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捕获光能的色素和结构教学设计

一位优秀的教师不打无准备之仗,会提前做好准备,作为教师准备好教案是必不可少的一步。教案可以让学生更好地进入课堂环境中来,帮助教师能够井然有序的进行教学。那么如何写好我们的教案呢?为此,小编从网络上为大家精心整理了《捕获光能的色素和结构教学设计》,相信您能找到对自己有用的内容。

捕获光能的色素和结构教学设计
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
《捕获光能的色素和结构》是人教版高中生物1必修分子与细胞第5章第4节《能量之源──光与光合作用》第1节课的教学内容,主要学习色素的种类和功能、叶绿体的结构和功能,掌握提取、分离色素的实验方法。本节内容是对第3章细胞结构知识的提升,又是后面学习光合作用原理和应用的基础。
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
教师提供数据,使学生理解绝大多数生物的能量之源是太阳能,引出课题。然后提问:
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
将色素溶液放在阳光和三棱镜之间,从连续光谱中可以看到不同波长的光被吸收的情况,并给出叶绿素和类胡萝卜素的吸收光谱,从而得出色素的功能:吸收光能,主要吸收红橙光和蓝紫光。通过实验给了学生一个感性认识,通过看图,提高了学生对图表的分析能力。然后给出问题:温室或大棚中指蔬菜时,应选择什么颜色的玻璃、薄膜或补充光源?通过联系生产实践,使学生认识到知识的价值,提高学习生物的兴趣。
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:
(1)阳光通过三棱镜能显示出七种颜色的连续光谱。如果将一瓶叶绿素提取液放在光源和三棱镜之间,连续光谱中就会出现一些黑色条带,这些条带应位于()
A、绿光区B、红橙光区和绿光区C、蓝紫光区和绿光区D、红橙光区和蓝紫光区
(2)在圆形滤纸的中央,滴上叶绿体的色素滤液进行色素分离,会看到近似同心的四圈色素环,排在最外圈的色素是A、橙黄色的胡萝卜素B、黄色的叶黄素C、蓝绿素的叶绿素aD、黄绿色的叶绿素b
(3)分别在A、B、C三个研钵中加2克剪碎的新鲜菠菜绿叶,并按下表所示添加试剂,经研磨、过滤得到三种不同颜色的溶液,即:深绿色、黄绿色(或褐色),几乎无色。
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_______________。
③C处理得到的溶液颜色______,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。在学生合作学习过程中,如何让每一位同学都积极参与到探究中来?

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高一生物《捕获光能的色素和结构》教案分析


俗话说,凡事预则立,不预则废。作为高中教师就需要提前准备好适合自己的教案。教案可以让学生更容易听懂所讲的内容,帮助高中教师营造一个良好的教学氛围。写好一份优质的高中教案要怎么做呢?以下是小编收集整理的“高一生物《捕获光能的色素和结构》教案分析”,欢迎您阅读和收藏,并分享给身边的朋友!

