《检测生物组织的有机物》教学设计.doc

第2章组成细胞的分子实验检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质教学设计一、 教材分析普通高中生物课程标准中的叙述课标要求活动建议行为动词目标动词概述蛋白质的结构和功能概述糖类的种类和作用举例说出脂质的种类和作用检测生物组织中的还原糖、脂肪和蛋白质概述、举例说明知识性：理解（）1、教材选择：朱正威、赵占良主编，普通高中课程标准实验教科书生物1 必修 分子与细胞，人民教育出版社、课程教材研究所编著2、教材内容：第2章组成细胞的分子 第1节细胞中的元素和化合物 实验检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质3、教材地位：本节知识建立在初中储备了物质鉴定的化学知识和基本实验操作技能，高中初步学习了细胞中的元素和化合物的知识的基础上。为本章后面的学习以及探究性实验思维的培养做好准备。4、课时安排：本实验共安排一个课时。二、学情分析1、高中生的认知发展水平 学生的分析、推理的能力有限，对生物知识的储备不足；自主意识强，有能力并乐于接受探究式实验的模式；对生物世界充满了探知欲望，求知欲强。2、知识、技能基础 学生在初三学习了相关物质鉴定的基本知识，熟练掌握了用碘液来鉴定淀粉，在日常生活中对各类有机物有感性认知，知道植物各个组织、器官中富含糖类、脂肪、蛋白质的部位，但是对其中具体的组成、结构认识有限。在实验技能方面，学生刚刚掌握显微镜的使用方法，能够正确的使用一般的实验器具，但是对探究实验的过程不熟悉，对试剂的使用方法不熟悉。三、 教学理念和教学方法1、 教学理念新课程倡导：强调过程。强调学生获得新知识的经历和体验，学生在追求新知识的体验过程中获得思维的探究和实践的认知。实验是学习生物知识的基本手段和实践基础，是培养学生分析问题、解决问题和创新思维的载体。本节课主要是学生为学习的主体，改变以往验证性实验呆板的步骤，在教师给定的范围下，让学生自发的寻求探究的课题（发现问题），自己设计、完善实验方案（解决问题），并将最终的实验结果展示和分析（分享和交流），教师则在这个过程对其探究方向给予一定的指导、对其知识中相关原理部分进行知识提升并对出现的问题进行探讨和交流。2、 教学方法多媒体辅助教学、实验探究教学（学生自主探究、合作学习、师生共同探究相结合）、启发式教学、讲授法、谈话法、阅读法等。四、 教学目标1、知识目标：掌握鉴定糖类、脂肪、蛋白质的方法及原理，探讨细胞中主要化合物的种类。2、能力目标学会用化学试剂检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质。通过自主设计实验和探究实验活动，进一步提高实验设计能力、实验操作能力、信息处理能力，在探讨、探究的过程运用语言表达的能力和分享信息的能力。3、情感态度与价值观： 善于合作交流，在进行探究实验的过程中认真严谨，敢于质疑，学会欣赏自己和他人，学会反思，不断提高自身的生物素养。五、教学重点和难点教学重点：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质的原理和方法教学难点：根据实验原理，设计并完成有关植物组织中有机物的实验。六 、教学过程1、教学思路学生熟悉实验原理和操作步骤，选择课题阅读参考资料完成知识卡片设计实验方案小组合作讨论实验方案预实验调整、完善实验方案完成实验方案实施实验进一步学习实验原理、拓展知识、突破重难点。表达和交流学会自我欣赏和欣赏他人。总结和评价2、教学过程教学环节教师组织与指导学生活动设计意图课前准备导入新课实验原理实验过程表达和交流示例1示例2示例3示例4归纳总结和评价课堂延伸进一步探究分发参考资料、卡片1和卡片2辅导学生选择课题、完善实验方预实验，熟悉各个实验方案从膳食入手，引导人们需要从膳食中获得各种食物，而这些食物或直接或通过转化成为生物细胞中的各种化合物，这些化合物可以用一系列的化学方法，方便地把它们检测出来。颜色反应用斐林试剂检测还原糖会出现砖红色沉淀，用碘-碘化钾溶液检测淀粉会有蓝色出现，用苏丹三试剂检测脂肪可以观察到橘黄色的油滴用双缩脲试剂检测蛋白质可以看到生成了紫色的络合物。不同的实验小组按本小组最终的实验方案进行实验课题举例如下：1、探究番石榴是否比苹果和梨更适合糖尿病病人2、探究苹果、梨、葡萄、白甘蓝、白萝卜的还原糖含量3、探究苹果的组成物质4、探究花生种子的成分5、探究斐林试剂是否可以替代双缩脲试剂6、探究油料作物的脂肪含量指导学生实验，并有针对性的记住几组不同试剂使用的小组选取3-4组进行表达、交流，其他小组可以进行补充，按照试剂类别的不同分享实验成果。