叶绿素和其他色素的教学设计.docx

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叶绿素和其他色素的教学设计

“叶绿素和其他色素”的教学设计

一、设计思路

 建构主义认为，在教学过程中，科学知识是主体建构活动的结果。

探究是学生认识生命世界、学习生物课程的有效方法之一，《普通高中生物课程标准》明确提出倡导探究性学习。

 基于上述分析，本节课从学生已有的知识基础、认知规律和心理特征出发，着眼于学生的最近发展区，通过学生演示实验，对得到的实验现象进行对比分析，得到相应的结论，然后根据已有的结论提出新问题，在小组合作讨论的基础上，自主设计实验进行探究。

在这个过程中转变传统的接受学习方式，每一个学生都参与到问题的探讨中，在问题探讨中自主学习，在合作讨论中有效学习，在相互评价中感受学习的乐趣，最终提高学生的生物科学素养。

 二、教学分析

 1、教材分析

 浙科版高中生物学教材《分子与细胞》第三章“细胞的代谢”第五节“光合作用”是高中生物教学的重点，也是难点，主要包括光合作用概述、叶绿素和其他色素（安排了“光合色素的提取与分离”活动）、光反应、碳反应、环境因素影响光合速率。

叶绿素和其他色素包括光合色素的吸收光谱、种类、颜色、“光合色素的提取与分离”活动及光合色素与光合作用的紧密联系。

掌握好叶绿素和其他色素的相关内容，能为接下来光反应和碳反应及环境因素影响光合速率的学习作一个很好的铺垫。

 2、学情分析

 通过初中阶段的学习，学生已经了解光合作用的概念和意义，了解绿叶在光下产生淀粉的实验，但对于光合色素的提取与分离、光合色素的吸收光谱、光合色素的作用缺乏认识。

 通过浙科版高中生物学教材《分子与细胞》第三章“细胞的代谢”第三节“酶”的学习，学生对生物实验已有了初步了解，明白了对照实验思想在生物实验中的重要性，但对科学研究的一般过程还缺乏深入理解，解决实验操作过程中所出现问题的能力还有待于进一步提高。

