捕获光能的色素和结构教学设计
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第4节能量之源——光与光合作用一捕获光能的色素和结构一、教学目标1.知识与技能(1)说出绿叶中色素的种类和作用。
(2)说出叶绿体的结构和功能。
2.过程与方法利用各种媒体调查和收集资料,学会鉴别、选择、运用和分享信息二、教学重点、难点(1)绿叶中色素的种类和作用。
(2)通过色素提取和分离实验,让学生仔细观察分离出的不同色带,色带的颜色、分布顺序和宽窄,思考其原因及作用。
三、课时安排1课时。
四、教学方法讲解、实验法。
五、教具准备课件、实验仪器、试剂、材料等。
六、学生活动1、指导学生阅读教材,找出需了解的知识点。
2、让学生讨论认识叶绿体的结构,这种结构有哪些适于进行光合作用的特点;光合作用的过程,影响因素等。
七、教学程序[问题探讨]结合教材P97图讨论:1、用这种方法有什么好处?不用颜色的光照对植物的光合作用会有影响吗?2、为什么不使用发绿色光的灯管作补充光源?导言:追根溯源,对绝大多数生物来说,能量的最终来源是光能。
将光能转换成化学能要靠光合作用,进行光合作用的细胞,首先要能够捕获光能,那么捕获光能的色素有哪些呢?一捕获光能的色素。
探究绿叶中色素的种类:教师指导学生完成如P97——98的实验。
教师可让学生带着下列问题去做实验1、加入SiO2、CaCO3的作用是什么?2、研磨时为什么要迅速而充分?3、将滤液收集到试管中后,为什么要用棉塞将试管口塞严?4、滤纸条一端为什么要剪去两角?5、画滤液细线时应注意什么?6、为什么不能让滤液细线触及层析液?7、滤纸条上有几条不同颜色的色带?其排序怎样?宽窄如何?这说明了什么?教师归纳总结:教师演示相关实验让学生得知:叶绿素a和叶绿素b吸收蓝紫光和红光,胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光,并结合P99吸收光谱图讲解。
1817年,两位法国科学家首次从植物中分离出叶绿素,但当时并不清楚叶绿素分布于何处?1865年德国植物学家萨克斯研究叶绿素在光合作用中的功能时,发现叶绿素并非普遍分布在植物的整个细胞中,而是集中在一个个更小的结构里,后来人们称之为叶绿体。
捕获光能的色素和结构一、教学目标1.知识目标:(1)说出叶绿体中色素的种类和作用。
(2)说出叶绿体的结构和功能。
2.能力目标:(1)通过“叶绿体中色素的提取和分离”实验,学会提取、分离叶绿体中色素的方法。
(2)自主与合作学习:利用各种媒体调查和收集资料,学会鉴别、选择、运用和分享信息。
3.情感、态度和价值观目标:(1)通过对“叶绿体中色素的提取和分离”实验的操作,培养学生勇于实践的科学精神和科学态度。
(2)通过了解光合作用原理在农业生产上的应用,使学生认识生物科学的价值,从而乐于学习生物科学,,分析叶绿体结构与功能的联系,形成结构与功能相统一的观点。
二、教学重点难点重点:叶绿体中色素的种类和作用。
难点:对实验原理的理解:色素的提取分离过程。
三、教学方法1.实验法:绿叶中色素的提取与分离学生进行分组实验。
2.学案导学:见后面的学案。
3.新授课教学基本环节:预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习。
四、课前准备1.学生的学习准备。
2.教师的教学准备:多媒体课件制作。
3.教学环境的设计和布置:两人一组,实验室内教学。
课前打开实验室门窗通风,课前准备好绿叶、滤纸条、纱布等材料用具,配制好层析液。
五、课时安排1课时六、教学过程(一)预习检查、总结疑惑。
