高三生物教案:《能量之源光与光合作用说课稿》教学设计.docx
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1、高三生物教案:能量之源光与光合作用说课稿教学设计高一生物教案:能量之源光与光合作用教学设计 高一生物教案:能量之源光与光合作用教学设计 1教学内容 捕获光能的色素和结构是人教版中学生物第一册分子与细胞第5章第4节能量之源光与光合作用的第1节课教学内容,主要学习叶绿体的结构和色素的种类,驾驭提取、分别色素的试验技巧,学习科学家探究光合作用原理的科学思维和科学方法。 2学生分析 学生在初中生物已经学过光合作用的有关学问;在中学生物第一册第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,至此,学生已经具备进一步学习叶绿体的亚显微结
2、构和光合作用原理的学问基础和爱好。 在试验操作方面,学生已经能进行研磨、过滤等操作,但纸层析法是首次进行,需老师细致指导。 由于学生缺乏对基粒(类囊体)微观结构的直观相识,本节课又涉及到物理(光学)、化学学问,对于理解色素汲取色光,驾驭有关化学试剂的运用方法与技巧,可能存在肯定的难度。 3设计思想 (1)以问题引发爱好。整个教学过程要设置好问题,层层绽开,层层递进,让新学问与旧学问融为一个整体,让学生在步步上升中攀登到学问的顶峰。 (2)以试验说明结论。生物学的教学就是试验的教学过程,试验的展示形式有学生分组试验、老师示范试验、动画和图片演示试验等,让试验现象说明问题,而不是干脆让学生记住结论
3、。 (3)科学探究的思想贯彻始终。用科学家的经典试验来学习科学的试验方法和思维,在学生分组试验中学习设计试验的基本原则,学会分析试验,改进试验,学会科学地评价自己。 4教学方法 学生自主、探究、合作学习与师生共同探究相结合(含自学、试验、谈话、探讨、讲授等)。 5教学目标 学问与技能 驾驭绿叶中色素的提取和分别的方法及操作技巧。 概述绿叶中色素的种类和作用。 概述叶绿体的结构和功能。 过程与方法 通过试验(含设计)及相关科学方法的学习,培育学生基础的试验操作实力、初步的探讨实力和运用相关学科学问解决生物学问题的实力。 通过恩格尔曼的水绵试验的学习,尝试运用科学家的科学思维和科学方法。 通过影响
4、色素的环境因素的学习,加强理论联系实际的实力。 情感看法与价值观 通过恩格尔曼的水绵试验的学习及试验设计与实施,形成科学看法及创新、合作的科学精神。 借助叶绿体的结构与功能的联系分析,形成普遍联系的辨证唯物主义观点和结构与功能相统一的观点。 借助影响色素的环境因素的学习,形成生态学观点,从而学会理论联系实际。 借助试验的自我评价,形成生命科学的价值观,能正确相识自我,评价自我。 6教学的重点和难点 绿叶中色素的提取和分别的操作技巧。 对试验进行自我评价,总结胜利与失败之处。 绿叶中色素的种类和作用。 学习科学家的科学思维和科学方法和探究精神。 7教学过程 教学内容 教学 环节 活动 时间 教学
5、活动 设计意图 老师活动 学生活动 1引入新课 1)提出问题: 自然界中的植物叶片多为绿色,是因为叶肉细胞中含有哪一结构呢?这一结构是不是有什么特别结构或物质存在? (答:细胞含有叶绿体) 2)示范试验: 光学显微镜视察金鱼藻叶肉细胞及细胞内的叶绿体。引发问题:“叶绿体为什么是绿色的?” (答:叶绿体中有绿色的色素) 复习旧课,引入新课。 3 min 引导学生视察,提出问题。 示范试验,引导视察。 回忆旧学问,思索、回答问题。 直观相识到叶绿体是绿色的,思索、探讨问题。 通过桌面上的绿色叶片和显微镜下看到的叶肉细胞及叶绿体,结合已有学问,引发学生探究叶绿体中色素种类的爱好。 2新课学习 1)试