高一生物《捕获光能的色素和结构》教案分析

本小节主要介绍了叶绿体内光合色素的种类、分布和作用,叶绿体的结构和功能。
一些蔬菜大棚和温室为什么采用的塑料薄膜或日光灯是红色或蓝色的,而不是绿色的?这是一个新奇而有趣的问题。本节教材的“问题探讨”从这里引出话题让学生讨论,可以激发学生的学习热情和想像力,从而很自然地进入本节第一部分教学内容的学习。
关于绿叶中有哪些捕获光能的色素,教材是通过先引导学生做绿叶中色素的提取和分离的实验,然后进行归纳的。实验后,教材归纳出绿叶中捕获光能的色素有4种。那么,这些光合色素存在于植物细胞中的什么部位呢?教材接着介绍了有关叶绿体的基础知识。这里需要强调的有两点:一是叶绿体并非存在于所有的植物细胞中,而是只存在于植株的叶和嫩茎等绿色器官的一些细胞中;二是教材引导学生通过对有关资料的分析认识到,叶绿体不仅含有捕捉光能的4种色素,而且含有多种与光合作用有关的酶,并且具有在光合作用中释放氧气的特性,可见,叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所。
一、教学目标
1.知识目标:①简述叶绿体中色素的种类和作用。体会实验在生物学中的重要性。
②描述叶绿体的结构和功能。体会结构与功能相适应的特点。
2.技能目标:通过学习能正确使用实验器材,完成相关实验操作。
3.情感目标:体验光合作用研究中巧妙实验的运用,并作出相关的评价;关注农业生产中的实际问题。
二、教学重难点:叶绿体中色素的种类及其作用。
三、课时安排:1课时
四、教学流程:
教师活动
学生活动
讨论“问题探讨”中的相关问题。引导学生从光的波长(质)和光的强度(量)两个方面来认识光对植物光合作用的影响。
一、捕获光能的色素和结构
太阳的光线中有能量,我们制造出太阳能电池板可以捕获其中的能量并转化为电能。绿色植物也要捕获并转化太阳光中的能量,那么,绿叶中通过什么物质或结构捕获并转化光能呢?
我们知道,玉米中有时会出现白化苗,白化苗由于不能进行光合作用,待种子中贮存的养分耗尽就会死亡,可见光合作用中光能的吸收和转化与细胞中的色素有关。细胞中有哪些色素呢?下面,我们通过一个实验来看一看。
实验:绿叶中色素的提取和分离(视频)
展示实验结果。

不同色素对光的吸收有无差别呢?
展示证明色素吸收光谱的巧妙实验和精确实验,让学生理解色素的吸收光谱的意义。(说明白光是混合光,通过三棱镜分光后可以分为七色可见光的连续光谱。)
分析绿叶随季节变化而变色的原因,让学生思考变黄的树叶能进行光合作用吗?
总结色素的功能。
转而学习色素的存在部位。
二.叶绿体的结构
结构图展示。
经典实验分析。
思维热身,进入学习状态。
体会色素的重要性。导入本节课题。
提醒观察的内容和注意的对象。
注意色素带的颜色、宽窄、间距。分别能说明什么问题。(与教材所归纳的4种色素结合学习)
学生观察,解释现象,尝试做出色素的吸收光谱。
思考,讨论。
观察,思考。
讨论,分析。体会实验的巧妙之处。
五、教学反思:
本小结的每一个知识点都是通过实验的方法得出:通过“绿叶中色素的提取和分离”实验得出绿叶中色素的种类的含量;通过三棱镜分散光的一系列实验得出色素的吸收光谱;通过恩格尔曼的巧妙实验知道叶绿体的功能。而对于“绿叶中色素的提取和分离”实验,本节课并不注重操作的分析(关于操作中的要点可以在实验课中解决),而是注重分析结果得出结论。在教学过程中要充分引导学生,注重科学方法的渗透。同时注重与生产实践相联系,让学生去了解学习光合作用的应用价值,体会“学以致用”的道理。充分体现了“科学—技术—社会”三位一体的教育思想。

光能的捕获


第3节光能的捕获
学习目标:
1.说出人们对光合作用的认识过程,体验生物科学发现的历程。
2.阐明光合作用中光反应和暗反应物质和能量转化的大致过程,认识光合作用的实质和在自然界的重要性。
3.描述叶绿体的结构,提取和分离叶绿体色素。
4.分析环境因素对光合作用速率的影响,能绘出各种因素与光合作用速率的坐标图像,培养综合分析问题的能力。
自学探究:
光合作用:植物通过捕获和利用了太阳能,把_____和______合成有机物,将转化为贮存在葡萄糖等有机物中,并释放O2,这个过程就是。
一.光合作用的早期研究
1.光合作用的发现
年代科学家科学实验实验结论
1642海尔蒙特第一次试图用定量的方法研究柳树的营养来源,发现柳树的增重大于土壤的减少量建造植物体的原料,只是 ,却没有考虑空气的作用
1771普里斯特利
英格豪斯将薄荷枝条和燃烧着的蜡烛放在密封的钟罩中,蜡烛不易熄灭,而将小鼠与绿色植物放入罩内,也不易窒息死亡绿色植物在光下吸收了,产生了。
1864萨克斯采用碘液测定淀粉的方法,发现遮光一半叶无颜色变化,曝光的一面则成深蓝色绿色植物在光下能产