检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑,使教学具有了针对性。
(二)情景导入、展示目标。
教师首先提问:(1)我们经常听到这样一句话:万物生长靠太阳。
为什么这么说呢?对绝大多数生物来说,活细胞所需能量的最终来源是什么?太阳能又是通过什么途径进入植物体内的呢?今天我们就一起来学习《光合作用》。
(2)又依靠什么进行光合作用呢?(叶绿体)教师引导学生学习本节课的学习目标。
多媒体展示学习目标,强调重难点。
然后展示探究的第一个问题,绿叶中有哪些色素呢?设计意图:步步导入,吸引学生的注意力,明确学习目标。
(三)合作探究、精讲点拨。
捕获光能的色素和结构教案教学目标【知识目标】(1)说出绿叶中色素的种类和作用。
(2)说出叶绿体的结构和功能。
【能力目标】(1)学会提取、分离绿叶色素的方法(2)通过探究实验,培养学生设计实验的能力、分析和解决问题的能力以及培养语言表达能力。
【情感目标】(1)通过对叶绿体结构的学习,帮助学生树立结构和功能相统一的生物学观点教学重点(1)绿叶中色素的种类和作用。
(2)叶绿体的结构和功能。
教学难点:提取、分离绿叶色素实验操作、叶绿体结构与功能的统一性。
教学策略或方法整节内容安排 3 课时,拟将“捕获光能的色素和结构”安排一课时;“光合作用的探究历程和光合作用的过程”安排一课时;“光合作用原理的应用和化能合成作用”安排一课时,第一课时“捕获光能的色素和结构”具体设计的策略如下:教学内容导入新课光合色素的种类光合色素的作用叶绿体的功能基本策略利用白化苗的图片创设问题情境,引入本节第一部分。
引导学生完成绿叶中色素的提取和分离的实验,得出结论。
利用屏幕显示 4 种色素分别放在阳光和三棱镜之间得到的张光谱图,并结合教材上的图5-10 ,得出结论。
介绍恩格尔曼的实验,得出实验结论并分析实验方法的巧妙4处。
叶绿体的结构通过观察叶绿体的立体结构示意图,认识叶绿体的基本结构以及与其功能相适应的结构特点。
知识小结习题巩固教学用具:多媒体演示课件、实验准备材料教学进程:教学教师行为学生活动程序同学们请看这样一幅画,一只蚱蜢,一观察图片,思考片绿叶,还有和煦的阳光,旁边还附了回答。
一首小诗:学生回答:动植新叶伸向和煦的阳光,物的生命活动导蚱蜢觊觎绿叶的芬芳。
都离不开能量,它们为生存而获取能量,而能量的最终入能量在细胞里流转激荡!来源是太阳光新从这幅和谐的画面和小诗中,我们能,光能通过绿课可以知道,动植物的生物活动都离不开色植物的光合什么?那能量的最终来源又是什么?光作用转化成生能通过什么途径转化成生物体可以利用物体可以利用的能量?的能量。
捕获光能的色素和结构教案第一章:引言1.1 课程背景光合作用是生物界中一个重要的过程,它为生物提供了能量和有机物质。
为了更好地理解光合作用的原理和机制,我们需要先了解捕获光能的色素和结构。
1.2 教学目标通过本章的学习,学生将了解捕获光能的色素和结构的基本概念,掌握它们的功能和作用,并能应用于实际问题中。
1.3 教学方法采用讲授法,结合图示、动画等多媒体教学手段,引导学生主动探究、思考和讨论。
第二章:色素2.1 色素的定义和分类2.1.1 色素的定义:色素是一类能够吸收、发射或散射光线的物质。
2.1.2 色素的分类:根据色素的化学性质,可分为天然色素和人工合成色素。
2.2 色素的功能2.2.1 吸收光能:色素能够吸收光能,将其转化为化学能,用于光合作用。
2.2.2 传递光能:某些色素能够将吸收的光能传递给其他色素,提高光合作用的效率。
