探究环境因素对光合作用强度的影响最终

探究环境因素对光合作用强度的影响

天津市第五中学宋伟

一、实验教学目标：

1、通过实验过程和结果分析，阐明光合作用的影响因素。

2、依据设计实验的一般原则和实际条件，设计“探究影响光合作用的环境因素”实验方案，并完成相应的实验操作。

3、在互助和交流的活动中，培养质疑、创新的意识和科学严谨求实的态度，提高交流合作的能力。

二、实验内容设计

本节课是人教版高中生物必修1《分子与细胞》中的第 4 个探究实验，该实验中学生自主选择探究内容的空间大。依据普通高中《生物课程标准》中发展学生科学探究能力的目标要求，本课以“自主质疑-伙伴互助-实例拓展”为主线，通过引导学生自主提出问题、设计和完善实验方案、实验操作等活动体验，突出对学生在课堂探究实验中的积极性、建构性和反思性等能力的培养。主要活动点有：

1 、结合生产实际，学生提出探究的问题，培养敢于质疑、发散思维的思维品质。

2 、学生依据实验条件与信息，设计、评价和完善实验方案，提高探究能力。

3、学生了解“传感器”在实验和生产中的应用，拓展设计实验的视野，感受技术对生物学研究的意义。

高中学生具备了一定的实验动手能力，但在设计可行性实验方案，合理的控制自变量、选择可观察的因变量、排除无关变量等问题上，仍是弱点，同时也是本节课的教学重点和教学难点。

三、实验环境设计

利用我校多媒体生物实验教室，学生以 3 人自由组合成一个实验小组，依据自己的兴趣和实验条件选择探究的问题，进行光照强度、CO2 浓度、温度的探究实验。

四、实验方法设计：

1、做预实验，预设和解决实验教学中的问题。摸索适宜的实验材料和用具，实验操作中的注意事项，并针对问题设置培养学生探究能力的训练点，开发为学生活动提供支持的有效资源，以确保实验的有效进行。

2 、任务驱动，激发和支持学生自主解决问题。

教学过程以提高大棚果蔬的产量为背景，引导学生选择探究内容一设计实验

I

万案一展示交流、评议完善实验万案一实施实验、分析结果。针对学生不能合理 的设置自变量和测定因变量等问题， 借助媒体手段，提供信息资源，帮助学生达 成学习目标。

五、实验教学过程设计

课前准备

(一) 预实验

1、选择适宜的实验材料用具

利用吊兰、大叶黄杨、小白菜、菠菜、韭菜等实验材料，组织部分学生进行 预实验，经整理加工获得了以下为实验探究提供支持的素材。

(1) 以吊兰为材料的实验

试剂：质量浓度为1.5%的 NaHCOS 液 光源强度：40W 白炽灯 排气用时：2min

I

1 ' 表1:吊兰实验结果

:

叶片 第一片 第二片 第二、四片 第五片

开始上浮时间(分 10 16 17 19

光源强度：40W 白炽灯 排气用时：10mi n

| 表2:大叶黄杨实验结果

NaHCO ：溶液的鞭度(%) 0 0.5 1.0 L5 2.0

第一叶片开始上 新叶 40时无上浮

浮时间◎钟) 老叶 18时无上浮

18 10 7 4

(2) 以菠菜为材料的实验

r ---------------------------------- ----------------------------------------- 光源强度：40W 白炽灯 排除叶片

中气体用时：2分钟

I

(3) 提取和分离大叶黄杨叶片叶中色素的

川%

叶

片

上

浮

数

屋

血

/5

2、实验用具和操作方法的选择

（1）用100ml的大注射器，可以避免在抽拉针管时活塞脱

离，同时一次可以放较多的小叶片，提高实验的速度。

（2）注射器内的水量大约为总量的1/3;及时排出叶片逸出

的气体，反复多次，可使小叶片尽快下沉，如图3。

（3）把处理后的叶片放入锥形瓶时，用玻璃棒把叶片分开，

以免叶片重叠，影响实验效果。

（二）实验材料和器具

1、实验材料：菠菜、吊兰、大叶黄杨、质量分数3%NaHCO3溶液、冰块、热水、清水

2、实验用具：打孔器、60W台灯、烧杯、100mL注射器、直尺、锥形瓶等。教学过程

共分成六环节：

环节一：结合生产实际提出问题：展示温室大棚图片。引导学生依据已有的光合作用知识和生活经验，观察、思考，提出改变环境的CO2浓度、温度、光照等可以提高光合作用强度。激发学生的探究兴趣。

环节二：分析推理作出假设：教师引导学生依据已有的光合作用原理知识对探究的问题作出假设。

环节三：设计、交流完善实验方案

1.自主选题分组

鼓励学生依据自己的兴趣和实验条件选择探究的问题，进行光照强度、CO2

浓度、温度的探究。学生依据自己的兴趣，3人自由结合为一个实验小组，有利于调动学生研究的积极性。

2.理清实验思路

重点一：引导学生讨论分析，本实验自变量和因变量分别是什么？如何有效控制自变量？依据现有的实验材料，如何测定因变量？等问题。使学生初步提出控制自变量的思路，明确实验中的因变量。

（1）通过调整光源与装置的距离控制光照强度。

（2）用不同浓度的NaHCO3溶液来控制CO2的浓度。

（3）利用暖水袋装热水和冷水来设置不同的温度。

（4）因变量包括有机物产生量、O产生量和CO2的吸收量等。

重点二：组织学生汇报交流，从中发现学生设计的的实验方案中存在设置自变量不准确，测定因变量不可行等问题。教师提供素材帮助学生解决以下问题：

（1）展示预实验结果（见课前准备的预实验结果中表1、表2、图1、图2），