《绿叶中色素的提取和分离》教学设计

《绿叶中色素的提取和分离》教学设计教材分析本实验是高中生物必修一第五章第四节《光合作用与能量转化》中的探究实践性实验，而光合作用在必修一板块中属于关键性并且难度较大的内容，学习绿叶中色素的提取和分离实验，能够激发学生的兴趣，提高动手操作能力，并且有利于学生学习光合作用的相关内容，能够提高学生的生物科学素养和科学探究能力。二、学情分析在本册书第三章中学生已经学习过叶绿体形态、分布，与叶绿体功能的关系。具备提出问题、做出假设、设计实验进行探究的能力。但是缺乏“实验探究和验证假设”的过程性体验。三、教学目标1.生命观念：通过提取和分离绿叶中的色素，认识到色素及其功能的关系，能够深刻认识绿色植物对大自然及人类的重要性。2.科学思维：在学习实验原理即提取和分离原理后，能够对实验操作步骤有一定的构思，在实验操作后能够基于实验事实正确地做出结论，并且提出质疑。3.科学探究：在学习完实验步骤后，能够发现自己在各个操作步骤中存在的问题，并且基于这些问题思考改进方案，提升小组合作交流的能力，共同思考、反思和进步。4.社会责任：能够形成保护自然、尊重自然，积极参与环境保护实践，并且向他人宣传绿色植物的相关知识。四、教学重、难点1.教学重点：（1）色素提取与分离的原理。（2）色素提取与分离的操作。（3）绿叶中色素的种类和颜色。（4）自主设计实验，动手探究，及实验结果的分析。2.教学难点：自主设计实验，动手探究，及实验结果的分析。五、教学设计思路及教学方法1.教学设计思路：传统生物实验课上，学生的动手、实验探究能力、实验结果的处理和分析能力不能得到很好的提高，为了培养学生的实践和创新能力，在验证性实验的基础上设置学生感兴趣的探究性实验。2.教法主要有：实验教学法、成果展示法。学法主要有：自主学习法、合作学习法。在自主学习中，提高科学探究能力；在合作学习中，学会交流和评价。六、课前准备1.教师准备（1）实验材料的准备（2）安排实验组将学生分成6个实验组，编号1、2、3、5、6。每个小组6位同学。（3）实验用品干燥的定性滤纸条、培养皿、烧杯、展层瓶、盖玻片、试管夹、试管架、研钵、玻璃漏斗、尼龙布、剪刀、量筒10ml、天平、无水乙醇、层析液、二氧化硅、碳酸钙、酒精灯等。（4）相关PPT的制作。2.学生准备（1）复习叶绿体的组成和结构。（2）预习本实验，包括实验目的、原理，熟悉实验步骤等。（3）通过预习提出问题。七、教学过程高中新课程标准的核心环节就是新课程的实施，而教与学方法的改变是新课程实施的重要保证，因此为了充分发挥学生的主体作用，突破重难点，我将本节课设置为这样六个大的环节：第一个环节：是对实验基本内容的学习1.导入新课；“接天莲叶无穷碧，映日荷花别样红”诗句中“碧”和“红”的色素存在什么细胞器中？荷叶中的“碧”是由几种色素表现出来的呢？下面老师带领同学们走进今天的实验课堂—叶绿体中色素的提取和分离，让我们一起去寻找答案吧！（从学生日常生活的现象入手，激发学生兴趣。）2.提问学生回答本实验的实验原理（提取色素原理和分离色素原理）；3.用多媒体播放实验的整个过程（强调学生在观看过程中注意操作细节并对实验流程进行一定的归纳总结）；设计意图：让学生提高实验效率，保证学生实验的顺利进行。观看完毕后，学生讨论总结本实验的操作步骤和注意事项。第二个环节：分组探究，获得新知根据预习中提出的问题，设置了六个探究性实验，把书本上的验证性实验改为验证性实验和探究性实验同时进行，每组同学除了完成课本上验证性实验外，还需进行一个探究性实验。【合作探究一】实验材料的探究实验小组1探究内容新鲜菠菜和放置24小时的菠菜实验效果比较新鲜菠菜放置24小时的菠菜观察滤液颜色最终实验结果对比得出结论【合作探究二】研磨过程的探究实验小组2探究内容加CaCO3的作用加CaCO3不加CaCO3观察滤液颜色最终实验结果对比得出结论【合作探究三】划线的要求的探究实验小组3划线要求细而直（待干燥后重复2-3次）粗不整齐（待干燥后重复2-3次）实验结果得出结论【合作探究四】滤液细线能否被层析液淹没的探究实验小组4滤液细线被层析液淹没与否淹没滤液细线不淹没滤液细线实验结果得出结论【合作探究五】层析装置改良后层析效果对比探究实验小组5滤纸条的处理实验室提供的层析装置改良的塞子上带钩的试管（老师制作）保鲜膜封口的烧杯（学生制作）实验结果得出结论【合作探究六】不同叶片的色素含量和种类的探究实验小组6叶片的种类菠菜叶片苋菜叶片法国梧桐叶片实验结果得出结论第三个环节：学生汇报实验结果，教师点评每个实验小组派一名或两名学生作代表汇报实验结果。学生分析实验结果得出结论：从色素带的宽度可推知色素含量的多少;从色素带的位置可推知色素在层析液中溶解度大小。实验结论色素种类（由上而下）色素颜色色素含量层析液中的溶解度胡萝卜素橙黄色最少最大叶黄素黄色较少较大叶绿素a蓝绿色最多稍小叶绿素b黄绿色较多最小2.放置24小时的菠菜含水量减少，实验效果更好；3.碳酸钙可以防止色素被破坏；4.重复画线是为了增加色素的浓度；画线细、齐、直是为了防止色素带之间出现重叠；5.分离色素时，一定不要让滤纸条上的滤液细线接触到层析液，这是因为色素易溶解在层析液中，导致色素带不清晰，影响实验效果；6.改良后的层析装置避免了滤纸条易滑入层析液中的弊端，层析出的色素带更加清晰；7.菠菜叶、苋菜叶和法国梧桐叶中色素种类一致，含量略有差别。第四个环节：课外拓展与生活的联系：为什么春夏叶子翠绿？深秋叶子金黄呢？而有的叶片为什么呈红色？第五个环节：课堂小结师生共同总结本节课的收获。第六个环节：分析结果，提升社会责任感教师引导学生将本节课的知识与生产实践联系起来，将所学知识用于解决现实生活中的问题。教师引导学生思考绿色植物的直接价值与间接价值，以及在生态平衡中无法替代的作用，形成“绿水青山就是金山银山”的理念，培养学生保护环境的意识；倡导学生关注社会议题，促使学生肩负起爱护地球、尊重生命的责任；培养学生解决现实生活问题的社会责任感。八、教学反思1.验证性实验改为验证性实验和探究性实验同时进行，让学生参与实验探究，让学生自己提出问题进行大胆的猜想、假设，然后为验证