2.2.3 保护作用:色素还能够吸收、分散和反射紫外线,保护植物免受损伤。
第三章:叶绿体结构3.1 叶绿体的定义和分类3.1.1 叶绿体的定义:叶绿体是植物细胞和某些原生生物中的一种细胞器,是光合作用的场所。
3.1.2 叶绿体的分类:根据叶绿体的形状和大小,可分为椭圆形叶绿体和杆形叶绿体。
3.2 叶绿体的结构3.2.1 外膜:叶绿体的外层结构,具有保护作用。
3.2.2 内膜:叶绿体的内层结构,形成了一系列的嵴,有利于物质的运输和交换。
3.2.3 类囊体:叶绿体内的一个薄膜系统,包含了光合色素和相关酶,是光合作用的主要场所。
3.2.4 基质:叶绿体内的液体环境,含有多种酶和营养物质,参与光合作用的反应过程。
第四章:捕获光能的过程4.1 光能的吸收4.1.1 光能的吸收过程:光合色素通过吸收光能,将其转化为化学能。
4.1.2 光能的传递:吸收光能的色素将能量传递给其他色素,提高光合作用的效率。
4.2 光能的转化4.2.1 光能转化为化学能:通过光合作用,将光能转化为有机物质和氧气。
《捕获光能的色素和结构》教案一、教学目标1. 让学生了解光合作用的概念和意义。
2. 使学生掌握叶绿体结构,了解叶绿体中色素的种类、作用和颜色。
3. 培养学生观察实验现象,分析问题和解决问题的能力。
二、教学重点与难点1. 教学重点:光合作用的概念,叶绿体的结构,色素的种类、作用和颜色。
2. 教学难点:叶绿体中色素的提取和分离实验。
三、教学方法采用问题驱动法、实验法和小组合作学习法,引导学生主动探究,提高学生分析问题和解决问题的能力。
四、教学准备1. 实验材料:新鲜绿叶、无水乙醇、碳酸钙、石英砂、层析液、滤纸条、显微镜等。
2. 教学工具:多媒体课件、实验仪器、显微镜等。
五、教学过程1. 导入新课通过展示光合作用的动画,引导学生回顾光合作用的概念,为新课的学习做好铺垫。
2. 讲授新课(1)介绍叶绿体的结构,包括外膜、内膜、类囊体和基质等部分。
(2)讲解叶绿体中色素的种类、作用和颜色,如叶绿素、类胡萝卜素、藻红素等。
(3)阐述色素在光合作用中的重要作用,如吸收、传递和转化光能。
3. 实验演示进行叶绿体中色素的提取和分离实验,让学生观察实验现象,了解色素的提取和分离过程。
4. 学生实验学生分组进行实验,观察并记录实验现象,教师巡回指导,解答学生疑问。
5. 总结与拓展对本节课的内容进行总结,强调光合作用的重要性和叶绿体中色素的作用。
布置课后作业,拓展学生知识。
六、课后作业1. 绘制叶绿体的结构示意图,并标注各部分的功能。
2. 总结光合作用的过程及其意义。
3. 描述叶绿体中色素的提取和分离实验的原理及步骤。
七、教学反思在课后对教学效果进行反思,分析学生的掌握情况,针对存在的问题调整教学策略。
八、教学评价通过课堂表现、实验操作和课后作业,评价学生对光合作用和叶绿体色素知识的理解和运用能力。
九、课时安排本节课计划用1课时(45分钟)完成。
十、教学拓展可根据学生兴趣和实际情况,开展课外实践活动,如参观植物实验室、观察不同植物叶绿体的形态和颜色等。
捕获光能的色素和结构学案一、学习目标1、了解光合作用的基本过程和光能的捕获机制。
2、掌握叶绿体中色素的种类、结构和功能。
3、理解光合作用中光反应和暗反应的过程及其相互关系。
4、了解光合作用的意义以及与人类的关系。
二、学习重点与难点1、学习重点:光合作用中光反应和暗反应的过程,叶绿体中色素的种类和功能。
2、学习难点:光反应和暗反应的相互关系,光合作用的意义。
三、学习过程1、预习:阅读本节教材,了解光合作用的基本过程和光能的捕获机制,初步认识叶绿体中色素的种类、结构和功能。