生 。
1880恩吉尓曼用水绵做材料,用好氧菌作为O2的标志物,发现好氧菌集中在叶绿体所有受光部位周围
光合作用场所是

1941鲁宾和卡门运用放射性同位素标记法,通过小球藻的实验确定O2的来源光合作用产生O2全来自 。
2.分析讨论:
(1)海尔蒙特认为建造植物体的原料只是水,这一结论是否合理?

(2)为什么普里斯特利的实验有时成功,有时失败?

(3)恩吉尓曼选用水绵做实验材料有什么好处?通过该实验可得出什么结论?

(4)萨克斯为何要将植物进行一昼夜的暗处理?叶片一半遮光、一半照光的目的是什么?

(5)鲁宾和卡门的两组实验是如何设计的?

太阳是整个生命世界的能量源泉,为几乎所有的生物提供了物质和能量,它是自然界最基本的和。
二.叶绿体的结构
1.叶绿体的形态
高等植物细胞中叶绿体通常呈,数目较多。
2.叶绿体与白色体或有色体的相互转变
将叶绿体长时间置于暗处,叶绿体则转变成 或
,但光照后又可恢复为具有 的叶绿体
3.叶绿体的亚显微结构
(1)两层膜 
(2)基粒:内部有许多绿色柱状的 ,每个基粒有数十个囊状的 
组成,基粒间还有基质类囊体与基粒的类囊体相连,从而使各类囊体的腔彼此相通。
与光合作用有关的色素和酶都分布在 。
(3)基质:在基粒之间充满着基质。
与暗反应有关的酶则分布在。在基质中还含有少量的 。
三.叶绿体色素的提取与分离
1.实验原理:
 叶绿体中色素提取的原理:叶绿体中的色素溶解于__________如酒精或丙酮(相似相溶),形成色素液。
 分离的原理:四种色素在层析液中__________不同,因而随层析液在滤纸上______________________不同,其中胡萝卜素在丙酮中的溶解度最高,扩散速度最快,叶黄素和叶绿素a次之,叶绿素b溶解度最低,扩散得最慢。根据此原理使各色素分离开来。
2.注意事项
(1)取材时要选取新鲜的颜色较深的叶片,以便使滤液中含较多的色素。
(2)研磨时加入二氧化硅的目的是: 。
(3)加入少量碳酸钙的目的是: 。
(4)研磨要迅速、充分。一是因为丙酮容易挥发发二是为了使叶绿体完全破裂,从而能提取较多的色素。三是叶绿素极不稳定,能被活细胞中的叶绿素酶水解而破坏。
(5).滤液收集后,要及时用将试管口塞紧。
6.制备滤纸条时,要将滤纸条的一端剪去两角,这样可以使色素在滤纸条上扩散
,便于观察实验结果。
7.画线时,一定要细并且直,这样可以防止,使色素分子均匀分布在一条直线上,做到扩散起点一致。重复划2―3次,是为了
,使实验更加明显。
8.分离色素时,一定不要让滤纸条上的滤液细线接触到层析液,这是因为 

