《綠葉中色素的提取和分離》實(shí)驗(yàn)課創(chuàng)新案例及分析

摘要：本文記錄了在“綠葉中色素的提取和分離”實(shí)驗(yàn)課中的嘗試創(chuàng)新教學(xué)案例。

關(guān)鍵詞：高中生物；實(shí)驗(yàn)課；色素的提取和分離

一、 案例介紹

（一） 案例實(shí)施的現(xiàn)狀高中生物必修一教材中本實(shí)驗(yàn)屬驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，以往的教學(xué)過程是先讓學(xué)生課前預(yù)習(xí)，熟悉實(shí)驗(yàn)的材料、用具、方法、步驟，再要求學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行操作，但是在學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)后，實(shí)驗(yàn)效果并不理想，主要表現(xiàn)在：（1）出現(xiàn)清晰色素分離帶的實(shí)驗(yàn)組不多，很多組的色素帶出現(xiàn)顏色不明顯，不整齊，有重疊等情況。（2）學(xué)生對(duì)該實(shí)驗(yàn)課缺乏熱情，照本宣科，流于形式。究其原因，主要是學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作不規(guī)范，且由于實(shí)驗(yàn)中沒有問題懸念，缺乏學(xué)生想探知的情況而減弱了實(shí)驗(yàn)熱情。因此，在對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果交流分析中，當(dāng)老師問及出現(xiàn)不理想實(shí)驗(yàn)結(jié)果的原因時(shí)，問題組的學(xué)生一問三不知，很顯然，學(xué)生在做實(shí)驗(yàn)時(shí)，只是機(jī)械地完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)，對(duì)實(shí)驗(yàn)步驟缺乏深入思考，存在很明顯的“只知其然，不知其所以然”的現(xiàn)象。

針對(duì)這種現(xiàn)狀，該實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新點(diǎn)是：（1）教師設(shè)計(jì)“實(shí)驗(yàn)步驟規(guī)范自我監(jiān)控表”，分發(fā)給學(xué)生，要求不同組除所要探究的步驟設(shè)計(jì)不同外，其余步驟嚴(yán)格使用監(jiān)控表監(jiān)控進(jìn)行。排除實(shí)驗(yàn)操作的不規(guī)范。（2）應(yīng)用微格教學(xué)法，把實(shí)驗(yàn)中的易發(fā)生實(shí)驗(yàn)操作不規(guī)范步驟改為組間微探究的問題，在不改變整體實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，使驗(yàn)證中融入探究，既激發(fā)了學(xué)生上實(shí)驗(yàn)課的興趣，提高了學(xué)習(xí)積極性，又使學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)操作步驟不規(guī)范造成的影響能進(jìn)行很好的認(rèn)知和反思，提高了學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

（二） 教學(xué)過程及分析

1. 課前準(zhǔn)備

（1） 教師：設(shè)計(jì)“實(shí)驗(yàn)步驟規(guī)范自我監(jiān)控表”。

（2） 微探究問題的提出：本實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)課上，先理論分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果可能出現(xiàn)的情況：色素帶顏色清晰、整齊、無明顯重疊（理想）；色素帶顏色不明顯、不整齊、有明顯重疊，不出現(xiàn)色素帶（不理想）；再提出問題：為什么會(huì)出現(xiàn)不理想的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，本實(shí)驗(yàn)的哪些操作步驟與之有關(guān)？

（3） 微探究問題的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：本實(shí)驗(yàn)分十二個(gè)小組，1、2、3組嚴(yán)格按課本實(shí)驗(yàn)方法步驟進(jìn)行，4、5、6組在研磨中不加碳酸鈣，7、8、9組畫濾液細(xì)線時(shí)只畫一次，10、11、12組使層析液沒及濾液細(xì)線。

（4） 實(shí)驗(yàn)材料用具準(zhǔn)備：新鮮的深綠色韭菜葉，干燥的定性濾紙，燒杯，研缽，小玻璃漏斗，細(xì)孔紗布，蓋玻片，剪刀，小試管，培養(yǎng)皿蓋，量筒。天平，無水乙醇，層析液，二氧化硅，碳酸鈣。

