綠葉中色素的提取和分離教學(xué)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)思路生物課程標(biāo)準(zhǔn)的基本理念是：提高生物科學(xué)素養(yǎng)、面向全體學(xué)生、倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)、注重與現(xiàn)實(shí)生活的聯(lián)系。本節(jié)實(shí)驗(yàn)課，我正是秉承了這些理念而設(shè)計(jì)的。教學(xué)中，我的角色是引導(dǎo)者、參與者和分享者，學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體。結(jié)合我校“設(shè)疑自探-解疑合探-質(zhì)疑再探-運(yùn)用拓展”的教學(xué)模式，首先引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)步驟，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的獨(dú)立性、自主性；接著引導(dǎo)學(xué)生質(zhì)疑，提出自己有疑惑的問題，大家探討解答，培養(yǎng)學(xué)生的思考能力、批判性思維能力和交流合作能力；然后，鼓勵(lì)同學(xué)們動(dòng)手操作，主動(dòng)探究，培養(yǎng)學(xué)生通過動(dòng)手用腦獲取新知識(shí)的能力；最后，組織同學(xué)們討論實(shí)驗(yàn)中有哪些改進(jìn)的地方并動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。我在參與同學(xué)們的探究過程的同時(shí)，分享同學(xué)們的收獲，達(dá)到教學(xué)相長。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容分析光合作用是高中生物學(xué)習(xí)的重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容。綠葉是植物進(jìn)行光合作用的主要器官，做好綠葉中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)，有助于學(xué)生理解光合作用色素的種類和作用、促進(jìn)和加強(qiáng)學(xué)生對光合作用的理解和掌握。學(xué)情分析學(xué)生在初中學(xué)習(xí)過光合作用的基礎(chǔ)知識(shí)，知道綠色植物可以把光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲(chǔ)存在有機(jī)物中，但不是很深入，比方說同學(xué)們不了解捕獲光能的色素有哪些，作用分別是什么，光合作用的過程是怎樣的，因此需要在已有的知識(shí)基礎(chǔ)上建構(gòu)內(nèi)涵更豐富的光合作用的概念。另一方面，高中生有濃厚的探究興趣和強(qiáng)烈的求知欲，并且具備了較強(qiáng)的理解能力和實(shí)驗(yàn)探究能力，如果能加以引導(dǎo)，完全可以成功的完成實(shí)驗(yàn)。教學(xué)條件分析我校設(shè)有專業(yè)的生物實(shí)驗(yàn)室和專職的實(shí)驗(yàn)員，可開設(shè)課標(biāo)要求的所有探究活動(dòng)和實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)器材、試劑和材料齊全。教學(xué)重點(diǎn)綠葉中色素的種類。解決的具體策略通過實(shí)驗(yàn)提取和分離出綠葉中的色素，學(xué)生觀察濾紙條上不同顏色的色素帶后可知綠葉中的色素有四種：藍(lán)綠色的葉綠素a，黃綠色的葉綠素b，橙黃色的胡蘿卜素，黃色的葉黃素。通過比較四條色素帶的寬窄和排序，還可判斷出四種色素在綠葉中含量的多少，在層析液溶解度的大小。教學(xué)難點(diǎn)1、 綠葉中色素的提取和分離。2、 實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)和創(chuàng)新。突破的具體辦法學(xué)生自主學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟后，教師強(qiáng)調(diào)注意事項(xiàng)，如研磨要迅速充分，且加入各物質(zhì)的量要成比例，以保證提取較多的色素和色素濃度適宜。畫出的濾液細(xì)線要細(xì)、直，且干燥后重復(fù)畫2-3次，使濾液細(xì)線既有較多的色素，又使各色素?cái)U(kuò)散的起點(diǎn)相同。色素分離時(shí)，濾液細(xì)線不能觸及層析液，以免色素分子溶解到層析液中，濾紙條上得不到色素帶。以交流各組實(shí)驗(yàn)成功的經(jīng)驗(yàn)或分析各組實(shí)驗(yàn)失敗的原因?yàn)槠鯔C(jī)，引導(dǎo)學(xué)生積極反思，鼓勵(lì)學(xué)生大膽設(shè)想，組織學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐，對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新。