2、学习:(1)了解叶绿体的结构和功能,理解叶绿体是植物进行光合作用的主要场所。
(2)掌握色素的种类和结构,了解它们在光合作用中的作用。
(3)学习光合作用中光反应和暗反应的过程,理解它们的相互关系。
(4)了解光合作用的意义以及与人类的关系。
3、复习:回顾本节内容,重点复习光合作用中光反应和暗反应的过程以及叶绿体中色素的种类和功能,理解光合作用的意义。
4、作业:完成本节练习册和课后作业,巩固所学知识。
5、小结:总结本节知识点,将重点内容整理成笔记,方便后续复习。
“5E”教学模式是一种基于建构主义教学理论的教学模式,强调学生通过探索、实验和互动学习,发展科学素养和解决问题的能力。
本教学设计旨在运用“5E”教学模式,帮助学生理解捕获光能的色素和结构这一重要概念。
本教学设计的内容是关于捕获光能的色素和结构,这是生物学中的重要概念。
通过本教学设计,学生将了解植物细胞中的叶绿体和类囊体,掌握叶绿素和类胡萝卜素的作用和特点,理解光合作用中光能捕获的机制。
本教学设计将采用“5E”教学模式,包括吸引(Engagement)、探索(Exploration)、解释(Explanation)、精炼(Elaboration)和评估(Evaluation)五个阶段。
吸引:通过问题或现象引发学生的兴趣,如“为什么植物能进行光合作用?”或“为什么叶子是绿色的?”探索:学生通过实验和观察来了解捕获光能的色素和结构。
章节5.4.1光合作用与能量转化一、捕获光能的色素和结构课型新课教学主备人审核人课时 1核心素养1.通过设计实验来探究色素的作用,培养学生科学探究精神,2.运用结构与功能相适应的观念,解释叶绿体适于进行光合作用的结构特点。
3.引导学生关注植物工厂,知晓其科学发展重要性。
(★健康教育)学习重点能设计实验,客观地观察和描述实验现象,并得出叶绿体中的色素能够捕获光能以及吸收光谱的差别。
学习难点能运用结构与功能观,解释叶绿体适于进行光合作用的结构特点。
学习过程批注【课前案】(知识梳理)一、捕获光能的色素1.填写下图:2、绿叶中色素的吸收光谱(1)写出图中色素①~③的名称:①________②________③________叶绿素a和叶绿素b主要吸收______________,胡萝卜素和叶黄素主要吸收__________。
二.叶绿体的结构适于进行光合作用1.叶绿体:(1)形态:一般呈扁平的或。
(2)结构:层膜,内部有许多,和之间充满了。
每个基粒都由一个个圆饼状的囊状结构(_____________)堆叠而成,增大了受光面积。
吸收光能的四种色素,就分布在类囊体的上。
与光合作用有关的酶分布在_____________和____________。
___________中还含有少量DNA和RNA。
(3) 叶绿体分布:主要分布在植物的___________内。
【课中案】(思考与讨论)1、观察正常苗和白化苗有何不同,预测两种幼苗的未来走向如何,与什么有关2、色素带的分布有规律吗,这说明了什么3、根据教材98页最后一段的提示,让学生尝试设计实验探究色素具有吸收光的作用4、联系生活:(1)、物工厂完全依靠LED灯等人工光源,其中常见的是红色、蓝色和白色的光源,为什么,有什么好处?(2)、如果你要建造一个温室大棚,你会选择什么颜色的膜,为什么5 、看教材P100。
