由“绿叶中色素的提取与分离”浅谈生物实验教学
陆 帅
摘要：本文通过 “绿叶中色素的提取和分离” 实验案例，论述了提高生物实验教学效率的策略。
关键词：色素 提取和分离 实验教学 教学策略
实验课不仅是锻炼学生实践能力的重要途径，更是激发学生探索兴趣、培养学生创新精神的切入点。要学好生物学，必须重视实验，如何提高实验课的教学效率是生物学教师必须时刻反思总结的问题。为提高生物实验教学效率，通过反复实践，以“绿叶中色素的提取和分离”为例，提出以下几点建议。
1 明确实验目的，透彻分析实验原理
本实验的目的是要让学生自习观察分离出来的不同色带，区分色带的不同颜色、分布顺序和宽窄，思考其中的原因。本实验的原理可分为“提取”和“分离” 两部分，对提取原理学生较易理解，绿叶中的色素能溶解在有机溶剂无水乙醇中。分离原理较抽象，可放在分离实验操作后用通俗易懂的比喻来阐述。滤纸条相当于跑道，滤液细线中的色素相当于运动员，滤液细线的位置相当于跑道中的起跑线。由于色素在层析液中的溶解度不同，造成它们跑步的速度不同，溶解度高的色素随层析液在滤纸上扩散得快，跑在滤纸条的上端，这样滤液细线中的色素就可分离形成不同的色素带。只有明确了目的，透彻理解了原理，才能使学生产生积极的学习动机，思维才会有方向。
2 课前做好准备，精心设计好实验装置和步骤
教师应在课前做好充分准备和做好预实验，从中发现问题并找到解决问题的最佳途径。通过课前反复实验发现，在分离色素的过程中，教科书中采用试管作为层析装置，或是用小烧杯代替试管，用培养皿盖住小烧杯，均容易造成滤液细线触及层析液或滤纸条贴壁，造成实验的失败。因此可将装置改为简易层析瓶，用滤纸封住烧杯口并用透明胶固定好，用小刀在滤纸上刻出间隔合理的多个缺口，用于插入和固定滤纸条。这样的装置制作简单并具有较多优点，如：可同时放置多个滤纸条且位置固定，避免了滤纸条贴壁或相互交叠导致实验失败；减少了层析液挥发；便于课后统一回收层析液等。
在色素分离试验中，发现滤纸条上的色素带颜色较淡，可能的原因有很多，可能选择的材料本身含色素少，也可能有操作上的问题，例如：研磨不充分或滤液细线没有多画几次，使滤纸条上色素含量少。为了使滤纸条上的色素含量多，提高实验的成功率，可在课本的步骤中多加一步萃取的操作。在获得色素提取液后，可在试管中加1~2mL层析液，静置一段时间，由于色素在层析液中的溶解度更大，可在试管上层获得较浓的色素提取液。画滤液细线时，蘸取上层色素提取液，可在滤纸上画上更多地色素，使实验结果更明显。为了得到细、齐、直的色素带，可用蘸水笔代替毛细吸管，或用盖玻片一侧蘸取滤液，压按在滤纸条上。
3 规范学生实验操作技能
在生物实验中，规范学生的实验操作技能是一项基本要求，也是培养学生科研能力的基础。教师首先应努力提高自身的实验素质，对要使用的仪器、设备做到规范操作，实验操作方法步骤做到科学严谨。在规范学生的操作技能时，应避免冗长的纸上谈兵式的操作讲解。为了提高实验课效率，教师可在课前制作好基本操作和实验步骤的视频，在课堂上播放给学生看并做适当点评，提出相关要求。视频信息比繁琐的理论要求更直观，也更易让学生接受。
4重视培养学生的探究精神和创新能力
目前在生物学实验教学中, 基本上安排的是验证性实验。验证性实验有其好处，比如具有明确的实验目的、标准规范的实验步骤，而且可控性强，在做实验的学生比较多的时候方便教师管理，安全性也较好。但验证性实验，也具有一定的弊端，主要在于束缚了学生的思维，尤其是创新思维，在事先知道实验结果的情况下，学生的兴趣下降，缺少兴奋性。而探究性实验比验证性实验更能体现生物知识的趣味性，因此在实验中能让学生自主设计一些探究性问题，会明显提高学生的兴趣，培养起他们的创新意识。例如在本实验中，可引导学生发现探究性问题：如选择不同实验材料对实验有何影响呢？如果用圆形滤纸代替滤纸条会出现怎样的现象呢？如何设计装置等问题，并在课前准备好不同的材料给学生自主选择，如黑菜、菠菜、黄芽菜内叶、外叶等。实验的设计实施过程中，学生可以组成相应的小组，分别探究不同的问题，有助于培养起合作精神和团队精神。
在高中生物实验教学中，教师应该一方面注重传统验证性实验的开展与实施, 以培养学生的实验操作技能；另一方面也要将验证性实验探究化，以更好的培养学生的探究意识和探究能力。只有这样，教师在进行实验教学时，才能使学生不仅获取知识，而且学会获取知识的方法，提高解决问题的能力。
5 重视实验后的交流展示环节，培养学生分析和交流表达能力
在完成实验后对实验结果的展示交流是提高学生分析能力的重要环节。学生可进行组内讨论，组间交流，并将获得的实验结果在班级内展示，对实验操作的规范性进行评价，对实验的现象是预期的还是意外的进行分析，对实验的结论进行总结与归纳，并对实验的改进或创新提出自己的看法。例如：获取的色素带颜色为何较浅甚至得不到色素、色素带为何不平直，有何改进措施等问题。学生通过交流可分析出多种原因：如研磨不充分，没有加二氧化硅或碳酸钙，滤液细线没有重复多画几次，滤液细线可能触及层析液等问题，这样能拓展学生的思维，培养学生严谨的学习态度。
（总之，新课程中的实验是高中生物教学中的重要内容，是培养学生思维能力和实践能力的重要手段。教师只要着眼于使学生掌握生物实验的思想方法，提高学生的科学素质，不断探索生物实验教学的规律，切实提高生物实验教学质量，就能使实验教学生动活泼而且充满创造激情，为学生的全面发展提供有利条件。）
（本文发表于《生物学教学》2013年第9期）