捕获光能的色素教案设计

第4节《能量之源—光与光合作用》教学设计修水一中朱跃进一、设计思路本节中“绿叶中色素的提取和分离”采用探究性实验教学，教师利用教材中的问题探讨引入，让学生讨论“为什么蔬菜大棚采用红色或蓝色的塑料薄膜而不用绿色的塑料薄膜”，激发学生的学习热情，然后引导学生实验探究、观察思考，通过分析实验结果，由学生自己得出色素的种类和颜色，通过色素对光能吸收的小实验过渡到色素对光能的吸收和叶绿体结构的学习，这样的教学不仅符合学生由感性到理性的认知规律，也有利于学生的主动参与，利于培养学生科学的思维方法和研究方法，利于提高学生的科学素养。在整个教学过程中精心设计问题，启迪学生的思维，最大程度地发挥学生的主动性。二、教材分析1、教材地位捕获光能的色素和结构”是《分子与细胞》第5章第4节“能量之源――光与光合作用”的教学内容之一，主要学习叶绿体的结构和色素的种类，掌握提取、分离色素的实验技巧，学习科学家探索光合作用原理的科学思维和科学方法2、重点难点通过对绿叶中色素的提取和分析的实验进行分析、讨论，培养学生分析实验、设计实验的能力，动手操作能力，充分体现生物科学是实验性科学的特点，因此确定为本堂课的重点。理解实验探究的科学原理和方法，并能在实验设计中运用，为本堂课的难点。三、学情分析学生在初中生物已经学过光合作用的有关知识；在《分子与细胞》的第3章中又学习了叶绿体的显微结构及其功能，以及第4章的《细胞的能量“通货”――ATP》一节，知道光合作用是合成ATP重要途径之一，学生已经具备进一步学习叶绿体的亚显微结构和光合作用原理的知识基础和兴趣。在实验操作方面，学生已经能进行研磨、过滤等操作，但纸层析法是首次进行，需老师仔细指导。由于学生缺乏对基粒（类囊体）微观结构的直观认识，本节课又涉及到物理（光学）、化学知识，对于理解色素吸收色光，掌握有关化学试剂的使用方法与技巧，可能存在一定的难度。四、教学目标知识目标1．说出绿叶中色素的种类、颜色和作用。2．说出叶绿体的结构和功能。能力目标1．进行绿叶中色素的提取和分离。2．正确使用绿叶中色素提取和分离的实验器具。3．掌握实验材料选择和处理的技能。4．进行色素提取和分离实验的技能。情感目标认同生物体结构与功能相统一的观点。形成合作的科学精神。五、教学策略（一）教法设计结合教材的特点和学生实际，本课时主要采用探究式教学法，如叶绿体中色素的提取与分离”实验属于引导探究式实验，即教师提供探究框架，学生参与探究，但是由于学生很容易从教材中看到叶绿体中有几种色素及其颜色，所以仅以此作为实验的探究点，容易使探究实验流于形式，实验的本质不自觉中成了验证性实验。故在此实验中，可以增加了几个探究点，如有无比菠菜更适合的实验材料？为何滤纸条的一端要剪去两角？为何层析液不能触及滤液细线等等，这样既能引起学生的探究兴趣，又有利于学生对实验中的一些操作步骤知其所以然。（二）学法设计本课时通过设疑导学，指导学生自主探索绿叶中色素的种类，怎样提取，怎样分离。发现知识，培养学生发现问题、解决问题、相互协作、自主学习的能力；通过点拨导议，启发学生思考、分析科学家的试验，概括、总结出正确结论，从而培养学生分析、推理、概括、总结的基本学习方法；通过展示小组提出的假设，培养学生的参与意识和创新意识，让学生学会在学习中进行交流的基本方法。充分体现学生的“主体”地位。（三）媒体选择1、绿叶中色素的提取和分离实验的实验器材2、展示学生的实验成果3、多媒体课件用PowerPoint制作的演示文稿（各种色素的吸收光谱，叶绿体的结构）六、教学程序（一）流程图（二）教学过程：教学程序教学活动设计意图教师活动学生活动导入新课屏幕上出示白化苗图片并提问：1．为什么白化苗很快就会死亡？2．为什么没有色素，植物就不能进行光合作用？学生根据已知知识和经验作出回答从实例分析入手，创设问题情境，引入新课设置情境，激发学生兴趣引导所学的知识，发现问题学生利用书本资料，自行讨论总结实验原理及步骤动手实验，展示实验结果，得出结论利用PPT展示各种色素的吸收光谱，叶绿体的结构，分析恩格尔曼的实验。利用多媒体课件引导学生进行课后小结，强化知识的记忆和联系。绿叶中色素的提取和分离实验绿叶中的色素究竟有哪些种类？它们分别又是什么颜色？