鄭美莉

【摘要】生物學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，而在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)該注重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力和不斷創(chuàng)新的精神。本文通過(guò)實(shí)驗(yàn)材料的選擇、色素提取的方法、濾液細(xì)線(xiàn)的畫(huà)法、色素分離的方法四個(gè)方面對(duì)《綠葉中色素的提取和分離》實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)，旨在優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方案、簡(jiǎn)化實(shí)驗(yàn)操作、提高實(shí)驗(yàn)效果、拓展學(xué)生的創(chuàng)新思維，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維、科學(xué)探究的學(xué)科核心素養(yǎng)。

【關(guān)鍵詞】色素 材料選擇 提取 濾液細(xì)線(xiàn) 分離 改進(jìn)

【中圖分類(lèi)號(hào)】G633.91 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2018）30-0158-01

《綠葉中色素的提取和分離》實(shí)驗(yàn)是人教版普通高中生物必修一《分子與細(xì)胞》中第五章第四節(jié)的內(nèi)容。本實(shí)驗(yàn)是在學(xué)生學(xué)習(xí)葉綠體結(jié)構(gòu)知識(shí)之后，進(jìn)行綠葉中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)，既能激發(fā)學(xué)生的探究興趣，掌握實(shí)驗(yàn)技術(shù)方法，又為接下來(lái)學(xué)習(xí)和理解光合作用中能量的轉(zhuǎn)化奠定基礎(chǔ)，起著承上啟下的作用，是本章教學(xué)的重點(diǎn)之一。通過(guò)幾年來(lái)高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)，筆者認(rèn)為按照教材中的實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行操作，實(shí)驗(yàn)結(jié)果會(huì)出現(xiàn)以下幾種異常現(xiàn)象：色素帶顏色淺或色素帶缺失、色素帶不整齊、色素帶重疊等等。那么，如何對(duì)本實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)，才能避免或是減少這些現(xiàn)象的發(fā)生呢？筆者從以下四個(gè)方面進(jìn)行改進(jìn)，可以明顯提高實(shí)驗(yàn)效果。

組織學(xué)生將全班學(xué)生分為5組，教材組、“創(chuàng)新1組”、“創(chuàng)新2組”、“創(chuàng)新3組”、“創(chuàng)新4組”，圍繞著實(shí)驗(yàn)材料的選擇、色素提取的方法、濾液細(xì)線(xiàn)的畫(huà)法和色素的分離方法這四個(gè)問(wèn)題對(duì)實(shí)驗(yàn)分別進(jìn)行改進(jìn)。

1.實(shí)驗(yàn)材料的改進(jìn)

好的實(shí)驗(yàn)材料是實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵。

1.1教材中選用菠菜葉片作為實(shí)驗(yàn)材料的不足之處：

菠菜葉的葉綠素含量并不高，且受季節(jié)的限制。有相關(guān)的資料數(shù)據(jù)顯示：菠菜葉中胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a、葉綠素b這四種色素的比例為2：1：3：1，葉綠素的比例占4/7，并沒(méi)有達(dá)到教材里面說(shuō)的3/4。

1.2改進(jìn)的方法：

“創(chuàng)新1組”：我們經(jīng)常吃得韭菜，具有葉脈少、葉片細(xì)長(zhǎng)、纖維少、易粉碎、易獲取、葉綠素含量高等特點(diǎn)，是本實(shí)驗(yàn)材料的不二選擇。因此，本實(shí)驗(yàn)用韭菜代替菠菜，得到了四條清晰明顯的色素帶。

2.色素提取方法的改進(jìn)

2.1教材色素提取方法的不足：

剪碎5g綠葉需要較長(zhǎng)的時(shí)間，研磨的時(shí)間就更長(zhǎng)了，而且整個(gè)過(guò)程都是暴露在空氣中，葉綠素容易被空氣氧化，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果不清晰。

2.2改進(jìn)的方法：

根據(jù)生活常識(shí)，能不能想出一種更便捷的方法來(lái)進(jìn)行色素提取實(shí)驗(yàn)？學(xué)生發(fā)揮他們的想象力，大膽創(chuàng)新。

“創(chuàng)新2組”的操作方法如下：

a.用天平稱(chēng)取5g新韭菜葉放入榨汁機(jī)。

b.啟動(dòng)榨汁機(jī)，獲得濾液后迅速把濾液轉(zhuǎn)移到試管中，加上試管塞，然后用紙層析法分離綠葉中的色素。

優(yōu)點(diǎn)：用榨汁機(jī)提取色素，不需研磨，不需加入碳酸鈣和二氧化硅，節(jié)約了成本、時(shí)間，又減少化學(xué)藥品的污染。但是此實(shí)驗(yàn)榨取的濾液容易在空氣中被氧化，會(huì)影響實(shí)驗(yàn)效果，所以榨取后應(yīng)馬上轉(zhuǎn)移濾液到試管且加試管塞，并迅速分離色素。

3.濾液細(xì)線(xiàn)畫(huà)法的改進(jìn)

