基于叶绿素提取方法针对中学生物实验的改进建议

郑艳

摘 要：以“叶绿素提取实验”为例，通过对中学与大学生物实验教材的对接情况，以及中国与美国的教材中该实验的所处地位，为中学生物实验提出改进建议，使其更加生活化、技能化，做好初等教育与高等教育的无缝对接。

关键词：叶绿素 中学 生物实验

生物学人类认识和改造世界的重要手段，是推动科学事业前进的伟大力量[1]。从上世纪六十年代中国首次成功合成牛胰岛素，到参与人类基因组计划，这些都是中国生命科学的里程碑。作为初等教育的必修科目，实验课程是生物学科的重要基础与发展方向，一方面，实验可以帮助学生更好的掌握理论知识，另一方面，扎实的操作技能也是迈进高等教育的垫脚石。笔者通过总结多年教学过程中遇到的实际问题，结合对教材和大纲的探究，以叶绿素提取和分离实验为例，提出一些课程改进意见，以期切实提升学生学习生物的兴趣和能力。

一、初等教育与高等教育“叶绿素提取实验”的比较

中学生物实验课程设置的目的是在学习生物知识、掌握基本操作技能的基础上，具备独立解决问题的能力。但在实际教学过程中，并不能得到理想的结果。对比高中实验课本和高等教育教材《环境科学与工程 实验教程》中叶绿素提取实验，笔者提出以下几点原因[2]：

1.实验说明简略，不便理解。初等教育和高等教育教材编写一致，但是《环境科学与工程》会详细说明各个步骤的目的，便于大学生自主学习；而初等教育则因为考纲、课时安排缺少相应说明。同时，刻板的步骤分解、以及相关溶剂的安全性问题也不利于激发学生的探索热情。

2.实验操作复杂，难以把控，容易失败。叶绿素分离实验的一个步骤：用毛细吸管蘸取色素提取液在滤纸上画线。对于学生来说，画线“细、齐、直”的要求操作难度较大，而且对实验结果至关重要；色素层析实验中，试管壁上残留的层析液以及添加量都对实验的成败具有重要影响。

改进初等教育生物实验教材，使其在符合教学大纲的前提下，更加有利于激发学生对科学知识的探求欲，可以借鉴美国的实验教学经验，因为后者在此拥有大量成功案例以及较为成熟的体系。

二、国内外“叶绿素提取与分离”的内容与版面的比较

笔者以人教版生物教材《必修1·分子与细胞》 和美国Hill教材《Biology-The Dynamics of Life》为例，分别对“叶绿素提取和分离”实验进行比较[3]。

从表2-1中可以看出人教版教材重理論、轻实验，实验只是理论教学的一种“引入导读”，而不是学习目的；严格遵从内容教条，形式单一的“实验三大步”：实验目的—实验内容—实验结果。并且所需工具、材料不是寻常可见的，不易引发学生对日常事物的联想与思考；操作方法繁琐且易失败，不利于提高普通中学生的实验技能和学习兴趣（表2-2）。美国的Hill教材则是将理论与实验有效融合，促进融会贯通；实验工具及材料便于利用身边物品代替，步骤简便易操作，而且减少了研磨叶片时带来的安全问题，实验结果分析侧重现象规律，有利于培养学生的发散思维。

三、“叶绿素提取与分离实验”的改进的建议

根据以上提出的教材编写、实验结构这方面的问题，笔者提出以下改进建议：

1.生物学实验课程在教材编写时给予更大的关注，而不只是作为一个“课题导入”实验。

2.可以适当添加利用生活用品开展的实验探究部分，激发学生从生活中发现问题的兴趣和能力。

3.实验讨论可通过启发学生对现象产生的原因进行总结，激发其发现问题、探索规律的兴趣。

4.通过相应的教学考核，增强学生的实验操作技能。

参考文献

[1]何小玲，黄君红，卢建筠.等分子生物学与高中生物学教材的衔接问题研究[J].湛江师范学院学报，2002（06）：120-123.

[2]郝茂贤.两个高中生物实验的改进[J].实验教学与仪器，2016（S1）：77-78.

[3]蒋晨康，李连杰.中美高中生物教材“叶绿素提取和分离”实验的比较研究[J].中学生物学，2016（11）：70-71+73.