2 實(shí)驗(yàn)過程

實(shí)驗(yàn)規(guī)范操作（1、2組）

色素的提取

（1） 取材將韭菜葉置于65℃左右水中燙40～50s后，再用冷水冷卻數(shù)秒鐘，用多層吸水紙將葉片中的水分除去，取5g綠葉，剪碎，放入研缽，

（2） 研磨向研缽加入一小藥勺二氧化硅，半小勺碳酸鈣，10mL無水乙醇，迅速研磨。

（3） 過濾玻璃漏斗基部放雙層細(xì)孔紗布，漏斗頸放入試管中，將研磨液迅速倒入漏斗中并用紗布擠壓過濾，過濾完成后，將試管口用棉塞塞緊。

色素的分離

（1） 制備濾紙條取干燥的濾紙條，一端均勻剪去兩角，在距端1cm處用鉛筆畫一條細(xì)橫線。

（2） 畫濾液細(xì)線在培養(yǎng)皿中倒少許濾液，用蓋玻片一邊輕輕蘸取濾液，在濾紙條鉛線處輕按，待濾液干后再重復(fù)二次。

（3） 分離色素在小試管中倒入1mL層析液，將濾紙條有濾液細(xì)線的一端輕輕插入層析液中（層析液不能沒及濾液細(xì)線），用棉塞塞緊試管。

實(shí)驗(yàn)微探究操作

（1） 研磨時(shí)不加碳酸鈣（4、5、6組）。

（2） 只畫一次濾液細(xì)線（7、8、9組）。

（3） 層析液沒及濾液細(xì)線（10、11、12組）。

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

以上圖片是不同組的部分實(shí)驗(yàn)結(jié)果，第1組有四條清晰的色素帶，且藍(lán)綠色的葉綠素a最寬，橙紅色的胡蘿卜素最窄，第6組葉綠素a形成的藍(lán)綠色色素帶基本沒有，第9組色素帶很淺，幾乎看不見。第十組無色素帶的形成。

4 實(shí)驗(yàn)結(jié)論

葉綠體中含葉綠素a、葉綠素b、葉黃素、胡蘿卜素四種色素；碳酸鈣能避免研磨時(shí)葉綠素分子的分解，保護(hù)葉綠素分子；重復(fù)兩到三次畫濾液細(xì)線，可使濾液細(xì)線處色素濃度增大，能獲得清晰的色素帶；濾液細(xì)線沒及層析液，會(huì)使濾液細(xì)線處的色素溶于層析液，從而使濾紙條上得不到分離的色素帶。

5 實(shí)驗(yàn)分析

在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)上，通過不同組在關(guān)鍵操作步驟上的微差異設(shè)計(jì)，探究了不規(guī)范操作對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的具體影響；在實(shí)驗(yàn)過程中，通過3、4、5、6、7、8、9、10組與1、2組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)照，學(xué)生直觀地認(rèn)知了本實(shí)驗(yàn)的?？键c(diǎn)，解決了照貓畫虎的實(shí)驗(yàn)形式帶給學(xué)生的一問三不知現(xiàn)象。

二、 案例效果

教師：通過要求學(xué)生按照“試驗(yàn)步驟規(guī)范自我監(jiān)控表”來自我監(jiān)控，進(jìn)行實(shí)際規(guī)范操作的教學(xué)手段，培養(yǎng)學(xué)生的自我監(jiān)控能力，提高了學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)的效率。

學(xué)生：應(yīng)用“微格式”探究法，使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中由被動(dòng)變主動(dòng)，由于實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的差異，學(xué)生都想知道自己組與別組結(jié)果會(huì)有什么不同，每組都帶著新奇，充滿興趣地去完成各自的實(shí)驗(yàn)，充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的能動(dòng)性。

教學(xué)反饋

學(xué)生甲：這種實(shí)驗(yàn)方式，沒有簡(jiǎn)單、機(jī)械地照搬課本實(shí)驗(yàn)，讓我產(chǎn)生了強(qiáng)烈的探究興趣，我深刻體會(huì)到了實(shí)驗(yàn)步驟操作不規(guī)范對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。體會(huì)到了科學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)性。以后的實(shí)驗(yàn)中，我一定要改掉實(shí)驗(yàn)操作的不規(guī)范現(xiàn)象。

學(xué)生乙：以小組為單位反饋實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并進(jìn)行組間交流，實(shí)現(xiàn)小組間的資源共享。

作者簡(jiǎn)介：伏小蘭，甘肅省隴南市，甘肅省隴南市文縣第一中學(xué)。