探寻实验教学创新点 培养学生创新能力——以“绿叶中色素的提取和分离”为例

何扬建

(重庆市永川中学 402160)

实验教学是生物学教学中不可分割的重要组成部分，它是帮助学生实现由“感性认识”到“理性认识”，由“具体思维”到“抽象思维”飞跃的一个重要环节，应当引起广大生物学教师的高度重视[1]。如何在生物学实验教学中进行改革创新，使学生主动学习，乐于探究，勤于动手呢？笔者基于一堂高中生物学实验课“绿叶中色素的提取和分离”浅谈实验教学创新点的挖掘。

1 在课前准备方式上求新

1.1 实验材料选择的多元化 对实验材料的准备不是拘泥于教材，而是给学生留有思维的空间和探索的余地。如在上“绿叶中色素的提取和分离”实验课的前一天，布置学生根据实验的目的要求准备实验材料。大部分学生准备了菠菜叶，但也有学生准备了教材中没有提及的材料，如韭菜叶、萝卜叶、蒿菜叶、天竺葵叶等。这样学生一开始就进入一个主动思维而非被动接受的状态。如果一开始就限定材料，学生就只会简单、机械地去完成实验，至于为什么选择这些材料，能否用其他材料，可能很少去思考。

1.2 实验基础知识的有效铺垫 实验之前,帮助学生了解与实验有关的基础知识，可以为实验的顺利进行创造有利的条件。教师要对相关知识进行有效筛选，内容不是面面俱到,而是触及实验的实际需要。例如，对“绿叶中色素的提取和分离”实验,引导学生明确叶片的选择原则和处理方法；了解叶绿体色素是脂溶性色素，二氧化硅、碳酸钙的作用，纸层析法是一种分配层析，即利用混合物各组分在流动相和固定相两种不同溶液中的分配系数差异将它们分离。学生对所要研究的对象有一个大致的了解,能对课堂实验教学的顺利进行起到较好的效果。

2 在实验教学模式上求新

2.1 教学导入重设疑 在教学中首先给出三个问题：为什么白化苗植株不生长而会死亡？为什么同一片叶子，夏季时翠绿醉人，而秋季金黄斑斓？为什么有的植物叶片嫩绿色，有的植物叶片紫红色？让学生分析后设计实验探究；其次提出，不同颜色的叶片叶绿体所含的色素种类和含量相同吗？最后提出，可以根据什么来确定叶绿体的色素种类和含量？通过这些问题的设计，培养学生严谨的科学态度和唯实的科学精神。

2.2 课堂提问精炼 课堂提问应着眼于知识的不同角度，并注意体现知识之间的相互联系，力求采用新颖的说法，从合适的角度巧妙切入，使问题富有新颖性、启发性和灵活性，以激发学生的兴趣，引导学生积极思维。在教学时，设计了以下问题：①为什么研磨前要向研钵加适量的二氧化硅、碳酸钙、无水乙醇？为什么选择的叶片要去叶柄晾干水分？②为什么研磨时要快速、充分? ③为什么过滤时不用滤纸而用尼龙布？为什么将滤液收集到试管中后要及时用胶塞塞紧？④为什么滤纸条要放进干燥箱中充分干燥?为什么要将滤纸一端剪去两角？⑤为什么滤液细线要接近“细、直、齐”？⑥为什么不能让滤纸条上的滤液细线接触到层析液？这样的问题串可激活学生的思维，使学生能够准确掌握实验的重点内容。

2.3 实验环境宜开放 在实验教学中，创设一个民主、平等、和谐的氛围，师生之间、学生之间平等交流，学生可以充分自由地发表自己的见解或提出质疑，大胆地进行各种尝试，这样学生的创新潜能才能得到发挥。例如，提取绿叶中的色素，依照教材上的研磨法，步骤繁琐，需要较多的绿叶(5 g) 和无水乙醇(10 mL)，用到的药品种类比较多(包括二氧化硅和碳酸钙等)，研磨时要求迅速、充分，学生难以把握，而且提取液中色素含量不高，色素分离不明显。有学生将叶片直接放入榨汁机中榨取，将榨取汁液直接加入无水乙醇来获得色素滤液，滤液深绿色，色素浓度高；另有学生用水浴加热法，将绿叶剪碎加入无水乙醇，进行水浴加热提取绿叶中的色素，方法简单，效果很好[2]。再如，实验的拓展探究，学生的探究实验多种多样：探究不同绿色植物色素的种类和含量的影响；探究不同温度下色素提取液颜色及各种色素含量的影响；探究不同加热时间条件下各色素含量的影响；探究加入碳酸钙对各色素含量的影响；探究研磨对各色素的影响；探究不同层析液的色素分离的影响等。

3 在实验总结评价上求新

3.1 通过回顾实验过程评价难点 要指导学生去分析实验中每一步骤的作用，以及各步骤之间的联系，从中学习研究事物、解决问题的方法。在绿叶中色素的提取和分离的实验过程大致为：取材→研磨→过滤→划线→层析→观察。其中，注重点评如何得到四条清晰可见的色素带，让学生明了取材用不含或少含角质的新鲜翠绿的叶片，叶片用量与无水乙醇量比要适中，研磨要迅速、充分，划滤液细线重复2～3次的目的是保证滤纸上有足够的色素，滤纸一端剪去两角和滤液细线要接近“细、直、齐”是避免色素带重叠。

3.2 通过分析实验异常现象探究问题 教师常常只重视实验的成败与否而不重视对个别失败实验的原因剖析，更不重视对某些异常情况的深层次探究，使学生往往也只关注实验的结果，而忽略对实验细节的评价。如实验中，部分学生得到的色素带不完整，部分学生4条色素带颜色很浅，个别学生滤纸条上没层析出色素带。对此，教师应引导学生分析原因：研磨不充分，色素未能充分提取出来；称取绿叶过少或加入无水乙醇过多，色素溶液浓度小；未加碳酸钙或加入过少，色素分子部分被破坏；有的还提出了其他原因。鼓励学生对自己提出的方案进行尝试，并最终得到满意的结果。学生普遍感到通过对异常现象的探究，加深了对实验过程的理解。

3.3 变终结性评价为过程性评价 实验教学创新的一个重要方面就是改变实验的评价机制，变终结性评价为过程性评价；变单一性评价为多方位评价，关注学生的实验结果，更关注学生在实验中的种种表象，教师可以采用记录学生实验档案的方法实现这一转变。例如，对实验中叶片的选择，学生可制作PPT介绍选择叶片心得；具体实验中，可通过表格的设计记录实验数据，并分析绘制色素柱形图构建数学模型；实验结束后，学生可对实验过程进一步总结评价，完成实验报告。教师对学生实验中的某一个好的实验设计，一次优秀的实验报告，一组精确的实验数据，一个创见，一个小教具等，及时进行点评，并反馈给学生，使每个学生都能认识自己的优点，增强自信心，在原有基础上都有所进步。