“试错法”在实验过程中的创新应用——————绿叶中色素的提取与分离的教学案例

杨玲

1. 教学指导思想(思路）

教师引导学生分组合作，讨论实验步骤，以达到使学生更加明确实验步骤、提升自主分析问题的能力，同时重点培养学生创新思维，将试错法应用于实验，更加深化知识。

二、实验教学分析

1、教材分析

“绿叶中色素的提取和分离”是人教版高中生物必修一第五章第四节的实验内容，在前面章节中介绍过叶绿体的结构和功能和叶绿体色素的种类，这为本节实验提供一定的知识基础，学生易于理解实验，也为学生学习光合作用做了铺垫。起到承前启后的作用。本实验原本属于验证性实验，经试错法的应用，可改为探究实验。

2、学情分析

学生在学习本节课之前，已经掌握了叶绿体的结构，并且知道了叶绿体中含有色素，这为学生提供了知识基础。但学生对色素如何提取缺乏认知。

高二学生已具备了较强的观察能力、动手操作能力，小组合作能力，所以学生会更好通过小组合作，将试错法高效的应用于本节实验中。

3. 教学重难点突破：

本节课的教学重难点及方法

（1）、 绿叶色素的提取和分离原理

难点突破方法:①通过讲述提取色素溶剂的种类突破提取原理

②图示展示操作目的 （图示 ）

③动手操作，直观认识

2. 、纸层析的操作步骤和注意事项

难点突破方法:①小组讨论，组员表述，使学生逐渐清晰实验步骤

②设疑，将试错法应用于实验步骤，探究实验结果。

③动手操作。

3. 色素的种类：

重点突破方法:① 导入过程进行了知识回顾，激活旧的知识

② 实验成果展示，直观性观察并总结色素种类

三、教学目标：

教学目标

1、知识目标

（1）说出绿叶中色素提取、分离的原理

（2）简述纸层析的方法

（3）了解绿叶色素的种类

2、能力目标

通过完成实验，学生提高合作能力、动手操作能力

3、情感、态度与价值观目标：

通过本实验，体验生物体内结构与功能相适应的生物学原理

养成实验室规范性操作的习惯

教学重难点

1、教学重点

（1）绿叶色素的提取和分离原理

（2）纸层析的方法

2、教学难点

（1）绿叶色素的提取和分离原理；

（2）纸层析的操作步骤和注意事项

3. 教法：演示法、讨论法、比较分析法

4、学法：自主学习法、分组讨论法、 合作探究法

四、教学准备：准备多媒体实验室，投影仪，课件

五、教学过程

教学过程	教师活动	学生活动	设计意图
1、复习导入	1、图片展示：由春季盎然五彩缤纷的世界给我们带来了无限生机，五彩缤纷的世界离不开一种重要物质----色素，绿叶中色素来自哪里，图片展示过渡到绿叶图片---提问绿叶颜色来自细胞的哪些部位。 2、复习提问：叶绿体内色素的种类及名称。 3、图片展示叶绿体中色素种类及名称。 导入实验	1、回答：叶绿体 2、叶绿素：叶绿素a（蓝绿色）、叶绿素b（黄绿色）、类胡萝卜素：胡萝卜素（橙黄色） 、叶黄素（黄色） 3、观察图片汇总性答案，直观性接受	1、视觉刺激，吸引学生注意力 2、回顾旧知识，加深对叶绿体及色素知识记忆； 3、图片视觉直观的进一步巩固旧的知识。
2、分组探讨实验步骤	布置任务，让学生提前预习，学生自带绿色材料 一、课堂分组展示各组所带的绿色材料（菠菜、韭菜、杨树叶、槐树叶） 二、教师讲解实验原理： 提取原理：绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中，可以用无水乙醇提取绿叶中的色素。 分离原理：绿叶中的色素不止一种，他们都能溶解在层析液中，但是他们在层析液中的溶解度不同；溶解度高的随层析液在滤纸上扩撒的快；反之则慢。一段时间后，绿叶中的色素就会随着层析液在滤纸上的扩散而分离开。 强调：无水乙醇、层析液、二氧化硅、碳酸钙的作用。 三、实验步骤： 实验步骤讨论： 提问各组实验步骤设计如何？给学生讨论准备的时间，并让各组代表表述。 若有小组的实验步骤有所与众不同， 教师与大家讨论创新的可行性，最后给于肯定和表扬，同时追踪他们的实验结果。 探究问题的引导。 提问：滤线为什么不能浸没在层析液中？那我们反其道而行之结果会怎样？