資源簡介

《綠葉中色素的提取和分離》說課稿
【基本情況介紹】
尊敬的各位評委老師大家好，今天，我說課的題目是綠葉中色素的提取和分離，基于自主研究型實(shí)驗(yàn)課堂的設(shè)計(jì)與構(gòu)建。
我將從以下五個方面展開今天的說課。
本節(jié)實(shí)驗(yàn)選自高中生物新教材必修一第五章第四節(jié)。
學(xué)生已經(jīng)完成課前預(yù)習(xí)，對本節(jié)內(nèi)容的實(shí)驗(yàn)操作和原理有一定了解，同時(shí)具有高度的實(shí)驗(yàn)動手熱情。
所以我依據(jù)課標(biāo)指導(dǎo)
及相關(guān)實(shí)驗(yàn)原理。
我制訂了如下教學(xué)目標(biāo)。（生命觀念：通過色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)，結(jié)合結(jié)構(gòu)與功能觀了解色素的種類、顏色及作用；科學(xué)思維：根據(jù)已有實(shí)驗(yàn)材料和器材，熟悉實(shí)驗(yàn)流程，利用歸納與演繹形成拓展實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路；科學(xué)探究：利用實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新器材進(jìn)行拓展實(shí)驗(yàn)方案制定及操作。通過對比分析與交流歸納，獲得實(shí)驗(yàn)結(jié)論；社會責(zé)任：適當(dāng)選擇實(shí)驗(yàn)材料，節(jié)約用料，高效探究，踐行綠色校園理念。了解層析液的化學(xué)成分對健康的影響）。
其中重點(diǎn)在于實(shí)驗(yàn)原理的理解與實(shí)驗(yàn)操作的掌握。難點(diǎn)在于拓展探究實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)與嘗試。
【實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新說明】
為了更好的達(dá)成以上教學(xué)目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)對學(xué)生動手能力與探究思維的培養(yǎng)，同學(xué)們和我對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了系列改進(jìn)與創(chuàng)新。
首先，為了獲得更好的層析對比效果，自主設(shè)計(jì)制作了三聯(lián)亞克力層析裝置（圖一、二）裝置有小齒固定細(xì)鐵絲，可懸掛多組不同濾紙條，同時(shí)可避免濾紙貼壁影響層析效果。蓋上蓋子后，可形成三個獨(dú)立密閉小室，可進(jìn)行多組批量濾紙層析、實(shí)現(xiàn)同期直觀的平行對比，提供了更多的拓展可能。
同時(shí)，興趣小組發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的研磨石臼在研磨時(shí)易造成液體飛濺，易打滑。所以，他們嘗試采用了離心管加短木棒的研磨組合。（圖三）
在離心管中加入原料與相應(yīng)試劑后，即可使用短木棒沿壁進(jìn)行快速研磨。研磨時(shí)易握持，易發(fā)力，不易造成液體飛濺，可將原料快速碾成泥狀。
而由于制作了專用的畫線器可避免原料殘?jiān)挠绊?。故研磨后無需進(jìn)行過濾，直接蓋上離心管蓋備用即可。若沒有專用劃線器，也可用紗布包裹離心管直接進(jìn)行過濾操作，方便快捷。
興趣小組利用分光光度計(jì)（圖四）對改良研磨裝置與傳統(tǒng)研磨裝置獲得的色素提取液進(jìn)行檢測分析，發(fā)現(xiàn)相同試驗(yàn)條件下改良研磨裝置獲得的提取液色澤更深、吸光度也明顯優(yōu)于傳統(tǒng)研磨方式，研磨更加充分。（圖五）
而在進(jìn)行劃線操作時(shí)，興趣小組發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)毛細(xì)管劃線往往耗時(shí)較長，易造成色素暈開。所以他們在生活中的刷漆工具中獲得靈感。用細(xì)鐵絲制作了類似結(jié)構(gòu)的印章畫線器。（圖六）
