摘 要:在《高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)》提出了提高生物科學(xué)素養(yǎng),面向全體學(xué)生,倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí),注重與現(xiàn)實生活的聯(lián)系等幾個方面的理念和要求。而我們在實際的教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)照搬教材很難達(dá)到《高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)》所提出的目標(biāo)和要求,針對該問題我校提出進(jìn)行以實驗為載體的探究性學(xué)習(xí)教學(xué)研究。我在教研活動中承擔(dān)了《綠葉中色素的提取和分離》的實驗設(shè)計。下面就把我實驗教學(xué)的案例展示給大家。
關(guān)鍵詞:色素;提??;分離
接到課題后,我首先分析了學(xué)生現(xiàn)階段所具備的知識和技能,及實驗?zāi)康摹1緦嶒炇窃趯W(xué)生學(xué)習(xí)了細(xì)胞基本結(jié)構(gòu)后,進(jìn)一步學(xué)習(xí)葉綠體中的色素,為后面學(xué)習(xí)光合作用原理奠定基礎(chǔ),具有承上啟下的作用。此時學(xué)生已經(jīng)初步具備了實驗探究的能力。在往常的實驗教學(xué)中,學(xué)生只是根據(jù)教材上的實驗步驟機械的完成實驗操作,不能進(jìn)行有效的學(xué)習(xí)。如何在實現(xiàn)目的的過程中更能體現(xiàn)面向全體學(xué)生,倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí),注重與現(xiàn)實生活的聯(lián)系的理念呢?我借鑒了翻轉(zhuǎn)課堂模式,把教學(xué)分成三部分,課前自主學(xué)習(xí)、課內(nèi)合作探究、課后課題延伸。
一、 課前自主學(xué)習(xí)
學(xué)生通過微課自主學(xué)習(xí),通過學(xué)習(xí)初步掌握實驗原理和及實驗材料和儀器的認(rèn)識和使用方法。
二、 課內(nèi)內(nèi)作探究
我把課堂教學(xué)分成了四個步:
(一) 導(dǎo)入
老師課堂演示“白筆生彩”實驗(將粉筆插在色素提取液中,在粉筆上會出現(xiàn)不同的色帶)。以此創(chuàng)造未知的神秘感,激發(fā)起學(xué)生對綠葉中色素進(jìn)行探究的強烈愿望。
(二) 探究活動1:《探究綠葉中色素的種類和顏色》
為了更好地體現(xiàn)實驗的探究性,將教材中只用一種方法直接進(jìn)行驗證,我改為引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計不同的實驗方案分別對提取、畫線、分離等實驗過程進(jìn)行探究探究。1. 提取方法探究:一是教材中的提取方法,二是通過對微課中相關(guān)問題的思考學(xué)生想到了用硬幣碾壓的方法。通過實踐后的對比,學(xué)生發(fā)現(xiàn)正常的和硬幣碾壓法提取的兩組,都可獲得完整的色素帶,但硬幣碾壓法操作更簡單、更高效使提取和劃線一步到位。2. 劃線方法探究:在學(xué)生對教材和微課學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上,設(shè)計分別使用毛細(xì)吸管、硬幣碾壓、玻片推片三種方法展開對濾液線畫線方法的探究。學(xué)生在完成操作后分析并作出結(jié)論:在實際操作中,毛細(xì)吸管畫線法很難將線畫細(xì)畫勻畫直,后兩種效果好易操作,其中硬幣碾壓法操作更簡單、高效并且無環(huán)境污染因素硬幣碾壓法為劃線最佳方案。3. 分離色素方法探究:教材推薦使用的兩種層析液,前者含有揮發(fā)性強且有毒的苯,有的學(xué)生提出如果除去苯,分離效果會怎么樣呢?學(xué)生在教材基礎(chǔ)上又添加了用10份石油醚和1份丙酮配制的層析液,并分別用三種不同的層析液對色素進(jìn)行分離。通過對實驗現(xiàn)象的分析和比較,學(xué)生們認(rèn)為用92號汽油很難分離出類胡蘿卜素,10份石油醚:1份丙酮配制的與20份石油醚:2份丙酮:1苯配制的層析液分離效果較好,由于10份石油醚:1份丙酮的配比中不含有毒成分苯,減少了環(huán)境污染,保護(hù)了我們的身體健康,因此是分離色素的首選。最后得出結(jié)論是用10份石油醚和1份丙酮配制的層析液是分離色素的最佳選擇。學(xué)生通過探究活動自己制定實驗方案,尋找最佳方法,在這個過程中滿足學(xué)生多元化發(fā)展,有利于學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的提高和個性的充分發(fā)展。
