1、 1能量之源-光与光合作用一、捕获光能的色素和结构河北师范大学田家炳中学李燕一、说教材（一）内容和地位本节课选自人教版高中生物必修 1 第五章的第四节，是本节的开篇。主要内容为色素的种类和作用、叶绿体的结构和功能；掌握提取、分离色素的实验方法。本节内容是对细胞结构知识的提升，光合作用始于色素捕获光能，所以又是后面学习光合作用原理和应用的基础，起着承上启下的作用。（二）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。 （3）完成绿叶中色素的提取和分离。 2. 过程与方法（1）通过动手实验说明叶绿体中色素的种类和特点，从中习得相关操作技能、提升动手能 力。
2、 （2）通过制作叶绿体的模型，详细描述叶绿体的结构。3. 情感态度与价值观（1）通过小组活动，提高学生的协作意识和团队精神。 （2）建立生物体结构与功能相适应的生物学观点。 （三）教学重点和难点重 难 点：绿叶中色素的种类和作用 、叶绿体的结构和功能突破方法：（1）通过观看视频，说出提取色素的方法。（2）通过动手实验，观察结果，详细描述滤纸条上色素的种类及特点。 （3）通过制作叶绿体的亚显微结构的模型，详细描述叶绿体的结构。二、说教法问题情境法 讨论法 实践教学法三、说学法确立依据： 调查表明：兴趣对于人的认知活动是一个巨大的推动力。 本节选取了学生最感兴趣的 3 种学习方式： “在实验室里进
3、行研究”的体验式学习。其次是“看录像”的接收式学习。再次是参加“小组学习” 的讨论式学习。四、教学程序2【课前准备】教师准备：制定预习学案、准备 10 组实验器材、材料用具（水绵、三棱镜、强光手电筒、黏土若干、植物生长补光灯） 把学生分成 10 组学生准备：依照学案完成课前预习，主要是“色素提取和分离”实验操作步骤的预习；以小组为单位利用黏土制作一个叶绿体的亚显微结构的模型。 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图【创设情境，引出课题】以“无边落木萧萧下，不尽长江滚滚来”的诗句和画面情境，导入问题：叶片从绿色变为黄色，叶片中的物质可能发生了什么变化？ 补充在光合色素发现过程中做出重要贡献的科学
4、家。根据生活经验做出合理判断和推理融入中国元素，弘扬中国文化，承担生物学科的社会责任。与上课时的时节相符，贴合学生的实际。 注重生物学史的学习：了解生物学史能让学生学习科学家献身科学的精神。1、播放色素提取实验的视频片段，总结提取色素的关键步骤。2、学生完成叶绿素分离的试验。实验方案设计思路：采用正常色素提取液和异常色素提取液分组对照实验的方法，实验方案及预期结果如下：正确提取组：采用正确的实验材料试剂，经层析后得到清晰分离的色素分离条带。错误提取组 1：用水做溶剂提取不到绿叶中的色素，分观看视频，师生共同总结提取叶片中色素的实验方法通过实验设计，感受科学探索的乐趣，培养学生实验探究的能力，增
5、强学生学习的自信心。课前准备创设情境引出课题动手实验探究新知模型展示意义建构合作探讨锻炼思维3【动手实验，探究新知】离之后没有色素分离的现象。错误提取组 2：没有加入 CaCO3 试剂组提取液呈黄绿色，且分离出的叶绿素条带明显较浅。错误材料组：用黄色叶片做材料分离出来的色素带，其中叶绿素 a 和叶绿素 b 不明显。3、实验结果总结及原理分析为什么用层析液可以将不同色素分离开来？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？假如层析液没过了滤液细线分离色素能否成功？4、问题滤液实验组的查找及成因分析分析甲乙丙三名同学不同实验操作情况，将错误的实验步骤、提取液颜色、及分离结果的
