戚墅堰实验中学 陈剑如

摘要：目前高中生物实验教学往往只注重实验结论和机械的操作训练，学生缺乏探究意识，为了充分发挥高中生的探究能力，我对“叶绿体中色素的提取和分离”这一实验进行了从实验材料、色素提取方法和色素分离方法方面改验证为探究实验的教学尝试，不仅提高了学生学习生物的兴趣，而且培养了学生的探究能力。

关键词：生物  探究实验  尝试

正文：生物学是一门以实验为基础的学科，生物实验作为生物教学的基本手段，不仅能够为学生提供学习的感性材料，而且能够提供科学的思维方法，加深对基本知识的认识程度，激发学生的求知欲，培养学生的探索能力。但应该指出的是目前高中生物实验教学往往只注重实验结论和机械的操作训练，学生做实验时，只是按照教材中的实验步骤 “依样画葫芦”，机械地完成实验任务就行了，而对实验步骤为什么要这么做缺乏深入思考，对实验的成败缺少有效的反思，其直接结果是学生“只知其然，而不知其所以然”，缺乏探索精神。因此我认为，在生物教学中更应该注重探究式实验教学，使学生在实验中发展能力。为了充分发挥高中生的思维能力、探索能力和创造能力，我对“叶绿体中色素的提取和分离”这一实验进行了改验证式实验为探究式实验的尝试，取得了良好的教学效果。现介绍如下：

1、实验材料的探究

进行探究式实验教学的首要任务就是激发学生探究的欲望，因此在实验开始之前我营造了一个让学生主动观察、思考、探索的教学情境，设计了以下问题：1、各种植物的叶片颜色为什么有所不同？2、叶绿体中的色素究竟有哪些种类？3、叶绿体中各种色素分别是什么颜色的？带着这些问题，很多同学显得跃跃欲试，实验也更具探索的气氛。

在学生产生了探究的欲望之后，接着启发学生：研究叶绿体中的色素，首先就是要把色素从绿叶中提取出来，那应选择什么样的叶片作为实验材料呢？学生在思索之后一致认为应选择叶色较深的新鲜叶片作为实验材料，然后，我让学生自己选择认为合适的植物叶片。学生选择了各式各样的绿色植物叶片，如菠菜、韭菜、天竺葵、八角金盘、冬青等，植物通过对实验材料的探究，同学们发现在校园内取的绿色、新鲜的其它大叶植物的叶片可以代替书本建议的实验材料——菠菜，既方便又节约成本，但一般不宜选用含蜡质叶片。

此实验中是用酒精溶解叶绿体中的色素，其原因是叶绿体中的色素能溶解在有机溶剂中，因此可以用有机溶剂提取叶绿体中的色素。于是我介绍了几种其它的能够溶解叶绿素的有机溶剂，比如丙酮、石油醚等。在实验教学过程中我不要求学生绝对使用某一种有机溶剂，鼓励学生尝试使用不同有机溶剂，让他们在比较中发现最佳效果。

为了更激发学生的探究，我又出示了以下问题，让学生结合实验过程进行思索：1、研磨叶片时，除了加酒精让色素溶解外，为什么要加入少许SiO2和CaCO3？如果不加，会有什么结果？ 2、研磨时如何使叶片研磨得更充分、省力、迅速？这两个问题有助于学生对实验操作中关键步骤的理解，同时可避免学生过多遭受失败。

通过探究学生得出：不加CaCO3研磨产生的色素提取液与相同条件下加CaCO3研磨产生的色素提取液颜色相差无几，但将提取液加塞后在暗处放置几小时，前者变黄而后者无显著变化，说明前者叶色素容易遭到破坏，证明CaCO3确能防止色素的破坏。研磨时加入SiO2的目的是为了研磨得充分，但实验还发现加的SiO2用量不好控制，加的过少会使研磨不充分，滤液颜色浅，加的过多会导致滤液中杂质过多，实验现象不明显。实验还发现改用洗净晾干的白细河沙代替SiO2粉末，这样研磨更充分，滤液中杂质的含量减少了，颜色变得深绿，实验效果明显。