探究苹果、梨、葡萄、白甘蓝、白萝卜的还原糖含量教师引导学生了解实验原理：本次设计中的原理是利用还原糖中具有还原性的基团在加热的条件下将新制的Cu(OH)2还原为亚铜离子。所以砖红色沉淀可能不能只代表还原糖其他有还原性的物质也可以使斐林试剂变色。表扬学生能够依据现有的知识设计巧妙的实验方案。引导了解定量实验的一般步骤。介绍更为精确的测量方法（如使用分光光度计）探究斐林试剂是否能替代双缩脲试剂斐林试剂和双缩脲试剂的成分是基本一致的，只不过原理的不同导致了使用方法的不同，斐林试剂需要配制CuSO4，铜离子会被还原集团还原为亚铜离子，而双缩脲试剂是制造一个碱性的环境让铜离子和肽键形成紫色络合物。探究油料作物的脂肪含量引导学生发问，小组合作回答教师总结：制作切片的关键在于要薄，并且浮色洗的比较干净才能看的到比较理想的橘黄色油滴，浮色会影响实验，能洗去浮色原理苏丹三染料在脂质中的溶解度大于在有机溶剂（如酒精）的溶解度，由于溶解度的不同，有利于脂类物质着色，其染色作用归结为物理性脂溶作用和吸附作用探究黄豆中的化学组成引导学生提问，并作适当补充。蛋白质的反应原理是肽键在碱性条件下能与Cu2+生成紫色的络合物，所以本试剂本质是检测肽键。 抛出“大头娃娃”问题，关注奶粉检测。介绍凯氏定氮法，通过测氮元素作为检测食品中氮元素含量。提问是否有更合理的检测方法。引导学生小结：（投影展示）1、 本节课学习了哪些知识？2、 学习了哪些解决实验问题的方法3、 你认为哪个小组表现最好？4、 在实验探究的过程中你们配合默契么？你起到了什么作用？谁表现最为优秀？5、 你对自己的表现是否满意？课后完善自己的实验设计，并完成实验报告并将完整的实验报告以及改进意见张贴于学习园地。使用西瓜、南瓜能做还原糖、脂肪、蛋白质、淀粉的鉴定吗？实验材料的选择要注意哪些问题？阅读资料，完成卡片1和卡片2。自由的组合成课题组寻找感兴趣的课题，设计实验方案。每组派几位有兴趣同学进行预实验，小组成员互相讨论修改方案。阅读课本相关原理知识，重点把握试剂的使用。各个课题组实施实验方案，记录实验过程和结果。按照预先的实验方案，积极动手完成实验，遇到问题互相探讨小组同学分工展示：讲解实验过程和结果、展示结果、展示实验方案。课题组分享实验的设计创新之处，展示比色的结果。学生提问，讨论中明确实验中如何减小误差。增加实验的科学性。讲诉实验历程（方案历经几次修改，预实验进行几次）。认真听取老师的介绍，了解检测还原糖的本质，拓展课外知识。课题组分享实验成果，其他小组提问探讨，应用相似原理的课题组可以补充。学生提问：加热条件下是否可以替代？学生回答，教师补充认真分享其他小组的实验成果，有疑惑的及时交流，有相似实验课题的小组可以进行补充并展示自己的实验结果。学生提问：如何制作好的切片？学生回答（要尽量薄、浮色洗净）认真听取老师的介绍，了解检测脂肪的本质原理课题组分享实验成果，其他小组提问探讨，应用相似原理的课题组可以补充。认真听取老师的介绍，了解检测蛋白质的本质。积极思考，应用所学、通过讨论能够提出建设性意见。在教师的引导下，从知识和技能方面进行小结，从情感、态度和价值观方面进行评价。提出改进意见，完成实验报告。通过资料了解颜色反应原理和各种材料的处理方法，鼓励学生从身边感兴趣的植物组织选择课题，激发学生的学习兴趣和探究欲望，通过完成卡片来明确试剂的使用。摆脱课堂座位的束缚，自由组合、不限人数的小组本身亲和力更好，能够默契的完成实验，讨论也更深入。自选的课题带有小组的“标志”，学生更乐于投入，自由组合的小组更亲密，分工合作更好，预实验成为课外合作和严谨认真的科学思维培养的阵地。通过学生已有的生活经验引导学生构建新知识，激发学习欲望。进一步巩固实验原理，为进行实验做准备。学生进行实验操作，动手能力和合作探究精神进一步提升。思维火花碰撞，应用学了解的实验原理，实施实验方案，变学生为学习的主体，实现了我要学。学生积极参与，以加深了对知识的理解和记忆。学习用科学严谨的观点看待问题，进一步培养了科学探究的思想，突破了教学重点。从一次实验延伸到科学家的实验历程，了解探究实验的艰辛和意义，形成情感共鸣。拓展学生的视野，进行发散思维训练。着重落实教学难点，学生从实践中发现问题，自我解决，通过老师的补充，充分理解实验原理。激发学生的学习欲望和学生的思维活动，达到互动的目的。在学生相互讨论中解决教学重点和难点，充分理解实验原理。用理论完成实验，从实验中理解的知识运用于实际，充分体现学以致用。