高中生物实验改进研究

段蔚杨

【摘要】在高中新课标中，提出生物学实验不只是单一化的教辅部分，而应发挥培养学生探究能力、增强学生科学素养的作用。尤其是实验“绿叶中色素的提取和分离”，作为一个验证性实验，除了需要引导学生操作、记录结果外，还应带领学生探究其中的可改进地方，从而培养学生的创新能力、增强学生的科学思维与严谨治学的素养。为此，本文以该实验为例，就其中的改进内容展开了研究，仅供参考。

【关键词】绿叶色素;高中生物;提取分离

作为实验性学科之一，高中生物的课程实验能起到很重要的作用，有助于理论与实践知识的顺利展开。尤其是在教学中需要教师视实验内容加以完善改进，以促进高中生更好地学习实验。例如，从教材中的提取分离叶绿素实验内容出发，予以有效完善、改进，方才可优化实验教学，带给学生别样的学习体验。

1实验改进的必要性

在高中生物中，提取、分离叶绿素的教学实验属于至关重要的一个必修必做实验，其中验证的就是绿色植物光合作用内部的色素类别及具体颜色。基于深入探究实验，来帮助学生深化认知、理解光合作用的整个过程，所以教材要求学生自主分组做实验。但在具体的教学中，尽管沿用课本实验方法可以达成目标，但是却应历经烦琐的过程，涉及复杂的原材料，所以实验耗时很长。加之课本所需的实验药品均为高浓度有机物，直接投入使用极易危害学生健康，并严重污染空气、环境等。因此，宜通过深入探索教学，来适当完善、改进该实验方案，以加快实验进程、避免污染出现。

2创新改进课堂实验

2.1在高中课本中编排的实验，一般都有历经很长时间的实践检验。但是，在具体的实验教学中，却常常发现一些实验的细节方面还需要及时改进。同时教材中也经常未详尽描述实验过程，要求进一步展开摸索、探究。例如，“绿叶中色素的提取和分离”，便可以这样加以改进完善：

（1）針对原材料选择，教材中仅提出“新鲜绿叶”“ 绿色菠菜叶”。但在具体的操作中，却发现倘若选择使用菠菜，则要求最好在和煦微风下的晴天中午或下午，深入田间直接采摘暗绿色的新鲜成熟叶子，并置于通风处经过一夜直接吹干水分。这么一来，实验效果就要优于直接购买市场上的菠菜。

（2）在画滤液细线时，应考虑通过毛笔来蘸取一定的滤液，顺着铅笔线反复来回划线以控制滤液线上存在充足的色素，并控制好滤液细线的平直性，且确保更快地晾干和分离色素。

（3）针对层析环节，课本提出向试管倾倒层析液，并向层析液插入滤纸条，通过棉塞紧塞管口或换用小烧杯并盖上培养皿展开实验。但层析液却极易触到滤液细线，又或令滤纸条发生弯曲并附着到瓶壁，导致结果不好甚至失败。所以可以这样改进实验：先通过滤纸条制作烧杯盖子，再沿滤纸条通过剪刀间隔一定长度的间距剪出缺口（控制3～4个）。当滤纸条做好后，就向烧杯盖缺口处直接插入，并盖上滤纸盖子，通过透明胶带有效固定。这么一来，除了能一起放置多张滤纸条外，还能防止滤纸条贴壁又或变弯而淹没到层析液内，以避免挥发过多层析液。

2.2针对该实验教学，还应积极鼓励学生从自身的理解认识出发，自主变更改进实验原材料、有关用具装置等，再比较一下实验完成的具体效果：

（1）在某次上实验课时，由于缺乏充足的菠菜，所以学生便混用了多种绿叶。通过添加一定的莴苣、韭菜的叶子到菠菜叶中并展开实验，发现最终的效果要优于单独使用韭菜或莴苣。当研磨韭菜后，常常酥烂且难以出汁，很难过滤获得滤液，又或在色素蘸取中载玻片容易沾上酥烂叶片;一般的莴苣叶偏黄，只有较窄的叶绿素带，会令实验效果备受影响。

（2）在某次上实验课时，某学生通过白色粉笔来取代滤纸条展开实验，竟得到很不错的效果。既验证了学生的想法，又令其好奇心得到了满足，还改善了实验效果，最终学生也成就感满满。

（3）在某次课后，学生自主探究该实验时，找出了另一种有效分离色素的方法。其中，有用到圆形滤纸条进行分离。具体方法就是先找出15cm左右直径的圆形滤纸，再在圆心位置戳出一个规则的圆形小孔。紧接着，用到课本内的滤纸条，并沿滤纸条长边用毛笔点样画线，控制色素约扩散0.2cm，再直接晾干滤液并多次重复。然后，基于长边的径卷上滤纸条，再向圆形滤纸孔内插入，并找出直径12cm或以上的培养器皿，并在层析液内浸泡好滤纸。待静置10min以后，便会在圆形滤纸条中出现四个有关叶绿素的规则同心圆。通过这个方法尽管色素分离效果显著，但实验过程却比使用滤纸条更繁杂。

2.3反思实验过程，尽管通过改进实验后，效果甚为理想且取得了成功，但在整个实验中却不乏一些弯路。例如，在原材料选择上，有历经多次试验后方才最终确定方法，以至于浪费了很多不必要的资源。又如，有关用量方面，也是历经几次试验才才最终探索成功等。所以在后续改进试验中，便要求从实验环境出发，进一步改进完善实验，以高效实施整个实验，最终践行改进的目标。

3结语

在高中生物中，有广泛涉及改进实验的工作。例如，针对实验提取分离叶绿素的基础教学，便需要适当改进实验，以引导学生在教师的正确指导下，开动脑筋自主动手，最终实现预期教学目标。所以，教师应及时革新教育观念，精心规划好教学进程。同时还应鼓励学生积极创新，变更学习方式，积极投入探究性学习、展开创造过程，从而更加高效地学习。

参考文献

[1]许珍.“绿叶中色素的提取和分离”实验的改进和创新[J].甘肃教育，2017：126.

[2]包虹.“叶绿体中色素提取和分离”实验课的案例及分析[J].生物学教学，2016（5）：34-26.

[3]刘艺灏.论高中生物“绿叶中色素的提取和分离”的实验完善[J].现代经济信息，2017（21）：423.

基金项目：本文是湖南省教育科学“十三五”规划课题“农村普通高中利用校园生物资源强化学科核心素养的研究”（课题编号XJK20CJC090）的阶段性成果之一。