一項拓展性研究的組織策略與實踐的論文
一、組織學生討論
引導主要討論這么幾個方面的問題：（1）該實驗中色素提取和分離的關鍵是什么？（2）你知道本實驗的原理嗎？（3）你做的實驗現(xiàn)象明顯嗎？（4）歸納本實驗關鍵技術的路線。在人教版教材的實驗教學中，葉綠體色素提取與分離實驗比較復雜，但又非常重要。實驗用紙層法來進行，根據(jù)葉綠體色素各成分在層析液中分配系數(shù)的不同，將不同的葉綠素逐一分開。但在實驗中，常因實驗材料中色素含量低提取制備較難，層析分離后色帶清晰度差，甚至色帶種類不全等諸多因素，最后影響了實驗結果。其中葉綠體色素的提取制備、過濾與點樣、分離與層析是取得良好的實驗結果的關鍵問題，也是本實驗的難點，對此教師要引導學生討論、歸納、總結。
二、組織學生分組，明確拓展方向
組織感興趣的學生查找資料，采用頭腦風暴法對該實驗有可能改進的地方做討論。從材料、提取方法、分離方法、優(yōu)化過程等等方面展開討論，明確個小組要拓展的方向，比如建立材料探究小組、提取方法探究小組、分離探究小組、簡化小組等等。
三、組織改進實驗設計交流
組織各小組成員就假設設計實驗方案，派代表匯報，并討論。教師在實驗設計的可行性、科學性、安全性等方面給予指導。
四、組織開展拓展研究實驗
開放實驗室，組織各小組開始實驗驗證，教師指導巡視。各小組實驗結果簡要說明如下：
1、實驗材料的選擇與處理（材料探究小組）：該小組選擇了5、6種材料開展探究試驗。不同種類植物的`葉片，其色素含量和色素種類也各不相同，恰當?shù)剡x擇葉片是獲得高濃度葉綠體色素的保障。實驗證明，那些葉表蠟質厚或輸導組織發(fā)達的葉片，難以研磨提取葉綠體色素，如楊樹葉、榆樹葉等。應選擇那些顏色較深、葉綠體色素含量相對較高又便于研磨提取的植物葉片，如菠菜葉、小白菜葉、天竺葵葉等，這些實驗材料容易準備。選擇好實驗用葉片后，將葉片洗凈，去掉葉柄、葉脈，最好風干數(shù)小時后再用，這樣經過風干處理的葉片，提取制備液中水份要低一些，能獲得高濃度的葉綠體色素。
2、葉綠體色素的提取與制備（提取探究小組）：本組主要從溶劑的選擇、提取的方式、時間等方面開展探究實驗，可選擇汽油、食用油等脂溶性溶劑。制備提取葉綠體色素是這一實驗的關鍵步驟，也是本實驗的難點之一，提取制備液直接影響著層析與分離。首先從溶劑的選擇上去考慮，葉綠體色素是脂溶性的，易溶于脂肪及有機溶劑當中，而在提取制備過程中，必須加入一定量的有機溶劑，使實驗材料中的葉綠體色素溶解在其中。實驗書中所使用的是丙酮，由于它極易揮發(fā)污染空氣，一次加入提取制備難以過濾。我們改用無水乙醇，分幾次加入，每克葉片用4-6ml，最后用少量的無水乙醇對濾渣多次過濾，以提高濾液葉綠體色素的含量�；蛘呤沁x擇汽油、食用油、菜油等做嘗試。
3、提取液的過濾與點樣及改進方法（過濾點樣探究小組）：關注過濾的材料及點樣的方法和形式，探究最理想的方法。比如：①改用細目尼龍紗代替濾紙過濾。濾紙過濾速度很慢并且有機溶劑大量揮發(fā)，提取液增稠更難過濾，其中的色素會象“層析”一樣，大量擴散到濾紙上部；而改用尼龍紗過濾，過濾速度快而不會出現(xiàn)層析現(xiàn)象。②用化學方法進行萃取。在提取液中，每毫升濾液加1mlccl4(四氯化碳)，充分振蕩靜止片刻后，便會出現(xiàn)分層現(xiàn)象，上層為淺黃色，內含水、雜質與有機溶劑的混合液，下層為深綠色的葉綠體色素提取液，用分液漏斗萃取，這樣就能得到較純的葉綠體色素。點樣也是本實驗較為關鍵的步驟。實驗可用毛細管和蓋玻片，為了便于層析，點樣時每次沾液不能太多，可用電吹風反復吹干，并多次點樣。只要掌握“小心、準確、迅速”這三條要領，一定能得到一個很好的樣點。分離層析時我們采用濾紙作載體，點樣前濾紙必須預先干燥處理，手感潮濕或者濾紙含有水份，點樣時就會出現(xiàn)擴散現(xiàn)象；同時濾紙條的紋路與長度方向必須一致，絕不能出現(xiàn)斜紋、橫紋、毛邊等。
4、層析液的選擇（分離探究小組）：層析液可用四氯化碳、石油醚、苯等多種有機試劑，一些條件較差的學校也可以用汽油代替，無鉛汽油實驗效果最好，用較粗的試管蓋上橡膠塞或軟木塞進行層析。因為不同種類的葉綠體色素在層析液中的擴散速度不同，我們不易得到緊密排列十分明顯的幾條葉綠素色帶。有資料表明在層析液中加入na2so4(硫酸鈉)粉末能增大層析液的極性，延緩層析分離速度，所以可以考慮加些na2so4（硫酸鈉）粉末。必須注意的是一定不能讓層析液沒及濾紙上的樣點，濾紙的邊緣不可碰到試管壁，否則將造成整個實驗前功盡棄。層析液可多次使用，這樣最終能得到一條葉綠素色帶較完整并且排列緊密的濾紙條。
五、組織拓展研究總結交流
組織參加的學生做總結和交流，討論出最合適的該實驗改進方案，并討論后續(xù)可能的研究方向。組織拓展研究一般以興趣小組或者研究性學習形式來開展，資源和實驗室需要隨時對學生開放。
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