實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo) 1、探究綠葉中含有幾種色素。 2、通過“葉綠體中色素的提取和分離”實(shí)驗(yàn)，學(xué)生學(xué)會(huì)提取、分離綠葉中色素的方法，提高動(dòng)手操作的能力。 3、通過對“葉綠體中色素的提取和分離”實(shí)驗(yàn)的操作，培養(yǎng)學(xué)生質(zhì)疑、求實(shí)、創(chuàng)新及勇于實(shí)踐的科學(xué)精神和科學(xué)態(tài)度。 教學(xué)準(zhǔn)備1、實(shí)驗(yàn)材料準(zhǔn)備。2、推測可能出現(xiàn)的情況并分析原因，得出結(jié)論。做到心中有數(shù)。3、將學(xué)生分成若干實(shí)驗(yàn)組，編號(hào)1、2、3 學(xué)生設(shè)疑自探提綱教師補(bǔ)充自主學(xué)習(xí)合作與交流觀察與分析探究與實(shí)驗(yàn) 創(chuàng)新改進(jìn) 實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn) 分析反思導(dǎo)入新課提出問題激發(fā)興趣創(chuàng)設(shè)情境設(shè)疑自探解疑合探質(zhì)疑再探運(yùn)用拓展 教學(xué)流程圖教學(xué)過程教師的組織和引導(dǎo)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖創(chuàng)設(shè)問題情景 導(dǎo)入新課提出問題：玉米中的白化苗由于不能進(jìn)行光合作用，待種子中貯存的養(yǎng)分耗盡就會(huì)死亡，可見光合作用與細(xì)胞中的色素有關(guān)。那么，綠葉中有哪些色素呢？積極思考問題，活躍思維激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探究欲望設(shè)疑自探組織學(xué)生閱讀課本P97-98的內(nèi)容，了解實(shí)驗(yàn)的原理、目的要求、材料和方法步驟。歸納、整理、補(bǔ)充，形成自探提綱：1、無水乙醇、層析液、二氧化硅、碳酸鈣的作用分別是什么？2、濾液收集到試管中，為什么要及時(shí)用棉塞塞嚴(yán)試管口?3、制備濾紙條時(shí)，為什么要將濾紙條的一端剪去兩角?4、分離色素時(shí)，將濾紙條輕輕插入試管中的層析液中，用棉塞塞緊試管口，或者用小燒杯代替試管，用培養(yǎng)皿蓋住小燒杯。為什么?認(rèn)真閱讀課本內(nèi)容，在學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上提出自己想要了解的內(nèi)容并匯報(bào)自主學(xué)習(xí)，完成自探提綱。培養(yǎng)學(xué)生提出問題，自主學(xué)習(xí)的能力解疑合探在班內(nèi)巡視，幫助小組同學(xué)解決問題對學(xué)生的觀點(diǎn)加以評價(jià)、補(bǔ)充和引導(dǎo)1、小組同學(xué)合作探究，解決自主學(xué)習(xí)中不能完成的問題2、各小組展示學(xué)習(xí)成果并交流，相互評價(jià)補(bǔ)充。3、以小組為單位，進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)4、小組觀察分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果并記錄5、每小組推薦一名同學(xué)匯報(bào)探究結(jié)果，交流后歸納總結(jié)。培養(yǎng)學(xué)生合作學(xué)習(xí)的能力、語言表達(dá)能力實(shí)現(xiàn)教學(xué)相長質(zhì)疑再探教師引導(dǎo)：你們的實(shí)驗(yàn)成功嗎？請同學(xué)們交流一下成功的經(jīng)驗(yàn)或者分析一下失敗的原因。繼續(xù)引導(dǎo)：你們組對實(shí)驗(yàn)有改進(jìn)和創(chuàng)新嗎？請大膽嘗試一下！分享、反思、交流、質(zhì)疑1、色素帶不明顯2、色素帶不整齊3、沒有出現(xiàn)色素帶積極發(fā)言，大膽嘗試，動(dòng)手操作進(jìn)行檢驗(yàn)。改進(jìn)一：制備不同濾紙條，設(shè)置對照實(shí)驗(yàn)改進(jìn)二：畫濾液細(xì)線改進(jìn)三：色素分離裝置分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，總結(jié)改進(jìn)和創(chuàng)新的成果。培養(yǎng)學(xué)生質(zhì)疑和創(chuàng)新的能力，是對學(xué)習(xí)內(nèi)容的內(nèi)化和提升運(yùn)用拓展你還想探究什么？感悟、討論給學(xué)生留有繼續(xù)學(xué)習(xí)與探究的空間，引發(fā)學(xué)生深層次的思考。實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)和創(chuàng)新改進(jìn)一：制備不同濾紙條，設(shè)置對照實(shí)驗(yàn)很多同學(xué)不理解將濾紙條下端剪去大小相同的兩角的原因，可以通過制備不同濾紙條，設(shè)置對照實(shí)驗(yàn)來探究操作步驟：將濾紙條的一端不剪兩角、剪去大小一致的兩角、剪去大小不一致的兩角，分別在距一端1CM處畫濾液線，同時(shí)將三個(gè)濾紙條放入燒杯分離色素。