基于探究合作模式的“綠葉中色素的提取和分離”教學(xué)設(shè)計

鄧巧文

【摘要】在人教版教材設(shè)計中，《綠葉中色素的提取和分離》屬于驗證性實驗，學(xué)生按照教材規(guī)定的程序操作觀察記錄實驗結(jié)果即可，這不能充分體現(xiàn)學(xué)生的探究精神和培養(yǎng)學(xué)生的理性思維，因此我將它設(shè)計為一個一級探究水平的探究合作型實驗課程。

【關(guān)鍵詞】 自主性；探究性；合作性

一、教材分析

《綠葉中色素的提取和分離》是人教版高中生物必修一《分子與細胞》第5章第4節(jié)《能量之源——光與光合作用》的教學(xué)內(nèi)容，光合作用是高中生物重點和難點內(nèi)容，也是高考常見考點之一，做好綠葉中色素的提取和分離實驗，有助于學(xué)生理解光合作用色素的種類和作用，加強學(xué)生對光合作用的理解和掌握。

二、設(shè)計理念

在新課標(biāo)的引領(lǐng)下，生物學(xué)實驗并不是簡單的教學(xué)輔助部分，它是學(xué)習(xí)生物學(xué)的重要手段，是培養(yǎng)學(xué)生能力，提高科學(xué)素養(yǎng)的有效途徑[1]。以學(xué)生發(fā)展為本，強調(diào)學(xué)習(xí)的過程和方法，通過探究內(nèi)容的不斷深入，讓學(xué)生主動參與實驗探究過程，促進學(xué)生學(xué)習(xí)方式的變革，培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力。在人教版教材設(shè)計中，本實驗屬于驗證性實驗，學(xué)生按照教材規(guī)定的程序操作觀察記錄實驗結(jié)果即可，這不能充分體現(xiàn)學(xué)生的探究精神，因此我將它設(shè)計為一個一級探究水平的探究合作型實驗課程。

三、教學(xué)目標(biāo)

3.1知識目標(biāo)

掌握提取葉綠體中色素的方法；通過實驗結(jié)果分析，理解各藥劑在實驗中的作用和對實驗結(jié)果的影響。

3.2能力目標(biāo)

合理組織語言，描述實驗現(xiàn)象，鍛煉學(xué)生觀察能力和語言表達能力；對實驗進行探究改進，提高學(xué)生科學(xué)思維和探究問題的能力。

3.3情感態(tài)度價值觀

通過本節(jié)實驗課，激發(fā)學(xué)生對生物科學(xué)的興趣，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)研究的志向。

四、教學(xué)重、難點

4.1重點：初步掌握提取和分離色素的方法，探索色素在濾紙上層析的情況。

4.2難點：培養(yǎng)學(xué)生的實驗動手能力，掌握探究實驗的方法。

五、教學(xué)策略

高一學(xué)生的思維比較活躍，求知欲很強，具備一定的實驗操作能力，但學(xué)生在進行實驗探究過程中，存在“依葫蘆畫瓢”機械完成實驗任務(wù)、操作不規(guī)范、分析問題不嚴(yán)謹(jǐn)、缺乏探究精神等問題，這些都需要得到科學(xué)有效的指導(dǎo)。因此，根據(jù)學(xué)生知識的發(fā)展規(guī)律，秉著發(fā)展學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)與實踐能力，以“自主性、探究性、合作性”為三個基本維度，將常規(guī)的驗證實驗改為小組合作的探究實驗，設(shè)計導(dǎo)學(xué)案，融合問題導(dǎo)學(xué)法、活動探究法、討論分析法，并配以多媒體輔助教學(xué)，盡可能讓學(xué)生去觀察、分析、思考和感受，掌握事物發(fā)展變化的規(guī)律，使學(xué)生在實驗過程中體驗，在實驗過程中發(fā)展。