以及各种色素在绿叶中的含量是否相同呢？带着这些问题我们一起来做《绿叶中色素的提取和分离》实验。1．教师讲解实验原理，指导实验程序。2增加探究点：你们认为有无比菠菜更适合的实验材料？3.指导学生动手进行实验操作，并且在适当时机提出问题。学生实验遇到问题时，给予必要引导4、展示实验成果（成功的和失败的），引导学生分析失败原因。如，有的滤纸条上几乎没有色素带。有些色素带不整齐。有些色素带重叠学生阅读书本97至98页，分析讨论实验原理，设计实验步骤根据生活经验回答学生思考：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、将滤液收集到试管后为什么要用棉塞将试管口塞严？学生通过寻找实验失败的原因，分析下列思考问题？1、为什么滤纸条一端要剪去两个角？2划线时应该注意什么问题？3、为什么不能让滤液触及层析液？培养学生分析归纳能力使学生学会提取、分离绿叶中色素的方法，培养学生的探究意识和科学素养。培养学生发现问题，分析问题，解决问题的能力。5、观察滤纸条上色素带的条数，位置，颜色，宽度学生分组进行探究实验，分析实验结果，得出结论。包括绿叶中色素的种类、颜色、含量多少，最佳的实验材料、滤纸条剪去两角的原因，层析液不能没及滤液细线的原因等。光合色素的作用1．屏幕上出示图片：将4种色素分别放在阳光和三棱镜之间，要求学生从连续光谱中观察明显变暗的区域，并分析原因。2．指导阅读教材上图5-10：叶绿素和类胡萝卜素的吸收光谱。仔细观察分析屏幕上的四张图，对4种色素主要吸收的光初步得出结论。再通过阅读教材上的图进一步证实。指导学生读图，尝试从图形中获取信息，培养学生的图文转换能力。过渡这些光合色素分布在细胞的什么部位？直到1865年，德国植物学家萨克斯发现叶绿素集中在一个个更小的结构中，称为叶绿体。那么叶绿体有什么功能呢？倾听，准备学习叶绿体的功能。承上启下，引入下一部份内容。叶绿体的功能引导学生阅读教材上的材料分析：恩格尔曼的实验。思考：1．恩格尔曼的实验的结论是什么？2．恩格尔曼的实验方法有什么巧妙之处？根据恩格尔曼的实验思路，思考回答问题。充分利用教材中的资料，引导学生分析资料得出结论。叶绿体的结构屏幕上出示叶绿体的立体结构示意图，引导学生观察并思考：1．叶绿体有哪些结构组成？2．叶绿体有哪些结构特点是与其功能相适应？观察叶绿体的立体结构示意图，思考结构和功能之间的关系。帮助学生掌握叶绿体的基本结构，树立结构和功能相统一的生物学观点。课堂小结利用多媒体课件引导学生概括总结学生总结本节课知识要点巩固基础知识（三）课堂测评1.为什么许多植物到了秋天叶子就变黄了？2.绿叶中的色素有４种，为：__________、____________、______________、_____________。3.叶绿体中的色素都分布在____________的膜上。4.类胡萝卜素主要吸收_______，包括_________和___________5.叶绿素主要吸收___和________，包括_______（蓝绿色）和________6.下列关于在高等植物细胞内的色素的叙述中正确的是A．植物细胞内的色素有四种B．植物细胞内的色素均可参加光合作用C．植物细胞内的色素都可以吸收和传递光能D．植物细胞内的色素与植物体的颜色有关系7.某同学提取得到叶绿体色素溶液后，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下图结果，则1、2、3、4四条色带依次表示A．胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素bB．叶黄素、胡萝卜素、叶绿素a、叶绿素bC．叶绿素a、叶绿素b、胡萝卜素、叶黄素D．叶绿素b、叶绿素a、胡萝卜素、叶黄素七、板书设计一、捕获光能的色素和结构1、捕获光能的色素叶绿素a（蓝绿色）叶绿素（含量约占3/4）叶绿色b（黄绿色）绿叶中的色素胡萝卜素（橙黄色）类胡萝卜素（含量约占1/4）叶黄素（黄色）2、叶绿体的结构1、分布2、形态外膜内膜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