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【喜讯】我校又一老师荣获佳绩！

来源：行知宏实验学校时间：2021-10-21

探索生物实验
吴敏老师实验技能竞赛获二等奖

在太原市教育局，太原市教科文卫工会组织的“太原市第八届教师实验技能竞赛”中，我校高中部生物教师吴敏在几百名参赛教师中脱颖而出，获得二等奖！

姓名：吴敏

科目：高中生物

毕业学校：太原师范学院生物科学专业

2014.6发表论文《蛋白核小球藻对氟离子去除效果的研究》

2015.4发表毕业论文《刚毛藻对1，4-二氯苯胁迫的生理应答》

荣誉：

荣获2017年设计太原市教育科学“十三五”专项课题《基于核心素养教学目标引领的高中生物课堂做作业精准化设计研究》并获得立项证书

2018年撰写的《群落与演替》荣获核心素养项目研究优秀课例三等奖

2018.7参加北京师范大学全国中学德育创新与班主任能力提升高级研修班

2021.1.10荣获太原市行知宏实验中学2020-2021学年度，12月月考高一生物成绩优秀荣誉证书

2021.4荣获太原市行知宏实验中学“行知杯”教师教学比赛三等奖

绿叶中色素的提取和分离实验的改进与拓展 - 实验介绍

一、教材分析

本实验是人教版高中生物必修1《分子与细胞》第5章第4节《能量之源──光与光合作用》学生实验。叶绿体是植物光合作用的场所，做好叶绿体中色素的提取和分离实验，有助于学生了解光合色素的种类和作用，是对第3章细胞结构知识的提升，是学习光合作用原理和应用的基础。按课标安排1课时。

二、学情分析

学生在初中已学习了光合作用的有关知识。在前面第3章学习了细胞结构，知道叶绿体是进行光合作用的场所，对叶绿体中色素对光合作用的贡献有浓厚的探究兴趣。在实验操作方面，学生能进行研磨和过滤等操作，但纸层析法是首次接触，需要教师给予直观正确的操作和示范，才能熟练掌握。本节课还涉及到许多理化知识，如光的色散现象和色素的吸收光谱，学生理解有一定困难。

三、教学目标（学生达成的学习目标）

1.知识目标：

（1）能概述绿叶中色素提取和分离的原理及方法

（2）明确光合色素的分布和种类

（3）理解不同色素能够吸收不同色光

2.能力目标：

（1）能独立完成植物中色素的提取和分离实验

（2）能针对实验提出相关问题，设计并实施方案，完成探究过程

3.情感态度与价值观目标：

（1）体会科学方法的应用是探究的利器

（2）感悟探究过程，享受探究的乐趣

四、学法指导：合作学习、探究学习。

五、教学重点：色素的提取和分离；色素吸收光谱的观察与分析。

六、教学难点：色素提取液的画线；光合色素吸收光谱的理解。

七、实验教学内容

实验器材:

1.研钵、天平、剪刀、玻璃漏斗、尼龙布、50mL锥形瓶、玻璃棒、试管、保鲜膜、试管架、药勺、10mL量筒、滤纸条、毛细吸管、250mL烧杯、硬纸盖、铅毛、尺子、破壁机、头灯、铁架台、比色皿、泡沫台、光盘、镊子、滴管瓶。

2.无水乙醇、石油醚、丙酮、苯、碳酸钙、二氧化硅。

3.新鲜菠菜等。

（一）原课本实验分析：课本实验涉及4种试剂：无水乙醇、CaCO3、SiO2、层析液；5个步骤：称量→剪碎→研磨→过滤→层析。其过程繁琐，操作耗时，实验中研磨的程度不易把握。色素提取液浓度不够，层析效果不明显。课本实验注重了技能的训练，忽视了探究性思维的培养。

（二）实验的四点改进或创新

创新一：优化提取过程:破壁机提取法

使用破壁机，加速破坏叶肉细胞膜和双层叶绿体膜，利于色素提取。改进后的操作为：研磨1分钟→破壁机处理3-5分钟。不需添加二氧化硅和无水乙醇，破壁机具有加速颗粒沉降作用，提取液不需过滤，有效的实现了：简化程序，节省试剂，节约时间，提高效率；并且扩大了选材范围。

创新二：改进层析细节:悬挂式纸层析

教材中采用烧杯和培养皿的方式，简便易行；缺点是滤纸层析后会变软，易发生相互接触或贴壁，再加盖培养皿时也容易导致滤纸条移位，影响层析的效果。针对这些实际情况，学生利用废弃硬纸片，裁剪成大于烧杯口径的纸盖，上面开多条狭缝，将滤纸插入小缝，进行悬挂式层析。有效解决以上困惑，且易得到平行色素带。

以上两项改进，使实验更加便捷、顺利！应用破壁机提取法，层析后的4条色素带非常明显。进一步体现了破壁机提取法的优势。

创新三：自制分光装置，探究光谱吸收

通过色素的提取和分离，学生对绿叶中光合色素的种类、含量、颜色有了一定了解，但是还不能认同色素吸收光能的事实，如何能直接看到色素吸收光谱的事实？教材中提到用三棱镜将白光分成单色光，我想到平常见到的光盘也能出现“彩虹”，岂不是也可以分光！我找来光盘，把太阳光反射到白色墙壁上，分出的七色光比较弱，不规则。为了方便观察，找到铁架台，又想到家中所用的头灯非常明亮，于是把头灯固定在铁架台上，把光盘斜插在废弃泡沫板上，调整角度，拉上窗帘，七色光非常清晰。分光的问题解决了！我把提取液装入试管，把试管移到光源前面，希望看到相应色光被吸收的现象，遗憾的是无论怎么调整角度，哪怕装入的是清水，要么离光源太近，光发散绕过试管，墙上的七色光全部没有变化；要么离光源稍远，形成一条黑影，都不能看到红光和蓝紫光单独被吸收的现象。经过查阅资料，引导用比色皿装溶液查看吸光情况，问题得到圆满解决！

吸光结果展示：两只比色皿，左边装的是无水乙醇，右边是色素提取液，通过对比，很容易得出，色素主要吸收红光和蓝紫光这个结论。

创新四：拓展问题探究，培养探究能力

探究1：探究胡萝卜中色素的种类及光谱吸收情况

因胡萝卜较硬，先用搅碎机打成小颗粒。用石油醚进行超声波提取。

实验结果：胡萝卜提取液中只含有胡萝卜素，胡萝卜素主要吸收蓝紫光。推测：叶绿素吸收红光。

使用头灯时，同学们发现，光直射提取液时，溶液呈绿色，反射时，看到是棕红色。对于叶绿素的这种荧光现象，教师没有直接给出答案，鼓励学生查阅资料，解释机理，并对全班汇报说明。

教学设计反思与自我评价

1．破壁机提取法的应用简化了实验操作，节省了试剂和时间，为后续的探究奠定了基础。

2．光盘自制分光器的发明，可以直观的看到了色素吸光光谱的变化，有助于学生理解实证在科学研究中的重要意义。