六、實驗探究過程

6.1課前準(zhǔn)備

教師準(zhǔn)備：（1）設(shè)計導(dǎo)學(xué)案、準(zhǔn)備實驗視頻（2）實驗材料用具準(zhǔn)備。（3）推測可能出現(xiàn)的情況進行探究，分析原因，做到心中有數(shù)。

學(xué)生準(zhǔn)備：（1） 利用導(dǎo)學(xué)案預(yù)習(xí)本實驗。包括實驗?zāi)康?、實驗原理、實驗步驟和提出實驗改進之處等。（2）復(fù)習(xí)葉綠體中色素的種類和顏色。（3）形成實驗小組。

6.2 教學(xué)過程

6.2.1課前導(dǎo)學(xué)，激發(fā)興趣。

在課前，一方面學(xué)生自主觀看演示實驗視頻，加深對常規(guī)的實驗過程直觀的感受；另一方面，引導(dǎo)學(xué)生預(yù)習(xí)我所印發(fā)的導(dǎo)學(xué)案，了解實驗原理、實驗步驟，理清思路，根據(jù)實驗步驟中要求特別注意的地方設(shè)置疑問（思考題1----思考題12），并啟發(fā)學(xué)生探究以下問題： 除了菠菜還有什么材料適于本實驗？ 除了毛細吸管畫線法，你還能想到什么方法可以保證細、直、齊？ 有什么材料可以取代濾紙條來進行層析呢？引導(dǎo)學(xué)生從常規(guī)的實驗步驟的找出可改進之處。

設(shè)計意圖：通過導(dǎo)學(xué)案上的系列問題，激發(fā)學(xué)生的求知欲，啟發(fā)學(xué)生主動思考，并在解決問題的過程中充分體現(xiàn)了學(xué)生的主體性，發(fā)展了學(xué)生科學(xué)思維能力。

6.2.2創(chuàng)設(shè)情境，設(shè)計實驗。

創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，設(shè)置疑問，加強學(xué)生對實驗原理和實驗關(guān)鍵步驟的理解和掌握，明確了探究實驗的目的：（1）設(shè)計與開展綠葉中色素的提取和分離的實驗；（2）驗證葉綠體中色素的種類，探究實驗改進之處。接著，將導(dǎo)學(xué)案中學(xué)生提到的實驗改進的方法總結(jié)反饋給全班同學(xué)，確定以下三個探究方向：一、實驗的植物材料的篩選；二、探究畫線方法的改進；三、探究層析方法的改進。通過語言的引導(dǎo)，讓學(xué)生以小組為單位從一個科研工作者的角度選擇其中一個探究方向進行討論，參考探究實驗“發(fā)現(xiàn)問題-作出假設(shè)-設(shè)計實驗-操作實驗-驗證假設(shè)”的一般思路，結(jié)合對照原則、科學(xué)性原則、單一變量原則、可行性原則等實驗原則，開展屬于各自小組自己的探究實驗設(shè)計。

設(shè)計意圖：通過本環(huán)節(jié)，強調(diào)學(xué)習(xí)的過程和方法，真正讓學(xué)生體驗設(shè)計探究實驗的過程，促進了學(xué)生學(xué)習(xí)方式的變革，培養(yǎng)學(xué)生理性思維和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。

6.2.3分組探究，合作（下轉(zhuǎn)第七版） （上接第二版）開展實驗。

引導(dǎo)實驗小組合作開展各自的探究實驗，強調(diào)實驗小組成員的分工。在此過程中，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)操作具體情況進行自我監(jiān)控，并做好相應(yīng)的實驗記錄。同時，教師不斷巡視，及時對學(xué)生疑問進行指導(dǎo)，強調(diào)實驗操作的規(guī)范性。

設(shè)計意圖：在這個過程中，培養(yǎng)了學(xué)生的動手能力、發(fā)現(xiàn)問題解決問題的能力，實驗探究能力，一絲不茍的探究精神和團結(jié)友愛的合作精神。

