基于葉綠素提取方法針對(duì)中學(xué)生物實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)建議

（揚(yáng)州大學(xué)附屬中學(xué) 江蘇揚(yáng)州 225001）

生物學(xué)人類認(rèn)識(shí)和改造世界的重要手段，是推動(dòng)科學(xué)事業(yè)前進(jìn)的偉大力量[1]。從上世紀(jì)六十年代中國(guó)首次成功合成牛胰島素，到參與人類基因組計(jì)劃，這些都是中國(guó)生命科學(xué)的里程碑。作為初等教育的必修科目，實(shí)驗(yàn)課程是生物學(xué)科的重要基礎(chǔ)與發(fā)展方向，一方面，實(shí)驗(yàn)可以幫助學(xué)生更好的掌握理論知識(shí)，另一方面，扎實(shí)的操作技能也是邁進(jìn)高等教育的墊腳石。筆者通過(guò)總結(jié)多年教學(xué)過(guò)程中遇到的實(shí)際問(wèn)題，結(jié)合對(duì)教材和大綱的探究，以葉綠素提取和分離實(shí)驗(yàn)為例，提出一些課程改進(jìn)意見(jiàn)，以期切實(shí)提升學(xué)生學(xué)習(xí)生物的興趣和能力。

一、初等教育與高等教育“葉綠素提取實(shí)驗(yàn)”的比較

中學(xué)生物實(shí)驗(yàn)課程設(shè)置的目的是在學(xué)習(xí)生物知識(shí)、掌握基本操作技能的基礎(chǔ)上，具備獨(dú)立解決問(wèn)題的能力。但在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，并不能得到理想的結(jié)果。對(duì)比高中實(shí)驗(yàn)課本和高等教育教材《環(huán)境科學(xué)與工程 實(shí)驗(yàn)教程》中葉綠素提取實(shí)驗(yàn)，筆者提出以下幾點(diǎn)原因[2]：

1.實(shí)驗(yàn)說(shuō)明簡(jiǎn)略，不便理解。初等教育和高等教育教材編寫(xiě)一致，但是《環(huán)境科學(xué)與工程》會(huì)詳細(xì)說(shuō)明各個(gè)步驟的目的，便于大學(xué)生自主學(xué)習(xí)；而初等教育則因?yàn)榭季V、課時(shí)安排缺少相應(yīng)說(shuō)明。同時(shí)，刻板的步驟分解、以及相關(guān)溶劑的安全性問(wèn)題也不利于激發(fā)學(xué)生的探索熱情。

2.實(shí)驗(yàn)操作復(fù)雜，難以把控，容易失敗。葉綠素分離實(shí)驗(yàn)的一個(gè)步驟：用毛細(xì)吸管蘸取色素提取液在濾紙上畫(huà)線。對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)，畫(huà)線“細(xì)、齊、直”的要求操作難度較大，而且對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果至關(guān)重要；色素層析實(shí)驗(yàn)中，試管壁上殘留的層析液以及添加量都對(duì)實(shí)驗(yàn)的成敗具有重要影響。

改進(jìn)初等教育生物實(shí)驗(yàn)教材，使其在符合教學(xué)大綱的前提下，更加有利于激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)知識(shí)的探求欲，可以借鑒美國(guó)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，因?yàn)楹笳咴诖藫碛写罅砍晒Π咐约拜^為成熟的體系。

二、國(guó)內(nèi)外“葉綠素提取與分離”的內(nèi)容與版面的比較

筆者以人教版生物教材《必修1·分子與細(xì)胞》 和美國(guó)Hill教材《Biology-The Dynamics of Life》為例，分別對(duì)“葉綠素提取和分離”實(shí)驗(yàn)進(jìn)行比較[3]。

表2-1 “葉綠素提取與分離”在中、美中學(xué)生物教材中位置特點(diǎn)

從表2-1中可以看出人教版教材重理論、輕實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)只是理論教學(xué)的一種“引入導(dǎo)讀”，而不是學(xué)習(xí)目的；嚴(yán)格遵從內(nèi)容教條，形式單一的“實(shí)驗(yàn)三大步”：實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹獙?shí)驗(yàn)內(nèi)容—實(shí)驗(yàn)結(jié)果。并且所需工具、材料不是尋常可見(jiàn)的，不易引發(fā)學(xué)生對(duì)日常事物的聯(lián)想與思考；操作方法繁瑣且易失敗，不利于提高普通中學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能和學(xué)習(xí)興趣（表2-2）。美國(guó)的Hill教材則是將理論與實(shí)驗(yàn)有效融合，促進(jìn)融會(huì)貫通；實(shí)驗(yàn)工具及材料便于利用身邊物品代替，步驟簡(jiǎn)便易操作，而且減少了研磨葉片時(shí)帶來(lái)的安全問(wèn)題，實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析側(cè)重現(xiàn)象規(guī)律，有利于培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維。

表2-2 中、美中學(xué)生物教材中“葉綠素提取與分離”的實(shí)驗(yàn)步驟對(duì)比

三、“葉綠素提取與分離實(shí)驗(yàn)”的改進(jìn)的建議

根據(jù)以上提出的教材編寫(xiě)、實(shí)驗(yàn)結(jié)構(gòu)這方面的問(wèn)題，筆者提出以下改進(jìn)建議：

1.生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程在教材編寫(xiě)時(shí)給予更大的關(guān)注，而不只是作為一個(gè)“課題導(dǎo)入”實(shí)驗(yàn)。

2.可以適當(dāng)添加利用生活用品開(kāi)展的實(shí)驗(yàn)探究部分，激發(fā)學(xué)生從生活中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的興趣和能力。

3.實(shí)驗(yàn)討論可通過(guò)啟發(fā)學(xué)生對(duì)現(xiàn)象產(chǎn)生的原因進(jìn)行總結(jié)，激發(fā)其發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、探索規(guī)律的興趣。

4.通過(guò)相應(yīng)的教學(xué)考核，增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能。