《綠葉中色素的提取和分離》教學設計

《綠葉中色素的提取和分離》教學設計教材分析本實驗是高中生物必修一第五章第四節(jié)《光合作用與能量轉(zhuǎn)化》中的探究實踐性實驗，而光合作用在必修一板塊中屬于關鍵性并且難度較大的內(nèi)容，學習綠葉中色素的提取和分離實驗，能夠激發(fā)學生的興趣，提高動手操作能力，并且有利于學生學習光合作用的相關內(nèi)容，能夠提高學生的生物科學素養(yǎng)和科學探究能力。二、學情分析在本冊書第三章中學生已經(jīng)學習過葉綠體形態(tài)、分布，與葉綠體功能的關系。具備提出問題、做出假設、設計實驗進行探究的能力。但是缺乏“實驗探究和驗證假設”的過程性體驗。三、教學目標1.生命觀念：通過提取和分離綠葉中的色素，認識到色素及其功能的關系，能夠深刻認識綠色植物對大自然及人類的重要性。2.科學思維：在學習實驗原理即提取和分離原理后，能夠?qū)嶒灢僮鞑襟E有一定的構(gòu)思，在實驗操作后能夠基于實驗事實正確地做出結(jié)論，并且提出質(zhì)疑。3.科學探究：在學習完實驗步驟后，能夠發(fā)現(xiàn)自己在各個操作步驟中存在的問題，并且基于這些問題思考改進方案，提升小組合作交流的能力，共同思考、反思和進步。4.社會責任：能夠形成保護自然、尊重自然，積極參與環(huán)境保護實踐，并且向他人宣傳綠色植物的相關知識。四、教學重、難點1.教學重點：（1）色素提取與分離的原理。（2）色素提取與分離的操作。（3）綠葉中色素的種類和顏色。（4）自主設計實驗，動手探究，及實驗結(jié)果的分析。2.教學難點：自主設計實驗，動手探究，及實驗結(jié)果的分析。五、教學設計思路及教學方法1.教學設計思路：傳統(tǒng)生物實驗課上，學生的動手、實驗探究能力、實驗結(jié)果的處理和分析能力不能得到很好的提高，為了培養(yǎng)學生的實踐和創(chuàng)新能力，在驗證性實驗的基礎上設置學生感興趣的探究性實驗。2.教法主要有：實驗教學法、成果展示法。學法主要有：自主學習法、合作學習法。在自主學習中，提高科學探究能力；在合作學習中，學會交流和評價。六、課前準備1.教師準備（1）實驗材料的準備（2）安排實驗組將學生分成6個實驗組，編號1、2、3、5、6。每個小組6位同學。（3）實驗用品干燥的定性濾紙條、培養(yǎng)皿、燒杯、展層瓶、蓋玻片、試管夾、試管架、研缽、玻璃漏斗、尼龍布、剪刀、量筒10ml、天平、無水乙醇、層析液、二氧化硅、碳酸鈣、酒精燈等。（4）相關PPT的制作。2.學生準備（1）復習葉綠體的組成和結(jié)構(gòu)。（2）預習本實驗，包括實驗目的、原理，熟悉實驗步驟等。（3）通過預習提出問題。七、教學過程高中新課程標準的核心環(huán)節(jié)就是新課程的實施，而教與學方法的改變是新課程實施的重要保證，因此為了充分發(fā)揮學生的主體作用，突破重難點，我將本節(jié)課設置為這樣六個大的環(huán)節(jié)：第一個環(huán)節(jié)：是對實驗基本內(nèi)容的學習1.導入新課；“接天蓮葉無窮碧，映日荷花別樣紅”詩句中“碧”和“紅”的色素存在什么細胞器中？荷葉中的“碧”是由幾種色素表現(xiàn)出來的呢？下面老師帶領同學們走進今天的實驗課堂—葉綠體中色素的提取和分離，讓我們一起去尋找答案吧?。◤膶W生日常生活的現(xiàn)象入手，激發(fā)學生興趣。）2.提問學生回答本實驗的實驗原理（提取色素原理和分離色素原理）；3.