需繳回：
研缽及杵
量筒（10 mL、100 mL）
燒杯（50 mL）
滴管
耗材：無需繳回 烤乾紅鳳菜 紗布 鋁箔紙 長條濾紙 毛細管
【教案簡介】
主題名稱 科學動手做：一起探索植物的色素(Ι)
搭配課程 高中 生物 科 基礎生物（上） 第 章 教學對象 高中 生物 科 一、二 年級
教學時間 100 分鐘
學習目標
一. 欲培養學生的能力與態度
1. 藉由觀察不同顏色葉片而思索植物色素在葉內分布，並產生探索 及好奇之心，一探葉片內色素的種類及好奇。
2. 能閱讀實驗步驟，並依序完成正確實驗操作及結果。
3. 能藉由植物色素分離的實驗結果，而歸類出水溶性及非水溶性色 素，並可利用此特性萃取水溶性色素。
4. 能製作完成酸鹼值與花青素的顏色的關係圖或表。
5. 能探索及思考將花青素顏色與酸鹼值關係以定量方式結果表達。
二. 學生能獲得的知識內容
1. 維管束植物葉片上具有葉綠素 a、葉綠素 b、葉黃素及胡蘿蔔 素。
2. 具有紫色的植物葉片，表皮細胞內具有紫色水溶性花青素。
3. 花青素為水溶性植物色素，而葉綠素 a、葉綠素 b、葉黃素及胡 蘿蔔素為非水溶性植物色素。利用不同方法可將兩類色素萃取出 來。
4. 在不同酸鹼環境下，花青素會呈現不同顏色。
教學活動
1.地點：實驗室
2.建議可分 10 組，每組以 3 或 4 人為最佳。
3.建議可先將實驗所需器材準備，並請學生學習實驗桌之管理及物品清 潔、愛護器材之態度。
教學建議
1. 教師應以導引學生對植物色素的類別及如何萃取色素產生好奇為 主，而學生藉由自行實驗操作得到結果，教師在依學生之實驗結果 進行討論或給予色素名稱。
2. 本課程以觀察、實驗操作及探索為主，教師盡量以導引學生觀察差 異進行更深入之探索，將觀察與科學、觀察與提出問題、觀察與實 驗設計相關性為主。
學生先備知識
1. 維管束植物的營養器官為根、莖、葉，葉為植物進行光合作用的場 所。
2. 維管束植物可藉由吸收太陽光的光能而進行光合作用產生葡萄糖。
3. 維管束植物細胞內具有許多胞器，如葉綠體、液泡、粒線體等。
4. 葉綠體內有內膜、外膜及基質，液泡內主要成分為水。
5. 葉綠體內的色素具有協助吸光及進行光合作用功能，液泡內的水溶性 色素無法協助光合作用。
預期成效
1. 學生對植物色素有更深入認識，並能培養出探索及思考能力。
2. 學生能對從定性實驗，以更精細操作及記錄，漸漸養成定量實驗的思 維。
【教學流程與策略】
教學內容架構
投影片
教學策略
頁碼 教學重點
一起探索植物的色素(Ι):植物葉片色素的分離
準備活動
1. 實驗器材準備
2. 菠菜及紅鳳菜購置及烤乾
3. 烤乾的葉片以鋁箔紙包裹好，以免吸收空氣中水 汽，造成濕潤
2
教師說明：
1.維管束植物可利用葉吸收太陽光進行光合作用 2.老師可導引學生思考：植物的葉子都是綠色的嗎?
植物的葉子裡有哪一些色素呢?
以圖片導引學 生不同植物或 不同季節，植 物葉片會有不 同顏色
3
綠色葉片：
平日在野外可以看到大部分的葉子是綠色的。
細細看綠色葉子，也並非每個地方都是綠的，綠色 葉子裡真的只有綠色色素嗎?
以圖片導引學 生思考葉片內 的顏色
4
以圖片導引學 生 認 識 紅 鳳 菜 , 及 了 解 紅 鳳菜有紫色部 位
5
今天的實驗以兩種植物葉片為材料，分別是菠菜(或 是用番薯葉)與紅鳳菜
這兩種植物葉片顏色不同，菠菜為綠色，紅鳳菜有 明顯的紫色
這兩種植物葉片裡面的色素有甚麼差別呢?
我們今天就以色素分離實驗來探索及分析
6 說明實驗器材
並要求實驗結束後的清潔及器材歸位
7
簡述實驗步驟 並將重要處提示
有學習單 所以只要簡述 及提醒 學生該學會看 實驗步驟,並 且了解步驟之 設計意義
8
簡圖
讓實驗步驟更 清楚
9
簡述實驗步驟 並將重要處提示
有學習單 所以只要簡述 及提醒 學生該學會看 實驗步驟,並 且了解步驟之 設計意義
10
再次叮嚀學生 及實驗觀察項 目
11
說明定性定量 實驗之差異 已為下一個實 驗埋下伏筆
11
將實驗材料變 更，引發學生 對色素分離的 結果
一起探索植物的色素(Ⅱ)花青素在酸鹼環境的顏色變化
準備活動
購買紫色甘藍菜(一個) 準備砧板及刀
準備果汁機
準備實驗其他材料
引起動機及背 景知識建立
2
根據圖片說明上次實驗結果：
左邊 3 條長條濾紙為菠菜葉片色素分離結果，右邊 3 條長條濾紙則為紅鳳菜的色素分離實驗結果 右邊長條濾紙的最初色素點的位置，具有一圈紫色 色素，而左邊 3 條長條濾紙則無
由此可知紫色色素為紅鳳菜比菠菜多出來的色素 此紫色色素為水溶性的花青素
今天實驗就要請同學依據花青素特性，想出方法將 花青素抽取出來
說明紅鳳菜之 紫色花青素之 分離結果
3 說明花青素
教學過程
4 紫色甘藍菜圖示 讓學生認識紫
色甘藍菜
5 說明實驗材料
6
圖片簡述一種實驗方法 鼓勵學生以花
青素的特性能 設計出抽取濃 度高花青素的 方法
7
將花青素溶液裝入小試管中
並分別加入不同量酸鹼溶液，並記錄顏色變化 這個圖中，可看到粉紅色、綠色、藍色、黃色的漸 進變化，同學可以挑戰看看能否做出此結果？或挑 戰做出比這個結果更多顏色或更淡黃、更淡粉紅的 顏色呢?
鼓勵學生挑戰 已有之結果
8 實驗前的再次
叮嚀
9 實驗前的再次
叮嚀
10
若想將實驗數值的橫座標改用 pH 值，該加入什麼 測量呢?
若想將花青素的變色也改用數值，該如何測量呢?
導引學生思考 將實驗改為定 量實驗，要加 入那些更精細 的實驗測量
11
花青素可以有哪些用途?
那些植物可以抽得花青素?
植物哪些器官有花青素呢?
日常生活中有哪些食物可能含有大量花青素?
導引學生共同 討論及思考抽 取花青素可利 用材料及利用
