“綠葉中色素提取和分離”實(shí)驗(yàn)的教學(xué)過(guò)程及體會(huì)

林 密

(福建省仙游金石中學(xué) 351200)

中學(xué)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基本策略主要有“先講解后實(shí)驗(yàn)”策略、“邊講解邊實(shí)驗(yàn)”策略、“邊示范演示邊實(shí)驗(yàn)”策略、“邊實(shí)驗(yàn)邊指導(dǎo)”策略、“先實(shí)驗(yàn)后總結(jié)”策略、“隨機(jī)應(yīng)變式”策略等[1]。由于高中生物學(xué)教材中的學(xué)生實(shí)驗(yàn)， 實(shí)驗(yàn)技能要求不高，但更注重實(shí)驗(yàn)思維的發(fā)展，為此筆者采用“先做后學(xué)，設(shè)計(jì)問(wèn)題串”策略，進(jìn)行了“綠葉中色素提取和分離”實(shí)驗(yàn)課教學(xué)實(shí)踐，總結(jié)如下。

1 教學(xué)過(guò)程

1.1 創(chuàng)設(shè)情境，引入課題 隨著季節(jié)的變化，植物葉片的顏色會(huì)發(fā)生相應(yīng)的改變。這說(shuō)明植物所含色素的不同，那么植物細(xì)胞到底有哪些色素？如何進(jìn)行提取與分離？教師在課堂上隨手取一支干燥的白粉筆，將其一端(約 0．5 cm)豎直浸入預(yù)先做好的葉綠體色素粗提取液中，待其充分吸液后 ，使其略微干燥，接著將該端豎立于 95%乙醇當(dāng)中，片刻后，粉筆上會(huì)出現(xiàn)4條不同顏色的色帶。

通過(guò)創(chuàng)設(shè)這樣的情境和簡(jiǎn)易的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生會(huì)對(duì)親自從葉片提取和分離葉綠體色素產(chǎn)生濃厚的興趣，并激發(fā)學(xué)習(xí)的欲望。

1.2 完成實(shí)驗(yàn)操作，展示比較結(jié)果 學(xué)生按教材實(shí)驗(yàn)方法自行獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)，教師巡視課堂規(guī)范學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作，傾聽(tīng)小組的討論情況，利用數(shù)碼相機(jī)拍攝典型案例，最后展示比較各組實(shí)驗(yàn)結(jié)果。通過(guò)比較提高學(xué)生好奇心和質(zhì)疑：為什么我所得到的結(jié)果與別人不一樣？如何改進(jìn)或有何新辦法？激發(fā)學(xué)生繼續(xù)探究樂(lè)趣和活躍思維，并同時(shí)閱讀教材，提高自主探究意識(shí)，體會(huì)科學(xué)探究的艱辛和成功喜悅。

1.3 設(shè)計(jì)問(wèn)題串，激活學(xué)生實(shí)驗(yàn)思維 教師依據(jù)教材內(nèi)容、學(xué)生操作遇到的問(wèn)題以及對(duì)學(xué)生最近發(fā)展區(qū)研究，設(shè)計(jì)下列問(wèn)題串引導(dǎo)和鼓勵(lì)學(xué)生充分發(fā)揮想象力解決問(wèn)題：①為什么要剪碎和研磨葉片？②涉及的幾種化學(xué)藥品如二氧化硅、碳酸鈣、無(wú)水乙醇、層析液作用是什么？③本實(shí)驗(yàn)包括綠葉中色素的提取和分離，理論依據(jù)是什么？④本實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程應(yīng)注意哪些？在操作完實(shí)驗(yàn)后，分析討論這些問(wèn)題串，讓知識(shí)得到升華，從感性認(rèn)識(shí)提升到理性認(rèn)識(shí)，從本質(zhì)上把握知識(shí)。

1.4 分析錯(cuò)誤，訂正操作 教師收集整理學(xué)生實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)中典型性案例，借用多媒體呈現(xiàn)出來(lái)。讓學(xué)生相互評(píng)價(jià)，分析實(shí)驗(yàn)失敗的原因并提出解決策略(表1)。

表1 實(shí)驗(yàn)操作中存在的問(wèn)題、可能原圖及解決方案

1.5 得出結(jié)論，鞏固練習(xí) 濾紙條有4條不同顏色的色帶，這說(shuō)明了綠葉中含有4種色素。從上到下依次是橙黃色的胡蘿卜素、黃色的葉黃素、藍(lán)綠色的葉綠素a和黃綠色的葉綠素b。各色素帶寬度不同說(shuō)明是綠葉中各種色素量不同，一般而言，葉綠素含量是類胡蘿卜素的3倍左右，葉綠素a的含量是葉綠素b的3倍左右，葉黃素含量是胡蘿卜素的2倍左右。 各種色素帶在濾紙條的表現(xiàn)是其分子結(jié)構(gòu)、含量和溶解度等各種因素的綜合反映。

設(shè)計(jì)思考題：①簡(jiǎn)要概述葉綠體中色素提取和分離實(shí)驗(yàn)的操作順序，歸納總結(jié)本節(jié)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。②在圓形濾紙的中央點(diǎn)上色素濾液，對(duì)葉綠體的色素進(jìn)行紙層析法分離，會(huì)得到近似同心的四個(gè)色素環(huán)，從內(nèi)到外的顏色依次是什么？并分析原因(使課堂得到延伸，有利于創(chuàng)新能力的培養(yǎng))。

2 教學(xué)體會(huì)

(1)采用“先實(shí)驗(yàn)后總結(jié)”，有利于將實(shí)驗(yàn)中的感性認(rèn)識(shí)上升為理性認(rèn)識(shí)，抽象概括出概念、規(guī)律、結(jié)論。同時(shí)使學(xué)生在錯(cuò)誤中學(xué)習(xí)，在挫折中領(lǐng)悟，在實(shí)踐中得到升華，是“嘗試與錯(cuò)誤”的學(xué)習(xí)方式的一次實(shí)踐體現(xiàn)，創(chuàng)造情境，讓學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)探究的艱辛歷程，達(dá)到情感教育的目的。

(2)本節(jié)課“最近發(fā)展區(qū)”是，為什么實(shí)驗(yàn)之前要將葉片剪碎和研磨？二氧化硅、碳酸鈣、無(wú)水乙醇、層析液作用是什么？以及各操作步驟的理論等。我將這些內(nèi)容設(shè)計(jì)成問(wèn)題串，不但教學(xué)目標(biāo)明確，而且可引導(dǎo)學(xué)生一步一步地分析科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)和結(jié)論，宛如親歷科學(xué)家探索的歷程，使學(xué)生始終保持高昂的學(xué)習(xí)熱情。

(3)關(guān)注學(xué)生發(fā)展，首先就是培養(yǎng)學(xué)生的閱讀、思維和表達(dá)三個(gè)最基本能力。本節(jié)課從教師創(chuàng)設(shè)情景引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材操作內(nèi)容，積極主動(dòng)探究，思考分析實(shí)驗(yàn)過(guò)程可能遇到的問(wèn)題以及實(shí)驗(yàn)結(jié)果的形成原因，對(duì)學(xué)生能力的培養(yǎng)也是有效的。

(基金項(xiàng)目：福建省教育教學(xué)“十二”規(guī)劃課題“高中實(shí)驗(yàn)有效教學(xué)研究”，No.FJJK15-435)