劃線時(shí)，僅需蘸取提取液按壓在濾紙的相應(yīng)位置，重復(fù)兩到三次，即可完成畫線。畫線筆直，不同粗細(xì)鐵絲可獲得不同寬度細(xì)線，輕輕抖動即可不帶起殘?jiān)?，方便迅速?br/>使用改進(jìn)后的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)比傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)耗時(shí)更短。為后續(xù)的拓展探究活動提供時(shí)間保障。
同時(shí)實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備了韭菜與韭黃作為菠菜淡季的原料備選。更廉價(jià)，無季節(jié)限制，分離效果同樣明顯。
【教學(xué)策略概述】
本節(jié)實(shí)驗(yàn)是高中生物的經(jīng)典課題，實(shí)驗(yàn)基本趨于成熟，所以本次實(shí)驗(yàn)我將實(shí)驗(yàn)重心放在了實(shí)驗(yàn)過程與教學(xué)策略上，以改良裝置支持實(shí)驗(yàn)過程，兩者共同指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，緊緊抓住實(shí)驗(yàn)為“教學(xué)”服務(wù)的核心，嘗試形成以學(xué)生自主探究為主線的實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略。
學(xué)生通過演示微課，迅速熟悉實(shí)驗(yàn)，利用學(xué)案，確定研究方向，制定實(shí)驗(yàn)方案，并利用改良裝置開展實(shí)驗(yàn)，探尋結(jié)論。
從已開展的課堂上看，學(xué)生往往會制定與習(xí)題考查相關(guān)的探究方向。實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)教學(xué)與理論教學(xué)的統(tǒng)一，從而突破重難點(diǎn)。
【實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程及案例展示】
具體教學(xué)過程如下,利用韭菜與韭黃的顏色區(qū)別構(gòu)建問題情境，提出問題：那如何提取植物中的色素進(jìn)行分析呢？進(jìn)入實(shí)驗(yàn)
隨后播放演示實(shí)驗(yàn)微課（視頻1）（播放視頻時(shí)，將劃好線的濾紙條放入加了層析液的層析裝置中），學(xué)生觀看視頻及現(xiàn)場演示快速熟悉操作與裝置的使用，形成學(xué)習(xí)支架。
演示實(shí)驗(yàn)結(jié)果與教材一致，橙黃色胡蘿卜素寬度最窄，含量最少，但溶解度最高，藍(lán)綠色葉綠素a條帶最寬，含量最大。（圖七）進(jìn)一步印證學(xué)生預(yù)習(xí)認(rèn)知。
學(xué)生熟悉實(shí)驗(yàn)操作后，根據(jù)學(xué)案（附后）引導(dǎo)進(jìn)行小組交流，確定探究方向，我們一起來看部分優(yōu)秀小組的探究過程，比如第三小組提出可探究韭菜與韭黃的色素組成并制訂了實(shí)驗(yàn)方案。第五小組提出可探究本節(jié)實(shí)驗(yàn)常考的使用無水乙醇和水能否作為層析液，不添加二氧化硅或碳酸鈣、以及是否剪去濾紙兩角對于色素分離又有什么影響。
第三小組利用韭菜和韭黃進(jìn)行色素提取后發(fā)現(xiàn)，韭黃比韭菜少了葉綠素a和葉綠素b條帶，他們認(rèn)為可能是缺少光照導(dǎo)致色素?zé)o法合成導(dǎo)致。（圖八）
而第五小組經(jīng)討論后發(fā)現(xiàn)可利用創(chuàng)新裝置同時(shí)開展三個不同的探究實(shí)驗(yàn)。一起看看他們是怎么做的（視頻2）（將層析好的濾紙條拿出靜置）。
·探究一：該小組發(fā)現(xiàn)無水乙醇可以分離色素，但效果不佳，而水無法分離色素。得到結(jié)論：色素可溶于有機(jī)溶劑，但分離效果有差異。（圖九）
