叶绿体色素的提取和分离实验的实践与优化研究

发表时间:2020/12/22   来源:《中国教工》2020年17期   作者:夏晗
[导读] 在讲到叶绿体色素提取以及分离这一课时,学生们动手操作成功的概率是很小的,并且大多数学生所分离的结果与标准还有很大差距
        夏晗
        石河子市第一中学  新疆维吾尔族自治区  石河子市  832000
        摘要:在讲到叶绿体色素提取以及分离这一课时,学生们动手操作成功的概率是很小的,并且大多数学生所分离的结果与标准还有很大差距。通过对学生们的实验的调查可以发现,课本上的实验内容对学生的学习而言存在某些难度,因此需要教师们能够对实验方法进行优化,文中主要讲述了本类实验所发生的背景,并提出了优化实验的具体方法,希望能够为学生们的学习提供帮助。
        关键词:叶绿体色素提取;分离;研磨方法;改进
        引言:与其他学科不同的是,生物在进行学习过程中需要有专门的实验来巩固所学知识。对高中学生而言,着手展开实验是一项很难完成的任务,再加上有关实验的教学比较少,这些均会在某种程度上影响学生们对生物进行学习。基于此,教师要能够在教材原定实验教学的基础上进行改善,帮助学生们掌握相关内容。教师要能够打破教材的限制,根据学生们的特点制定完善的实验教学方法,让学生们能够掌握学习实验的能力。下文将叶绿体色素的分离和提取作为研究对象,提出了相关的优化方案,希望能够为教师们的教学工作有所帮助。
        一、对叶绿体相关实验进行优化的原因
        在高中生物实验教学工作中,要求每位学生都能够完成叶绿体色素提取以及分离的实验,其能够有效帮助学生们掌握光合作用方面的知识。让学生们通过自己动手来加强对光合作用各个方面知识的掌握。通常,该实验在进行过程中需要学生们能够通过小组合作的形式完成,但在实际教学工作中却很难实现,这主要是由于该实验的进行需要充分的前期准备工作,准备充分的实验材料。除此之外,实验过程中所用到的药品具有危害性,不仅会对学生们的身体健康造成隐患,还会对环境产生污染。针对这些问题,需要对该实验进行优化、调整,降低实验的难度、减少对环境的污染,下文是相关内容。
        二、对叶绿体相关实验进行优化的具体方法
        2.1对实验所需材料进行优化
        该实验在进行过程中需要用到菠菜叶,尽管菠菜叶能够达到提取叶绿素的要求,但其所含有的浓度是不达标的。基于此,教师们可以根据自身的环境特点来选取实验材料,选取叶绿素浓度相对较高的植物。
        比如,选取叶片薄其颜色深的植物,这种植物所中的水分是相对较低的,并且在长时间的储存下也不会发生其他化学反应,具有很强的实验性。叶绿素浓度越高的植物,越容易研磨成液体。教师们可以选取生活中常见的绿色植物作为实验道具,如空心菜、三叶草等等,不论选取何种绿色植物,都应当选取浓度叶绿素浓度高的植物进行,这样才能够提高实验的准确性,为学生们更好的掌握光合作用奠定基础。当完成绿色植物的替换后,还应提前准备出过滤纸,过滤纸的选择原理同样遵循以上内容,并且要能够根据实验所进行程度对过滤纸进行裁剪。
        2.2对画线形式进行优化
        在进行叶绿体叶绿体色素提取以及分离实验时,会涉及到绘画过滤线的步骤,课本中要求使用毛细吸管在过滤纸上方1.5cm处采用铅笔进行描画,并使用毛细吸管来吸取液体,并沿着铅笔画下的记号进行重复。但使用毛细吸管存在一定的问题,比如不能完全掌握好画线的平整性、粗细程度,很有可能出现线条不够明显的现象,并且等待滤液完全变干是很漫长的过程,会对课上时间造成浪费,影响教学进度。
        根据上述问题,教师可以将毛细吸管替换为毛笔,按照上述步骤采用毛笔进行描画,这主要是由于毛笔使用起来是很方便的,不但拿取方便,还不对对过滤纸造成破坏。

除此之外,采用毛笔进行绘画还能够进行对此描画,能够很好的掌握操作力度,确保滤纸上色素的均匀性。最为关鉴的是,使用毛笔进行绘画能够最大程度上减少等待晾干的时间,加快叶绿素分离的时间。由此可见,使用毛笔进行描画,能够确保叶绿素的浓度以及实验的准确性。
        2.3对实验所用到的装置进行优化
        在进行叶绿体叶绿体色素提取以及分离实验时,会用到专门的实验装备,并且设备的选取会对层析液的分离产生很大影响。书中所用到的实验设备为试管,当进行到存放过滤纸这一环节时,很可能出现碰壁的现象,当过滤纸粘贴到试管壁时会对实验结果产生很大的影响。另外,层析液是一种有毒液体,并且有着十分难闻的气味,倘若采用这种形式便会对教师以及学生的身体健康带来隐患。
        根据上述问题,对实验设备进行优化,通过让学生们进行讨论,最终选定了以下两种设备进行实验,具体内容如下:
        第一,采用烧杯进行实验。由于在进行层析时会用到多张过滤纸,再加上过滤纸的位置不是唯一的,因此采用烧杯能够防止出现过滤纸堆叠的现象。这种烧杯在进行实验时需要采用橡皮筋来进行封口,并且要能够保证良好的密封性,确保过滤液不会蒸发,由于烧杯是可以循环使用的,因此还能够减少资源的浪费。
        第二,采用锥形瓶进行实验。采用这种形式,需要能够采用含有木塞的锥形瓶,并且体积要能够符合要求,在木塞上刻出能够将过滤纸放入的缺口,再用胶带对其进行固定。该方法不但容易操作,还能够很好的对过滤纸进行固定,还能确保过滤液不会蒸发,能够起到环保的作用。
        2.4对实验分离方法进行优化
        课本中所提到的分离方法是能够满足要求的,但其在教学过程中是很难实现的,因此,需要对分离方法进行优化。比如,制作圆形过滤纸进行实验。教师可以为学生们准备直径为15cm的过滤纸,在圆心剪出一个小孔,然后按照上文所描述的画线方法进行描画,并要进行多次描画,确保色素的均匀性。另外,还需用到直径为12cm的容器,装入层析液,随后将过滤纸放入,则会清楚地看到实验结果,该方法虽然在制作过滤纸时步骤较为繁琐,但其实验效果是相对明显的。
        三、结束语
        通过上文的论述可以发现,生物实验教学工作的进行对学生们掌握课本知识有很大的帮助作用。但目前教材上的实验要求并不是最完善的,因此要求教师们能够根据学生们的特点,结合自身所处环境,采用创新性的教学方式对实验进行优化,让学生们体验到实验教学带来的便利,提高对生物实验学习的兴趣,从而能够将实验的作用充分发挥出来,调动学生们学习生物实验的积极性。
        参考文献:
        [1]李贝贝,李宗芸.基于核心素养的高中生物学实验学科交叉教学——以“叶绿体色素的提取和分离”为例[J].生物学通报,2020,55(04):38-40.
        [2]邱晓华.微课程教学法高三生物实验复习课实践初探——以《绿叶中色素的提取和分离》为例[J].中国信息技术教育,2020(Z2):102-108.
        [3]程焕枝,邓业成.“提取和分离叶绿体色素”实验改进及应用[J].中学生物教学,2020(02):61-63.
        [4]张新莲,卢晓华.“绿叶中色素的提取和分离”实验的改进和拓展设计[J].教学管理与教育研究,2018(24):83-85.
        
       
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