四.光合作用的过程
根据是否需要光能,可以概括为两个阶段:
(一)光反应阶段
1.光反应条件及场所:必须在 下才能进行,场所在 。
2.光反应过程:在此阶段转换成,转换成 。
(1)光能转换成电能
类囊体膜上的绝大多数色素排列紧密,快速高效地把吸收来的大量光能传递给
_________,它既能捕捉光能又能将光能转化为 。就象透镜把光束集中到焦点一样,其他色素把大量光能 、、传递给 ,使其被激发而失去 。脱离叶绿素a的电子,在类囊体膜上经过一系列的传递,最后传递给一种带正电荷的有机物(简称 )。
失去电子的叶绿素a变成一种 ,能够从 中夺取 ,使水分子分解成和,叶绿素a由于获得电子而恢复稳态。
这样在光的照射下,特殊状态的叶绿a连续不断地 和 ,从而形成 ,使 转换成 。
(2)电能转换成活跃的化学能
随着光能转换成电能, 得到和 ,就形成了 ( ),这样一部分电能就转化成储存在中。同时,叶绿体利用光能转换成的另一部分能量,将和转化成,这部分电能则转化成活跃的化学能储存在 中。
(二)暗反应阶段
1.暗反应条件及场所:不需 ,场所在。
2.暗反应过程:将 还原成 ,将 和中的活跃化学能转换成中贮存的稳定的化学能。
(1)CO2的固定
叶片从外界吸收的二氧化碳,在的作用下与植物体内的一种(用C5表示)结合,这个过程叫做二氧化碳的固定。一个二氧化碳分子被一个五碳化合物分子固定后很快形成两个含有的化合物(用C3表示)。
(2)C3的还原
一部分三碳化合物在和的作用下,被 还原,再经过一系列复杂的变化形成糖类。这样和 中的能量就转移到 ___________中形成 贮存起来,同时,另一部分三碳化合物又经过复杂的变化重新生成,再次参与二氧化碳的固定。
(三)光合作用的反应式

五.影响光合作用的因素
因素关系图表对光合作用的影响在生产上的应用

叶龄

随叶龄的增大,叶的面积逐渐增大,光合作用的面积逐渐增大,光合作用速率提高,随着叶龄进一步增加,叶片衰老,叶绿素分解,光合作用速率下降保证矿质元素的充足供应,尤其是Mg的供应,使叶片保持鲜绿

光照强度

光合作用随光照强度的变化而变化,光照弱时光合作用减慢,光照逐步增强时光合作用随之加快,但是光照增强到一定程度,光合作用速率不再增加1.适当提高光照强度
2.延长光合作用时间
3.增加光合作用面积―合理密植
4.温室使用无色玻璃

二氧化碳

CO2是光合作用的原料,环境中的CO2浓度的高低明显影响光合作用速率。在一定范围内,植物的光合速率随CO2浓度的增加而增加,但是达到一定程度时再增加CO2浓度,光合速率不再增加温室栽培植物时适当提高室内的CO2浓度,如释放一定量的干冰或多施有机肥,使茎、叶吸收CO2增多

温度

光合作用的暗反应是酶促反应,温度直接影响酶的活性,从而影响光合速率。温度过高,影响植物叶片气孔开度,影响CO2供应,进而影响暗反应,从而影响光合速率1.适时播种
2.温室栽培植物时,白天适当提高温度,晚上适当降温
3.植物“午休”现象的原因之一

