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視頻課題：第五屆全國高中生物實驗教學說課視頻錄像《探究環(huán)境因素對光合作用強度的影響》安徽省銅陵

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第五屆全國高中生物實驗教學說課視頻錄像《探究環(huán)境因素對光合作用強度的影響》安徽省銅陵市第一中學高中生物

探究環(huán)境因素對光合作用的影響
安徽省銅陵市第一中學 陳昌園
 
一、       使用教材
人教版 高中生物 必修Ⅰ 第五章第4節(jié)
二、       實驗器材
自制教具：光照培養(yǎng)箱（LED筒燈型、LED點陣型）
溶解氧傳感器固定板（4孔或單孔）
溶解氧傳感器、光照傳感器、電子天平、真空泵、抽氣盤、打孔器、鑷子
燒杯（250mL，500mL）、量筒（100mL）、玻璃棒、培養(yǎng)皿、濾紙、紗布等
NaHCO₃溶液、�藻、菠��
三、       實驗改進/創(chuàng)新要點
1.        真空滲入法
1自制光照培養(yǎng)箱（LED筒燈型）：LED光源亮度高，發(fā)熱量��；安裝在箱體底部，使葉圓片受光更充分；通過側(cè)面觀察，保護視力。
2自制光照培養(yǎng)箱（LED點陣型）：發(fā)光均勻
3紗布包裹葉圓片+真空泵抽氣滲水：相較于針筒抽氣，效果好且統(tǒng)一，方便數(shù)取葉圓片。
2.        溶解氧傳感器法
1溶解氧傳感器：能更準確直接的定量測量。
2傳感器固定板：將4個傳感器并聯(lián)，統(tǒng)一傳感器探頭測量的位置和時間。
3.        EXCEL軟件
統(tǒng)計分析數(shù)據(jù)，確保結(jié)果的有效性。
4.        教學方法創(chuàng)新   
自主、合作、探究理念
通過預實驗與課堂實驗的結(jié)合，利用學科特長生以點帶面，實現(xiàn)共同發(fā)展；
課堂由小組介紹預實驗探究情況，激發(fā)探究其他同學熱情。
四、       實驗原理
1.真空滲入法：減壓逐出葉圓片內(nèi)部氣體并將水滲入，使其密度增大，沉入水底；光合作用產(chǎn)生的氧氣在水中溶解度小，會在組織間隙積累，從而使葉圓片密度減小，重新上浮。
2.溶解氧傳感器法：水生植物光合作用釋放的氧氣，溶于水體導致溶解氧含量增加。
五、       實驗教學目標
知識目標：概述環(huán)境因素對光合作用強度影響的變化趨勢及應(yīng)用。
能力目標：設(shè)計可行的實驗方案并實施，記錄數(shù)據(jù)；
          處理、分析數(shù)據(jù)，得出結(jié)論。
情感、態(tài)度、價值觀目標：體驗科學研究的復雜性和嚴謹性。
六、       實驗教學內(nèi)容
探究光照強度和溫度對光合作用的強度影響，包括兩種方法和材料：
1.      真空滲入法探究菠菜葉圓片在不同光強或溫度下上浮的速率。
2.      溶解氧傳感器法探究�藻哉E煌�光强下的光豪w俾省�
七、        實驗教學過程
由問題“農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的增產(chǎn)措施有哪些，你能說出依據(jù)的原理嗎？”導入。

八、        實驗效果評價
1.通過預實驗改進方法、裝置和程序，減少了實驗的誤差。
2.運用統(tǒng)計學方法，與數(shù)學等學科融合，保證了實驗結(jié)果的有效性。
3.利用預實驗，實現(xiàn)了學科特長生的培養(yǎng)與面向全體學生的結(jié)合。
4.由于本實驗開放度較大，對學生有挑戰(zhàn)性，但是通過實驗創(chuàng)新，取得了滿意的效果。
 
 
附：實驗報告單
高中生物學實驗報告單
實驗課題：探究環(huán)境因素對光合作用強度的影響
 
1 實驗原理
真空滲入法：利用真空泵減壓，逐出葉圓片組織間隙的氣體并將水滲入，使其密度增大沉入水底。光合作用會產(chǎn)生氧氣，由于氧氣在水中溶解度很小，所以會在組織間隙積累，從而使葉圓片密度減小，重新上浮。
溶解氧傳感器法：若水體中溶解氧含量較低，�则q夂獻饔檬頭諾難跗�会溶又]�中，磦蝤暑櫘体溶解邀z�量渣w印Ｈ羲�体溶解衍Q呀詠�饱和，则暑^諾難跗�会用{糠忠云�泡袉柦离开水体��
背景資料（預實驗結(jié)果）
菠菜葉圓片上浮時間
(距光源4cm，20℃，1%NaHCO₃)