6、验绿叶中色素的提取和分别的原理。 今日我们就来做一个试验,探究绿叶中含有几种色素和学习对色素进行提取和分别的方法。 问题:我们已经推想色素在叶绿体中,而叶绿体又在叶片中,那怎么把色素提取出来呢?(答:磨碎叶片,再过滤,色素在滤液中) 问题:怎么能保证色素肯定存在于滤液中?(答:用能溶解色素的溶剂,也就是有机溶剂) 问题:常用的有机溶剂是什么?(答:无水乙醇) 其实,还有其他有机溶剂也可以,例如丙酮、石油醚、苯、汽油等都可以。我们今日是用无水乙醇。 问题:得到色素的滤液后,如何让各种色素分别开来呢?(答:因为色素在层析液中的溶解度不同,而且由于溶解度不同而导致随层析液在滤纸上扩散的速度 不同,这
7、样,一段时间后,色素就会在滤纸上分别开来) 这就是试验的原理。今日我们用的材料是绿叶,大红花(朱槿)叶;药品有无水乙醇、层析液、还有二氧化硅和碳酸钙。后两种药品有什么作用呢?(答:二氧化硅可以加快研磨,而碳酸钙的作用是爱护色素) 在研磨过程中,细胞的结构如何改变了?(答:破裂了)所以,液泡里面的有机酸也就出来了,而叶绿素在酸性环境下很简单被破坏,所以碳酸钙的作用是(答:中和酸性),也就可以爱护色素了。 新课教学“试验原理和药品、材料等” 5 min 引导学生了解试验的原理及有关药品的作用。 检查预习状况。 思索、回答有关问题。 通过问答,学习试验原理、药品的作用,这样既可以检查学生预习的状况,
8、也可以激发学生的爱好。 2)试验步骤: 现在就来学习试验的步骤了。第一步,提取色素。刚才已经了解了提取的主要步骤是研磨和过滤。但还有什么细微环节须要留意的?提取主要分为这几步:碎叶,加入药品,研磨,过滤,得滤液。加入哪些药品?(学生回答)是不是加得越多越好?研磨的速度应当快还是慢?得到的滤液对着光视察是什么颜色?带着这些问题大家起先第一部分的试验吧! (学生起先“色素的提取”试验,老师随堂指导) 试验探讨:色素提取液的颜色应当是绿色;研磨过程应当较快;药品应加得适量。 试验的其次阶段是分别色素,怎么分别呢?我们刚才学习了,应当是让色素随层析液在滤纸上进行扩散。所以我们应当在滤纸上划一条滤液细线
9、,再放入层析液中进行层析分别。现在有一个问题希望大家能想方法解决,就是怎样在滤纸上划一条又细又直,色素含量又多的滤液细线? (学生探讨) 现在供应给大家的用具有毛细吸管和盖玻片。想到方法了吗?(答:用毛细吸管吸取滤液,再划到滤纸上或是用盖玻片蘸取少量滤液,再印到滤纸上,划或印都要重复多次) 好,同一组两位同学相互比较一下,看哪一种方法效果更好。 划好滤液细线后,就可以将滤纸条放入层析管中,等待层析。有两点要特殊留意的:一是试管口要塞好棉花,二是层析液的液面与滤液细线的关系如何?层析液的液面不能超过滤液细线。 好,现在我们就起先做色素的分别。 (学生进行试验,老师随堂指导) 好,在等待层析结果的
10、过程中,我们来分析一下步骤中的某些要点,第一,为什么要塞好试管口的棉塞?(答:防止层析液挥发,层析液还有肯定的毒性) 其次,为什么层析液的液面不能超过滤液细线?(答:假如超过,色素会溶解在层析液中,就不会在滤纸上扩散开来,试验就会失败。) 试验最终的结果并不是最重要的,重要的是大家在试验的过程中,是不是真的学到了应当学到的学问和应当得到熬炼的实力。现在大家把试验的评价表中有关试验过程的部分给自己做个比较中肯的评价。假如胜利了,要知道自己胜利在哪里才是真正的胜利。假如失败了,只要知道了自己失败在哪里,也是胜利。后面试验结果及进一步探究部分请大家课后完成。再收回,我也会给大家一个评价。 现在我们来