3.1教材濾液細(xì)線(xiàn)畫(huà)法的不足：

教材采用毛細(xì)吸管蘸取濾液并沿著濾紙條上已畫(huà)好的鉛筆線(xiàn)重復(fù)畫(huà)，這樣畫(huà)出的細(xì)線(xiàn)很難達(dá)到細(xì)、直、齊的要求，就會(huì)導(dǎo)致層析后的濾液細(xì)線(xiàn)重疊或是呈波浪狀，影響實(shí)驗(yàn)效果。另外，學(xué)生對(duì)毛細(xì)吸管的力度把握不好，容易造成毛細(xì)吸管斷裂，存在安全隱患。

3.2改進(jìn)的方法：

學(xué)生交流、討論并大膽創(chuàng)新，用牙線(xiàn)印染法畫(huà)濾液細(xì)線(xiàn)。

“創(chuàng)新3組”的操作方法是：用牙線(xiàn)代替毛細(xì)吸管蘸取濾液，沿濾紙條上的細(xì)線(xiàn)輕輕按壓，待干燥后，重復(fù)2～3次即可。

優(yōu)點(diǎn)：用牙線(xiàn)代替毛細(xì)吸管可避免操作不好把握、易斷裂、畫(huà)出的線(xiàn)粗細(xì)不均勻等問(wèn)題，而且比用毛細(xì)吸管更省時(shí)省力，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更明顯。

4.色素分離方法的改進(jìn)

4.1教材中分離方法的不足：

分離色素時(shí)會(huì)出現(xiàn)層析液沒(méi)及濾液細(xì)線(xiàn)而導(dǎo)致色素帶缺少或不清晰的現(xiàn)象，而且濾紙條也不好固定，容易移動(dòng)。

4.2改進(jìn)的方法：

“創(chuàng)新4組”的操作方法如下：

a.剪取一段燈芯棉，制成濾芯。將濾芯一端蘸取載玻片上的色素，重復(fù)幾次至色濃。

b.用竹簽在圓形濾紙中央鉆一小孔，將濾芯（沒(méi)有濾液）的一端插入其中，往下拉直至有濾液的一端與濾紙平齊。

優(yōu)點(diǎn)：用燈芯法分離色素不會(huì)出現(xiàn)層析液沒(méi)及濾液細(xì)線(xiàn)而導(dǎo)致色素帶沒(méi)有或不清晰的現(xiàn)象；同時(shí)也克服了畫(huà)濾液細(xì)線(xiàn)過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)的濾液細(xì)線(xiàn)不直、不細(xì)、不齊而引起的分離效果差的難題；而且易掌握，效果明顯，能夠清晰看到四條色素帶，成功率高。

5.實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，各組派學(xué)生代表向全班展示、分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。把教材組和創(chuàng)新組實(shí)驗(yàn)中的方法進(jìn)行比較、分析，并分享一下實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

通過(guò)以上實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的對(duì)比，學(xué)生們很明顯的看到四組“創(chuàng)新組”的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象都比教材組明顯，而且沒(méi)有出現(xiàn)色素帶缺少或是重疊的現(xiàn)象，尤其是“創(chuàng)新3組”改用了牙線(xiàn)印染法畫(huà)濾液細(xì)線(xiàn)，層析后的色素帶明顯直了、齊了，效果很好。

6.實(shí)驗(yàn)教學(xué)體會(huì)

新課程標(biāo)準(zhǔn)明確指出：高度關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中的實(shí)踐經(jīng)歷，強(qiáng)調(diào)學(xué)生學(xué)習(xí)的過(guò)程是主動(dòng)參與的過(guò)程，讓學(xué)生積極參與動(dòng)手和動(dòng)腦的活動(dòng)，加深對(duì)生物學(xué)概念的理解，提升應(yīng)用知識(shí)的能力，培養(yǎng)創(chuàng)新精神，進(jìn)而能用科學(xué)的觀(guān)點(diǎn)、知識(shí)、思路和方法，探討或解決現(xiàn)實(shí)生活中的某些問(wèn)題。因此，在本節(jié)實(shí)驗(yàn)課中，我運(yùn)用了活動(dòng)探究、直觀(guān)演示、小組討論、分組實(shí)驗(yàn)等方法，引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)操作等活動(dòng)來(lái)獲取知識(shí)，大大提升了學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)以及實(shí)驗(yàn)操作的能力；針對(duì)教材組實(shí)驗(yàn)中可能出現(xiàn)的異常實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，組織學(xué)生進(jìn)行集體和分組討論，對(duì)教材中不足的實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行大膽的創(chuàng)新、改進(jìn)，促使學(xué)生在交流中解決問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)結(jié)協(xié)作和不斷創(chuàng)新的實(shí)驗(yàn)精神。

參考文獻(xiàn)：

[1]《生物1分子與細(xì)胞》.人民教育出版社，2007年2月第2版

[2]谷華梅.《綠葉中色素提取和分離實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)》.生物學(xué)通報(bào)，2012