優(yōu)點(diǎn)：學(xué)生通過觀察比較三條濾紙條上的色素帶，自己能夠找出濾紙條剪取不均導(dǎo)致的現(xiàn)象及原因。改進(jìn)二：畫濾液細(xì)線課本要求用細(xì)毛細(xì)管畫濾液線，但由于學(xué)生的操作水平，而造成劃線不是很細(xì)很均勻，造成濾液細(xì)線上的濃度不一，從而影響色帶形狀：高處形成一個(gè)峰，低處形成帶谷。其主要原因是濾液細(xì)線上的濃度不一，濃度大處，色素溶解慢，隨層析液上升一段距離后再分離，色素分離晚，形成帶峰；濃度低處分離早，形成帶谷。有的同學(xué)提出用蘸筆來畫。操作步驟：用蘸筆蘸取少量濾液，沿鉛筆線均勻地畫出一條細(xì)而直的濾液細(xì)線。待干燥后，再畫兩三次。優(yōu)點(diǎn)：工具易得，操作簡單，效果好。還有的同學(xué)提出將濾紙條沿鉛筆細(xì)線處折疊，形成脊，用脊在盛有適量濾液的培養(yǎng)皿中蘸一下，干燥后重復(fù)2-3次。優(yōu)點(diǎn)：簡單易行，所得濾液線細(xì)、直、均勻。改進(jìn)三：色素分離裝置有的同學(xué)按照課本上的裝置用燒杯和培養(yǎng)皿分離色素，得到的色素帶不整齊，同學(xué)們認(rèn)為這是因?yàn)闉V紙條有些地方緊貼燒杯壁，有些地方遠(yuǎn)離燒杯壁，從而影響了色素的擴(kuò)散速度造成的；有的同學(xué)按照課本上的裝置用試管分離色素，得到的色素帶不清晰，不明顯，甚至不出現(xiàn)色素帶，同學(xué)們覺得這和試管中層析液的量有關(guān)系，如果層析液少了，分離效果不好，得到的色素帶不清晰，不明顯，若層析液多了，會(huì)觸及濾液線，溶解色素，不會(huì)分離出色素帶。用試管不好控制層析液的量，所以同學(xué)們用廢棄的豆?jié){杯蓋自制燒杯蓋，可將濾紙條插入蓋上的切口，濾紙條就不會(huì)和燒杯壁接觸，用燒杯也好控制層析液的量，這樣很好的避免了色素帶不清晰，不明顯，甚至不出現(xiàn)的現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)裝置如右圖所示操作步驟：1、將畫好濾液線的濾紙條插入燒杯蓋切口處。2、將適量層析液倒入燒杯中，用插有有濾紙條的燒杯蓋蓋嚴(yán)燒杯口。3、色素分離后，及時(shí)將濾紙條取出，待濾紙條干燥后進(jìn)行觀察。三種色素分離裝置的對比實(shí) 驗(yàn) 裝 置優(yōu) 點(diǎn)缺 點(diǎn)用燒杯進(jìn)行色素分離操作簡單濾紙條不均勻的緊貼燒杯壁，影響色素的擴(kuò)散速度，使色素帶不整齊。用試管進(jìn)行色素分離可減少層析液的揮發(fā)需試管架固定，層析液的量不好控制。少了，分離效果不好，多了會(huì)觸及濾液線，溶解色素，不會(huì)分離出色素帶。簡易色素分離裝置比用試管操作簡單、容易固定；層析液的揮發(fā)量少。廢物利用，喝完豆?jié){的豆?jié){杯蓋就成為了燒杯蓋，立即推廣。教學(xué)反思.在這節(jié)課中，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，組織學(xué)生先疑再探，并于課上積極展示，相互評價(jià)補(bǔ)充，使整堂課充分體現(xiàn)了師生互動(dòng)、生生互動(dòng)的良好民主教學(xué)的氛圍。同學(xué)們在學(xué)后動(dòng)手做，做后動(dòng)腦想，想后大膽提，提后繼續(xù)驗(yàn)的環(huán)節(jié)中不斷獲取新的知識(shí)，產(chǎn)生新的疑問，進(jìn)而不斷進(jìn)行探究學(xué)習(xí)，形成良性的學(xué)習(xí)機(jī)制，各種能力都得到培養(yǎng)和提高。這樣不僅使教師在整堂課中比較輕松地達(dá)成了知識(shí)目標(biāo)，也使學(xué)生在體驗(yàn)探究的過程中，實(shí)現(xiàn)能力目標(biāo)與情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)。2.通過本節(jié)課的教學(xué)，使我認(rèn)識(shí)到學(xué)生的潛能是很大的，如果每堂課都能夠這樣調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和主動(dòng)性，那么教師在教學(xué)中亦會(huì)有頗多收獲?？墒窃趯?shí)際的教學(xué)工作中，并不是每節(jié)課都能夠這樣好的調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，也不是每位學(xué)生都能主動(dòng)參與到探究中來。因此，如何有效利用實(shí)驗(yàn)教學(xué)，達(dá)到調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性，轉(zhuǎn)變學(xué)生學(xué)習(xí)方式，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力是我們每一位教師值得思考的問題。7