在完成綠葉的色素提取和分離實驗后,我設(shè)計了實驗展示交流的環(huán)節(jié)。學(xué)生提出自己的實驗現(xiàn)象與預(yù)期有差異,大家通過反思討論,找出原因,進(jìn)一步規(guī)范實驗操作,由此培養(yǎng)了學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。通過是否易操作、是否高效、現(xiàn)象是否明顯等方面選出色素提取和分離的最佳實驗方案。從知識層面和技術(shù)層面為后面的高效探究奠定了基礎(chǔ)。
(三) 探究活動2:我向?qū)W生呈現(xiàn)了多種不同顏色的葉片,引導(dǎo)學(xué)生就不同的實驗材料展開探究
鼓勵學(xué)生在課堂上針對不同顏色的葉片提出所想到的問題,學(xué)生也從多種角度提出了很多問題,然后集中起來讓學(xué)生選出兩個他們認(rèn)為最有討論價值的問題展開探究。經(jīng)過討論確定以下兩個課題展開探究:1. 不同顏色葉片中色素種類是否相同?2. 黃色葉片是否也能進(jìn)行光合作用?通過對不同顏色的葉片進(jìn)行色素提取和分離,同學(xué)們對不同顏色葉片的色素帶進(jìn)行了對比和分析,提出了如下問題:為什么紅楓的色素帶有一條是紫紅色的?為什么它沒有隨層析液擴散?學(xué)生們對此展開了思考和討論,從顏色上看,紫紅色色素帶不是4種光合色素的一種,從層析原理來考慮,它沒有隨層析液擴散,說明它不溶于有機溶劑。因此可以肯定,它是一種新的色素,是什么色素呢?實驗2,學(xué)生通過對比綠色和黃色銀杏葉中的色素,發(fā)現(xiàn)黃色葉片中缺乏葉綠素。有學(xué)生提出:只有胡蘿卜素的葉片是不是也能進(jìn)行光合作用?為了突顯學(xué)生在課堂中的主體地位,我鼓勵學(xué)生充分利用實驗室中的電腦,上網(wǎng)查閱資料,獲取相關(guān)知識,解決問題,得出實驗結(jié)論。讓他們作為小老師在課堂上與大家一起展示分享自己的發(fā)現(xiàn),把課堂真正交還給學(xué)生。
(四) 是師生共同進(jìn)行課堂小結(jié)和進(jìn)行表現(xiàn)性任務(wù)評價
課堂小結(jié)主要是幫助學(xué)生梳理本節(jié)的知識性內(nèi)容。進(jìn)行表現(xiàn)性任務(wù)評價可以幫助學(xué)生反思、改進(jìn)自己的學(xué)習(xí),檢查自己在實驗過程中的表現(xiàn),對于教師來說可以幫助教師客觀地評估自己的教學(xué),使教師不斷改進(jìn)教學(xué)思路和教學(xué)方法,最終達(dá)到教學(xué)相長。
三、 課后延伸
在課堂上還有許多學(xué)生提出的問題很有探究價值,老師應(yīng)及時作出肯定并鼓勵學(xué)生課下到實驗室繼續(xù)探究。
我覺得本節(jié)課主要亮點是:1. 通過學(xué)生探究,改進(jìn)實驗操作方法及步驟,效果明顯。2. 開發(fā)使用微課,采用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式,以學(xué)定教,充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性。3. 初步探究了色素的作用,為光合作用原理的學(xué)習(xí)做下鋪墊。
以上是我對進(jìn)行高中生物實驗探究性學(xué)校教學(xué)進(jìn)行的探索,不足之處敬請各位同仁批評指正。
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作者簡介:
王其霞,山東省日照市,山東省日照市第一中學(xué)東校區(qū)。