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[摘要]随着新教改的不断深入,校本课程开发问题正成为我国当前基础教育课程改革的一个热点。对此积极响应新课程改革号召,以高中生物必修一第5章第4节中“绿叶中色素的提取和分离”实验为载体,进行生物校本实验课程的开发,取得了不错的效果。
[关键词]校本实验课程 开发
[中图分类号]G633.91[文献标识码]A[文章编号]16746058(2016)290122
校本课程的核心理念在于将课程开发活动与具体的学校情景相结合,使之更切合教学实际,并满足不同学生的多样化需求。因此,校本课程的研究和实践是国家课程开发模式的重要补充。[1]本文以“绿叶中色素的提取与分离”实验为例,具体阐述实验课程的开发。
一、实验目的
在开展教材实验时,我们往往遵循教材的要求进行实验,因为教材给的实验步骤和材料用具都是最优化的。如高中生物必修一第5章第4节实验《绿叶中色素的提取和分离》要求学生提取绿叶中的色素,然而我们身边却有各色的植物叶片。那么,这些红色或黄白色的植物叶片,是否也能够提取和分离出4种光合色素呢?基于此,设计本实验,主要目的就是解决这一问题。此实验研究是课本实验的拓展。
二、实验原理
(1)叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂中,并且因其在层析液中的溶解度不同而发生分离。
(2)有的植物叶片也会富含花青素而呈现出紫红色。
(3)花青素是水溶性色素,不会随着层析液分离,因而不会掩盖光合色素分离的色带。
三、实验用品及实验步骤
(一)选取新鲜叶片(编号与以下步骤相同)
1.菠菜(作为对照);2.金缕梅科红花檵木;3.木犀科金森女贞;4.十字花科卷心菜;5.白兰即将脱落的枯黄叶片。
器材:干燥的定性滤纸,试管,棉塞,试管架,研钵,玻璃漏斗,纱布,毛细吸管,剪刀,药勺,量筒,天平,质量分数为98%的乙醇,層析液。
(二)实验步骤
1.提取叶片中的色素
(1)各称取5g新鲜叶片,剪碎,放入研钵中(尽量不选取叶柄)。
(2)向研钵中放入少许SiO2、CaCO3,再加入10mL质量分数为98%的乙醇,迅速充分研磨。(不使用无水乙醇,是为了能同时提取出花青素,以便在分离中能观察到花青素与光合色素性质的差异。红花檵木和白兰叶片较硬,纤维含量较多,较难磨碎,可适当增加SiO2添加量,适当延长研磨时间)
(3)将研磨液迅速倒入玻璃漏斗(漏斗基部放一块单层尼龙布)中进行过滤。将滤液收集到试管中,及时用棉塞将试管口塞严。1号滤液呈绿色,2号滤液呈紫红色,3号滤液呈黄绿色,4号滤液呈青绿色,5号滤液呈褐黄色。
2.制备滤纸条
将干燥的定性滤纸剪成略小于试管长与直径的滤纸条,将滤纸条的一端剪去两角,并在距这一端1cm处用铅笔画一条细的横线。
3.滤液画线
(1)用毛细吸管吸取少量滤液,沿铅笔线均匀画出一条线;
(2)待滤液干后,再画一两次。假如现象不明显,可通过加粗滤液线、增加划线次数来获得较为明显的观察效果。
4.分离色素
将适量的层析液倒入试管中,将滤纸条(有滤液细线的一端朝下)轻轻插入层析液中,随后用棉塞塞紧试管口。注意:不能让滤液细线触及层析液(可用小烧杯代替试管,用培养皿盖住小烧杯)。
5.观察与记录
观察色素扩散情况,当对照组第一条色素带接近试管口或烧杯口时,同时取出5条滤纸条,观察滤纸条上出现了几条色素带,以及每条色素带的颜色。将观察结果记录下来。
6.重复实验
每种叶片多做几条色素带,避免由于实验操作误差导致结果不同。
四、结果分析
实验结果如下表所示。
五、思考与小结
(1)“绿叶中色素的提取和分离”实验虽然有很多探究点,及很多可以引导学生改进的地方,但是学生们常常看见身边的花坛、道旁绿化有很多非绿色叶片的植物,兴趣浓厚。实验材料源于学生的兴趣,源于生活,如红花檵木、金森女贞、白兰都是校内种植的绿化植物,卷心菜来自学校的食堂。
(2)红色叶片液泡中含有大量花青素,掩盖了光合色素的颜色而使植物叶片呈现出紫红色,因而其研磨液和滤液都呈现紫红色。紫红色的叶片并不代表光合色素含量低,从2号结果可见,红花檵木的4种光合色素,含量均较高,因而色带分离现象明显。
(3)红花檵木、金森女贞、白兰的叶片较硬,难以研磨,因此二氧化硅的添加量可稍微增加,同等操作下得到的滤液中,光合色素含量也较少。假如画滤液线时太细,则光合色素颜色很淡,难以观察得到,所以必须加粗,才有可能观察得到比较明显的现象。可见教材的实验步骤只是一个常规步骤,在开展实验的过程中,可依据情况适当修改。
(4)金森女贞与卷心菜整体感官呈现黄白色,因此学生在实验之前推测其结果可能相差不大。但结果出人意料。可知,人之所见不一定为事实,实验的魅力就在于能够从一定角度相对还原事实。
(5)本实验是校本实验课程的一个典型,是教学与兴趣的结合、教学与生活的结合,既能完成教材要求的教学任务,也能锻炼学生发现问题、解决问题的能力,达到了双赢的目的。
[注释]
[1]李艳.生物校本课程开发与实施[D].上海:华东师范大学,2006.
