視頻標(biāo)簽：光合作用的影響

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視頻課題：高中生物說(shuō)課稿及視頻_探究環(huán)境因素對(duì)光合作用的影響_西藏

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探究環(huán)境因素對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響

一、使用教材

人教版 高中 生物必修1分子與細(xì)胞 第五章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用 第四節(jié)能量之源——光和光合作用 二 光合作用的原理和應(yīng)用 探究環(huán)境因素對(duì)光合作用的影響。

二、實(shí)驗(yàn)器材

（一）實(shí)驗(yàn)材料：新鮮水綿
（二）實(shí)驗(yàn)藥品：1%碳酸氫鈉溶液、2%碳酸氫鈉溶液
（三）實(shí)驗(yàn)器材
1.規(guī)定器材：量筒、燒杯、天平秤、玻璃棒、吸管、水槽等
2.自制教具：自制紙箱(7個(gè)）、自制光源（功率分別為95W兩個(gè)，40W、25W燈泡各一個(gè)，顏色分別為白、紅、藍(lán)的功率15W的燈泡各一個(gè)、連線插座三個(gè)） 。

三、實(shí)驗(yàn)改進(jìn)要點(diǎn)

（一）自制實(shí)驗(yàn)器材來(lái)源于生活，實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)單實(shí)用。

（二）用水綿代替菠菜葉，將水綿提前暗處理，無(wú)須再準(zhǔn)備打孔器與注射器，使實(shí)驗(yàn)操作變得簡(jiǎn)單便捷。

（三）用不同濃度的NaHCO₃溶液代替富含CO₂的清水，為綠色植物光合作用提供CO₂，能夠持續(xù)提供濃度相對(duì)穩(wěn)定的CO₂。

（四）改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)裝置可以同時(shí)探究多種外界因素對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響。

（五）實(shí)驗(yàn)時(shí)間短、現(xiàn)象明顯，可以在一個(gè)課時(shí)內(nèi)完成，有利于學(xué)生快速得到相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

（六）由單因素探究拓展為多因素探究，能夠在短時(shí)間內(nèi)有效提升學(xué)生的生物學(xué)科核心素養(yǎng)（科學(xué)探究）。

四、實(shí)驗(yàn)原理

（一）水綿在缺少光照的條件下，往往沉入水底；在光照充足的條件下，由于光合作用產(chǎn)生的氧氣附著在植株表面而上浮。光合作用的強(qiáng)度可以通過(guò)產(chǎn)生氧氣量來(lái)測(cè)量，在不同條件下，植物單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的氧氣量不同。本實(shí)驗(yàn)中實(shí)驗(yàn)材料水綿產(chǎn)生的氧氣會(huì)使水綿從水底上浮，不同自變量情況下水綿上升的幅度不同，據(jù)此探究光合作用的強(qiáng)度與各種環(huán)境因素的關(guān)系。

（二）碳酸氫鈉溶液是生物學(xué)實(shí)驗(yàn)普遍使用的CO₂緩沖液，可以在一定時(shí)間內(nèi)為實(shí)驗(yàn)持續(xù)提供濃度相對(duì)穩(wěn)定的CO₂。

（三）光合作用過(guò)程利用光能、吸收CO₂并釋放O₂。不同的環(huán)境因素，如二氧化碳濃度、水分、光照的強(qiáng)弱、光的波長(zhǎng)（光質(zhì)）以及溫度的高低等，都會(huì)影響光合作用的強(qiáng)度。

五、實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)

（一）生命觀念：通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程理解光合作用需要原料二氧化碳、需要光照作為能量來(lái)源，在知識(shí)構(gòu)建中，形成物質(zhì)與能量觀；
（二）科學(xué)思維：通過(guò)自主探究得到的生物學(xué)事實(shí)和證據(jù)，培養(yǎng)學(xué)生歸納與概括的科學(xué)方法；通過(guò)利用與教材不同的實(shí)驗(yàn)材料和實(shí)驗(yàn)方案獲得科學(xué)探究的結(jié)果和結(jié)論，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維；
（三）科學(xué)探究：通過(guò)開(kāi)展光照強(qiáng)度、二氧化碳濃度、不同光質(zhì)對(duì)光合作用強(qiáng)度影響的探究，培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、操作實(shí)驗(yàn)、分析結(jié)果得出結(jié)論等科學(xué)探究核心素養(yǎng)。
（四）社會(huì)責(zé)任:利用光合作用的基礎(chǔ)知識(shí)，根據(jù)探究過(guò)程得到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象作出理性解釋和判斷，培養(yǎng)學(xué)生在未來(lái)的工作中解決生產(chǎn)生活問(wèn)題的基本能力。