教材要求“迅速充分地研磨”。“迅速”当然是为了缩短研磨时间，以减少酒精的挥发。“充分”是为了能得到浓绿的色素提取液。但以往的实验过程中我们则碰到了“迅速”则不充分，“充分”滤液却呈黄色的情况。如何解决“迅速”和“充分”在这里发生的矛盾呢？学生想到了借助榨汁机来帮我们完成这个操作，这一改进不仅解决了“迅速”和“充分”的矛盾，而且很方便的获得了色素提取液，且分离效果良好。

制备了色素提取液后，要想知道色素有哪些种类，还需要把各种色素进一步分离开来，那么究竟怎样才能使不同的色素分离呢？向学生们介绍了纸层析法分离色素的原理。让学生根据这一原理，大胆地进行纸层析法的实验设计。在开放的条件下，学生的创造性才能得到了充分发挥。

（1）层析液的探究

层析液是一种脂溶性很强的有机溶剂，教材上给出了两种层析液配方：一种是93号汽油，另外一种为20份石油醚，2份丙酮，l份苯混合而成。学生通过探究发现用四氯化碳加少许无水硫酸钠或95％的酒精可用代替上述两种层析液配方。

（2） 划滤液细线的探究

用毛细吸管吸取色素滤液，采用毛笔的执笔方式握住毛细吸管，悬腕，沿滤纸条上的铅笔划线作快速的划动，重复2～3次，就可以得到细、匀、齐的滤液细线。也可用去珠的空心圆珠笔芯代替毛细吸管，还可以吸滤液1—2滴于洁净的载玻片中央，再用另一洁净的载玻片将滤液推成一薄层，使之成为滤液涂片。然后，将剪去两角制备好的滤纸条的去角端1㎝处对折，用折线轻蘸滤液涂片上的滤液，待滤纸条上滤液干燥后，再重复2次—3次，便可获得一条匀、细、齐的滤液细线。

（3）色素分离方法的探究

方法一、取５０ml的小烧杯，将划过滤液细线的滤纸条无色素的一端折一下，使纸条可挂在烧杯口上，向小烧杯内加入２ml层析液，将滤纸条斜挂在烧杯上插入层析液中，用培养皿盖住小烧杯。注意滤液细线不能没及层析液。

方法二、取干燥的圆形定性滤纸，用毛细吸管吸取色素滤液，在滤纸的中央点成圆形的色素斑。重复4～5次。然后取另一张滤纸剪成长方形并卷成细筒，穿过滤纸上的色素斑中心，取一只烧杯向内加入5 ml层析液，把上述圆形滤纸放在烧杯口上，有筒状滤纸条的一面朝下使其浸没在层析液中，再将培养皿盖盖在滤纸上。采用该方法，可以看到色素随层析液由圆形滤纸中心向周围均匀扩散。因此得到的4条色素带呈同心环状，十分清晰。

通过这节探究式实验教学的尝试，我认为：1、探究性实验教学的目的并不在于得到一个全班统一的而且是正确的结果，而重在使学生真正参与探究过程，从过程中获取具体经验和方法训练，因此探究性实验必须强调过程训练，具体要求是：观察要仔细、客观；根据观察提出的问题要有一定的研究价值；假设是经过周密的思考，针对问题得出的一种结论，用来解释观察的现象；实验要设计正确的方法和步骤，实验常常要重复多次，结果才可靠；得出结论要有充分的事实依据。2、在探究性实验教学中要突出学生的主体地位，但并不意味着要弱化教师的主导地位，教师仍然是学习的组织者，因此适当的指导是必要的。教师的指导宜少而精，过多会束缚学生的思维，制约学生的手脚，因此要把握指导的“度”。首先，应指导学习小组内部分工。其次，教师要在巡视或参与学生探究的过程中，注意发现问题，及时点拨。此外，探究后的总结指导要注重结论的应用和扩展引伸。

1、生物实验教学与探究性思维  宋哲  《中学生物教学》2005年第六期

2、色素的提取和分离实验改进  王维生  《中学生物教学》2005年第四期