或相互交疊導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗；減少了層析液揮發(fā)；便于課后統(tǒng)一回收層析液等。

在色素分離試驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)濾紙條上的色素帶顏色較淡，可能的原因有很多，可能選擇的材料本身含色素少，也可能有操作上的問題，例如：研磨不充分或?yàn)V液細(xì)線沒有多畫幾次，使濾紙條上色素含量少。為了使濾紙條上的色素含量多，提高實(shí)驗(yàn)的成功率，可在課本的步驟中多加一步萃取的操作。在獲得色素提取液后，可在試管中加1~2mL層析液，靜置一段時(shí)間，由于色素在層析液中的溶解度更大，可在試管上層獲得較濃的色素提取液。畫濾液細(xì)線時(shí)，蘸取上層色素提取液，可在濾紙上畫上更多地色素，使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更明顯。為了得到細(xì)、齊、直的色素帶，可用蘸水筆代替毛細(xì)吸管，或用蓋玻片一側(cè)蘸取濾液，壓按在濾紙條上。

3 規(guī)范學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作技能

在生物實(shí)驗(yàn)中，規(guī)范學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能是一項(xiàng)基本要求，也是培養(yǎng)學(xué)生科研能力的基礎(chǔ)。教師首先應(yīng)努力提高自身的實(shí)驗(yàn)素質(zhì)，對(duì)要使用的儀器、設(shè)備做到規(guī)范操作，實(shí)驗(yàn)操作方法步驟做到科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)。在規(guī)范學(xué)生的操作技能時(shí)，應(yīng)避免冗長(zhǎng)的紙上談兵式的操作講解。為了提高實(shí)驗(yàn)課效率，教師可在課前制作好基本操作和實(shí)驗(yàn)步驟的視頻，在課堂上播放給學(xué)生看并做適當(dāng)點(diǎn)評(píng)，提出相關(guān)要求。視頻信息比繁瑣的理論要求更直觀，也更易讓學(xué)生接受。

4重視培養(yǎng)學(xué)生的探究精神和創(chuàng)新能力

目前在生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中, 基本上安排的是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)有其好處，比如具有明確的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?biāo)準(zhǔn)規(guī)范的實(shí)驗(yàn)步驟，而且可控性強(qiáng)，在做實(shí)驗(yàn)的學(xué)生比較多的時(shí)候方便教師管理，安全性也較好。但驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，也具有一定的弊端，主要在于束縛了學(xué)生的思維，尤其是創(chuàng)新思維，在事先知道實(shí)驗(yàn)結(jié)果的情況下，學(xué)生的興趣下降，缺少興奮性。而探究性實(shí)驗(yàn)比驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)更能體現(xiàn)生物知識(shí)的趣味性，因此在實(shí)驗(yàn)中能讓學(xué)生自主設(shè)計(jì)一些探究性問題，會(huì)明顯提高學(xué)生的興趣，培養(yǎng)起他們的創(chuàng)新意識(shí)。例如在本實(shí)驗(yàn)中，可引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)探究性問題：如選擇不同實(shí)驗(yàn)材料對(duì)實(shí)驗(yàn)有何影響呢？如果用圓形濾紙代替濾紙條會(huì)出現(xiàn)怎樣的現(xiàn)象呢？如何設(shè)計(jì)裝置等問題，并在課前準(zhǔn)備好不同的材料給學(xué)生自主選擇，如黑菜、菠菜、黃芽菜內(nèi)葉、外葉等。實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)實(shí)施過程中，學(xué)生可以組成相應(yīng)的小組，分別探究不同的問題，有助于培養(yǎng)起合作精神和團(tuán)隊(duì)精神。

在高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師應(yīng)該一方面注重傳統(tǒng)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的開展與實(shí)施, 以培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能；另一方面也要將驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)探究化，以更好的培養(yǎng)學(xué)生的探究意識(shí)和探究能力。只有這樣，教師在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，才能使學(xué)生不僅獲取知識(shí)，而且學(xué)會(huì)獲取知識(shí)的方法，提高解決問題的能力。

5 重視實(shí)驗(yàn)后的交流展示環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生分析和交流表達(dá)能力

在完成實(shí)驗(yàn)后對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的展示交流是提高學(xué)生分析能力的重要環(huán)節(jié)。學(xué)生可進(jìn)行組內(nèi)討論，組間交流，并將獲得的實(shí)驗(yàn)結(jié)果在班級(jí)內(nèi)展示，對(duì)實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范性進(jìn)行評(píng)價(jià)，對(duì)實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象是預(yù)期的還是意外的進(jìn)行分析，對(duì)實(shí)驗(yàn)的結(jié)論進(jìn)行總結(jié)與歸納，并對(duì)實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)或創(chuàng)新提出自己的看法。例如：獲取的色素帶顏色為何較淺甚至得不到色素、色素帶為何不平直，有何改進(jìn)措施等問題。學(xué)生通過交流可分析出多種原因：如研磨不充分，沒有加二氧化硅或碳酸鈣，濾液細(xì)線沒有重復(fù)多畫幾次，濾液細(xì)線可能觸及層析液等問題，這樣能拓展學(xué)生的思維，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度。

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（總之，新課程中的實(shí)驗(yàn)是高中生物教學(xué)中的重要內(nèi)容，是培養(yǎng)學(xué)生思維能力和實(shí)踐能力的重要手段。教師只要著眼于使學(xué)生掌握生物實(shí)驗(yàn)的思想方法，提高學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)，不斷探索生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的規(guī)律，切實(shí)提高生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，就能使實(shí)驗(yàn)教學(xué)生動(dòng)活潑而且充滿創(chuàng)造激情，為學(xué)生的全面發(fā)展提供有利條件。）

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（本文發(fā)表于《生物學(xué)教學(xué)》2013年第9期）

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