论高中生物色素的提取和分离实验教学改进策略

陈淑芳

摘 要 以“色素的提取和分离”实验为研究对象，就该实验的改进策略进行研究。

关键词 高中生物；色素提取；色素分离；实验

中图分类号：G633.91 文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2016）09-0149-02

1 前言

“色素的提取和分离”是高中生物实验教学的一个内容，其旨在使学生通过观察和实验操作来初步了解和掌握叶绿体中色素的提取与分离方法，引导学生将高中生物教材与实践现象二者有效地联系起来，以充分培养学生的分析、探究和概括能力。但是教材中该部分的方法比较烦琐，操作起来麻烦，学生实际的学习效果不是非常理想，因此有必要对该实验的过程、方法、实施策略进行研究，加以改进。

2 生物教材中实验存在的不足

研磨物量不合理 在色素提取的过程中，如果学生所加入的研磨二氧化硅和碳酸钙含量不合理，那么就会影响色素提取量。比如，过多的研磨量会致使菜叶被过度磨损而降低过滤后的滤液量，或者沾在试管上的色素提取液比较多，实际毛细吸管实际吸取的量却非常有限。

提取液二次加入问题 在色素提取的时候，部分学生在运用二氧化硅和碳酸钙研磨绿叶过程中再次加入提取液时相应会得到更多的提取液，但同时制取到的色素提取液浓度亦会比较低，进而会影响色素层析的效果。

毛细吸管画滤线问题 实验研究表明，学生在用毛细吸管画滤线的过程中很难做到教材中所要求的又细又平。一节生物实验课开展下来，有大量的毛细吸管会出现损坏的问题，如果没有大量的毛细吸管来替换，那么就无法继续进行开展画滤线操作，同时滤纸也很容易被毛细吸管所划破，学生很难绘出又细又平的绿线，学生绘出的铝箱可能相互交叠或者宽窄不均匀，进而影响后续色素分离实验的效果。

滤纸长度不够 实验过程中常因所用的滤纸长度不够，加之试管中层析液比较少，使滤纸无法有效地触碰到层析液。如果通过增加层析液的量来使滤纸触碰层析液，却也同样可能使滤液细线触碰到层析液，进而影响实验的效果。

3 生物教材中实验改进的主要步骤

绿叶中色素的提取 首先，相关实验人员需要称取重量为3 g的菠菜叶片，将其剪碎并放入到研钵中；然后在研钵中加入约五分之一匙的碳酸钙和二氧化硅研磨剂以及5 ml

的无水乙醇，并进行快速、充分的研磨操作。

“擦沾法”或“盖印法”画滤线 为了可以确保滤纸上所画的滤线又平又细，可以采用“擦沾法”来进行画线。具体操作步骤为：实验人员需要先剪去宽度为1 cm的滤纸条的角端，并要确保剪取的部位距离滤纸条底端部位处有

1 cm的距离，并要对其进行180°弯折处理，接着将弯折处轻轻擦过研磨锤来沾取菠菜的叶绿素提取液，从而可确保色素提取线又细又平。如果相应的提取线色素量不足，可以在色素液干后再进行一次重复擦沾操作。该法不仅可以得到又细又平的色素线，也可以大大简化画线流程，提高画线的速率。

另外，针对“盖印法”画色素滤线的具体操作而言，其主要为：实验人员需要先剪去宽度为1 cm的滤纸条的角端，并要确保剪取的部位距离滤纸条底端部位处有1 cm的距离，并要对其进行180°弯折处理。接着可以取一个载玻片，并将其放到研钵中来沾取色素提取液，然后像盖印一样用载玻片的棱边在滤纸条折痕处按一下即可得到一条又细又平的色素滤线。如果相应的提取线色素量不足，可以在色素液干后再进行一次重复擦沾操作。

色素的分离方法 将带有色素细线的滤纸条一端朝下放入到盛有4～5 ml层析液的小烧杯中，接着根据烧杯的具体高度来将滤纸弯折180°后挂在相应的烧杯口部位处，并盖上相应的培养皿，待一段时间后即可去除滤纸条并观察色素的实际分离情况[1]。