构建叶绿体的结构模型6、想一想为什么说叶绿体的结构适于光合作用【课后案】1.下列关于光合色素的叙述正确的是( )A.叶绿体中的色素有四种,其中叶绿素a含量最大B.类胡萝卜素主要吸收蓝紫光和红光C.大棚种植蔬菜时应选择红或蓝色透明的塑料薄膜D.光合色素只存在于叶绿体的内膜上2.如图是纸层析分离叶绿体中色素的装置图,层析后得到不同的色素带,在暗室内用红光照射四条色素带,可以看到较暗的是( )A.①④B. ②③C. ③④D. ①②3.某同学提取得到绿叶中的色素溶液后,取一圆形滤纸,在滤纸中央滴一滴色素提取液,再滴一滴层析液,色素随层析液扩散得到如图结果,下列叙述正确的是 ( )A四条色素带由外到内的颜色分别是:黄绿色、蓝绿色、黄色、橙黄色B.四条色素带由外到内的名称依次是:胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素bC.提取色素时加入无水乙醇的目的是防止色素被分解D.色素带1、2主要吸收红橙光4、回答有关叶绿体色素的一组问题。
捕获光能的色素和结构教案教学目标【知识目标】(1)说出绿叶中色素的种类和作用。
(2)说出叶绿体的结构和功能。
【能力目标】(1)学会提取、分离绿叶色素的方法(2)通过探究实验,培养学生设计实验的能力、分析和解决问题的能力以及培养语言表达能力。
【情感目标】(1)通过对叶绿体结构的学习,帮助学生树立结构和功能相统一的生物学观点教学重点(1)绿叶中色素的种类和作用。
(2)叶绿体的结构和功能。
教学难点:提取、分离绿叶色素实验操作、叶绿体结构与功能的统一性。
教学策略或方法整节内容安排 3 课时,拟将“捕获光能的色素和结构”安排一课时;“光合作用的探究历程和光合作用的过程”安排一课时;“光合作用原理的应用和化能合成作用”安排一课时,第一课时“捕获光能的色素和结构”具体设计的策略如下:教学内容基本策略导入新课利用白化苗的图片创设问题情境,引入本节第一部分。
光合色素的种类引导学生完成绿叶中色素的提取和分离的实验,得出结论。
光合色素的作用利用屏幕显示4 种色素分别放在阳光和三棱镜之间得到的 4张光谱图,并结合教材上的图5-10 ,得出结论。
介绍恩格尔曼的实验,得出实验结论并分析实验方法的巧妙叶绿体的功能处。
叶绿体的结构通过观察叶绿体的立体结构示意图,认识叶绿体的基本结构以及与其功能相适应的结构特点知识小结习题巩固教学用具:多媒体演示课件、实验准备材料教学进程:板书设计一、捕获光能的色素和结构1、捕获光能的色素(含量约占1/4)叶绿素a (蓝绿色)叶绿色b (黄绿色)胡萝卜素(橙黄色)叶黄素(黄色)2、叶绿体的结构1、分布2、形态*外膜叶绿素(含量约占类胡萝卜素“绿叶中的色素内膜3、结]构基粒:由两个以上的类囊体组成,含色素和酶〜基质:含酶4、功能课后反思1 •充分利用现代化的教学手段是教学改革的趋势,但若所有内容都通过多媒体来呈现,教学容量太大,且学生基本不能做笔记,不利于学生复习,若能将板书与多媒体有效结合,让学生边听边记笔记,效果会更好。
一、教学目标:1. 让学生了解光合作用的概念及意义。
2. 使学生掌握捕获光能的色素和结构。
3. 培养学生的观察能力和实验操作能力。
4. 提高学生对生物学知识的兴趣和热爱。
二、教学内容:1. 光合作用的概念及意义2. 捕获光能的色素(叶绿素和类胡萝卜素)3. 捕获光能的结构(叶绿体的类囊体薄膜)4. 实验:叶绿体色素的提取和分离5. 课堂讨论:光合作用过程中的能量转化三、教学重点与难点:1. 教学重点:光合作用的概念、意义、捕获光能的色素和结构。
2. 教学难点:光合作用过程中能量的转化、叶绿体色素的提取和分离实验。
四、教学方法:1. 采用问题驱动的教学模式,引导学生思考和探索。
2. 利用多媒体课件,生动形象地展示光合作用的过程。
3. 进行叶绿体色素的提取和分离实验,培养学生的实践操作能力。
4. 课堂讨论,激发学生的思维碰撞,提高课堂参与度。
五、教学过程:1. 导入:通过展示光合作用的动画,引导学生回顾光合作用的概念和意义。
