生物學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的實(shí)踐科學(xué),隨著新課改的逐步推進(jìn),生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)在教材中所占比重逐步增大。而我們以往的實(shí)驗(yàn)全是讓學(xué)生按照預(yù)先設(shè)計(jì)好的方案實(shí)施,沒有給學(xué)生分析成敗和勇于創(chuàng)新的空間,這與新課改理念背道而馳。根據(jù)“學(xué)生為主,教師引導(dǎo)”的新課改理念,我校積極構(gòu)建以學(xué)案導(dǎo)學(xué)為基礎(chǔ)的探究式生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)法,鼓勵(lì)學(xué)生創(chuàng)新和探究。
1.教材實(shí)驗(yàn)分析
1.1教材實(shí)驗(yàn)的地位與作用
“綠葉中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)”是高1必修1新教材(人教版)第五章第四節(jié)《能量之源―光與光合作用》中的實(shí)驗(yàn)。做好綠葉中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn),既有助于學(xué)生更好地了解光合作用中光合色素的種類和顏色,加深學(xué)生對(duì)光合作用的理解;又能有效調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性,培養(yǎng)孩子們主動(dòng)探究、合作交流、反思總結(jié)等科學(xué)素養(yǎng)。
1.2教材實(shí)驗(yàn)的不足之處
(1)菠菜不是四季都可買到
(2)研磨時(shí),用10毫升無水乙醇,耗費(fèi)材料
(3)藥匙取SiO2和CaCO3,份量難以掌握
(4)毛細(xì)吸管常堵塞或損壞
(5)等濾液細(xì)線干燥后再次劃線,耗時(shí)
(6)裝層析液的燒杯容易損壞,且斜插濾紙條,色素很容易溶解到層析液中
2.學(xué)情分析
必修1第3章《細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)》的教學(xué)活動(dòng)中,學(xué)生已經(jīng)熟悉了綠葉中色素的相關(guān)知識(shí),而且,高中生已經(jīng)具備基本的實(shí)驗(yàn)操作技能和實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新能力,對(duì)未知知識(shí)充滿好奇。因而,鼓勵(lì)孩子們合作探究,對(duì)該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行大膽創(chuàng)新和改進(jìn)完全可行。
3.改進(jìn)實(shí)驗(yàn)
3.1 實(shí)驗(yàn)器材
3.1.1 傳統(tǒng)材料、用具和藥品
干燥的定性濾紙、試管、棉花、研缽、剪刀、10毫升量筒、天平、無水乙醇、層析液、二氧化硅、碳酸鈣、培養(yǎng)皿、表面皿、試管架等
3.1.2 創(chuàng)新材料、用具和藥品
新鮮韭菜、喜之郎CiCi果凍杯、250mL可樂瓶、美工筆、離心管、電吹風(fēng)、牙簽盒
3.2 實(shí)驗(yàn)原理及裝置說明
3.2.1實(shí)驗(yàn)原理
綠葉中的色素能夠溶解在有機(jī)溶劑中,所以,用無水乙醇提取綠葉中的色素。同時(shí),不同色素在層析液中的溶解度不同,且溶解度與擴(kuò)散速度成正比。因此,色素會(huì)隨層析液在濾紙上的擴(kuò)散而分離。
3.2.2創(chuàng)新裝置圖
3.2 實(shí)驗(yàn)過程
3.2.1 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備
運(yùn)用信息技術(shù),師生合作收集資料,設(shè)計(jì)“綠葉中色素的提取和分離”課前探究報(bào)告單,依據(jù)學(xué)生興趣設(shè)立若干探究小組,針對(duì)學(xué)案中某個(gè)問題進(jìn)行自主探究,并利用信息技術(shù)交流和記錄實(shí)驗(yàn)。
3.2.2 實(shí)驗(yàn)操作
各組根據(jù)前期準(zhǔn)備,設(shè)計(jì)和操作實(shí)驗(yàn),并完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告(附:表3)。教師認(rèn)真觀察并及時(shí)指正學(xué)生的操作失誤。然后,各組代表運(yùn)用信息技術(shù)展示本組成果,集體分析實(shí)驗(yàn)成敗的原因。
3.2.3 課后提升