6.2.4成果交流，小結(jié)評價。

以實驗小組為單位，經(jīng)討論分析得出本小組的結(jié)論，并展示成果：（1）展示結(jié)果，分享本組探究實驗的結(jié)論；（2）做實驗的過程中遇到的問題及解決之法；（3）通過本次探究實驗，談?wù)勛约旱氖斋@，進行自我評價。在這個過程中，教師進行及時的鼓勵和客觀的評價。結(jié)合學(xué)生的實驗探究結(jié)果，對本節(jié)課內(nèi)容進行小結(jié)。

設(shè)計意圖：這樣，既實現(xiàn)小組間的資源共享、培養(yǎng)了學(xué)生分析歸納的能力和鍛煉了學(xué)生用專業(yè)術(shù)語展示自己的實驗結(jié)果的能力，提高了學(xué)生自我評價和反思的能力，培養(yǎng)了嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和求知的精神。

6.2.5反饋練習(xí)，拓展延伸。

實驗結(jié)束后，學(xué)生完成課后鞏固練習(xí)，并自主分析。同時，引導(dǎo)學(xué)生將探究精神延伸到課外，想一想還可以從哪些方面去改進實驗。

設(shè)計意圖：學(xué)無止境，將課堂的探究活動延伸到課外，培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維，持續(xù)培養(yǎng)學(xué)生的理性思維和探究精神。

七、實驗改進之處

7.1 實驗材料的篩選

從菠菜、韭菜、番薯葉、蟛蜞菊四種植物材料進行篩選，發(fā)現(xiàn)菠菜和韭菜的效果最佳，色素含量較多，得到的色素帶比較清晰。

7.2畫線方法的改進

將毛細吸管畫線法改為蓋玻片畫線法，更能保證濾液細線細、齊、直，色素帶擴散更均勻。

7.3 層析法的改進

濾紙條紙層析法改為圓形濾紙片紙層析法，擴散更均勻，色素帶分離更明顯，便于觀察。

八、教學(xué)反思

在認(rèn)真研讀課標(biāo)、教材的基礎(chǔ)上，抓住重點、突破難點，我將常規(guī)驗證試驗課堂設(shè)計為探究合作型實驗課。本節(jié)實驗比較成功的地方如下：（1）以“自主性、探究性、合作性”為課堂教學(xué)的三個基本維度，以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)為指導(dǎo)，開展合作探究型實驗課堂；（2）以學(xué)生為主體，強調(diào)學(xué)習(xí)的過程和方法，真正讓學(xué)生體驗設(shè)計并開展綠葉中色素的提取和分離的實驗，探究實驗可改進之處，促進了學(xué)生學(xué)習(xí)方式的變革，培養(yǎng)學(xué)生理性思維和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度；（3）通過小組分工協(xié)作，有目的性的培養(yǎng)學(xué)生團結(jié)合作精神和語言表達的能力。當(dāng)然，本實驗課也存在不足的地方，由于課時和實驗材料的限制，本節(jié)課整體流程比較緊張，不能做更多的探究活動。

總體上，本節(jié)課既高度體現(xiàn)了教師的指導(dǎo)作用，又極大程度地實現(xiàn)了學(xué)生動腦與動手的主體作用，達到了預(yù)期的教學(xué)目的。在以后的實驗教學(xué)當(dāng)中，一方面教師的教育觀念一定要轉(zhuǎn)變與更新，努力實踐，精心設(shè)計教學(xué)模式；另一方面要注意學(xué)生的創(chuàng)新需要，促進學(xué)生學(xué)習(xí)方式的變革，多開展探究性學(xué)習(xí)，發(fā)揮學(xué)生無限的創(chuàng)造力！

參考文獻：

【1】包虹?！叭~綠體中色素提取和分離”實驗課的案例及分析[J].生物學(xué)教學(xué)，2016（5）：34-26