捕获光能的色素和结构教学设计

2017-2018学年福州一中教学公开周活动研讨课2017-2018学年福州一中教学公开周活动研讨课《捕获光能的色素和结构》教学设计晋江养正中学施茂庆一、教材分析（一）教材地位本节选自生物必修1《分子与细胞》第5章第4节《能量之源-光与光合作用》第1课时，学习了细胞基本结构和功能后，学生学习捕获光能的色素和结构，了解叶绿体的结构和功能，为学习光合作用的原理和应用奠定基础。（二）教学目标1．知识目标（1）说出叶绿体的结构和功能。（2）知道色素提取和分离的原理。（3）能说出绿叶中色素的种类、颜色和含量。2．能力目标（1）会进行色素提取和分离的实验操作。（2）学会分析和纠正操作过程中出现错误的原因，提升探究能力。。（3）小组间交流和质询，提升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．情感态度价值观目标（1）体验科学探究一般过程。（2）体验到成功喜悦，提升生物科学素养，培养乐于思考与创新的精神，形成善于交流、反思、评价的学习品质。（三）教学重难点1.重点色素提取和分离的操作方法。2.难点实验结果的分析和纠正操作过程中出现错误的原因。二、学情分析学生在初中阶段已经有了光合作用的初步知识，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。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，需要教师指导给予直观的认识。本节课涉及到许多理化知识，如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。本节课的授课对象为高一学生，他们思维活跃，接受能力强，具有一定自学、观察能力，可以通过自学说出实验原理和步骤。学生已具备一定科学探究的能力，但动手能力差，实验操作不规范，需要进一步操作原理，形成正确的操作规范。三、教法与学法基于5E教学模式下的探究式教学法。主要学法为自主学习法、合作学习法。四、创新之处1.调整课程内容结构，从探究“绿叶为什么绿色？”构建叶绿体结构和功能概念，再到“绿叶中有几种色素”探究，进而认识四种色素吸收的光谱，符合学生思维的习惯。2.分析讨论各种探究课题教材中实验只探究绿叶中色素的种类、颜色和含量。本课引导学生分析实验现象，探究实验结果，强化实验操作过程的理解，目的是激发学生探究热情，增强学生创新思维和探究能力的培养。五、教学过程教学活动教师行为学生行为设计意图导入新课(1E吸引)教师展示韭菜和韭黄图片，介绍韭黄的培育过程。观看照片，认真思考：为什么韭菜是绿色的？激发学生探究欲望。探究Ⅰ绿叶为什么绿色?(2E探究)出示显微镜下的绿叶照片。介绍并分析恩格尔曼实验。提出问题1恩格尔曼实验的结论是什么？2恩格尔曼的实验方法有什么巧妙之处？3从资料2可以得到什么推论？寻找绿叶是绿色证据，认识恩格尔曼的水绵实验设计的巧妙之处，得出叶绿体的功能帮助学生理解“绿叶与光合作用密切相关”，引导学生从结构上寻求科学证据。叶绿体结构的介绍，把结构与功能有机结合认清叶绿体结构，认识叶绿体是光合作用的场所为下面探究铺垫探究Ⅱ绿叶有几种色素?(2E探究)出示春天及秋天的银杏树叶，提出问题：为什么有些植物叶片春夏翠绿，而深秋叶片金黄？学生思考，急着寻求答案注重与生活相结合，激发学生探究的欲望。出示相关信息资料，引导学生讨论绿叶中色素的提取与分离的方法学生自学课本中色素的提取分离的原理和方法，自主完成导学案培养学生自主学习的能力和良好的自学习惯出示绿叶中色素的提取与分离改进视频，要求学生分析本实验从哪些方面做了改进？注意观察并思考问题，深化对绿叶中色素的提取与分离过程的认识培养学生观察并思考问题的能力，同时培养学生探究实验设计能力。根据实验结果帮助学生归纳叶绿体中色素的种类、颜色、含量尝试从实验结果寻找实验结论，为实验结论提供证据做中思考，做中构建，做中发现。提出继续探究内容：1.若最终得到的色素带颜色浅，不清晰，原因可能有哪些？2.若最终得到的色素带重叠，不整齐，原因可能有哪些？3.若最终没得到色素带，原因可能有哪些？开展小组合作学习，总结实验方法的同时，激发学生再次思考，认清规范实验操作的重要性。要充分发挥学习小组的作用，使学生在合作交流中，养成大胆交流、争相展示、注意倾听、积极思考、交流展示的习惯。交流(3E解释)出示各种实验结果，有意识引导学生对本实验的拓展迁移，引导学生交流讨论，强化操作过程的科学性小组根据各自课题讨论实验结果差异的原因进一步理解实验原理。培养语言表达能力，强化对绿叶中色素的提取与分离的认识补充资料，解释问题图示：恩格尔曼做了一个实验，他用透过三棱镜的光照射装有水绵和好氧细菌临时装片，大家看看好氧细菌聚集在什么地方？为什么？分析现象，得出结论：好氧细菌聚集在红光和蓝紫光处。此处产生了氧气。综合物理和生物知识，激发思维迁移，实现知识巩固建构。总结归纳总结绿叶中色素与光的吸收关系，呈现吸收特征认同绿叶中色素与光合作用关系引导学生利用所学知识应有到实际生活应用分析(4E迁移)1.分析：大棚种植中，需要用到塑料薄膜，请问用什么颜色的薄膜比较好呢？2．分析：为什么有些植物叶片春夏翠绿，而深秋叶片金黄？3．海洋中的藻类植物，习惯上依其颜色分为绿藻（分布于海水的浅层）、褐藻（中层）和红藻（深层），这与光能的捕获有关吗？为什么？思考，综合利用已学知识分析，达成交流整合建构，互相启发。前后呼应，利用同化、顺应原则，激发思维迁移，实现知识巩固建构的同时，思维得到发展，能力得到提升，兴趣得到延伸。总结评价(5E评价)总结：影响色素合成的外因：光照温度矿质元素提问：根据同学们的观察，请描述绿叶中的奥秘有什么从实例中找答案问题开放，关注要点：绿叶中呈现绿色的细胞器是叶绿体；绿叶中的光合色素有四种。检验教学目标达成的情况，重点在检查绿叶呈现绿色的证据的描述。．六板书设计捕获光能的色素和结构叶绿体的