用多媒體播放實驗的整個過程（強調(diào)學生在觀看過程中注意操作細節(jié)并對實驗流程進行一定的歸納總結(jié)）；設計意圖：讓學生提高實驗效率，保證學生實驗的順利進行。觀看完畢后，學生討論總結(jié)本實驗的操作步驟和注意事項。第二個環(huán)節(jié)：分組探究，獲得新知根據(jù)預習中提出的問題，設置了六個探究性實驗，把書本上的驗證性實驗改為驗證性實驗和探究性實驗同時進行，每組同學除了完成課本上驗證性實驗外，還需進行一個探究性實驗?！竞献魈骄恳弧繉嶒灢牧系奶骄繉嶒炐〗M1探究內(nèi)容新鮮菠菜和放置24小時的菠菜實驗效果比較新鮮菠菜放置24小時的菠菜觀察濾液顏色最終實驗結(jié)果對比得出結(jié)論【合作探究二】研磨過程的探究實驗小組2探究內(nèi)容加CaCO3的作用加CaCO3不加CaCO3觀察濾液顏色最終實驗結(jié)果對比得出結(jié)論【合作探究三】劃線的要求的探究實驗小組3劃線要求細而直（待干燥后重復2-3次）粗不整齊（待干燥后重復2-3次）實驗結(jié)果得出結(jié)論【合作探究四】濾液細線能否被層析液淹沒的探究實驗小組4濾液細線被層析液淹沒與否淹沒濾液細線不淹沒濾液細線實驗結(jié)果得出結(jié)論【合作探究五】層析裝置改良后層析效果對比探究實驗小組5濾紙條的處理實驗室提供的層析裝置改良的塞子上帶鉤的試管（老師制作）保鮮膜封口的燒杯（學生制作）實驗結(jié)果得出結(jié)論【合作探究六】不同葉片的色素含量和種類的探究實驗小組6葉片的種類菠菜葉片莧菜葉片法國梧桐葉片實驗結(jié)果得出結(jié)論第三個環(huán)節(jié)：學生匯報實驗結(jié)果，教師點評每個實驗小組派一名或兩名學生作代表匯報實驗結(jié)果。學生分析實驗結(jié)果得出結(jié)論：從色素帶的寬度可推知色素含量的多少;從色素帶的位置可推知色素在層析液中溶解度大小。實驗結(jié)論色素種類（由上而下）色素顏色色素含量層析液中的溶解度胡蘿卜素橙黃色最少最大葉黃素黃色較少較大葉綠素a藍綠色最多稍小葉綠素b黃綠色較多最小2.放置24小時的菠菜含水量減少，實驗效果更好；3.碳酸鈣可以防止色素被破壞；4.重復畫線是為了增加色素的濃度；畫線細、齊、直是為了防止色素帶之間出現(xiàn)重疊；5.分離色素時，一定不要讓濾紙條上的濾液細線接觸到層析液，這是因為色素易溶解在層析液中，導致色素帶不清晰，影響實驗效果；6.改良后的層析裝置避免了濾紙條易滑入層析液中的弊端，層析出的色素帶更加清晰；7.菠菜葉、莧菜葉和法國梧桐葉中色素種類一致，含量略有差別。第四個環(huán)節(jié)：課外拓展與生活的聯(lián)系：為什么春夏葉子翠綠？深秋葉子金黃呢？而有的葉片為什么呈紅色？第五個環(huán)節(jié)：課堂小結(jié)師生共同總結(jié)本節(jié)課的收獲。第六個環(huán)節(jié)：分析結(jié)果，提升社會責任感教師引導學生將本節(jié)課的知識與生產(chǎn)實踐聯(lián)系起來，將所學知識用于解決現(xiàn)實生活中的問題。教師引導學生思考綠色植物的直接價值與間接價值，以及在生態(tài)平衡中無法替代的作用，形成“綠水青山就是金山銀山”的理念，培養(yǎng)學生保護環(huán)境的意識；倡導學生關注社會議題，促使學生肩負起愛護地球、尊重生命的責任；培養(yǎng)學生解決現(xiàn)實生活問題的社會責任感。八、教學反思1.驗證性實驗改為驗證性實驗和探究性實驗同時進行，讓學生參與實驗探究，讓學生自己提出問題進行大膽的猜想、假設，然后為驗證