論高中生物色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)教學(xué)改進(jìn)策略

陳淑芳

摘 要 以“色素的提取和分離”實(shí)驗(yàn)為研究對(duì)象，就該實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)策略進(jìn)行研究。

關(guān)鍵詞 高中生物；色素提取；色素分離；實(shí)驗(yàn)

中圖分類號(hào)：G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1671-489X（2016）09-0149-02

1 前言

“色素的提取和分離”是高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的一個(gè)內(nèi)容，其旨在使學(xué)生通過(guò)觀察和實(shí)驗(yàn)操作來(lái)初步了解和掌握葉綠體中色素的提取與分離方法，引導(dǎo)學(xué)生將高中生物教材與實(shí)踐現(xiàn)象二者有效地聯(lián)系起來(lái)，以充分培養(yǎng)學(xué)生的分析、探究和概括能力。但是教材中該部分的方法比較煩瑣，操作起來(lái)麻煩，學(xué)生實(shí)際的學(xué)習(xí)效果不是非常理想，因此有必要對(duì)該實(shí)驗(yàn)的過(guò)程、方法、實(shí)施策略進(jìn)行研究，加以改進(jìn)。

2 生物教材中實(shí)驗(yàn)存在的不足

研磨物量不合理 在色素提取的過(guò)程中，如果學(xué)生所加入的研磨二氧化硅和碳酸鈣含量不合理，那么就會(huì)影響色素提取量。比如，過(guò)多的研磨量會(huì)致使菜葉被過(guò)度磨損而降低過(guò)濾后的濾液量，或者沾在試管上的色素提取液比較多，實(shí)際毛細(xì)吸管實(shí)際吸取的量卻非常有限。

提取液二次加入問(wèn)題 在色素提取的時(shí)候，部分學(xué)生在運(yùn)用二氧化硅和碳酸鈣研磨綠葉過(guò)程中再次加入提取液時(shí)相應(yīng)會(huì)得到更多的提取液，但同時(shí)制取到的色素提取液濃度亦會(huì)比較低，進(jìn)而會(huì)影響色素層析的效果。

毛細(xì)吸管畫(huà)濾線問(wèn)題 實(shí)驗(yàn)研究表明，學(xué)生在用毛細(xì)吸管畫(huà)濾線的過(guò)程中很難做到教材中所要求的又細(xì)又平。一節(jié)生物實(shí)驗(yàn)課開(kāi)展下來(lái)，有大量的毛細(xì)吸管會(huì)出現(xiàn)損壞的問(wèn)題，如果沒(méi)有大量的毛細(xì)吸管來(lái)替換，那么就無(wú)法繼續(xù)進(jìn)行開(kāi)展畫(huà)濾線操作，同時(shí)濾紙也很容易被毛細(xì)吸管所劃破，學(xué)生很難繪出又細(xì)又平的綠線，學(xué)生繪出的鋁箱可能相互交疊或者寬窄不均勻，進(jìn)而影響后續(xù)色素分離實(shí)驗(yàn)的效果。

濾紙長(zhǎng)度不夠 實(shí)驗(yàn)過(guò)程中常因所用的濾紙長(zhǎng)度不夠，加之試管中層析液比較少，使濾紙無(wú)法有效地觸碰到層析液。如果通過(guò)增加層析液的量來(lái)使濾紙觸碰層析液，卻也同樣可能使濾液細(xì)線觸碰到層析液，進(jìn)而影響實(shí)驗(yàn)的效果。

3 生物教材中實(shí)驗(yàn)改進(jìn)的主要步驟

綠葉中色素的提取 首先，相關(guān)實(shí)驗(yàn)人員需要稱取重量為3 g的菠菜葉片，將其剪碎并放入到研缽中；然后在研缽中加入約五分之一匙的碳酸鈣和二氧化硅研磨劑以及5 ml