 3、教学重点与难点

（1）教学重点 光合色素的认知过程、光合色素的种类及吸收光谱。

（2）教学难点 光合色素与光合作用的联系、科学探究的一般历程。

三、教学目标

 1、知识目标

（1）通过观察演示实验，能描述光合色素的吸收光谱；

（2）通过“光合色素的提取与分离”活动，能说出光合色素的种类及颜色；

（3）通过“光的色散”活动，能解释光合色素在光合作用中的重要作用。

 2、能力目标

（1）能利用已知条件，尝试“提出问题—作出假设—设计实验—进行实验—阐述和交流实验结果和结论”的科学探究过程，掌握解决问题的科学方法；

（2）能利用给出的实验材料和用具，进行单因子对照实验，掌握实验的操作技能；

 （3）能利用色素扩散的原理，分析拓展实验，得出合理的实验结论。

3、情感态度和价值观目标

通过“叶绿素和其他色素”的学习，体验科学探究的一般历程，认同实事求是的科学精神，养成在自主学习的基础上进行合作探究的习惯。

 四、教学策略与手段

 以问题导学为主，在学生自主学习的基础上，结合学生演示实验，借助多媒体课件，同时采用小组合作探究的形式，层层递进。

 五、课前准备

1、学生的学习准备

 学生分组进行“光合色素的提取与分离”活动及其拓展活动，对结果摄影保存。

2、教师的教学准备

（1）进行光的色散和光合色素的提取与分离及其拓展实验；

（2）制作本节课内容的多媒体课件。

3、教学环境的设计与布置

 将多媒体教室的课桌椅分成若干小组（每小组可供4—6人就座）。

4、教学用具的设计和准备

 三棱镜、盛有叶绿体色素提取液的试管、白色屏幕、可调节光源

六、教学过程

 教学

内容

教师的组织和引导

学生活动

教学

意图

创设问题情景，实验导入新课

导入：

绿叶在光下产生淀粉的实验

【问题1】要把光能变成有机物（如淀粉）中的化学能，首先植物体要能够捕获光能，那么光能是如何从植物体外到植物体内的呢？

如何证明？

给出材料与用具：

可调节光源、三棱镜、白色屏幕、盛有叶绿体色素提取液的试管。

【问题2】从实验1和实验2的现象中，你能得出怎样的结论？

【问题3】上述两个实验能说明红光和蓝紫光是光合色素吸收的吗？

如果不能，应该怎样改进？

教师归纳：

增加一组不含色素的实验（作对照）。

【问题4】上述两个实验现象表明：

有两种颜色的光被吸收了，那么是不是刚好被叶绿体色素提取液中的两种色素分别吸收了呢？

如何设计实验来证明？

教师归纳：

吸收光的色素位于叶绿体中，可以将叶绿体中的色素提取后分离，单独地、直接地去观察它们的作用。

【集体回答】通过实验。

根据所给材料与用具，小组讨论，设计可行的实验；个别学生进行演示实验，其他学生带着问题观察演示实验。

【学生演示实验1】光的色散实验1

 【学生演示实验2】光的色散实验2

【思考后回答】 红光和蓝紫光被吸收了。

【思考后回答】……

【分组讨论后给出思路】…… 

探究欲望提高；突出实验的重要地位

动手能力得到提高；能够更好地解释实验现象

实验对照思维训练，引出光合色素

每个学生都参与实验设计，组内讨论交流得到加强；引出叶绿体

叶绿体和光合色素

教师阐述：

在叶绿体基质中分布有与光合作用相关的酶，在类囊体膜上分布有与光合作用相关的酶和色素。

【问题5】光的色散实验中所用色素是怎么提取的呢？

【思考后集体回答】①外膜②内膜③叶绿体基质④类囊体⑤基粒。

【集体回答】通过光合色素的提取与分离实验。

通过联系叶绿体相关知识，引出光合色素的提取和分离实验

光合色素的提取与分离

【问题6】①色素提取试剂需要符合什么要求？

②分离色素应该采取什么方法？

教师归纳：

色素提取试剂必需能溶解色素，如丙酮，酒精等；分离色素可以采用纸层析法。

教师阐述：

纸层析法的原理和过程。

展示条形滤纸层析结果模型

图5条形滤纸层析

【问题7】从滤纸条上，我们不难看出每条色素带的宽度是不一样的，那是什么原因导致的？

教师归纳：

色素带宽度与色素含量的关系。

拓展实验：

若将过滤所得的含有色素的滤液点在圆形滤纸中心，实验结果将如何变化？

展示圆形滤纸层析结果模型

【问题8】到此，我们已经证明在图2（多媒体展示）中出现的两种颜色的光被吸收的现象并不是刚好被叶绿体色素提取液中的两种色素分别吸收的。

那么为什么四种色素的吸收光谱中只有两条暗带？

该如何证明？

教师归纳：

单独地、直接地去观察四种色素的作用。

教师归纳：

橙黄色色素和黄色色素主要吸收蓝紫光，蓝绿色色素和黄绿色色素主要吸收红光和蓝紫光。

【问题9】这四种色素到底是什么？

【阅读教材，分组讨论，学生代表阐述】…… 

【学生代表展示】

【分析实验现象，得出结论，提出新问题】……

【思考后回答】……

【对拓展实验与教材实验进行比较后回答】……

【学生代表展示】

【观察、分析实验现象】……

【分组讨论后给出实验思路】……

个别学生进行演示实验，其他学生带着问题观察演示实验。

【学生演示实验3（计算机模拟）】光的色散实验3  将提取的四种色素分别放在光源与三棱镜之间

【分析实验现象，得出结论】……

【阅读教材，找到答案，学生代表阐述】高等植物的光合色素有2类，即叶绿素和类胡萝卜素，其中叶绿素包括叶绿素a（蓝绿色）和叶绿素b（黄绿色），类胡萝卜素包括胡萝卜素（橙黄色）和叶黄素（黄色）。

回归教材实验，挖掘实验细节，培养科学探究能力

对实验结果的评价能力得到提高

类比推理的能力得到提高

通过探究来解决问题的能力得到进一步提高

能在探究问题的同时适时回归教材

光合色素的吸收光谱

【问题10】不同的色素可以吸收相同波长的光，那么不同波长的光被同种色素吸收的情况相同吗？

（多媒体展示光的色散实验，叶绿素a、b的吸收光谱）

【问题11】类胡萝卜素的吸收光谱应该是怎样的？

教师：

归纳学生所作评价，展示类胡萝卜素吸收光谱。

【问题12】同株植物的叶片在不同季节颜色一样吗？

为什么？

【思考后回答】……

【分析曲线图，得出结论】……

【学生代表板演，其他学生进行评价】

……

 【思考后回答】……

换位思考的能力得到提高

获取曲线信息的能力得到提高

作图能力得到提高

理论联系实际

课堂

小结

【问题13】光能被植物体吸收后，如何转换为植物体内有机物中的化学能呢？

【学生代表依据板书进行小结】……

巩固新知，承前启后

教学

反馈

多媒体展示反馈练习

【思考后回答】……

检测教学目标达成情况

七、板书设计

  八、作业设计

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