2. 新课讲解:介绍捕获光能的色素和结构,重点讲解叶绿素和类胡萝卜素的作用及分布。
3. 实验操作:指导学生进行叶绿体色素的提取和分离实验,观察实验现象,总结实验结果。
4. 课堂讨论:引导学生思考光合作用过程中的能量转化,分享自己的观点。
5. 总结:对本节课的内容进行归纳总结,强调光合作用的重要性。
6. 作业布置:布置相关习题,巩固所学知识。
六、教学评估:1. 课堂提问:通过提问了解学生对光合作用概念和意义的掌握情况。
2. 实验报告:评估学生在叶绿体色素提取和分离实验中的操作能力和观察能力。
3. 课堂讨论:评价学生在讨论光合作用过程中的能量转化时的参与度和思考深度。
4. 作业完成情况:检查学生对课堂所学知识的巩固程度。
七、教学拓展:1. 介绍其他植物色素(如花青素)的作用和分布。
2. 探讨光合作用在生态系统中的地位和作用。
3. 介绍光合作用的发现史,如哈伯、恩格尔曼等科学家的贡献。
捕获光能的色素和结构教案一、教学目标1. 让学生了解光合作用的概念,掌握光合作用的反应式。
2. 让学生了解叶绿体中的色素和结构,以及它们在光合作用中的作用。
3. 培养学生观察、分析和思考问题的能力。
二、教学内容1. 光合作用的概念和反应式2. 叶绿体的结构和功能3. 叶绿体中的色素及其作用三、教学重点与难点1. 重点:光合作用的概念、反应式,叶绿体的结构和功能,叶绿体中的色素及其作用。
2. 难点:光合作用的反应式,叶绿体中色素的分布和作用。
四、教学方法1. 采用问题驱动法,引导学生主动探究光合作用的本质。
2. 利用多媒体展示叶绿体的结构与功能,增强学生的直观感受。
3. 运用小组讨论法,培养学生的团队合作意识。
五、教学过程1. 导入:通过展示绿色植物叶片,引导学生思考绿色植物如何利用光能。
2. 讲解光合作用的概念和反应式,让学生理解光合作用的基本原理。
3. 介绍叶绿体的结构和功能,使学生了解叶绿体是光合作用的场所。
4. 讲解叶绿体中的色素及其作用,让学生明白色素在光合作用中的重要性。
5. 组织学生进行小组讨论,探讨光合作用过程中色素的分布和作用。
6. 通过案例分析,让学生了解光合作用对生态系统的影响。
7. 总结本节课的主要内容,布置课后作业,巩固所学知识。
六、教学评估1. 课堂问答:通过提问方式检查学生对光合作用概念和反应式的理解程度。
2. 小组讨论:观察学生在小组讨论中的表现,评估他们对叶绿体结构和功能的掌握情况。
3. 案例分析报告:评估学生对光合作用过程中色素作用的理解,以及他们分析问题和解决问题的能力。
七、教学延伸1. 组织学生进行户外观察,实地考察不同植物叶片的颜色和结构,分析色素在不同植物中的分布和作用。
2. 邀请植物学专家进行讲座,让学生更深入地了解光合作用的科研进展和应用领域。
八、教学反思1. 反思教学方法的有效性,考虑如何改进教学策略以提高学生的参与度和理解力。
2. 思考如何将实验和实践环节更好地融入教学过程中,增强学生的实证思维能力。
一、设计思想
新课标提出学生学习方式的变革,倡导自主、合作与探究的学习方式。
本教学设计通过让学生预习教材→提出质疑(问题)→作出假设→设计实验→合作实验→分析结果→得出结论→表达和交流→进一步探究来学习叶绿体中色素的提取和分离,激发学生的学习需要,带给学生理智的挑战,促使学生分工合作,丰富学生的经验系统。
二、教材分析
普通高中生物课程及解读对本部分知识的要求是能分析科学家对光合作用的认识过程,形成光合作用的基本概念;提取和分离叶绿体中的色素,简述叶绿体中色素的吸收光谱和作用光谱;要求教师能直到学生做好提取和分离叶绿体中色素的探索性实验,有条件的学校教师应该组织部分学生参与叶绿素吸收光谱的实验。