課堂未討論完、未驗(yàn)證、有遺憾的內(nèi)容……課后完善,并完成表格(附:表4)。
3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
3.3.1 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
如下圖所示:可以明顯看到四種色素
胡蘿卜素 葉黃素 葉綠素a、b
3.3.2 實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新改進(jìn)之處
(1)取材:韭菜代替菠菜,突破季節(jié)限制。
(2)研磨順序:5g韭菜+SiO2+CaCO3先研磨,再加5mL無水乙醇充分研磨。
(3)劃線:美工筆代替毛細(xì)吸管,克服毛細(xì)吸管易堵塞和損壞的缺點(diǎn)。
(4)干燥:吹風(fēng)機(jī)吹干濾液細(xì)線,省時(shí)。
(5)層析:自制層析杯代替燒杯,防止玻璃容器損壞。
4.教學(xué)反思
以學(xué)案導(dǎo)學(xué)為基礎(chǔ)的探究式生物實(shí)驗(yàn)教學(xué),遵循學(xué)生身心發(fā)展規(guī)律,讓學(xué)生成為課堂的主人,同時(shí),教師及時(shí)、有效的引導(dǎo)確保了探究效率。這種教學(xué)模式重視學(xué)生自主學(xué)習(xí),且強(qiáng)調(diào)教師對(duì)學(xué)生的尊重和引導(dǎo);不僅幫助學(xué)生掌握基本的實(shí)驗(yàn)操作技能,而且鼓勵(lì)學(xué)生合作交流及創(chuàng)新,加深對(duì)知識(shí)的理解。學(xué)生從“菜單”中選擇感興趣的問題進(jìn)行探究,自主設(shè)計(jì)并實(shí)施實(shí)驗(yàn)方案,充分滿足學(xué)生自我探索、自我思考、自我創(chuàng)新、自我表現(xiàn)的心理需求。通過對(duì)實(shí)驗(yàn)過程的理論分析和具體操作,培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維的縝密性。同時(shí),師生及時(shí)交流和分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果,幫助學(xué)生初步形成創(chuàng)新性思維,提高合作力度。特別是學(xué)生在自制層析杯的過程中,切實(shí)接受環(huán)保教育,社會(huì)責(zé)任感無形中增強(qiáng)。當(dāng)然,該教學(xué)模式也存在不足,例如:學(xué)生需要花更多的精力來探究實(shí)驗(yàn)。因此,在今后的實(shí)踐教學(xué)中,我們要進(jìn)一步完善該教學(xué)模式。
表2 “葉綠體中色素的提取和分離”課前探究菜單
實(shí)驗(yàn)名稱
研究項(xiàng)目
參考意見
葉綠體中色素的提取和分離
實(shí)驗(yàn)材料
因時(shí)制宜,研究菠菜的替代材料
韭菜、七里香、蘿卜葉
藥品
無水乙醇用量的研究
研究研磨時(shí)藥品的添加順序
層析液密閉性的研究
自制層析液密閉儀器
實(shí)驗(yàn)儀器和裝置
劃線工具的研究
操作方法
劃線要細(xì)、齊的研究
實(shí)驗(yàn)步驟增減的研究
表3 實(shí)驗(yàn)報(bào)告
年級(jí): 班級(jí): 姓名:
時(shí)間:自 起至 止
【實(shí)驗(yàn)名稱】
【實(shí)驗(yàn)原理】
【實(shí)驗(yàn)方案】
(實(shí)驗(yàn)步驟、目的和預(yù)期)
【創(chuàng)新亮點(diǎn)】
(實(shí)驗(yàn)材料)
【結(jié)果分析】
【教師意見】
組長(zhǎng)簽字
表4 學(xué)生交流總結(jié)表
實(shí)驗(yàn)名稱
研究項(xiàng)目
參考意見
葉綠體中色素的提取和
分離
實(shí)驗(yàn)材料
因時(shí)制宜,研究菠菜的替代材料
5g韭菜
藥品
無水乙醇用量的研究
5mL無水乙醇
研究研磨時(shí)藥品的添加順序
先加韭菜、CaCO3和SiO2研成勻漿,
再加5mL無水乙醇,充分研磨
層析液密閉性的研究
自制喜之郎果凍杯裝層析液
實(shí)驗(yàn)儀器和
實(shí)驗(yàn)裝置
劃線工具的研究
美工筆畫濾液細(xì)線;每次劃線完畢,用電吹風(fēng)吹干
劃線要細(xì)、齊的研究
劃線過粗,色素?cái)U(kuò)散空間不足;劃線不
齊,色素?cái)U(kuò)散時(shí)可能相互覆蓋
實(shí)驗(yàn)步驟增減的研究
牙簽盒噴灑藥品,不用藥匙取藥
不用鉛筆劃線,直接折疊濾紙條
電吹風(fēng)將濾紙條吹干,節(jié)約時(shí)間
本文來自:逍遙右腦記憶 http://www.yy-art.cn/gaozhong/171918.html
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