4 实验改进后的优点

减少了实验用具 由于“擦沾法”和“盖印法”所用的色素液比较少，所以菠菜叶可以由教材中规定的5 g减少到3 g，同时所用无水乙醇提取液也有教材中规定的10 ml减少到5 ml。由于这两种色素画线法均没有用到毛细吸管，所以自然不用考虑毛细吸管的堵塞问题，同时色素液不用进行过滤，那么也就减少了漏斗、试管以及尼龙布等用具，并且也不用考虑滤液量的问题，所以大大简化了实验操作的流程。由于该实验减少了毛细血管的使用，可降低实验器材经费的支出。

简化了画滤液细线的流程 无论是“擦沾法”还是“盖印法”，学生均非常容易掌握，并且成功率非常高，最为重要的是其可以有效地实现滤液线绘画的“又细又直”特征，所以简化效果非常理想。另外，通过对“擦沾法”“盖印法”以及教材中的“毛细吸管画线法”三种滤线画法进行研究可知，其中的由“擦沾法”所得到的色素细线最细，质量最好，“盖印法”次之，教材中的“毛细吸管画线法”的效果最差，不仅粗而且不平整，是效果最差、操作最烦琐的一种滤线画法。

分离效果显著 改进后所用的50 ml小烧杯可以确保色素细线不被层析液所浸湿，并且一个烧杯可以放置多个滤纸条，它们之间也不会相互干扰。而培养皿加盖的操作比较简单，也能够有效地避免层析液挥发出去。如果按照教材中的操作，可能会因试管尺寸和滤纸尺寸的不适配而影响其测色素分离的效果，如四条色素带分不清的现象等。总之，“擦沾法”和“盖印法”等改进方法在“色素的提取和分离”实验中的合理应用大大简化了操作流程，也避免了运用尼龙布水洗后所造成的提取液增加问题，最为重要的是色素提取的效果非常理想。

5 “色素的提取和分离”改进实验的教学反思

除了上述对“色素的提取和分离”实验方法的改进外，高中生物教师也可以从改进生物教学的内容以及顺序入手等来提高生物教学的整体质量。在传统实验教学模式的熏陶下，学生逐步养成“教师怎么说，我就怎么做”的思维定式，而很少自己主动对某些实验内容提出自己的问题，所以这种制约学生思维模式发展的教学形式极大地束缚了学生能动性的发挥，影响了实验教学的效果。因此，高中生物教师必须要彻底变革传统实验教学模式的束缚，采用全新的实验教学模式来开展实验教学，以不断提升实验教学的整体质量。

比如在开展“色素的提取与分离”实验教学的时候，生物教师可以引导学生从不愿意提问、不会提问、不敢提问逐渐向自主发现、解决问题方向过渡，使学生逐步体会到学习的乐趣，促使他们积极主动地投入到实验教学中来，从而使学生由“要我学”向“我要学”发展，不断提升他们的实践动手能力。比如在剪碎叶片的时候，需要剪碎到什么程度才能增强实验效果？叶片研磨的最佳状态的判断指标是什么？可以用什么类型的无毒物质来替代有毒性的丙酮？如果滤液细线接触到层析液，那么会产生什么影响？等等，这些问题均可以有效地发挥学生的思维能力，培养和提升学生的探究能力，同时也可以有效地激发学生参与实验学习的兴趣，提高实验教学的效果。

6 结语

“色素的提取和分离”是高中生物教学中的一个重要内容，同时也是实验中的难点，其在我国各高中教材版本中均有涉及，其重要性不言而喻。在新的课程改革进程中应切实重视培养和提升学生的实验操作技能不断改进高中生物教学，重视实验操作的实效性。

参考文献

[1]林霞，张锋.“绿叶中色素的提取和分离”[J].中学生物教学，2014，14（10）：158-159.