归纳总结知识目标，学会如何评价，发现自己和他人的优点，在自身的不足中反思。尊重学生的成果，每个小组都有展示的空间，激励学生的学习热情。进一步激发学生的学习欲望，进行横向、纵向的思维发散训练。七、 课堂小结与反思1、 坚持学生是学习的主体的原则，充分发挥了学生的主体地位。本次实验设计为全开放式的实验，从寻找实验课题到记录实验结果都由学生自己设计和安排，分组也采用自由组合的方式，在教师给定的范围内充分尊重学生的个性，每个课题都像是学生自己的“孩子”，他们投入了热情，善于钻研，课堂才能精彩，教师只是充当引路人，即使的对学生的偏差给予纠正，同他们一起发现和解决问题，实现了师生的双向交流。这样的设计学生不仅能学习知识而且可以学好知识、灵活运用知识，从而提升科学素养。2、 倡导探究式学习，强调合作精神。标准提出要引导学生探究，勤于动手和动脑，重在培养探究精神和实践能力。生物学作为众多生物学事实和理论组成的知识体系，是人们在不断探究过程中发展起来的。本设计力求改变学生传统的学习方式，给学生足够大的空间，从兴趣入手，大胆探究，通过发现问题和解决问题的过程，培养创新能力和实践能力、培养收集资料和分析资料的能力，学会合作和分享交流，学生通过自己的亲身实践获得新知识。3、充分发挥了教师主导地位。教师营造了让学生大胆想、敢于说、想要做的课堂氛围，作为课堂的组织者和主导者，本设计重点让教师在前期准备阶段多与学生交流建立信心，课堂实施过程重在引导学生自我思考，及时的抛出问题，引发学生的思考、讨论、表达、交流、总结、归纳。引导学生从自己一个小小的实验延伸到科学家在实验室的实验过程，理解实验是一个充满挑战和艰辛的过程，学生不仅收获了知识和能力的提升，还在情感态度价值观方面得到了升华。4、注重与生活相联系生物学知识都是来源于生活实际，实践和实验是联结学生思维和生活实际最直接的方式。本实验课题的选择都是学生最想了解的身边事物，注重从生活背景中学习生物学，大大激发了学生的求知欲望。在教师引导分析时能够与“大头娃娃”、“糖尿病”等医疗、社会热点相联系，让学生运用生物学原理参与公众事物的分析和讨论，并引导其做出相关的建设性意见，倡导在解决问题的过程中学习生物学的原理。5、采用了多元化评价，提倡“尊重、爱护、平等”的原则 评价不仅要关注学习的结果，还要及时关注学习过程以及在学习的过程中的种种体验。在评价方式上，教师以形成性评价为主，通过阅读资料和完成知识卡片，结合身边感兴趣的事物确定实验课题，完成实验方案，引导学生观察、分析、交流、总结，及时的反馈教学效果，并以此为依据调整教学进程。设置了一系列的测评题，实现学生自我评价、相互评价，以此了解知识目标的完成情况。积极的鼓励学生，对互动提问环节出现的错误的解释仍用宽容的态度对待，用共同探讨的方式解决问题，平等对待学生、充分尊重学生。在课外还设立了专门展示园地，关注到每一组的学生，使他们获得成就感，获得良好的情感体验。附录1：板书设计 实验 检测生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质 一、实验目的学会使用使用化学试剂检测生物组织中的有机物（如：还原糖、淀粉、脂肪、蛋白质）60水浴二、实验原理 颜色反应: 还原糖+斐林试剂 砖红色沉淀 淀 粉 +碘液 蓝色 脂 肪 +苏丹/ 橘红色/橘黄色油滴 蛋白质+双缩脲试剂 紫色络合物三、实施实验 方法步骤：待测样液2ml斐林1ml（甲液和乙液混合）60水浴加热3min观 察 1、检测还原糖 花生子叶薄片1片染色2min（苏丹染液）洗浮色（50%酒精）观 察2 、检测脂肪待测样液2ml双缩脲A液1ml双缩脲B液4滴观 察3、检测蛋白质4、检测淀粉待测样液2ml碘液2滴观 察四、表达和交流附录2：参考资料（学生用）实验二 探究植物组织中的营养物质某些化学试剂能使生物组织中的有关有机化合物，产生特定的颜色反应。加热资料一：生物组织中普遍存在的可溶性糖类较多，有葡萄糖、果糖、麦芽糖和蔗糖。前三种糖的分子内都含有游离的具还原性的半缩醛羟基，因此叫做还原糖；蔗糖分子内没有，为非还原糖。 可溶性还原糖（如葡萄糖、果糖、麦芽糖）与斐林试剂发生作用，可生成砖红色的Cu 2O沉淀。如： 葡萄糖 + 2Cu2+ + 4OH 葡萄糖酸 + Cu 2O（砖红色）+ H 2O即Cu 2+被还原成Cu 2O，葡萄糖被氧化成葡萄糖酸。用斐林试剂鉴定还原糖时，溶液变化过程为：浅蓝色棕色砖红色沉淀淀粉遇碘变蓝色（直链）或紫（红）色（支链）。资料二：脂肪和类脂（磷脂、糖脂、固醇脂等）统称为脂类。它是构成人体组织的正常成分，脂类的主要功能是氧化供能