第五章第4节能量之源——光与光合作用一、捕获光能的色素和结构


第五章第4节能量之源——光与光合作用一、捕获光能的色素和结构
一、教材分析
《捕获光能的色素和结构》是人教版高中生物必修一《分子与细胞》第5章第4节《能量之源一光与光合作用》第1节课的教学内容,主要学习叶绿体内色素的种类和功能、叶绿体的结构和功能,掌握提取、分离色素的实验方法。本节内容是对第3章细胞的基本结构知识的提升,又是后面学习光合作用原理和应用的基础。
二、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)通过小组间的交流与合作,提高学生的语言表达能力及思维的严密性。
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)通过联系知识与生产实践的关系,激发学生对生物学科的兴趣热爱,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,
三、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。
四、学情分析
我们的学生属于平行分班,没有实验班,学生已有的知识和实验水平有差距。有些学生对于毛细吸管怎么用都不清楚,所以讲解时需要详细。对于研磨和过滤等操作学生有一定的基础,但纸层析法是首次接触,需要教师指导并借助动画给予直观的认识。
五、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
六、课前准备
1.学生的学习准备: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:多媒体课件制作,课前预习学案,课内探究学案,课后延伸拓展学案。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,课前准备好绿叶、滤纸条、纱布等材料用具,配制好层析液。
七、课时安排:1课时
八、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)万物生长靠太阳,那么,太阳能是怎么转变成生命活动可以利用的能量的呢?(光合作用或绿色植物的光合作用)
(2)又依靠什么进行光合作用呢?(叶绿体)
教师:这节课我们就来学习捕获光能的色素和结构。我们来看本节课的学习目标。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?已经布置学生们课前预习了这部分,检查学生预习情况并让学生把预习过程中的疑惑说出来。
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。
探究一:绿叶中有哪些色素呢?
教师:大家提出的这些问题很好,看得出课前认真预习了。那么我们今天主要来解决这些问题。多媒体展示实验提取和分离叶绿体中的色素的目的要求、材料用具。重点讲解实验原理,强调提取色素和分离色素的不同,其中纸层析法学生第一次接触,所以着重讲解,通过FASH动画帮助学生理解。
学生明白原理后教师继续和学生分析说明实验步骤,强调实验注意事项,提出思考问题,布置学生进行探究实验,两人一组,分工合作。并让学生在做实验的过程中思考讨论所提出的问题。
多媒体展示探究思考题。
(1)研磨时放入少量二氧化硅和碳酸钙的目的分别是什么?
(2)过滤时,用尼龙布而不用滤纸的原因是什么?
(3)滤纸条为什么要剪去两个角?
(4)层析时烧杯要加盖,为什么?
(5)为什么要重复画滤液细线?如果只画一次会怎么样呢?
(6)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?
(7)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?
在学生分组实验的过程中教师巡回观察指导。(课堂实录),
等学生分组实验进行到滤纸条在小烧杯中进行层析时,组织学生在等待结果的过程中交流实验前提出的思考题,进行师生交流。交流到第七个问题时,正好实验结果也就出现了,这时找学生展示自己滤纸条上的实验结果,并让学生交流观察自己滤纸条上的结果,教师展示结果比较好的色素带,总结绿叶中色素的种类及颜色等知识。色素的种类及其作用
胡萝卜素(橙黄色)
类胡萝卜素
(含量1/4)叶黄素(黄色)
叶绿体中的色素