三、学情分析
学生在初中阶段已经有了光合作用的有关知识,在本册教材第3章中又学习了细胞结构,至此,学生已经具备进一步学习叶绿体亚显微结构和光合作用原理的知识基础和兴趣。
通过本册前面内容的学习,学生在实验方面已经有了对照、对比、变量的概念,在“证明某一种或某几种无机盐是某植物生长发育所必需的”中对实验设计有了接触,在“影响酶活性的条件”、“探究酵母菌细胞呼吸的方式”的实验中对探究的方法、步骤有了进一步的了解,也就是说学生已经有了探究的基础和实践,初步具备了探究的一般能力。
在实验操作方面,学生已经能进行研磨和过滤等操作,但纸层析法是首次接触,需要教师指导或者借助录像给予直观的认识。
本节课涉及到许多理化知识,如各种化学试剂的使用方法和技巧,光的色散现象和色素的吸收光谱,学生理解起来可能会有一定困难,需要教师进行解释。
四、教学目标
1、知识目标:
(1)说出叶绿体中色素的种类和作用;
(2)说出叶绿体的结构和功能
2、能力目标:
(1)通过“叶绿体中色素的提取和分离”实验,学会提取、分离叶绿体中色素的方法;(2)通过质疑、创新设计,初步掌握对照实验的方法,提高观察、分析、判断等思维能力;(3)通过小组间的交流和质询,提高学生的语言表达能力及思维的严密性,能够听取他人的意见,利用证据和逻辑对自己的结论进行辩护以及做必要的反思和修改。
3、情感、态度和价值观目标:
(1)通过对“叶绿体中色素的提取和分离”实验的操作,培养学生质疑、求实、创新及勇于实践的科学精神和科学态度;
(2)通过和谐知识与生产实践的关系,激发学生对生物学科的兴趣热爱;借助叶绿体的结构与功能的联系分析,形成结构与功能相统一的观点;
(3)借助实验的自我评价,形成生命科学的价值观,能正确认识自我,评价自我。
五、重点难点:
重点:叶绿体中色素的种类和作用
难点:对实验原理的理解;对照实验的设计和色素的提取。
六、课前准备
1、学生的学习准备:复习有关实验设计和探究方法的知识;预习实验“叶绿体中色素的提取和分离”,初步把握实验的原理和方法步骤。
2、教师的教学准备:课件制作,就实验的原理和方法尽可能多地提出质疑并找到答案。
3、教学环境的设计和布置:两人一组,实验室内教学。
课前打开实验室门窗通风。
实验的材料用具除了书本列举的之外,再补充胡萝卜的叶子、烘干的菠菜叶(学生也可以自带绿叶);为了节省时间,课前准备好滤纸条,配制好层析液。
课后的探究可根据学生要求和实验室实际情况,尽可能满足学生对材料用具的要求。
七、教学过程:
(一)、导入新课
1、绿色植物以什么方式固定光能?
2、植物靠什么物质去捕获光能的?(出示玉米正常苗和白化苗图片)
3、出示绿色和黄色的菠菜叶,绿叶中有哪些色素呢?是否只含叶绿素?
通过创设情境、层层设疑,迅速吸引学生的注意力,激发研究兴趣。
(二)、新课学习
实验:叶绿体中色素的提取和分离色素的种类
△提出问题、设计方案:
通过预习,学生对实验的原理和方法步骤已经有了大致的了解,但是由于认知水平的限制,对原理的理解不够透彻。
所以在学生实验前,教师可让学生先提出预习过程中的疑问,再针对问题作出解释,或者鼓励学生自己设计实验并通过实验来解决疑问,教师也可对实验原理和步骤进行简要说明。
一般来说,学生会有这些问题:
1、菠菜是教材推荐的实验材料,那么能否用其他的实验材料?有没有更好的实验材料呢?2、为什么要将滤纸条的一端剪去两个角?如果不剪去会怎么样呢?
3、为什么要重复画线?如果只画一次会怎么样呢?
4、为什么滤液细线不能触及层析液?如果接触了又会怎么样呢?