(特约编辑安平)
[关键词]校本实验课程 开发
[中图分类号]G633.91[文献标识码]A[文章编号]16746058(2016)290122
校本课程的核心理念在于将课程开发活动与具体的学校情景相结合,使之更切合教学实际,并满足不同学生的多样化需求。因此,校本课程的研究和实践是国家课程开发模式的重要补充。[1]本文以“绿叶中色素的提取与分离”实验为例,具体阐述实验课程的开发。
一、实验目的
在开展教材实验时,我们往往遵循教材的要求进行实验,因为教材给的实验步骤和材料用具都是最优化的。如高中生物必修一第5章第4节实验《绿叶中色素的提取和分离》要求学生提取绿叶中的色素,然而我们身边却有各色的植物叶片。那么,这些红色或黄白色的植物叶片,是否也能够提取和分离出4种光合色素呢?基于此,设计本实验,主要目的就是解决这一问题。此实验研究是课本实验的拓展。
二、实验原理
(1)叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂中,并且因其在层析液中的溶解度不同而发生分离。
(2)有的植物叶片也会富含花青素而呈现出紫红色。
(3)花青素是水溶性色素,不会随着层析液分离,因而不会掩盖光合色素分离的色带。
三、实验用品及实验步骤
(一)选取新鲜叶片(编号与以下步骤相同)
1.菠菜(作为对照);2.金缕梅科红花檵木;3.木犀科金森女贞;4.十字花科卷心菜;5.白兰即将脱落的枯黄叶片。
器材:干燥的定性滤纸,试管,棉塞,试管架,研钵,玻璃漏斗,纱布,毛细吸管,剪刀,药勺,量筒,天平,质量分数为98%的乙醇,層析液。
(二)实验步骤
1.提取叶片中的色素
(1)各称取5g新鲜叶片,剪碎,放入研钵中(尽量不选取叶柄)。
(2)向研钵中放入少许SiO2、CaCO3,再加入10mL质量分数为98%的乙醇,迅速充分研磨。(不使用无水乙醇,是为了能同时提取出花青素,以便在分离中能观察到花青素与光合色素性质的差异。红花檵木和白兰叶片较硬,纤维含量较多,较难磨碎,可适当增加SiO2添加量,适当延长研磨时间)
(3)将研磨液迅速倒入玻璃漏斗(漏斗基部放一块单层尼龙布)中进行过滤。将滤液收集到试管中,及时用棉塞将试管口塞严。1号滤液呈绿色,2号滤液呈紫红色,3号滤液呈黄绿色,4号滤液呈青绿色,5号滤液呈褐黄色。
2.制备滤纸条
将干燥的定性滤纸剪成略小于试管长与直径的滤纸条,将滤纸条的一端剪去两角,并在距这一端1cm处用铅笔画一条细的横线。
3.滤液画线
(1)用毛细吸管吸取少量滤液,沿铅笔线均匀画出一条线;
(2)待滤液干后,再画一两次。假如现象不明显,可通过加粗滤液线、增加划线次数来获得较为明显的观察效果。
4.分离色素
将适量的层析液倒入试管中,将滤纸条(有滤液细线的一端朝下)轻轻插入层析液中,随后用棉塞塞紧试管口。注意:不能让滤液细线触及层析液(可用小烧杯代替试管,用培养皿盖住小烧杯)。
5.观察与记录
观察色素扩散情况,当对照组第一条色素带接近试管口或烧杯口时,同时取出5条滤纸条,观察滤纸条上出现了几条色素带,以及每条色素带的颜色。将观察结果记录下来。
6.重复实验
每种叶片多做几条色素带,避免由于实验操作误差导致结果不同。
四、结果分析
实验结果如下表所示。
五、思考与小结
(1)“绿叶中色素的提取和分离”实验虽然有很多探究点,及很多可以引导学生改进的地方,但是学生们常常看见身边的花坛、道旁绿化有很多非绿色叶片的植物,兴趣浓厚。实验材料源于学生的兴趣,源于生活,如红花檵木、金森女贞、白兰都是校内种植的绿化植物,卷心菜来自学校的食堂。
(2)红色叶片液泡中含有大量花青素,掩盖了光合色素的颜色而使植物叶片呈现出紫红色,因而其研磨液和滤液都呈现紫红色。紫红色的叶片并不代表光合色素含量低,从2号结果可见,红花檵木的4种光合色素,含量均较高,因而色带分离现象明显。
(3)红花檵木、金森女贞、白兰的叶片较硬,难以研磨,因此二氧化硅的添加量可稍微增加,同等操作下得到的滤液中,光合色素含量也较少。假如画滤液线时太细,则光合色素颜色很淡,难以观察得到,所以必须加粗,才有可能观察得到比较明显的现象。可见教材的实验步骤只是一个常规步骤,在开展实验的过程中,可依据情况适当修改。
(4)金森女贞与卷心菜整体感官呈现黄白色,因此学生在实验之前推测其结果可能相差不大。但结果出人意料。可知,人之所见不一定为事实,实验的魅力就在于能够从一定角度相对还原事实。
(5)本实验是校本实验课程的一个典型,是教学与兴趣的结合、教学与生活的结合,既能完成教材要求的教学任务,也能锻炼学生发现问题、解决问题的能力,达到了双赢的目的。
[注释]
[1]李艳.生物校本课程开发与实施[D].上海:华东师范大学,2006.
(特约编辑安平)