分析教材敢于突破教材——绿叶中色素的提取与分离教学案例

1、绿叶中色素的提取与分离实验课教学案例襄阳东风中学 张娟一、案例背景：授课班级是一所普通中学的非重点班，学生们刚经历完一场失败的中考，不少学生在进入高中时就没有很强的学习动力。加之学习基础比较差，学习习惯、语言表达、阅读理解等方面都比较薄弱。班级的学习氛围不浓，同学之间没有形成较好的学习伙伴关系。高中之前学生对生物学科接触不多，部分学生没有学习兴趣，加之高一生物学习内容是分子与细胞，比较抽象与生活经验联系不紧，更难激发学生学习生物学的兴趣。学生在平时的课堂学习中处于基本听懂，应付考试的状态。二、案例主题：为了参加襄阳市组织的青年教师优质课（说课）比赛，我准备了这次实验课。比赛文件希望青年教师自主

2、对教材中的实验进行科学合理的改进，再考虑到我的学生的学习状况和特殊性，我力求保证实验效果的基础上简化实验步骤，让学生多动手，促进同学间的合作与交流，并借此机会激发学生学习生物学的兴趣。三、案例过程：1、 课前准备认真研究教材推荐的实验原理和方法：无水乙醇提取叶绿体中的色素，纸层析法分离四种色素，得到四种颜色的色素带。多次实验并结合往届教学中学生的实验效果，发现研磨碎叶片加无水乙醇过滤提取色素，很容易使色素破坏导致最后的色素带很浅或者没有，学生会很失望，严重影响对生物这门本来就是实验性学科的兴趣。结合生活中的经验，剪开或者掐开绿叶边缘就有绿色的液体流出，而这液体中就有叶绿体中的色素，设法获得较整

3、齐的一条绿叶带，就可以用纸层析法得到分离开的四种不同颜色的色素。用生物实验室常有的载玻片从剪开的绿叶边缘用力的均匀的按压下去，就可以在滤纸上获得一条理想的绿叶带。教材推荐的层析液是石油醚、丙酮和苯按照20:2:1的比例混合制成或者93#汽油，苯对人体的毒害性最近相关报道比较多，我就在思考，苯的挥发性很强，在层析液中所占比例很少，如果去掉苯，仅用石油醚和丙酮如何呢？经过多次实验，发现石油醚:丙酮=10:1混合制成的层析液就有很好的达到分离色素获得明显的四中色素带的目的。结合上述的改进，本次验证性实验就变成操作简单，毒害减小的简单实验，如何在此基础上多让学生动手操作，同时促进同学间的交流和合作呢？

4、我在每次买材料进行改进实验探究时，就发现在春暖花开的季节，教材推荐的材料菠菜很难买到，这让我萌生了一个疑问：除了菠菜，其他的绿叶能不能作为实验材料，并且也能获得较好的实验现象？如果可以，那么以后准备这个学生实验是就变得更简便。同时我的学生在得知要做这个实验时，曾问过一个听上去很傻的问题：苋菜的叶子刚长出来是全绿的，后来中间大部分变成红色了，红色的叶子中有叶绿体吗？还有同学问到韭黄蒜黄的叶子是黄色的，叶肉细胞中有叶绿体吗？尽管作为教师我们都知道自然状况下不管叶子呈现出什么颜色，作为植株的营养器官，叶都要进行光合作用。现在给学生们系统解释这个叶子颜色和它与光合作用的关系是太早了，学生难于接受。那么

5、我就想到，我在准备材料时就多选几种不同的叶片，力求达到我开展本次实验的目的。材料：大白菜叶、油菜叶、红色苋菜叶、蒜黄、菠菜（新鲜和放置至变黄萎蔫的）（每小组需各种材料一棵或者一片叶即可，实验当天购买分发到组）药品：每组石油醚10ml、丙酮1ml(或者按10:1体积比准备) 用具：剪刀一把、载玻片一枚、小烧杯一只、10ml量筒一个、培养皿盖一个、滤纸三张、直尺一把、白纸一张、胶水2、展开教学2.1实验前的引导：教师：叶绿体中有几种色素，他们分别是什么？（学生提前预习查阅书本介绍）学生：四种，胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a和叶绿素b教师：今天我们就亲自从绿叶中分离出这四种色素，看看他们的颜色也是什么！