本实验是一类提供方法步骤的探究性实验。
学生可以按照教材中的方法步骤进行操作,也可以根据老师的引导启发,自己大胆的设计实验。
因为前面已经有了实验设计的知识基础和探究的实践经验,所以教师只是提供建议,切不要限制学生思维的方向。
但是为了保证学生在有限的时间里能完成一项探究,教师应规定每个小组只能选择一个研究的问题,而且对照组必须与书本提供的操作完全一致(以保证完成教材要探究的问题)。
学生通过科学思维方式和科学研究方法的训练,势必会产生采用自己设计的实验方案来探究问题的迫切愿望。
考虑到实验中的一些步骤如画滤液细线学生从来没有接触到过,为了使学生能准确、顺利地完成自主性实验操作,在学生实验前教师可进行演示实验或放映有关实验过程的录像。
△实验操作、合作探究:
学生合作实验,教师观察指导。
因为考虑到时间,教师要求学生两个人为一组,统筹规划、分工合作,并认真观察记录实验结果,分析结果得出结论。
教师边巡逻指导,边给予人文关怀,提醒:层析液中的丙酮有毒且易挥发,所以实验应在通风条件下进行,分离色素时必须用棉塞塞紧试管口,实验结束后必须用肥皂洗手,废料必须倒在废液缸里;实验后色素保存备用。
△表达和交流。
1、与其他小组交流探究的过程和结论,以及提出新的问题。
(1)滤纸条上出现了几条色素带,其排列顺序怎样?宽窄如何?这说明了什么?
(2)通过实验组和对照组的分析,得出本小组探究问题的结论,如为什么要重复画线,滤液细线为什么不能触及层析液。
2、听取其他小组的质询,以及进行必要的答辩、反思和修改。
进一步探究。
在实验过程中,学生往往会发现新的问题,如:
(1)绿叶中水分的存在会影响实验效果,有没有方法可以降低叶片中水的含量呢?(2)用研磨的方法提取色素时,必须加入碳酸钙保护叶绿体中的色素,从而导致毛细吸管
容易堵塞,那么有没有更好的提取色素的方法?
(3)滤液细线很难画直、画匀,那有没有有方法既可以达到这些要求,又可以提高色素的浓度呢?
(4)滤液细线很难画,能不能换一种方法,不用画直线也能使色素分离呢?
……
教师鼓励学生根据自己所学的知识或者利用网络,设计实验解决新问题。
这个过程其实是一个评价的过程:学生自我评价、学生相互评价、教师评价。
通过评价,使知识得以巩固和提高,学生的思维和方法得到发展。
通过这一步教学,学生不仅完成了色素种类的探究,还通过自己的努力实践,解决了课本中提出的“不能”、“注意”的原因,从中找到成就感,学习生物的积极性会大有提高。
实验:色素的吸收光谱色素的功能
过渡:这些捕捉光能的色素存在于细胞中什么部位呢?叶绿体的结构和功能。
课件展示:叶绿体的结构。
要求学生联系细胞器的内容学习。
资料分析:恩格尔曼实验。
得出叶绿体的功能,并讨论恩格尔曼实验的巧妙之处。
通过对叶绿体结构和功能的学习,形成结构与功能相适应的生物学观点。
(三)、总结
总结叶绿体的功能,具有这些功能的结构基础。
那么,光合作用是如何进行的呢?在下一节课我们一起来学习光合作用探索的历史。
这节课后大家可以先预习一下这一部分,着重分析科学家是如何设计实验,如何得出恰当的结论的。
既是总结,也是布置预习作业,激发学生科学探究的意愿。
八、知识结构:
九、作业设计
1、课堂巩固:
注:“+”表示加;“-”表示不加。
试回答:
①a处理得到的溶液颜色是____,原因是________________。
②b处理得到的溶液颜色是_____,原因是_______________。
2、课外探究:学生根据在实验中提出的疑问,课后设计实验、实践操作解决问题。
十、问题研讨
1、查阅资料时发现,很多教师在上新课程的时候,补充了许多老教材里面的知识,如:用丙酮提取色素,色素的功能为吸收、传递和转化光能。
老教材内容的补充有没有必要?2、教师如何在有限的一节课内组织好教学,让学生既能获得一些陈述性知识,又能习得实验设计的程序性知识,并能在今后的教学中让学生养成探究的习惯,最大限度地促进学生知识、能力和情感的发展?
2、合作实验时,动手能力较弱的学生往往成了旁观者,整个实验都有动手能力较强的学生完成,而实验后小组间交流时,发言的代表也往往是几个成绩较好、语言表达能力较强的同学。