生物學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的實踐科學(xué)，隨著新課改的逐步推進(jìn)，生物學(xué)實驗教學(xué)在教材中所占比重逐步增大。而我們以往的實驗全是讓學(xué)生按照預(yù)先設(shè)計好的方案實施，沒有給學(xué)生分析成敗和勇于創(chuàng)新的空間，這與新課改理念背道而馳。根據(jù)“學(xué)生為主，教師引導(dǎo)”的新課改理念，我校積極構(gòu)建以學(xué)案導(dǎo)學(xué)為基礎(chǔ)的探究式生物實驗教學(xué)法，鼓勵學(xué)生創(chuàng)新和探究。

 

1．教材實驗分析

 

1.1教材實驗的地位與作用

 

“綠葉中色素的提取和分離實驗”是高1必修1新教材(人教版)第五章第四節(jié)《能量之源―光與光合作用》中的實驗。做好綠葉中色素的提取和分離實驗，既有助于學(xué)生更好地了解光合作用中光合色素的種類和顏色，加深學(xué)生對光合作用的理解；又能有效調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)孩子們主動探究、合作交流、反思總結(jié)等科學(xué)素養(yǎng)。

 

1.2教材實驗的不足之處

 

（1）菠菜不是四季都可買到

 

（2）研磨時，用10毫升無水乙醇，耗費(fèi)材料

 

（3）藥匙取SiO2和CaCO3，份量難以掌握

 

（4）毛細(xì)吸管常堵塞或損壞

 

（5）等濾液細(xì)線干燥后再次劃線，耗時

 

（6）裝層析液的燒杯容易損壞，且斜插濾紙條，色素很容易溶解到層析液中

 

2．學(xué)情分析

 

必修1第3章《細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)》的教學(xué)活動中，學(xué)生已經(jīng)熟悉了綠葉中色素的相關(guān)知識，而且，高中生已經(jīng)具備基本的實驗操作技能和實驗創(chuàng)新能力，對未知知識充滿好奇。因而，鼓勵孩子們合作探究，對該實驗進(jìn)行大膽創(chuàng)新和改進(jìn)完全可行。

 

3．改進(jìn)實驗

 

3.1 實驗器材

 

3.1.1 傳統(tǒng)材料、用具和藥品

 

干燥的定性濾紙、試管、棉花、研缽、剪刀、10毫升量筒、天平、無水乙醇、層析液、二氧化硅、碳酸鈣、培養(yǎng)皿、表面皿、試管架等

 

3.1.2 創(chuàng)新材料、用具和藥品

 

新鮮韭菜、喜之郎CiCi果凍杯、250mL可樂瓶、美工筆、離心管、電吹風(fēng)、牙簽盒

 

3.2 實驗原理及裝置說明

 

3.2.1實驗原理

 

綠葉中的色素能夠溶解在有機(jī)溶劑中，所以，用無水乙醇提取綠葉中的色素。同時，不同色素在層析液中的溶解度不同，且溶解度與擴(kuò)散速度成正比。因此，色素會隨層析液在濾紙上的擴(kuò)散而分離。

 

3.2.2創(chuàng)新裝置圖

 

3.2 實驗過程

 

3.2.1 實驗準(zhǔn)備

 

運(yùn)用信息技術(shù)，師生合作收集資料，設(shè)計“綠葉中色素的提取和分離”課前探究報告單，依據(jù)學(xué)生興趣設(shè)立若干探究小組，針對學(xué)案中某個問題進(jìn)行自主探究，并利用信息技術(shù)交流和記錄實驗。
3.2.2 實驗操作

 

各組根據(jù)前期準(zhǔn)備，設(shè)計和操作實驗，并完成實驗報告（附：表3）。教師認(rèn)真觀察并及時指正學(xué)生的操作失誤。然后，各組代表運(yùn)用信息技術(shù)展示本組成果，集體分析實驗成敗的原因。

 

3.2.3 課后提升

 

課堂未討論完、未驗證、有遺憾的內(nèi)容……課后完善，并完成表格（附：表4）。

 

3.3 實驗結(jié)果及分析

 

3.3.1 實驗結(jié)果

 

如下圖所示：可以明顯看到四種色素

　　　　　　胡蘿卜素         葉黃素    葉綠素a、b

 