叶绿素a(蓝绿色)
叶绿素(含量3/4)叶绿素b(黄绿色)
设计意图:通过引导,学生能深入领会实验原理,有利于掌握操作要领;通过提出探究思考题,注重了试验的探索性;通过学生亲自动手完成实验操作过程,解决了课本中提出的“不能”、“注意”等的原因,从中找到了成就感,对生物学的学习兴趣大有提高。这时进一步提出问题:我们分离出了绿叶中的色素,那么这四种色素对光的吸收有什么差别吗?
探究二:绿叶中四种色素对光的吸收有什么差别吗?
让学生观察多媒体白光通过三棱镜和白光先通过色素滤液再通过三棱镜的光谱情况,对比思考色素对光的吸收情况,从连续光谱中可以看到不同波长的光被吸收的情况,并给出叶绿素和类胡萝卜素的吸收光谱,学生很容易得出色素的功能:吸收光能,主要吸收红光和蓝紫光。
然后给出探究二的思考题:
(1)叶片呈现绿色的原因是什么?
(2)为什么许多植物到了秋天叶子就变黄了?红叶是怎么回事呢?
(3)温室的顶棚用红色玻璃还是绿色玻璃好?
教师组织学生分组讨论,最后师生总结。(课堂实录)
设计意图:通过多媒体的对比给了学生一个感性认识,通过看图,提高了学生对图表的分析能力。通过联系生产实践进行拓展,使学生认识到知识的价值,提高了学习生物的兴趣。
探究三:捕捉光能的色素存在于细胞中什么部位呢?
简单介绍前面科学家的研究成果,然后多媒体展示叶绿体的结构。这时提出问题:色素具体分布在叶绿体的什么部位呢?(类囊体)
设计意图:本部分知识很简单,引导学生结合前面所学的细胞器来掌握。
探究四:叶绿体的作用仅仅是吸收光能吗?
多媒体FLASH动画展示资料分析中恩吉尔曼的实验。通过实验分析得出叶绿体的功能,并讨论恩吉尔曼实验的巧妙之处。
设计意图:通过分析科学家的实验,让学生明确实验设计的原则,提高生物学的科学素养,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。
(四)反思总结,当堂检测。
教师组织学生反思总结本节课的主要内容,并进行当堂检测。
设计意图:引导学生构建知识网络并对所学内容进行简单的反馈纠正。
(五)发导学案、布置预习。
我们已经学习了捕获光能的色素和结构,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。并完成本节的课后练习及课后延伸拓展作业。
设计意图:布置下节课的预习作业,并对本节课巩固提高。教师课后及时批阅本节的延伸拓展训练。
九、板书设计
一、捕获光能的色素和结构
(一)捕获光能的色素
1.色素的种类
2.作用
(二)叶绿体的结构和功能
十、教学反思
本课的设计采用了课前下发预习学案,学生预习本节内容,找出自己迷惑的地方。课堂上师生主要解决重点、难点、疑点、考点、探究点以及学生学习过程中易忘、易混点等,最后进行当堂检测,课后进行延伸拓展,以达到提高课堂效率的目的。
本节课的叶绿体中色素的提取分离是课本上重要的学生必做的实验,四种色素与后面要学的光合作用过程联系非常密切,所以在实验室上这节课充分的调动了学生学习的兴趣和积极性,虽然准备实验很麻烦,但提高了课堂效率,不用再另找时间做实验。学生分组实验并合作探究,在老师的引导下完成教学重点内容——绿叶中色素的种类和作用,并通过亲身实践进一步领会了实验原理纸层析法,突破了本节课的难点——色素的提取分离过程,在探究实验的过程中学生也提升了生物学的科学素养。整堂课学生求知旺盛,复杂的知识变得简单化,亲自动手操作,加深了印象,提高了能力。生物学科是一门自然科学,需要学生做的实验必须做,时间长了不做实验学生的动手能力明显下降,同样也会影响学生的分析拓展能力。在小组的合作实验中,实验能力强的学生动手能力较好,实验能力弱的学生就差一些。所以教师要着重强调实验的规范性,特别是实验仪器的使用。

《细胞的结构和功能》教学设计


作为优秀的教学工作者,在教学时能够胸有成竹,作为高中教师就要精心准备好合适的教案。教案可以让学生能够在教学期间跟着互动起来,帮助高中教师提高自己的教学质量。你知道如何去写好一份优秀的高中教案呢?下面是小编帮大家编辑的《《细胞的结构和功能》教学设计》,供您参考,希望能够帮助到大家。

《细胞的结构和功能》教学设计

一、教材分析:

1、教材的地位和作用:生物体的结构层次是课程内容标准10大一级主题中的第二个主题,特别本节细胞的结构和功能是生物学的基础知识,认识和理解细胞的结构和功能有助于帮助学生正确认识生命现象的本质,同时本节知识也是学生继续学习后面内容必须具备的重要知识基础。

2、教学目标:

知识目标:

(1)模仿制作临时装片

(2)区别动植物细胞结构的主要不同点。

技能目标:

尝试制作临时玻片标本、初步学会画细胞结构图、培养学生的动手实验能力

情感目标:

