中学生物实验教学案例的设计与

摘 要：生物是一门以实验为主的基础学科,实验教学在中学生物教学中占有举足轻重的地位.本文以叶绿体中色素的提取和分离的实验为例,分析实验教学案例的设计过程,帮助学生掌握科学的实验方法,提高探究问题及实验操作的能力.

关 键 词：中学生物；实验教学；教学案例；设计

一、生物实验教学案例的设计

1.设计实验：叶绿体中色素的提取和分离

1.1教学内容分析

叶绿体中色素的提取和分离实验是中学生物实验教学的重点和难点,重点是初步掌握提取和分离叶绿体中色素的方法,探索高等植物叶绿体中有几种色素,并能够对叶绿体中色素的种类及颜色进行区别；难点是对提取和分离叶绿体中色素实验原理的理解.由于以往学生虽听说过有关叶绿素的知识,但却从未亲自提取和分离过各种叶绿体中的色素,因此,该实验的设计,既可以激发学生学习生物的热情,又能够加深和巩固所学知识.

1.2实验设计目的

（1）初步掌握提取和分离叶绿体中色素的方法.（2）探究叶绿体中色素的基本种类,并能够对叶绿体中色素的颜色进行区别.（3）通过实验,引导学生将书本知识与实验现象联系起来,提高学生的实验操作技能,培养学生观察问题、发现问题、探究问题、解决问题的能力以及团队合作精神.

1.3实验设计的原理

（1）叶绿体中的色素在有机溶剂无水乙醇或丙酮中能够发生溶解,因而可以通过无水乙醇或丙酮将色素从叶绿体中提取出来.

（2）叶绿体中的色素种类繁多,且都能够在层析液中发生溶解,但由于受层析液中溶解度的影响,溶解度低的随层析液在滤纸上扩散速度慢,而溶解度高的在滤纸上扩散速度快.因此,可通过纸层析法将色素从叶绿中分离出来.

2.实验方案的实施

2.1材料用具的准备

（1）实验材料：新鲜浓绿的菠菜

（2）实验仪器及试剂：干燥的定性滤纸、玻璃毛细吸管、脱脂棉、试管架、试管、烧杯、漏斗、研钵、药匙、棉塞、剪刀、铅笔、天平、直尺、无水乙醇或丙酮、层析液、碳酸钙、二氧化硅等.

2.2实验操作步骤

（1）提取色素.首先用天平称取5g的绿叶,剪碎,放入研钵中.然后将少许碳酸钙、二氧化硅放入研钵中,再加入10ml无水乙醇或丙酮,使研磨充分,溶解迅速.接着向小玻璃漏斗中迅速倒入研磨液,并在漏斗基部放少许脱脂棉.最后,将滤液收集到小试管中,并及时用棉塞将试管口塞紧.

（2）制备滤纸条.用剪刀将干燥的定性滤纸剪成长条形,在滤纸条的一端剪去两角并做好标记,用铅笔在距滤纸条一端的1cm处画一条细横线.

（3）画滤液细线.用玻璃毛吸管吸取少量滤液后,沿着铅笔线均匀地画一条细而直的滤液细线.待滤液干后,可重新画一两次.

（4）分离色素.向烧杯中倒入3ml层析液,将滤纸条轻轻插入层析液中,并将培养皿盖在小烧杯上.注意滤纸条有滤液细线的一端应朝下,滤液细线不能触到层析液.

（5）观察实验结果.注意观察烧杯内滤纸条上有色素带的数量及颜色,并记录观察到的实验结果.

3.教学过程

（1）创设情境,提出检测设

通过创设一种让学生主动观察、思考、探究的学习情境,引导学生进入课题,激发学生的探究.教师可联系学生的生活实际,创设生活的教学情境,如,以学生生活中所见的不同季节叶子颜色的变化为情境提出问题：“为什么叶子在夏天是绿色的,而在秋天却是的?”,然后进一步引导学生：秋叶中的色素称为叶黄素,叶子从绿变黄主要是叶子中的色素发生了变化.继续提问：“叶黄素是否仅存于的秋叶中,绿叶中是否也存在呢?”接着在此基础上,组织学生讨论,引导学生提出检测设.最后教师引出本次实验：叶绿体中色素的提取和分离,对学生提出的各种检测设进行验证.

（2）师生互动,共同探究

该实验属于引导探究性实验,因此,学生可以根据教材中具体的实验操作步骤进行操作,也可以按照教师的引导启发,自己设计实验,但不能盲目的进行实验操作,必须明确实验操作目的,遵循实验操作方法.教师可通过基本的知识讲解与实验演示,引导学生积极思维,主动参与实验设计过程,培养学生探究问题以及实践操作能力.

（3）组织讨论,活跃思维

当实验结束后,教师首先要肯定学生的实验劳动成果,对于优秀的学生予以表扬,并以小组为单位,报告自己的实验结果,然后教师将各小组的实验结果汇总起来,并让学生对此进行深入地讨论,拓展学生的思维,引导学生得出结论.如：除了教材中提到的菠菜外,还可选用什么叶作为实验材料?实验成败是否与色素提取量的多少有关?若滤纸上的滤液细线触到层析液,又会有什么情况出现?等.

二、实验教学案例设计的分析与反思

实验教学的目的并不在于引导学生得到统一的实验结果,而在于引导学生主动地参与实验过程,探究实验过程,从实践体验中掌握科学的探究方法和实验方法,培养严谨的科学态度,提升学生的思维水平,培养学生实践动手能力、创新能力以及合作的精神.

在进行实验操作前,教师应让学生了解叶绿体色素是可以在无水乙醇或丙酮等有机溶剂中溶解的有机物,明确实验的原理,碳酸钙、二氧化硅、无水乙醇或丙酮在实验中的作用,把握实验的注意事项.在实验过程中教师要引导学生去分析实验中每个步骤的作用,提示学生实验操作时要按照规定要求进行,等等.