6、（组织学生快速熟悉实验原理和基本步骤）教师：书上介绍的提取色素的方法比较复杂，老师提前做了发现成功率不高，现在我们来改进以下：生活中我们在摘菜和切菜时会发现叶肉细胞中的色素就会溢出，我们的指甲中会残留绿色的物质，这其实就含有叶绿体中的色素。模仿切菜的方法，将叶子折叠二到三次后剪开一个缺口，盖玻片挤压，可直接在剪好的滤纸条上获得整齐色素带，风干后再次重复操作色素量足够多。（组织学生在一张滤纸上尝试）教师：制备好的带绿液带的滤纸条仍然是通过纸层析法分离色素，注意绿液带不能没入层析液，以免色素溶于层析液在滤纸上得不到色素带。大家注意实验台上只有石油醚和丙酮两种溶液，这是我们的一个改进，减少苯的使用，

7、即石油醚:丙酮=10:1,仍然可以有很好的分离效果。注意丙酮也有一定的毒害性，在配好层析液等待实验结果时一定要用培养皿盖把层析液盖住，以防层析液过度挥发，影响实验结果，对身体也有害。同学们一会儿实验可以检验我们的这个改进是否合理。同时，同学们肯定也注意到实验台上有五种不同的蔬菜：大白菜叶、油菜叶、红色苋菜叶、蒜黄、菠菜，菠菜有新鲜和放置萎蔫开始变黄的两种。结合本次实验原理，利用这些材料我们可以提出哪里问题进行探究呢？（鼓励小组讨论，积极发言）教师总结：我们就确定两个问题：探究适合做色素提取与分离实验的绿叶；谈及衰老叶片中色素含量的变化。教师：这两个探究实验的自变量分别是什么？学生：不同材料的绿

8、叶、绿叶的新鲜程度教师：设计实验时要遵循那些原则？学生：单一变量，对照原则2.2实施实验：学生开始实验，实验室顿时热闹、繁忙起来。有些组理解比较透彻，小组内分工也明确，顺利开展实验，但有些组不知从何下手，教师可针对性的再加以引导和说明实验原理和步骤。还有些组两位组员都在那里一张一张的剪滤纸条，没能协调分工，其他组都出实验现象了，他们连绿叶带都没做好。老师可以帮助他们完成分工协调，让学生在做的过程中体会老师所谓的“分工合作”事半功倍。有一个组的两个同学因为太专心想看到四个色素带的出现，眼睛凑近小烧杯，也忘记加上盖子以防层析液挥发，教师立即指出，并重申加盖的原因。2.3展示实验结果、总结实验结论组

9、织学生在准备好的白纸上粘贴滤纸条，选取效果明显有代表意义的展示给同学们观看教师：我们可以看到在滤纸条上分离出四种色素带，从上到小依次是：橙黄色的胡萝卜素、黄色的叶黄素、蓝绿色的叶绿素a和黄绿色的叶绿素b，由分离原理我们可以推测，在层析液中溶解度最高的是？为什么学生：胡萝卜素，因为它在相同时间里，在滤纸上扩散最快教师：同学们比较自己做的不同绿叶的色素带，哪种绿叶的色素带最明显？学生：新鲜菠菜、油菜、大白菜；最好的是菠菜和油菜，其次是大白菜，苋菜挤出的虽是红色带也分离出明显的四种色素带教师：同学们观察的很仔细，那么下届的学生再做这个实验，老师就可以借鉴你们的实验结果，除了菠菜，还可以用油菜、大白菜

10、。那么衰老的叶子中色素的变化如何？学生：新鲜的菠菜分离的四种色素很明显，色素带较宽，而开始变黄的菠菜叶色素含量明显减少，颜色也很浅。教师：同学们观察仔细，分析的也有一定道理。衰老的叶片中叶绿体中色素含量减少。但是我们的对照实验不够精确，同学们分析一下我们哪里不够精准？学生讨论交流后形成答案：制备绿叶带时，用载玻片挤压时很难做到新鲜叶和衰老叶出汁量相同，没有做到严格的单一变量。教师：分析的很好，但是我们纵观全班同学的实验结果，可以初步做出这个推测。那么事实是不是如我们初步探究的这样呢？同学们可以在课后查阅相关资料，找到确切的答案！我等待同学们的答案。四、案例反思：1、 为了完成这次竞赛课，我花了近两周时间，在正常课程之余，在实验室里做了很多次的尝试、失败、改进、再尝试、查阅资料、再改进直到形成成熟的方案，达到理想的结果。这个过程也是我的一次进步和提升。如果没有这次市里的竞赛课，也许我组织十次这个实验，就只会是一个按部就班的验证实验。自己的探究和创新能力不能提升，学生也不会收获如此之多。如果我们能把每节课都当成一次市级竞赛课甚至省级竞赛课，那么进步将是日新月异的。2、 学科知识只是一个媒介，我们教学最根本还是教会学生学习，交流和表达。这次课我从学生的实际情况出发，针对学生的薄弱方面设计环节，当同学们拿着自己的