基于葉綠素提取方法針對中學生物實驗的改進建議

鄭艷

摘 要：以“葉綠素提取實驗”為例，通過對中學與大學生物實驗教材的對接情況，以及中國與美國的教材中該實驗的所處地位，為中學生物實驗提出改進建議，使其更加生活化、技能化，做好初等教育與高等教育的無縫對接。

關鍵詞：葉綠素 中學 生物實驗

生物學人類認識和改造世界的重要手段，是推動科學事業前進的偉大力量[1]。從上世紀六十年代中國首次成功合成牛胰島素，到參與人類基因組計劃，這些都是中國生命科學的里程碑。作為初等教育的必修科目，實驗課程是生物學科的重要基礎與發展方向，一方面，實驗可以幫助學生更好的掌握理論知識，另一方面，扎實的操作技能也是邁進高等教育的墊腳石。筆者通過總結多年教學過程中遇到的實際問題，結合對教材和大綱的探究，以葉綠素提取和分離實驗為例，提出一些課程改進意見，以期切實提升學生學習生物的興趣和能力。

一、初等教育與高等教育“葉綠素提取實驗”的比較

中學生物實驗課程設置的目的是在學習生物知識、掌握基本操作技能的基礎上，具備獨立解決問題的能力。但在實際教學過程中，并不能得到理想的結果。對比高中實驗課本和高等教育教材《環境科學與工程 實驗教程》中葉綠素提取實驗，筆者提出以下幾點原因[2]：

1.實驗說明簡略，不便理解。初等教育和高等教育教材編寫一致，但是《環境科學與工程》會詳細說明各個步驟的目的，便于大學生自主學習；而初等教育則因為考綱、課時安排缺少相應說明。同時，刻板的步驟分解、以及相關溶劑的安全性問題也不利于激發學生的探索熱情。

2.實驗操作復雜，難以把控，容易失敗。葉綠素分離實驗的一個步驟：用毛細吸管蘸取色素提取液在濾紙上畫線。對于學生來說，畫線“細、齊、直”的要求操作難度較大，而且對實驗結果至關重要；色素層析實驗中，試管壁上殘留的層析液以及添加量都對實驗的成敗具有重要影響。

改進初等教育生物實驗教材，使其在符合教學大綱的前提下，更加有利于激發學生對科學知識的探求欲，可以借鑒美國的實驗教學經驗，因為后者在此擁有大量成功案例以及較為成熟的體系。

二、國內外“葉綠素提取與分離”的內容與版面的比較

筆者以人教版生物教材《必修1·分子與細胞》 和美國Hill教材《Biology-The Dynamics of Life》為例，分別對“葉綠素提取和分離”實驗進行比較[3]。

從表2-1中可以看出人教版教材重理論、輕實驗，實驗只是理論教學的一種“引入導讀”，而不是學習目的；嚴格遵從內容教條，形式單一的“實驗三大步”：實驗目的—實驗內容—實驗結果。并且所需工具、材料不是尋常可見的，不易引發學生對日常事物的聯想與思考；操作方法繁瑣且易失敗，不利于提高普通中學生的實驗技能和學習興趣（表2-2）。美國的Hill教材則是將理論與實驗有效融合，促進融會貫通；實驗工具及材料便于利用身邊物品代替，步驟簡便易操作，而且減少了研磨葉片時帶來的安全問題，實驗結果分析側重現象規律，有利于培養學生的發散思維。

三、“葉綠素提取與分離實驗”的改進的建議

根據以上提出的教材編寫、實驗結構這方面的問題，筆者提出以下改進建議：

1.生物學實驗課程在教材編寫時給予更大的關注，而不只是作為一個“課題導入”實驗。

2.可以適當添加利用生活用品開展的實驗探究部分，激發學生從生活中發現問題的興趣和能力。

3.實驗討論可通過啟發學生對現象產生的原因進行總結，激發其發現問題、探索規律的興趣。

4.通過相應的教學考核，增強學生的實驗操作技能。

參考文獻

[1]何小玲，黃君紅，盧建筠.等分子生物學與高中生物學教材的銜接問題研究[J].湛江師范學院學報，2002（06）：120-123.

[2]郝茂賢.兩個高中生物實驗的改進[J].實驗教學與儀器，2016（S1）：77-78.

[3]蔣晨康，李連杰.中美高中生物教材“葉綠素提取和分離”實驗的比較研究[J].中學生物學，2016（11）：70-71+73.