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
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