的無(wú)水乙醇，并進(jìn)行快速、充分的研磨操作。

“擦沾法”或“蓋印法”畫(huà)濾線 為了可以確保濾紙上所畫(huà)的濾線又平又細(xì)，可以采用“擦沾法”來(lái)進(jìn)行畫(huà)線。具體操作步驟為：實(shí)驗(yàn)人員需要先剪去寬度為1 cm的濾紙條的角端，并要確保剪取的部位距離濾紙條底端部位處有

1 cm的距離，并要對(duì)其進(jìn)行180°彎折處理，接著將彎折處輕輕擦過(guò)研磨錘來(lái)沾取菠菜的葉綠素提取液，從而可確保色素提取線又細(xì)又平。如果相應(yīng)的提取線色素量不足，可以在色素液干后再進(jìn)行一次重復(fù)擦沾操作。該法不僅可以得到又細(xì)又平的色素線，也可以大大簡(jiǎn)化畫(huà)線流程，提高畫(huà)線的速率。

另外，針對(duì)“蓋印法”畫(huà)色素濾線的具體操作而言，其主要為：實(shí)驗(yàn)人員需要先剪去寬度為1 cm的濾紙條的角端，并要確保剪取的部位距離濾紙條底端部位處有1 cm的距離，并要對(duì)其進(jìn)行180°彎折處理。接著可以取一個(gè)載玻片，并將其放到研缽中來(lái)沾取色素提取液，然后像蓋印一樣用載玻片的棱邊在濾紙條折痕處按一下即可得到一條又細(xì)又平的色素濾線。如果相應(yīng)的提取線色素量不足，可以在色素液干后再進(jìn)行一次重復(fù)擦沾操作。

色素的分離方法 將帶有色素細(xì)線的濾紙條一端朝下放入到盛有4～5 ml層析液的小燒杯中，接著根據(jù)燒杯的具體高度來(lái)將濾紙彎折180°后掛在相應(yīng)的燒杯口部位處，并蓋上相應(yīng)的培養(yǎng)皿，待一段時(shí)間后即可去除濾紙條并觀察色素的實(shí)際分離情況[1]。

4 實(shí)驗(yàn)改進(jìn)后的優(yōu)點(diǎn)

減少了實(shí)驗(yàn)用具 由于“擦沾法”和“蓋印法”所用的色素液比較少，所以菠菜葉可以由教材中規(guī)定的5 g減少到3 g，同時(shí)所用無(wú)水乙醇提取液也有教材中規(guī)定的10 ml減少到5 ml。由于這兩種色素畫(huà)線法均沒(méi)有用到毛細(xì)吸管，所以自然不用考慮毛細(xì)吸管的堵塞問(wèn)題，同時(shí)色素液不用進(jìn)行過(guò)濾，那么也就減少了漏斗、試管以及尼龍布等用具，并且也不用考慮濾液量的問(wèn)題，所以大大簡(jiǎn)化了實(shí)驗(yàn)操作的流程。由于該實(shí)驗(yàn)減少了毛細(xì)血管的使用，可降低實(shí)驗(yàn)器材經(jīng)費(fèi)的支出。

簡(jiǎn)化了畫(huà)濾液細(xì)線的流程 無(wú)論是“擦沾法”還是“蓋印法”，學(xué)生均非常容易掌握，并且成功率非常高，最為重要的是其可以有效地實(shí)現(xiàn)濾液線繪畫(huà)的“又細(xì)又直”特征，所以簡(jiǎn)化效果非常理想。另外，通過(guò)對(duì)“擦沾法”“蓋印法”以及教材中的“毛細(xì)吸管畫(huà)線法”三種濾線畫(huà)法進(jìn)行研究可知，其中的由“擦沾法”所得到的色素細(xì)線最細(xì)，質(zhì)量最好，“蓋印法”次之，教材中的“毛細(xì)吸管畫(huà)線法”的效果最差，不僅粗而且不平整，是效果最差、操作最煩瑣的一種濾線畫(huà)法。