（根据班级情况也可同时设计滤线标准画法情况，但最好设计一个探究问题） 设疑探究:滤液细线在层析液中淹没与否的现象 探究实验步骤的改进：教师引导学生根据探究内容，进一步改进实验步骤。并指出实验组和对照组的处理方法。 强调注意事项： （１）、实验操作要点　 ①研磨应充分，快速。且研钵上应加一纸盖。 ②滤液收集于小试管中后，应该及时用棉花将试管口塞紧。 ③画滤液细线时，教材建议画2～3次，可根据实际情况，增加为4～5次。 ④滤纸上的滤液细线不能触到层析液。 ⑤实验结束后提醒学生洗手。 4、学生动手操作，教师指导。随时跟进学生操作情况。 四、展示实验结果： 回归课前实验目的： 展示各组实验结果，通过实验结果验证教学内容： （1）滤纸条上有几条不同颜色的色带？ （2）其排序是怎样的？宽窄如何？	材料选取：学生自选材料 三、实验步骤： 1、大多数小组实验步骤： （1）称取5g菠菜叶，剪碎，放入研钵中； （2）向研钵中加入少许碳酸钙，再加入10ml无水乙醇，进行迅速、充分的研磨； （3）、将研磨液迅速倒人基部放一块单层尼龙布的玻璃漏斗中过滤，将滤液收集到试管中及时用棉塞将试管口塞严； （4）剪去滤纸条两角的原因并强调滤纸条大小要略小于试管长与直径； 学生用铅笔画细线（细、直、匀） （5）画滤液细线： 用盖玻片代替毛细吸管蘸取少量滤液，沿铅笔线均匀压出一条细而直的线，待干燥后再重复压一两次（次数越多色素越多）。 （6）分离绿叶中的色素： 将适量的层析液导入试管中，将滤纸条（有滤液细线的一端朝下）轻轻插入层析液中，随后用棉塞塞紧试管口。 2、创新： （1）圆形滤纸中间穿棉线法（圆形滤纸习题练过，学生有一定基础） （2）用盖玻片代替毛细吸管蘸取少量滤液，沿铅笔线均匀压出一条细而直的线，待干燥后再重复压一两次（次数越多色素越多）。 (3)在载玻片上涂抹一层很薄的滤液，将条形滤纸划线处折叠，用凸出侧在载玻片上快速划过，从而达到画线的目的。 学生操作。	一、材料选取：激发学生的兴趣，学生可能想尝试花的色素提取。 实验步骤： 表述步骤：培养学生自学能力；小组合作能力；语言表达能力 2、实验创新：培养学生创新能力、发散思维以及鼓励学生进行网络应用查询，充分利用现代信息手段。 3、质疑探究：锻炼学生自主分析、解决问题；培养学生严谨求实的科学态度。 4、学生实验操作：培养学生动手能力 5、培养学生分析问题和解决问题的方法
3、总结	1、回顾实验原理，实验步骤。碳酸钙、二氧化硅、无水乙醇、层析液作用。 2、为什么绿叶是光合作用的主要部位。 生物的结构和功能相统一的结果。	通过本实验，体验生物体内结构与功能相适应的生物学原理	系统梳理实验知识、达到重点记忆的目的 生物学观点的渗透
4、课堂评价	实验评价： 小组互评 教师评价 创新小组 小组协调优组：		培养学生主人翁意识，激发学生的积极性。
5、布置作业	（后面）		有助于学生实验内容复习

能力提升：

1、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，再滴适量的层析液，色素随层析液扩散得到右图结果，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b

B．叶黄素、胡萝卜素、叶绿素a、叶绿素b

C．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

2、下列是新鲜绿叶的四种光合色素在滤纸上分离的情况，以下说法正确的是

A．提取色素时加入碳酸钙是为了防止滤液挥发

B．水稻在收获时节，叶片中色素量的变化是(甲＋乙)＜(丙＋丁)

C．四种色素都能溶解在层析液中，乙色素的溶解度最大

D．四种色素中，丙和丁主要吸收红光

六、课后反思

1、课堂问题反映：

（1）、研磨时所用到的各化学药品的作用还不能熟悉并掌握。

（2）、画滤液细线时，应以细、直、匀为标准，重复画线时必须等上次画线干燥后再进行并重复2-3次。其目的为何，理解不透彻。

2、问题：实验设想容易，但实验操作出现情况多样，放手学生，难以达到预期目标，不放手学生，固化禁锢学生，使人矛盾。