3.3.2 實驗創(chuàng)新改進(jìn)之處

（1）取材：韭菜代替菠菜，突破季節(jié)限制。

（2）研磨順序：5g韭菜+SiO2+CaCO3先研磨，再加5mL無水乙醇充分研磨。

（3）劃線：美工筆代替毛細(xì)吸管，克服毛細(xì)吸管易堵塞和損壞的缺點。

（4）干燥：吹風(fēng)機(jī)吹干濾液細(xì)線，省時。

（5）層析：自制層析杯代替燒杯，防止玻璃容器損壞。

4．教學(xué)反思 

以學(xué)案導(dǎo)學(xué)為基礎(chǔ)的探究式生物實驗教學(xué)，遵循學(xué)生身心發(fā)展規(guī)律，讓學(xué)生成為課堂的主人，同時，教師及時、有效的引導(dǎo)確保了探究效率。這種教學(xué)模式重視學(xué)生自主學(xué)習(xí)，且強(qiáng)調(diào)教師對學(xué)生的尊重和引導(dǎo)；不僅幫助學(xué)生掌握基本的實驗操作技能，而且鼓勵學(xué)生合作交流及創(chuàng)新，加深對知識的理解。學(xué)生從“菜單”中選擇感興趣的問題進(jìn)行探究，自主設(shè)計并實施實驗方案，充分滿足學(xué)生自我探索、自我思考、自我創(chuàng)新、自我表現(xiàn)的心理需求。通過對實驗過程的理論分析和具體操作，培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維的縝密性。同時，師生及時交流和分析實驗結(jié)果，幫助學(xué)生初步形成創(chuàng)新性思維，提高合作力度。特別是學(xué)生在自制層析杯的過程中，切實接受環(huán)保教育，社會責(zé)任感無形中增強(qiáng)。當(dāng)然，該教學(xué)模式也存在不足，例如：學(xué)生需要花更多的精力來探究實驗。因此，在今后的實踐教學(xué)中，我們要進(jìn)一步完善該教學(xué)模式。 

 

     表2   “葉綠體中色素的提取和分離”課前探究菜單

實驗名稱

研究項目

參考意見

葉綠體中色素的提取和分離

實驗材料

因時制宜，研究菠菜的替代材料

韭菜、七里香、蘿卜葉

藥品

無水乙醇用量的研究

 

研究研磨時藥品的添加順序

 

層析液密閉性的研究

自制層析液密閉儀器

實驗儀器和裝置

劃線工具的研究

 

操作方法

劃線要細(xì)、齊的研究

 

實驗步驟增減的研究

 

表3  實驗報告

年級：         班級：           姓名：          

 

時間：自          起至         止

 

【實驗名稱】                                                                  

 

【實驗原理】                                                                   

 

【實驗方案】                                                                   

 

                                                                               

 

（實驗步驟、目的和預(yù)期）                                                            

 

                                                                                

 

                                                                                

 

【創(chuàng)新亮點】                                                                     

 

                                                                                  

 

（實驗材料）                                                                    

 

                                                                                

 

【結(jié)果分析】                                                                   

 

                                                                                

 

【教師意見】                                                                     

 

                                                                                

 

                                                      組長簽字          

表4   學(xué)生交流總結(jié)表

實驗名稱

研究項目

參考意見

葉綠體中色素的提取和

 

分離

實驗材料

因時制宜，研究菠菜的替代材料

5g韭菜

藥品

無水乙醇用量的研究

5mL無水乙醇

研究研磨時藥品的添加順序

先加韭菜、CaCO3和SiO2研成勻漿，

 

再加5mL無水乙醇，充分研磨

層析液密閉性的研究

自制喜之郎果凍杯裝層析液

實驗儀器和

 

實驗裝置

劃線工具的研究

美工筆畫濾液細(xì)線；每次劃線完畢，用電吹風(fēng)吹干

劃線要細(xì)、齊的研究

劃線過粗，色素擴(kuò)散空間不足；劃線不

 

齊，色素擴(kuò)散時可能相互覆蓋

實驗步驟增減的研究

牙簽盒噴灑藥品，不用藥匙取藥

不用鉛筆劃線，直接折疊濾紙條

電吹風(fēng)將濾紙條吹干，節(jié)約時間

本文來自：逍遙右腦記憶 http://www.portlandfoamroofing.com/gaozhong/171918.html

相關(guān)閱讀：生物科學(xué)素養(yǎng)在高中教學(xué)中的滲透