6、图片进行匹配，并且分析原因。5、展示分光光谱图及色素的吸收光谱图片并提问：色素提取液放应放置在什么位置？吸收光谱与分光光谱的对比能说明什么？利用老师所给材料，分小组完成色素的分离实验。等待实验结果呈现。观察自己小组及其他小组滤纸条上色素的种类、颜色、和宽窄等特点。通过“错误连连看”的方式，观察分析找到错误操作所对应的滤液、结果，分析原因。仔细观察分实验过程中设置悬念，提取色素的原理是通过学生用水提这组错误的结果来得出；加入碳酸钙的作用，正确选择实验材料的原因，都是通过里面暗藏的错误实验结果来得出。增加了趣味性，加深了印象。也使学生能够深刻理解在做实验时要选择合适的材料、正确使用试剂、正确操作才
7、能得到预期结论。最后的对“错”入座也让他们自己揭晓谜底。为了增强学生的兴趣，用三棱镜在墙上制造了一条彩虹，用以帮助学生加深对白光分散后的连续光谱的认识。 46、指学生导阅读教材图 5-10：叶绿素和类胡萝卜素的吸收光谱。要求学生分析不同色素吸收光谱的特点。析屏幕上的分光光谱图和吸收光谱图。分析总结色素功能。总结色素吸收光谱的特点。培养学生跨学科联想及分析能力。【合作探讨，锻炼思维】组织小组讨论分析恩格尔曼实验： 恩格尔曼在选择实验材料上有何巧妙之处？ 恩格尔曼在控制实验条件上有何巧妙之处？ 恩格尔曼实验的结论是什么？ 小组讨论，回答问题题并总结出转录的概念。采集到真实的水绵，学生很感兴趣，组织
8、小组探讨恩格尔曼实验设计的 3 个问题，强化小组合作探究的精神，得出的结论之一是“叶绿体的功能是光合作用的场所” ，可以引出“结构与功能相适应”的生物学基本观点，带出下个环节的教学。生物体的结构总是和功能相适应，叶绿体有什么样的结构才能使它适合成为光合作用场所？1、观察 P99 叶绿体立体结构示意图，指出叶绿体有哪些结构。观察叶绿体的模式图，说出各结构的名称；思考叶绿体结通过小组活动，学生学会动脑思，动手做，动口议，在动中发现问题、解决问题，使学生对知识的理解从感性认识上升到理性认识。5【模型展示 意义建构】2、利用手中的黏土，每个小组制作一个叶绿体的模型。 【课前实践完成】3、结合下列资料，
9、联系叶绿体的结构，探讨：为什么叶绿体适合作为光合作用的场所？资料：在类囊体上和基质中，含有多种进行光合作用所必需的酶。构和功能之间的关系。动手操作，加深对类囊体、基粒等结构的认识。理解叶绿体的结构与功能相适应的原因。选取了两个模型制作比较典型的小组，展示作品，并且讲解制作过程。补充物理模型制作要求首条就是科学性原则，不能只追求美观。在制作过程中，就能清楚地认识到类囊体与基粒的关系，基粒的结构，叶绿体的双层膜。选择类囊体黏土时要选绿色，因为色素分子分布在类囊体的薄膜上。五、板书设计（课件）六、教学反思1、在做实验时想放开手让学生去做，个别小组预习出现偏差，滤液细线画错了，导致实验失败。教师在课前
10、指导时应该更仔细一些。 2、做实验的时间比预期的长，所以后面的内容呈现有些紧张，安排在最后的“技能比拼”没有实施。原本的预设“始于落叶的问题，终于落叶颜色变化的解释”也没有实现。附： 实验的改进过程： 1、器材改进（从一开始的试管、泡沫到后来的离心管） 2、材料改进（传统的研磨到榨汁机榨取菠菜汁） 3、素材改进（4 段视频到只剩 1 段视频，其余变成表情包的图片） 4、方法改进（一开始用载玻片和盖玻片画滤液细线，后来用毛细吸管） 5、顺序改进（一开始直接做分离实验，到后来先看提取视频， 再放上分离装置的图片，课前指导毛细吸管的使用方法） 模型修订过程：这个环节是受质疑最多，改动最大的一个环节。先是自己做了一大堆叶绿体的模型，想让学生以观察的方式了解叶绿体的结构，这样的方式不严谨；后来变成在课堂上每个小组发块儿黏土，做出一个类囊体的结构，再几个小组合作做出一个基粒，但是效果不好，一是做不出类囊体的“囊” ，二是有的小组直接做出基粒，后面的预设无法完成。最终改成课前发黏土，制作出一个叶绿体的模型，课上展示。