培养学生重视实验的严谨的科学态度,及勇于探究的科学精神、把所学的知识与生活和生产实践密切联系,培养学生学习的兴趣,增强学以致用的能力。

3、教学重点:

(1)、模仿制作临时装片。

(2)、使用显微镜观察洋葱表皮细胞人的口腔上皮细胞的结构。

(3)、区别动植物细胞结构的主要不同点。

难点:模仿制作临时装片、区别动植物细胞结构的主要不同点。

二、教学准备:

教师准备

1、准备器材,检查器材要完好无损,要能使实验成功。

2、把全班同学首先分成A、B两个大组,2至3人一组再分成若干个小组,把小组和实验桌都编号,课前对学生进行组织纪律教育,强调实验室规则,把学生按编号排队,有序地进入实验室上课。

3、课前制作《制作临时装片》的多媒体课件。

学生准备

学生预习本实验(课本P17---20页),了解实验步骤。

三、教学过程:

导入新课:很多同学已经知道几乎所有的生物体都是由细胞构成的,细胞究竟是什么样的?同学们想不想亲眼观察?

新知探究:

1、制作临时装片

自学探索

要观察细胞,首先我们要学会制作临时装片。指导学生阅读课本P17---18页,A组同学自学制作洋葱表皮细胞临时装片,B组学生自学制作口腔上皮细胞临时装片。

思考并记忆问题:临时装片的制作可分为几步?你能用简练的词语概括每一步吗?每步应注意的事项有哪些?由学生举手回答,教师鼓励性评价,同时纠正学生的错误回答,强调操作步骤中的注意事项。

学生质疑、讨论、解决问题

由学生举手提问,说出自己发现的问题,教师对问题分类,引导学生思考,分组讨论、解决问题。如:制作口腔上皮细胞临时装片为什么要先漱口?为什么用生理盐水而不用清水?

观看多媒体课件《制作临时装片》。

实验操作

指导学生动手实验,制作临时装片,同组2人分工协作,一人操作,一人对照操作步骤指导和评价;然后互换。(教师巡视,指导,激励评价)

2、观察细胞结构

指导学生用显微镜观察制作好的临时装片,找到细胞,对照课本P19页图1.2—8认识植物细胞和人体细胞的各部分结构名称,同时思考并回答下列问题:

洋葱表皮细胞的基本结构是什么?

人口腔上皮细胞的基本结构是什么?

植物细胞和人体细胞在结构上有哪些相同点?有哪些不同点?

画图

画出观察到的植物结构图,画2—3个细胞,把其中一个细胞的结构画完整,并注明结构名称。

[补充]:生物作图的方法,铅笔做图,用点的密疏代表染色的深浅等。

强调注意:按照观察到的图像做图,注意左眼观察,右眼同是睁开作图。

课堂小结:

本节课你有哪些收获?还有什么疑惑?

达标检测(助学)

4、教学设计说明

本节课主要采用了自主学习、合作学习和探究式学习法,原因如下:

(1)课程改革强调学生是学习的主人,是知识的接受者,因此在课堂上要调动学生学习的积极性,使学生真正参与到学习中来,本节课的原则就是把学习的时间交给学生,让他们动手、动眼、动口、动脑,自觉获取知识,发展能力。

(2)本节课主要是实验,要想让学生真正掌握相关技能,就要通过动手练习才能达到。

(3)由于学生初次学习制作临时装片,加上七年级的学生年龄小、自学能力相对不足,所以在学生自主探究学习前,引导学生对实验步骤提出问题并尝试解答,进而掌握临时装片的制作方法步骤,以及实验中应该注意的操作要点。然后用多媒体示范,以利学生准确操作。

(4)由于细胞结构微小,距离学生的生活经验较远,相对抽象,因此采取先进行观察实验,再进行归纳总结的教学方法。

星空细胞结构功能教材研究细胞结构功能

文章来源:http://m.jab88.com/j/16777.html

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