徐金鵬

“綠葉中色素的提取和分離”實(shí)驗(yàn)是人教版普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)教材必修一第五章第4節(jié)的教學(xué)內(nèi)容，此實(shí)驗(yàn)主要目的是讓學(xué)生掌握綠葉中色素的提取和分離技術(shù)以及探究綠葉中色素的種類。該實(shí)驗(yàn)具有材料常見、容易操作，步驟雖多現(xiàn)象明顯的特點(diǎn)，且為學(xué)習(xí)光合作用的基礎(chǔ)，因此是高中必做的實(shí)驗(yàn)之一。實(shí)際教學(xué)中，學(xué)生據(jù)教科書做正確實(shí)驗(yàn)的同時(shí)，也安排學(xué)生做“錯(cuò)誤”實(shí)驗(yàn)。學(xué)生通過做兩組對照實(shí)驗(yàn)，不僅熟悉了正確的實(shí)驗(yàn)步驟，也同時(shí)理解了錯(cuò)誤步驟對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。

1 設(shè)計(jì)思路由來

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師先講述實(shí)驗(yàn)的原理和目的要求，然后精析實(shí)驗(yàn)步驟及每步操作的理由，最后讓學(xué)生分組完成實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)室里，多數(shù)小組很快正確完成了實(shí)驗(yàn)，在剩余的時(shí)間里，個(gè)別小組甚至還又重做一遍。實(shí)驗(yàn)中有一些小組出現(xiàn)錯(cuò)誤的操作步驟，如“提取色素時(shí)未加無水乙醇”、“分離色素時(shí)濾液細(xì)線浸沒到層析液中”等情況。教師進(jìn)行嚴(yán)厲批評，同時(shí)給出正確的步驟并讓學(xué)生及時(shí)改正，這些學(xué)生則在指導(dǎo)下順利完成了實(shí)驗(yàn)。

在考試時(shí)出題者會(huì)給出一些錯(cuò)誤的實(shí)驗(yàn)步驟，讓學(xué)生預(yù)測可能出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，學(xué)生都不能很好回答。

課本上正確實(shí)驗(yàn)步驟應(yīng)是在不斷總結(jié)的錯(cuò)誤步驟基礎(chǔ)上提出的，而學(xué)生缺乏對錯(cuò)誤步驟的體驗(yàn)，那么能否在實(shí)驗(yàn)室里讓學(xué)生也作一些“錯(cuò)誤”實(shí)驗(yàn)來加強(qiáng)對異常結(jié)果的觀察和感悟。在后來的本節(jié)教學(xué)中，筆者讓每小組在完成正確實(shí)驗(yàn)的同時(shí)，改變某個(gè)步驟制造一組“錯(cuò)誤”實(shí)驗(yàn)，并讓學(xué)生比較兩組實(shí)驗(yàn)的結(jié)果差異，進(jìn)而理解實(shí)驗(yàn)步驟對結(jié)果的影響。最后讓不同小組進(jìn)行結(jié)果交流，讓學(xué)生從多方面理解“錯(cuò)誤”實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的“錯(cuò)誤”現(xiàn)象。在這種實(shí)驗(yàn)安排中，既加強(qiáng)了學(xué)生的分組合作意識(shí)，也培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新思維和探究問題的能力。

2 安排“錯(cuò)誤”實(shí)驗(yàn)

在實(shí)驗(yàn)前，各小組仔細(xì)分析課本實(shí)驗(yàn)的前四步，讓學(xué)生選取感興趣的實(shí)驗(yàn)步驟，并設(shè)計(jì)相應(yīng)的“錯(cuò)誤”實(shí)驗(yàn)。經(jīng)過各組討論和教師的提示后，學(xué)生設(shè)計(jì)的“錯(cuò)誤”實(shí)驗(yàn)大致有以下幾個(gè)方面：

提取綠葉中的色素：稱取綠葉質(zhì)量的不同、清水代替無水乙醇的情況、不加碳酸鈣的情況、不加二氧化硅的情況。

制備濾紙條：濾紙條末端不剪去兩角的情況、濾紙條的標(biāo)記線用有色鋼筆代替鉛筆的情況。

畫濾液細(xì)線：只畫一次濾液細(xì)線的情況、幾次濾液細(xì)線不在同一位置的情況。

分離綠葉中的色素：濾液細(xì)線浸沒到層析液中的情況。

各組確定完研究的“錯(cuò)誤”實(shí)驗(yàn)后，要求每組學(xué)生合理分工，在所給的時(shí)間內(nèi)完成兩組對照實(shí)驗(yàn)，并認(rèn)真分析“錯(cuò)誤”實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的異常結(jié)果，及與正常組間的差距。此目的以讓學(xué)生進(jìn)一步理解課本實(shí)驗(yàn)步驟設(shè)計(jì)的必要性和合理性。

3 品味“錯(cuò)誤”結(jié)果

由于各組實(shí)驗(yàn)任務(wù)增加，不僅時(shí)間得到充分利用，而且組內(nèi)學(xué)生都在組長的安排下積極參與實(shí)驗(yàn)操作。學(xué)生完成兩組實(shí)驗(yàn)后，便興奮地比較兩張濾紙條上色素帶的差異。而后各組在交流分析后得出：有些“錯(cuò)誤”對結(jié)果影響較大，如不加無水乙醇，幾乎在濾紙條上看不到色素；又如只畫一次濾液細(xì)線所得的色素帶明顯比畫三次濾液細(xì)線的色素帶顏色淺。有些“錯(cuò)誤”對結(jié)果影響較小，如不加碳酸鈣對結(jié)果幾乎無影響。在比較中，學(xué)生不僅品味了實(shí)驗(yàn)中步驟對結(jié)果的影響，而且有些學(xué)生還大膽地提出自己的觀點(diǎn)：認(rèn)為課本中有些步驟可以改進(jìn)或省去。更有一些學(xué)生在查詢相關(guān)資料后，還提出了一些可再進(jìn)行研究的課題：如能否用一定濃度的乙醇提取色素、用黃葉代替綠葉做實(shí)驗(yàn)、在圓形濾紙中央處滴加色素濾液來獲取色素環(huán)等。這里學(xué)生不但完成了既定“錯(cuò)誤”實(shí)驗(yàn)的探究，也激發(fā)了創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)方法和拓展研究課題的欲望，可謂一石激起千層浪。

高中實(shí)驗(yàn)是學(xué)生鞏固基礎(chǔ)知識(shí)的途徑和提高實(shí)際操作能力的保證。教學(xué)中若教師對課本實(shí)驗(yàn)合理利用，創(chuàng)新教學(xué)思路，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)材料或拓展實(shí)驗(yàn)課題等，這樣既能增強(qiáng)學(xué)生對基本實(shí)驗(yàn)原理的理解和感悟，也能提高學(xué)生敢于懷疑，勇于創(chuàng)新的探索精神，這正是現(xiàn)代課堂所追求的教學(xué)目標(biāo)。