六、實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容

（一）探究不同光照強(qiáng)度對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響
（二）探究不同CO₂濃度對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響
（三）探究不同光質(zhì)對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響

七、實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程

（一）復(fù)習(xí)引入
教師提問(wèn)：請(qǐng)大家回顧所學(xué)，光合作用的強(qiáng)度會(huì)受哪些因素的影響？
（二）課堂探究
教師：課前，我們已經(jīng)分組布置了設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的任務(wù)，請(qǐng)各小組組長(zhǎng)匯報(bào)你們的成果。
1.三個(gè)小組依次分享本組實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案。
2.不同小組互相借鑒其他小組好的做法，討論完善本小組的方案，并確定方案。
3.各組按確定后的方案開(kāi)展實(shí)驗(yàn)探究。
4.各小組依次分享展示實(shí)驗(yàn)結(jié)果并得出結(jié)論。
（三）課堂總結(jié)：就學(xué)生實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問(wèn)題，教師組織學(xué)生討論、完善。
（四）思維拓展：“如果我們?cè)偬骄科渌�因素�?duì)光合作用強(qiáng)度的影響，你將怎樣設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案？”以問(wèn)題形式，引導(dǎo)學(xué)生的思維、行為在課后拓展延伸。

八、實(shí)驗(yàn)效果評(píng)價(jià)

（一）實(shí)驗(yàn)效果明顯，且優(yōu)于教材建議的探究方案
1.在預(yù)備實(shí)驗(yàn)階段，用教材建議的實(shí)驗(yàn)材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，效果不明顯且用時(shí)很長(zhǎng)；改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)方案使用水綿和自制實(shí)驗(yàn)設(shè)備對(duì)不同自變量展開(kāi)探究，用時(shí)短、效果明顯，實(shí)現(xiàn)了對(duì)教材現(xiàn)有探究方案的突破。同時(shí)，實(shí)驗(yàn)材料水綿和自制實(shí)驗(yàn)設(shè)備易得，成本低、經(jīng)濟(jì)環(huán)保，有利于推廣應(yīng)用。
2.教材探究方案建議，課堂中只探究光照強(qiáng)度一種環(huán)境因素對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響；改進(jìn)后的方案可以同時(shí)探究多種環(huán)境因素對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響，有效提高了科學(xué)探究的效率。
（二）創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)方案，對(duì)學(xué)生能力的培養(yǎng)較全面
1.設(shè)計(jì)和操作能力的提升
“紙上得來(lái)終覺(jué)淺，絕知此事要躬行。”局限于學(xué)生的知識(shí)基礎(chǔ)及學(xué)校的條件，實(shí)驗(yàn)開(kāi)設(shè)情況不樂(lè)觀，學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并親自操作的機(jī)會(huì)不多，能力有限。本次實(shí)驗(yàn)探究通過(guò)課前的知識(shí)鋪墊、學(xué)習(xí)小組自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，課中匯報(bào)、討論和完善實(shí)驗(yàn)方案，課內(nèi)親自動(dòng)手操作、記錄、分析等過(guò)程，有效地提升了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)操作能力。
2.歸納與概括能力的提升
探究過(guò)程中，要求學(xué)生用表格的形式呈現(xiàn)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、用簡(jiǎn)潔精確的科學(xué)語(yǔ)言加以闡述、用規(guī)范的生物學(xué)語(yǔ)言表達(dá)科學(xué)結(jié)論，有效提升了學(xué)生的歸納與概括能力。
3.創(chuàng)造性思維的提升
習(xí)近平總書(shū)記認(rèn)為，創(chuàng)新是民族進(jìn)步的靈魂，是長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的動(dòng)力，要把創(chuàng)新擺在國(guó)家發(fā)展全局的核心位置。在本次實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新的過(guò)程中，師生共同探究不同實(shí)驗(yàn)材料和藥品的實(shí)驗(yàn)效果，找到了最佳實(shí)驗(yàn)材料水綿，利用不同濃度的CO₂緩沖液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：分組、同時(shí)探究多種環(huán)境因素對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響等，這些都能有效提升學(xué)生的創(chuàng)造性思維。
 
　　　　　　　

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