分離效果顯著 改進(jìn)后所用的50 ml小燒杯可以確保色素細(xì)線不被層析液所浸濕，并且一個(gè)燒杯可以放置多個(gè)濾紙條，它們之間也不會(huì)相互干擾。而培養(yǎng)皿加蓋的操作比較簡(jiǎn)單，也能夠有效地避免層析液揮發(fā)出去。如果按照教材中的操作，可能會(huì)因試管尺寸和濾紙尺寸的不適配而影響其測(cè)色素分離的效果，如四條色素帶分不清的現(xiàn)象等。總之，“擦沾法”和“蓋印法”等改進(jìn)方法在“色素的提取和分離”實(shí)驗(yàn)中的合理應(yīng)用大大簡(jiǎn)化了操作流程，也避免了運(yùn)用尼龍布水洗后所造成的提取液增加問(wèn)題，最為重要的是色素提取的效果非常理想。

5 “色素的提取和分離”改進(jìn)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)反思

除了上述對(duì)“色素的提取和分離”實(shí)驗(yàn)方法的改進(jìn)外，高中生物教師也可以從改進(jìn)生物教學(xué)的內(nèi)容以及順序入手等來(lái)提高生物教學(xué)的整體質(zhì)量。在傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的熏陶下，學(xué)生逐步養(yǎng)成“教師怎么說(shuō)，我就怎么做”的思維定式，而很少自己主動(dòng)對(duì)某些實(shí)驗(yàn)內(nèi)容提出自己的問(wèn)題，所以這種制約學(xué)生思維模式發(fā)展的教學(xué)形式極大地束縛了學(xué)生能動(dòng)性的發(fā)揮，影響了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果。因此，高中生物教師必須要徹底變革傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的束縛，采用全新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式來(lái)開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)，以不斷提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)的整體質(zhì)量。

比如在開(kāi)展“色素的提取與分離”實(shí)驗(yàn)教學(xué)的時(shí)候，生物教師可以引導(dǎo)學(xué)生從不愿意提問(wèn)、不會(huì)提問(wèn)、不敢提問(wèn)逐漸向自主發(fā)現(xiàn)、解決問(wèn)題方向過(guò)渡，使學(xué)生逐步體會(huì)到學(xué)習(xí)的樂(lè)趣，促使他們積極主動(dòng)地投入到實(shí)驗(yàn)教學(xué)中來(lái)，從而使學(xué)生由“要我學(xué)”向“我要學(xué)”發(fā)展，不斷提升他們的實(shí)踐動(dòng)手能力。比如在剪碎葉片的時(shí)候，需要剪碎到什么程度才能增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)效果？葉片研磨的最佳狀態(tài)的判斷指標(biāo)是什么？可以用什么類型的無(wú)毒物質(zhì)來(lái)替代有毒性的丙酮？如果濾液細(xì)線接觸到層析液，那么會(huì)產(chǎn)生什么影響？等等，這些問(wèn)題均可以有效地發(fā)揮學(xué)生的思維能力，培養(yǎng)和提升學(xué)生的探究能力，同時(shí)也可以有效地激發(fā)學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的興趣，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果。

6 結(jié)語(yǔ)

“色素的提取和分離”是高中生物教學(xué)中的一個(gè)重要內(nèi)容，同時(shí)也是實(shí)驗(yàn)中的難點(diǎn)，其在我國(guó)各高中教材版本中均有涉及，其重要性不言而喻。在新的課程改革進(jìn)程中應(yīng)切實(shí)重視培養(yǎng)和提升學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能不斷改進(jìn)高中生物教學(xué)，重視實(shí)驗(yàn)操作的實(shí)效性。

參考文獻(xiàn)

[1]林霞，張鋒.“綠葉中色素的提取和分離”[J].中學(xué)生物教學(xué)，2014，14（10）：158-159.