11、看看大家的结果,滤纸条上出现了几种颜色的色带?排序如何? (答:四种,从上到下依次为橙黄色、黄色、蓝绿色、黄绿色) 色带的宽窄如何?(答:蓝绿色的最宽,橙黄色的最窄) 排序体现什么?(答:色素扩散的速度)宽窄体现了什么?(答:色素的含量) 新课教学试验“色素的提取和分别” 15 min 引导学生驾驭试验的操作方法,提出问题,激发学生探究问题的爱好。 指导学生进行试验。 对试验过程及结果进行评价。 对学生不熟识的操作,细致分析、强调要点,用同组比较的方法让学生在实践中得出结论。 指导学生进行试验。 对试验过程及结果进行评价。 引导学生进行正确的自我评价。强调评价应当是多方面的,体现多种实力的,而
12、不仅仅是一个最标准的试验结果。 总牢固验结果。 学习步骤,完成试验,思索问题。 进行试验。 对试验过程及结果进行自我评价。 学习步骤,思索问题。 进行试验。 对试验过程进行自我评价。正确地从学问的驾驭、实力的熬炼、思维的练习等多方面评价自己。 随着老师的引导,视察结果,思索、回答问题。 先学后实践,学生独立完成试验的第一阶段,熬炼学生的动手操作实力。 学生对其次阶段的试验操作要点不熟识,须要老师细致指导。其次阶段试验重在学习层析的方法和正确的进行试验评价。 3)绿叶中色素的种类和作用 从刚才的试验结果我们可知,绿叶中的色素主要有四种,它们的名称分别应当是什么呢?(答:橙黄色的是胡萝卜素,黄色的
13、为叶黄素,蓝绿色的为叶绿素a,黄绿色的为叶绿素b)由于结构上的相像性,它们可以被分为两大类,即胡萝卜素和叶黄素共归为类胡萝卜素,叶绿素a和叶绿素b共归为叶绿素。类胡萝卜素总体上呈黄色,叶绿素总体上呈绿色,使叶片呈现很多漂亮的颜色。那为什么叶片多数为绿色的呢?(答:叶绿素的含量比类胡萝卜素多) 那为什么很多植物到了秋天叶子就变黄了?(答:秋天气温低,叶绿素不稳定,简单分解,这样黄色就呈现出来了。) 你知道还有哪些因素可能影响叶绿素的结构? (提示:碳酸钙的作用pH值,无机盐(Mg2+)的作用等) 枫叶为什么是红色的呢? (枫叶的颜色不是由于叶绿体中的色素,而是由于液泡中的花青素的作用) 这些就是
14、绿叶中的色素的种类,它们都能捕获光能,那么它们倒底汲取哪些颜色的光呢?我们给大家介绍一个试验。 介绍试验装置 将色素的提取液放于光源与三棱镜之间,视察光屏上颜色的改变。为什么这样能够确定色素汲取哪些光呢?我们给大家介绍一下原理。 全部的可见光(答:即白光)通过三棱镜会发生什么改变?(答:形成七色光的一个连续光谱)假如我在各种色光前进的途中放入色素溶液,又假设色素能汲取黄色光,那么光屏上原来黄光的位置会发生什么改变?(答:没有光了,即表现为暗带)所以我们只需视察光屏上哪一位置出现暗带,即意味着什么?(答:意味着那种色光被汲取了) 现在我们回过头去看看试验状况。当把色素提取液放于光源与三棱镜之间,
15、光屏上发生了什么现象?(答:红光区和蓝紫光区出现了暗带)说明什么?(答:叶绿体中的色素主要汲取红光和蓝紫光。) 假如想知道各种色素汲取色光的不同,可以用不同色素的溶液分别做这个试验就行了。 但这种方法只能也许测定色光,详细的汲取量就不能测定了。现在有更好的仪器可以用来测定,就是分光仪。它的原理与刚才的装置特别相像。介绍分光仪。 通过分光仪及相关仪器的检测,我们可以得到各种色素的汲取光谱。如:叶绿素a,从图中可以看出叶绿素a主要汲取的光是哪些光?(答:红光和蓝紫光)汲取最少的是?(答:绿光)与此类似,其他色素的汲取光谱是这样的,我们请同学来分别归纳一下各种色素汲取光的状况。(答:叶绿素b主要汲取
