探尋實驗教學創新點 培養學生創新能力
——以“綠葉中色素的提取和分離”為例

何揚建

(重慶市永川中學 402160)

實驗教學是生物學教學中不可分割的重要組成部分，它是幫助學生實現由“感性認識”到“理性認識”，由“具體思維”到“抽象思維”飛躍的一個重要環節，應當引起廣大生物學教師的高度重視[1]。如何在生物學實驗教學中進行改革創新，使學生主動學習，樂于探究，勤于動手呢？筆者基于一堂高中生物學實驗課“綠葉中色素的提取和分離”淺談實驗教學創新點的挖掘。

1 在課前準備方式上求新

1.1 實驗材料選擇的多元化 對實驗材料的準備不是拘泥于教材，而是給學生留有思維的空間和探索的余地。如在上“綠葉中色素的提取和分離”實驗課的前一天，布置學生根據實驗的目的要求準備實驗材料。大部分學生準備了菠菜葉，但也有學生準備了教材中沒有提及的材料，如韭菜葉、蘿卜葉、蒿菜葉、天竺葵葉等。這樣學生一開始就進入一個主動思維而非被動接受的狀態。如果一開始就限定材料，學生就只會簡單、機械地去完成實驗，至于為什么選擇這些材料，能否用其他材料，可能很少去思考。

1.2 實驗基礎知識的有效鋪墊 實驗之前,幫助學生了解與實驗有關的基礎知識，可以為實驗的順利進行創造有利的條件。教師要對相關知識進行有效篩選，內容不是面面俱到,而是觸及實驗的實際需要。例如，對“綠葉中色素的提取和分離”實驗,引導學生明確葉片的選擇原則和處理方法；了解葉綠體色素是脂溶性色素，二氧化硅、碳酸鈣的作用，紙層析法是一種分配層析，即利用混合物各組分在流動相和固定相兩種不同溶液中的分配系數差異將它們分離。學生對所要研究的對象有一個大致的了解,能對課堂實驗教學的順利進行起到較好的效果。

2 在實驗教學模式上求新

2.1 教學導入重設疑 在教學中首先給出三個問題：為什么白化苗植株不生長而會死亡？為什么同一片葉子，夏季時翠綠醉人，而秋季金黃斑斕？為什么有的植物葉片嫩綠色，有的植物葉片紫紅色？讓學生分析后設計實驗探究；其次提出，不同顏色的葉片葉綠體所含的色素種類和含量相同嗎？最后提出，可以根據什么來確定葉綠體的色素種類和含量？通過這些問題的設計，培養學生嚴謹的科學態度和唯實的科學精神。

2.2 課堂提問精煉 課堂提問應著眼于知識的不同角度，并注意體現知識之間的相互聯系，力求采用新穎的說法，從合適的角度巧妙切入，使問題富有新穎性、啟發性和靈活性，以激發學生的興趣，引導學生積極思維。在教學時，設計了以下問題：①為什么研磨前要向研缽加適量的二氧化硅、碳酸鈣、無水乙醇？為什么選擇的葉片要去葉柄晾干水分？②為什么研磨時要快速、充分? ③為什么過濾時不用濾紙而用尼龍布？為什么將濾液收集到試管中后要及時用膠塞塞緊？④為什么濾紙條要放進干燥箱中充分干燥?為什么要將濾紙一端剪去兩角？⑤為什么濾液細線要接近“細、直、齊”？⑥為什么不能讓濾紙條上的濾液細線接觸到層析液？這樣的問題串可激活學生的思維，使學生能夠準確掌握實驗的重點內容。

2.3 實驗環境宜開放 在實驗教學中，創設一個民主、平等、和諧的氛圍，師生之間、學生之間平等交流，學生可以充分自由地發表自己的見解或提出質疑，大膽地進行各種嘗試，這樣學生的創新潛能才能得到發揮。例如，提取綠葉中的色素，依照教材上的研磨法，步驟繁瑣，需要較多的綠葉(5 g) 和無水乙醇(10 mL)，用到的藥品種類比較多(包括二氧化硅和碳酸鈣等)，研磨時要求迅速、充分，學生難以把握，而且提取液中色素含量不高，色素分離不明顯。有學生將葉片直接放入榨汁機中榨取，將榨取汁液直接加入無水乙醇來獲得色素濾液，濾液深綠色，色素濃度高；另有學生用水浴加熱法，將綠葉剪碎加入無水乙醇，進行水浴加熱提取綠葉中的色素，方法簡單，效果很好[2]。再如，實驗的拓展探究，學生的探究實驗多種多樣：探究不同綠色植物色素的種類和含量的影響；探究不同溫度下色素提取液顏色及各種色素含量的影響；探究不同加熱時間條件下各色素含量的影響；探究加入碳酸鈣對各色素含量的影響；探究研磨對各色素的影響；探究不同層析液的色素分離的影響等。

3 在實驗總結評價上求新

3.1 通過回顧實驗過程評價難點 要指導學生去分析實驗中每一步驟的作用，以及各步驟之間的聯系，從中學習研究事物、解決問題的方法。在綠葉中色素的提取和分離的實驗過程大致為：取材→研磨→過濾→劃線→層析→觀察。其中，注重點評如何得到四條清晰可見的色素帶，讓學生明了取材用不含或少含角質的新鮮翠綠的葉片，葉片用量與無水乙醇量比要適中，研磨要迅速、充分，劃濾液細線重復2～3次的目的是保證濾紙上有足夠的色素，濾紙一端剪去兩角和濾液細線要接近“細、直、齊”是避免色素帶重疊。

3.2 通過分析實驗異常現象探究問題 教師常常只重視實驗的成敗與否而不重視對個別失敗實驗的原因剖析，更不重視對某些異常情況的深層次探究，使學生往往也只關注實驗的結果，而忽略對實驗細節的評價。如實驗中，部分學生得到的色素帶不完整，部分學生4條色素帶顏色很淺，個別學生濾紙條上沒層析出色素帶。對此，教師應引導學生分析原因：研磨不充分，色素未能充分提取出來；稱取綠葉過少或加入無水乙醇過多，色素溶液濃度小；未加碳酸鈣或加入過少，色素分子部分被破壞；有的還提出了其他原因。鼓勵學生對自己提出的方案進行嘗試，并最終得到滿意的結果。學生普遍感到通過對異常現象的探究，加深了對實驗過程的理解。

3.3 變終結性評價為過程性評價 實驗教學創新的一個重要方面就是改變實驗的評價機制，變終結性評價為過程性評價；變單一性評價為多方位評價，關注學生的實驗結果，更關注學生在實驗中的種種表象，教師可以采用記錄學生實驗檔案的方法實現這一轉變。例如，對實驗中葉片的選擇，學生可制作PPT介紹選擇葉片心得；具體實驗中，可通過表格的設計記錄實驗數據，并分析繪制色素柱形圖構建數學模型；實驗結束后，學生可對實驗過程進一步總結評價，完成實驗報告。教師對學生實驗中的某一個好的實驗設計，一次優秀的實驗報告，一組精確的實驗數據，一個創見，一個小教具等，及時進行點評，并反饋給學生，使每個學生都能認識自己的優點，增強自信心，在原有基礎上都有所進步。