·探究二：他們發(fā)現(xiàn)不添加碳酸鈣一組無法出現(xiàn)正常條帶分布，葉綠素a條帶變窄，甚至無法找到葉綠素b條帶，可能是色素被破壞導(dǎo)致；不添加二氧化硅則導(dǎo)致色素提取量少，色素帶窄，可能是研磨不充分導(dǎo)致的。（圖十）
·探究三：他們在第三個探究方向中也得到了非常明顯的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，他們發(fā)現(xiàn)未剪去兩角的濾紙，色素發(fā)生了U形擴(kuò)散。而剪去兩角可以使色素?cái)U(kuò)散均勻。（圖十一）
【實(shí)驗(yàn)教學(xué)延展】
各小組在完成了自定的探究方向后，提出了更多想法。如第三小組想進(jìn)一步探究既然有光能讓韭菜合成葉綠素，那是什么顏色的光在影響葉綠素合成呢。而第五小組則發(fā)現(xiàn)濾紙條在放置一段時(shí)間后葉黃素會先消失，是什么原因?qū)е碌哪?。他們的拓展思維仍在持續(xù)發(fā)散，期待他們的后續(xù)探究。
而這些理論與思維都可以在實(shí)際的作物種植和植物色素提取中進(jìn)行印證。
【結(jié)論總結(jié)與評價(jià)】
在本實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生探究獲得的實(shí)驗(yàn)結(jié)果和發(fā)現(xiàn)都將在教師的協(xié)助下利用在線表格進(jìn)行匯總和共享。利用互聯(lián)網(wǎng)+手段進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)理論交流在同學(xué)們中的輻射擴(kuò)散。（圖十二）
同時(shí)，命制實(shí)驗(yàn)相關(guān)題型的限時(shí)測試，數(shù)據(jù)表明，開展過該實(shí)驗(yàn)的班級正答率較其他同層次班級有顯著提升。（圖十三）
【總結(jié)及反思】
在剛才播放視頻的時(shí)間里，我也完成了一次層析實(shí)驗(yàn)，結(jié)果供各位評委老師參考。（攜帶層析好的濾紙條在評委前展示）
本次實(shí)驗(yàn)課堂內(nèi)容充實(shí)，效果明顯，充分鍛煉了學(xué)生的動手能力與探究思維，獲得了良好的教學(xué)效果，對于本次實(shí)驗(yàn)我有以下反思。
本節(jié)課堂實(shí)現(xiàn)了三個高效，高效的平行層析對比裝置、高效的劃線操作、高效的研磨提取
構(gòu)建了兩個學(xué)習(xí)支架，課前預(yù)習(xí)與演示實(shí)驗(yàn)微課梯次漸進(jìn)讓學(xué)生形成基本了解，隨后撤去支架，讓學(xué)生自己決定實(shí)驗(yàn)的走向，充分發(fā)揮學(xué)生主體作用，實(shí)現(xiàn)對于科學(xué)思維與科學(xué)探究的針對性訓(xùn)練。
形成了一個自主探究型實(shí)驗(yàn)課堂。緊緊扣住實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教學(xué)的核心，學(xué)生自主預(yù)習(xí)，形成認(rèn)知基礎(chǔ)，自主討論設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，迅速融入課堂主線。自主探究過程高度保留了實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵步驟，原汁原味應(yīng)對理論考查，自主歸納進(jìn)一步夯實(shí)學(xué)生理論基礎(chǔ)，最后匯總分析，在分析中發(fā)現(xiàn)新問題，帶著問題進(jìn)一步探索，將探究掙脫課堂時(shí)間束縛，無限延展學(xué)生的探究思維，形成對于學(xué)生綜合素養(yǎng)的全面提升。以上是我的全部說課內(nèi)容，謝謝大家。
附：拓展探究實(shí)驗(yàn)學(xué)案
附：評價(jià)量表

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