16、红光和蓝紫光,胡萝卜素和叶黄素主要汲取蓝紫光) 这就是色素汲取光能的状况。 依据你刚刚学习的内容,推断一下,温室的顶棚用红色玻璃还是绿色玻璃好? (答:红色玻璃好。因为太阳光或者说白光通过红色玻璃后只剩下红光,植物汲取红光能进行较强的光合作用;假如用绿色玻璃只剩下绿光,而植物汲取绿光很少,几乎得不到光能,不能正常进行光合作用) 新课学习绿叶中色素的种类和作用(汲取光能) 13 min 归纳色素的种类及颜色。 分析色素与叶片颜色的关系以及影响叶绿素的环境因素。 展示试验:色素的汲取光谱的测定方法。 分析试验原理,介绍试验装置,如三棱镜、分光仪等。 分析色素汲取光能的汲取光谱,总结其差异性和相像性
17、。 联系实际,引导学生运用学问。 回忆试验结果,归纳色素种类。 思索、回答问题。 思索、探讨、回答问题。 应用物理学科的学问,了解连续光谱和汲取光谱的学问。 思索、回答问题。 看汲取光谱图,归纳各色素汲取色光的差异性。 系实际,思索、探讨、运用学问。 从试验的结果,归纳色素的种类比较简单,通过联系生活中的常见实例,更好地驾驭色素的性质以及与叶片的颜色关系。激发学习的爱好。 色素的作用部分涉及一些物理的光学学问,需做肯定的铺垫再讲解并描述,学生较易接受。通过学习三棱镜的色散作用、分光仪的原理以及色素的汲取光谱,让学生学习看图、并能从试验现象得出推论的实力。 联系实际,增加学生学习学问的爱好,更好
18、地理解、运用学问。 4)叶绿体的结构和作用 色素存在于细胞中的哪一结构呢?(答:叶绿体,这是由萨克斯通过光学显微镜发觉的)那么把叶绿体放到电子显微镜下又会视察到什么样的结构呢? 展示图片:叶绿体的亚显微结构 所谓亚显微结构就是指在电子显微镜下看到的结构。可以看到叶绿体也许分为四个部分,你能说出它们的名称吗?(答:1是内膜,2是外膜,3是基质,4是基粒)对。哪里是绿色的呢?(答:基粒)基粒又是怎样的结构呢?(展示图片:基粒的结构)可以看到基粒是由一个个小圆饼堆叠而成。每一个小圆饼其实是一个囊状结构,我们称之为类囊体。基粒是绿色是因为类囊体是绿色的,类囊体是绿色又是由于什么物质的存在呢?(答:色素
19、就存在于类囊体的膜上)现在我们学到的叶绿体比前面在第三章学的更微观。 正是由于叶绿体中含有色素,所以叶绿体能够汲取光能。那么叶绿体就只能汲取光能了吗?有没有其他功能呢? 有许多科学家也对此产生了疑问,并且通过自己的思索、试验得出一些结论。我们来学习一下他们的成果。 资料一,恩格尔曼的水绵试验。展示水绵结构图,介绍其叶绿体。恩格尔曼设计了一个特别奇妙的试验。大家阅读一下资料一,思索两个问题,一是从试验中可以得出什么结论?二是这个试验的奇妙之处在哪里? 学生阅读教材,思索并回答问题,老师评价、总结。结论:氧气是由叶绿体产生的,叶绿体是进行光合作用的场所。奇妙之处有:一是试验材料选择好。水绵有带状的
20、叶绿体,便利视察;用好氧细菌标记氧气产生较多的部位。二是试验条件限制好。放在没有空气的黑暗环境中,解除了氧气和光的干扰;用极细的光束照耀,叶绿体上可分为光照多和光照少的部位,相当于一组对比试验;临时装片暴露在光下的试验再一次验证明验结果,等等。 我们知道,一项科学探讨的胜利,离不开肯定的技术手段,但在科技水平有限时,假如有科学、奇妙的方法,也能达到同样的效果。 恩格尔曼的胜利当然也离不开前人的阅历,在下一节课我们会和大家一起来学习光合作用探究的历史。这节课后大家可以先预习一下这一部分,着重学习科学家是如何设计试验,如何得出恰当的结论的。 还有其次个资料,叶绿体的基质和基粒上都含有进行光合作用必
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