溶解氧傳感器測�则q夂纖俾�
（24℃ 湖水）

                                                                                      
2 探究問題：             對光合作用強度的影響
預測：                                                           
 
3 實驗方法選擇及變量分析
3.1 方法選擇  □真空滲入法——菠菜  □溶解氧傳感器法——���
 
3.2 變量分析
3.2.1 自變量：                    ，梯度設(shè)計：                           
控制方法：                                                             
3.2.2 因變量觀測指標
真空滲入法：□葉圓片開始上浮時間   □半數(shù)上浮時間   □全部上浮時間
□5分鐘內(nèi)葉圓片上浮數(shù)  □10分鐘內(nèi)上浮數(shù)
溶解氧傳感器法：□溶解氧濃度 □溶解氧濃度變化量  □單位質(zhì)量溶解氧變化量
3.2.3 無關(guān)變量：                                                            
控制方法：                                                                
                                                                           
 
4 實驗步驟
4.1取250mL燒杯若干，分別編號為                         ；
4.2選取生長狀況相似的菠菜葉片，以中脈為軸對稱打取       片葉圓片（每次實驗放入20片），注意避開葉脈；
4.3用紗布包裹葉圓片（夾子封口），放入盛有水的大燒杯中，用塑料格柵壓至杯底，蓋上玻璃鐘罩，啟動真空泵，抽氣60秒后取出，在培養(yǎng)皿中展開備用；
4.4 如何設(shè)計對照？如何設(shè)計記錄實驗數(shù)據(jù)的表格？
 
4.4 依次進行觀測，將原始數(shù)據(jù)換算后，記錄在上面設(shè)計的表格中。
5 處理、分析數(shù)據(jù)
5.1 數(shù)據(jù)輸入Excel
5.2 誤差統(tǒng)計分析
5.3 實驗結(jié)果（以圖表方式呈現(xiàn)）

6 分析結(jié)果，得出結(jié)論
實驗結(jié)論：                                                          
 
實驗結(jié)果是否支持了你的預測？

溶解氧傳感器法報告單
3.2 變量分析
3.2.1 自變量：                    ，梯度設(shè)計：                          
控制方法：                                                             
3.2.2 因變量觀測指標
真空滲入法：□葉圓片開始上浮時間   □半數(shù)上浮時間   □全部上浮時間
□5分鐘內(nèi)葉圓片上浮數(shù)  □10分鐘內(nèi)上浮數(shù)
溶解氧傳感器法：□溶解氧濃度 □溶解氧濃度變化量  □單位質(zhì)量溶解氧變化量
3.2.3 無關(guān)變量：                                                            
控制方法：                                                                
                                                                          
 
4 實驗步驟
4.1取250mL燒杯若干，分別編號為                         ，傳感器先連接平板電腦，預熱并校準；
4.2選取              的�藻，剪取顶��10節(jié)，瀝水后稱重，每個燒杯中放入2g備用，需稱量       份；
4.3 如何設(shè)計對照？如何設(shè)計記錄實驗數(shù)據(jù)的表格？
 
【每個光強下設(shè)置對照組     個，實驗組       個，每個燒杯中加入150mL湖水（貼壁，緩慢），用L形玻璃管將�藻压趾煭底；相琳尳庚r馇肯錄尤牒�水的时间间隔�ξ�         min】
4.4 用傳感器依次測量各組初始溶解氧濃度，光照一段時間（25-30分鐘）再依次測量，將數(shù)據(jù)處理后記錄在上面設(shè)計的表格中。
5 處理、分析數(shù)據(jù)
5.1 數(shù)據(jù)輸入Excel
5.2 誤差統(tǒng)計分析
5.3 實驗結(jié)果（以圖表方式呈現(xiàn)）
 
6 分析結(jié)果，得出結(jié)論
實驗結(jié)論：                                                          
 
實驗結(jié)果是否支持了你的預測？
 
 
 

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