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第4节《能量之源—光与光合作用》教学设计（一）【开设课题】《绿叶中色素的提取和分离》实验【开课班级】高一（3）班【开课地点】生物探究室【授课者】陈京疆【教学内容分析】《绿叶中色素的提取和分离》是一个验证性和探究性实验，通过本实验，可以让学生知道绿叶中色素的种类和颜色对植物叶片颜色的影响，是学习光合作用的基础。
教师在教学中要组织好各种观察、实验等探究性学习活动，结合物理和化学知识以及学生的生活经验，帮助学生增强感性认识，领悟科学研究的方法并习得相关的操作技能【学情分析】生物学是以实验为基础的科学，实验教学对提高学生的生物科学素养起着无可替代的重要作用，他是素质教育和创新教育的重要场所和前沿阵地，也是基础教育改革的基础、前提和保证。
离开了实验教学，生物教学就谈不上实质性、根本性改革，也谈不上全面实施素质教育。
【教学目标】1、知识目标：使学生了解叶绿体中色素的种类、颜色及其吸收的光谱;初步学习光合色素的提取方法及其在滤纸上的分布。
2、能力目标：通过叶绿体色素的提取与分离实验,初步训练学生的实验室操作技能及相关仪器、药品的使用能力。
3、情感目标：（1）通过学生对“绿叶中色素的提取和分离实验”设计和探究，让学生体验科学探究的方法和过程。
（2）通过学生讨论“如何利用各种颜色的光来提高作物产量”这一问题,加强对科学、技术、社会的关注。
【教学重点】叶绿体中色素的种类;颜色及其吸收的光谱;光合色素的提取方法及其在滤纸上的分布。
【教学难点】光合色素的提取方法及其在滤纸上的分布【课前准备】（1）熟悉课本，掌握课本知识的结构；（2）查阅课外资料，掌握相关的知识背景，制定教学目标、教学方案等；（3）实验课前准备好所需的药品和仪器，一些不能存放较久的药品实验课前半小时配制好；实验材料，新鲜菠菜叶、新鲜的青菜叶。
试剂仪器，烧杯（100ml）、研磨过滤器、毛细吸管、剪刀、铅笔、尺、培养皿、角匙、无水乙醇、层析液、二氧化硅、碳酸钙。
第4节能量之源——光与光合作用●从容说课光合作用是生物界乃至整个自然界最基本的物质代谢和能量代谢，光合作用也真实地显示出生命系统的自主性和高度有序性。
初中阶段，学生通过一系列探索性实验，初步形成光合作用的概念。
高中生物学课本将为学生提供光合作用的研究史料，期望学生不仅能从光合作用的发现过程中深化对概念的理解，而且能受到科学家崇高的精神境界的熏陶，领悟科学探究的方法。
因此，教学中要组织学生认真学习和讨论这一部分史料。
光合作用内容的学习始于绿叶中色素吸收和转化光能，教学中要指导学生做好《绿叶中色素的提取和分离》的探究性实验，并借助投影机、三棱镜和新鲜菠菜叶片滤液和新鲜胡萝卜滤液等材料做好绿叶中色素吸收光谱的演示实验，通过叶绿体结构的学习让学生进一步体会到生物体结构与功能的相统一。
光合作用的光反应和暗反应过程是本小节的重点和难点，要让学生重点掌握这两个过程中的物质变化和能量变化以及发生的部位和条件，并从物质和能量转变的高度去认识光合作用的意义。
为了更好地让学生认识光合作用原理在农业生产中的应用，可通过自主与合作学习的方式，尝试让学生利用各种媒体去调查和收集农业生产上有哪些提高光合作用强度的措施，并组织好学生完成教材中的探究活动——环境因素对光合作用强度的影响。
●三维目标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。
（3）说明光合作用以及对它的认识过程。
（4）尝试探究影响光合作用强度的环境因素。
（5）说出光合作用原理的应用。
（6）简述化能合成作用。
2.过程与方法（1）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。
