《探究环境因素对光合作用影响》教学设计

评优课教案

授课人：

授课时间：2010年11月16日

授课班级：高二（9）班

授课地点：北京师范大学附属中学综合楼4层生物实验室

[教学课题]探究环境因素（光照强度）对植物光合作用的影响

[教学目标]

一、知识目标：

1、利用光合作用的相关知识探讨影响光合速率的环境因素。

2、利用实验设计的基本原则评价和理解实验方案。

二、技能目标：

1、以小组讨论和集体讨论两种形式进行学生实验方案的评价及修改。

2、以小组为单位使用小圆叶片上浮法探究光强对光合速率的影响。

三、情感态度和价值观目标：

1、交流对实验方案的理解、评价和修改建议。

2、体验利用小圆叶片上浮法探究光强对光合速率影响的过程。

3、认同探究实验方案的设计没有最佳只有更佳。

[教学重、难点]

重点：1、组织学生评价学生方案，巩固实验设计原则；

2、介绍小圆叶片上浮法，并组织学生利用该方法探究光强对光合速率的影响

难点：组织、引导学生分析实验过程发现的问题，提出改进实验方案的合理建议。

[教学设计思路]

探究实验的设计与进行探究实验是课程目标中能力要求中最重要的一项，通过这两个过程能够发展同学们的科学探究能力。实验设计过程使其初步学会提出问题，分析问题，阐明与研究该问题相关的知识，确认变量，做出假设和预期。进行探究实验能够检验实验方案的可行性，通过做实验学会收集证据，处理、解释数据并做出合理判断，用准确的术语、图表介绍研究方法和结果，阐明观点；实验过程中还能及时发现问题，做出必要的反思和修改。

探究实验方案设计活动安排在本模块的后半部分（影响光合作用的环境因素一节之前），符合学生的认知规律。同学们能够在前面所做实验的基础上，学习并积累实验设计相关理论和实践经验，自己设计完整的实验方案，进行探究实验。并且通过讨论、分析、评价等过程完善方案，将探究内化为自己的能力，并养成习惯，为进一步的学习打下坚实的基础。利用这一契机，教师提前布置设计探究实验方案作业，让同学们有充分的时间进行思考，运用自己以前的经验积累完成探究实验方案，教师将同学们作业进行仔细批阅，找出其中共性的问题，集中呈现在一个实验方案中，让同学们进行评价与修改，并渗透实验设计的基本原则。随后教师呈现一个可行的实验方案，让学生在做实验的过程中体会实验设计要求，得出结果与结论，并发现问题，提出进一步改进和完善实验的措施。

为何不用排水集气法而是利用小圆叶片上浮法进行实验？同学们对排水集气法比较

熟悉，初中就有所涉及，在酶的相关实验中，同学们又体验过一次，所以在作业中有更多同学选择这种方法，这是对旧知的迁移，值得肯定。但是，作业中还提供了供选的材料用具打孔器和注射器，并分别进行了用法提示，只有勤于思考并且思维力度较大的同学才会想到上浮法。而实际上，在课堂实验中，没有精密测量仪器存在的情况下，叶片上浮法实验现象更明显，因而与其它方法相比也更可行。课堂教学中使用更可行的实验方法，学生们通过短时间的实验能够观察到明显现象，得出有意义的结论，并且能够发现问题，积极思考，实验课的高效性就有保证。当然，实现这一点的前提是教师需要提前进行预实验摸索出最佳条件。教师预实验的过程也是探究的过程，也是给自己释疑的过程，教师自己的疑问解决后，才有助于帮助同学理解新的方法，拓展思路，这对于学生应试技能的提高也会有很大的帮助。在此实验中，单是叶片上浮现象就已引起学生兴奋。另外，小圆叶片上浮法原理还有助于同学建立生物与其他学科知识联系。如化学中不同气体溶解度差异、物理中的浮力原理、工程学中信号放大等，这些都是学生们感兴趣的地方，也显著体现了理科讲理的特点。

课堂上，此实验方案的提出衔接实验方案的可行性原则，过渡很自然。另外，教师就此方案提出的问题也与实验设计的原则相对应，学生们会趁热打铁很快迁移，这对学生提高实验评价能力有很大帮助。实际上，评价实验能力是在实验设计之上的对学生更高的能力要求，只有内化了实验设计的基本原则，才会具备火眼金睛。当然，此方案也并非完美方案，同学们会再一次利用自己所学对此方案提出改进建议。另外，运用此方案进行探究实验，会在实验过程中可能生成很多有意义的问题。在总结交流的过程中，同学们会认同科学探究方案设计与探究过程没有最佳只有更佳，本节课情感态度价值观目标很自然也就实现了。

[教学手段]演示多媒体课件、讨论法、实验法。

[教学过程]

[板书]

设计实验 探究环境因素（光照强度）

对植物光合作用的影响

对照、单一变量 操纵自变量

大样本、重复 具体方案 控制无关变量

可行性、科学性 测量因变量

[学生学案]

探究环境因素（光照强度）对植物光合作用的影响——学案

一、实验方案评价与修改（方案一）

请仔细阅读下面的实验方案，此方案是否可行？存在哪些缺陷？应如何改进？ 实验题目：探究光照强度对黑藻光合速率的影响

假设：一定范围内，光照强度越大，光合作用速率越高。

材料用具选择：黑藻，100w 白炽灯，1%NaHCO 3溶液，大烧杯，10ml 量筒，玻璃漏斗，计时器。 方法步骤：

1、选2片相同大小的黑藻叶片

2、将1片黑藻叶片放入盛有1%NaHCO 3溶液的大烧杯中，将黑藻叶片用玻璃漏斗罩在大烧杯底部，漏斗口浸在液面下，将盛满1%NaHCO 3溶液的10ml 量筒倒扣在漏斗口上，制成简易排水集气装置，制备两个完全相同的此装置。其中一个装置距离100w 白炽灯较近，另一个距离100w 白炽灯较远（如右图）。

3、打开电源，开始计时，当氧气收集满10ml 时，停止计时，比较两装置集满10ml 氧气所用时间。

4、重复步骤1-3一次，取平均值

预期结果：一定范围内，距白炽灯越近，集满氧气用的时间越短

目的

遵循 原则 形成、理解

和评价

指导 进行实验