（2）训练表达能力：尝试将你所获得的信息表达出来。
（3）活动与探究：通过探究“环境因素对光合作用的影响”，初步学会科学研究的一般方法，发展科学探究能力。
3.情感态度与价值观（1）通过光合作用发现史的学习，使学生受到科学家们崇高的精神境界的熏陶，并养成质疑、求实、创新及勇于实践的科学精神和科学态度。
授课年级高一课
题
第5单元第5课时能量之源光与光合
作用（一）一捕获光能的色素和结构
课程类型新授课
课程学习目标目标
解读
1．概述叶绿体色素提取和分离实验的原理；2．说出叶绿体中色素的种类和作用；3．说出叶绿体的结构和功能。
重点
难点
重点：1．叶绿体中色素的种类和作用；2．对实验原理的理解，对照实验的设计和色素的提取。
难点：对实验原理的理解，对照实验的设计和色素的提取。
课程导学建议课前
准备
1.实物：叶绿体色素提取和分离实验的材料用具；叶绿体色素分离后的标准滤纸条；不同原因，
如滤液细线浸没在层析液中，或利用黄叶做实验材料、或研磨不充分、或色素已部分分解等，而得到的几种非标准滤纸条。
2.模型：叶绿体的亚显微结构。
3.PPT演示：叶绿体的亚显微结构示意图；叶绿体中四种色素的含量、颜色、吸收光谱、在层
析液中的溶解度大小、在滤纸条上离滤液细线的距离等的比较表；红色叶片和黄色叶片图象；
叶绿体色素提取和分离实验的步骤图解；课堂教学中涉及到的问题及答案等。
教学
建议
建议教师在教学过程中，可组织学生分组实验，通过实验现象，引导学生思考叶绿体中的色素在层析液中的溶解度的大小、含量、色素带的宽窄及色素带离滤液细线的远近之间的关系，分析比较纸层析成功与不成功的实例，引导学生查找原因，掌握实验过程需注意的事项，并列表比较四种色素的颜色、含量、吸收光谱和作用等内容，为下一课时的学习做好铺垫。
课堂教学过程设计
程序学习内容教师行为学生行为媒体运用
导入新课创设
情境
1.展示叶绿体的亚显微结构模型，引出光合作用的概
念。
2.展示叶绿体色素分离后的标准滤纸条，引导学生了
解四种光合色素的作用和种类。
3.导入新课——捕获光能的色素和结构。
观察模型和实物，
思考该模型和实物与所
学知识的关系，进入新
课学习的准备状态。
展示模
型、实物
第一层级学习过程自主
预习
1.布置学生先预习教材，然后补充完成[知识体系梳
理]的内容。
2.PPT演示问题：
①叶绿体中的色素有哪几种？分别是什么颜色？
②叶绿素和类胡萝卜素主要吸收的光谱分别是什
么？
③叶绿体色素提取和分离实验的原理是什么？
④提取色素的过程中需要使用二氧化硅和碳酸钙，它
们的作用分别是什么？
1.预习教材。
2.独立填写[知识体系
梳理]中所缺内容。
3.思考问题，从教材中
找寻问题答案。
PPT演示
问题
交流
讨论
1.检查学生对[知识体系梳理]的完成情况。
2.与学生一起对所提出的问题进行讨论。
3.PPT演示问题答案：①叶绿体中的色素有叶绿素和
类胡萝卜素两种，其中叶绿素包括蓝绿色的叶绿素a
和黄绿色的叶绿素b，类胡萝卜素包括黄色的叶黄素
和橙黄色的胡萝卜素；②叶绿素主要吸收蓝紫光和红
1.小组讨论交流预习过
程中生的疑问，经教师
引导，解决问题。
2.认真记好学习笔记。
PPT演示
问题答案
光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光；③实验原理是：绿叶中的色素都能溶解在有机溶剂如无水乙醇中，所以，可以用其提取绿叶中的色素；绿叶中不同色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢；④二氧化硅有助于研磨得充分，碳酸钙可防止研磨中的色素被破坏。
第二层级学习过程知识一：
了解叶绿
体中的色
素
1.展示叶绿体的亚显微结构模型，引导学生了解光合
作用色素存在的部位——叶绿体类囊体薄膜。
2.PPT演示叶绿体色素分离后的标准滤纸条，显示色
素的种类、颜色。
3.PPT演示叶绿体中四种色素的含量、颜色、吸收光
谱、在层析液中的溶解度大小、在滤纸条上离滤液细
线的距离等的比较表，突出对四种色素含量、吸收光
谱的讲解，强调知识点——光合色素几乎不吸收绿
光。
4.PPT演示红色叶片和黄色叶片图象，引导学生思考
绿色叶片变红、变黄的原因。
1.观察模型，思考光合
色素存在的部位。
2.观看PPT演示的图片，
了解光合色素的种类、
含量、颜色、吸收光谱
等基础知识。
3.了解叶片颜色与色素
的关系：叶绿体中的色
素与绿色、黄色有关；
液泡中的色素与红色等
颜色有关。
展示模
型、PPT
演示图片
知识二：
绿叶中色
素的提取
和分离实
验解读
1.展示实验的材料用具，介绍其功能，引导学生思考：
如何利用提供的材料用具进行叶绿体色素的提取和
分离？实验原理是什么？
2.PPT演示叶绿体色素提取和分离实验的步骤图解，
引导学生对实验形成一个系统印象。
3.展示叶绿体色素分离后的标准滤纸条，让学生领悟
其中的信息，如色素种类、颜色、在层析液中溶解度
的大小等。
4.展示因不同原因，如滤液细线浸没在层析液中，或
利用黄叶做实验材料、或研磨不充分、或色素已部分
分解等，而得到的几种非标准滤纸条，引导学生思考
其中的原因，了解实验过程操作的关键及注意事项。
1.观察材料用具和实验
步骤图解，了解掌握材
料用具的用途、实验原
理、操作步骤等基本实
验内容。
2.观看经纸层析后得到
的不同形式的滤纸条，
进一步识记色素的种
类、颜色等基础知识；
通过对比，找出滤纸条
不同形式的原因，理解
实验要点，把握实验注
意事项。
展示实
物、PPT
演示图片
第三层级学习过程课堂
巩固
布置学生完成[基础智能检测] 课堂独立完成[基础智
能检测]中的题目
PPT演
示答案
展示
讲评
1.抽检学生完成[基础智能检测]的情况。
2.就错误答案及学生对知识理解的误区作出解答和
正确的指导。
如①误认为液泡中的色素也与光能的吸
收有关（液泡中的色素不吸收光能）；②误认为滤液
细线浸没在层析液中不会影响层析效果等。
3.对课堂教学内容作必要的补充。
如可将滤纸条改为
整张圆形滤纸，层析结果见下图。
1.分组讨论，针对错误
率较高的内容尽量找到
解题的突破口，并提交
给其他组和教师。
3.师生交流，共同探讨
解题思路，同时记好笔
记，补充课堂学习内容。
PPT演示
第四层级学习过程反思
感悟
1.随同学生一起回忆，思考这一堂课中学了什么内
容，学到了什么内容。
2.指导学生补充完成[思维导图构建]，将知识进行初
步整理，使之条理化、清晰化。
3.点明内容的深度，传授学习经验，引导学生把握所
学知识的深度和广度，少走“弯路”、“错路”。
1.思考课堂上接触到的
知识，把握主干。
2.填写[思维导图构
建]，加强知识间的联
系，争取对所学内容有
更进一步的理解
3.对比自己和同学、教
师的解题思路，取长补
短，总结学习经验。
师生互动
课堂
小结
1.与学生共同回顾所学知识，抓住关键词如“光合色
素”，对知识进行提纲式小结，突出重点。
如再次演
示叶绿体中四种色素的含量、颜色、吸收光谱、在层
析液中的溶解度大小、在滤纸条上离滤液细线的距离
等项目的比较表和叶绿体色素提取和分离实验的步
骤图解。
2.讲述学习中需多加注意之处及知识之间的联系。
3.完善板书，布置课外作业（如固学案）。
1.与教师共同梳理本课
堂学到的基础知识，找
出自己的不足，完善自
己的知识结构。
2.在巩固知识的过程
中，密切注意理论联系
实际，活学活用。
3.完善笔记，合理安排
作业时间。
PPT演
示图片、
板书
课外拓展继续
探究
提出问题，引导学生思考，为以后相关内容的学习做好铺垫：如光合色素吸收
光能后，叶绿体是怎样进行光合作用的呢？
PPT演
示问题。
