摘要:“探究影响光合作用的因素 为上海市二期课改教材(上海科学技术出版社.高中第一册)的学生实验4.4.按上海课标的“知识与技能 分类标准.该实验属 “实验C级 .是整套教材中唯一一个要求学生自行设计方案的学生实验.因此该教学内容是对学生进行探究能力培养的良好素材.但教材并未系统地介绍实验设计中应该遵循哪些原则.此前学生参与了“探究酶的催化特性 的实验过程.并了解了历史上科学家们对光合作用的一些研究思路.虽然没有系统掌握实验设计的原则.但对如何进行实验设计已有一些感性认识.所以我在课前让每位同学先凭自己的理解设计一份实验方案.在教学中以学生“原生态 的设计方案为案例.以学生在课堂上对具体案例进行分析时生成的问题为教学素材.通过对具体案例的分析.适时归纳出实验设计的基本思路和应该遵循的基本原则.在师生对典型案例进行共同分析的过程中.要求学生逐步确立修正自己实验方案的基本思路. 在学生对实验设计仅停留在感性认识的层面时.如何充分利用教学过程中派生出的教学资源是本节课面对的最大挑战.课前.我对学生的实验方案进行粗略批阅.借此进一步了解学生的基础.对学生容易出现的问题做到心中有数.以便在教学中加以解决.然后从学生的实验方案中收集典型案例(根据需要.从方案中截取具有典型问题的相应板块).并按实验设计中需要注意的不同事项进行归类.最后根据所选择的探究因素类型.将学生分为若干小组,课中.以学生设计的实验为案例.按照“明确实验目的→确定实验思路→设计实验方法→设计结果记录.处理方式 的顺序依次进行分析和探讨.学生在这条粗线条的引导下.通过参与解决课堂中衍生出的问题.发现自己设计的方案中的缺陷.并逐步找到解决这些问题的思路.在同学们逐渐完善自己方案的过程中.师生一起对实验设计的基本思路和应该遵循的基本原则进行归纳,课后.同学对自己的方案进行修改.为第2课时实施自己的实验方案作好准备. 在“确定实验思路 这一教学环节中.我将变量类型.处理思路.方法或原则等教学内容按下图所示的框架逐级展示.以期突破教学难点.

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下图甲是探究绿色植物光合作用速率的实验示意图,装置中的碳酸氢钠溶液可维持瓶内的二氧化碳浓度。该装置放在20℃环境中。实验开始时,针筒的读数是0.2ml,毛细管内的水滴在位置X。30分钟后,针筒的容量需要调至0.6ml的读数,才能使水滴仍维持在X的位置。据此实验回答下列问题:

(1)实验设计中为保证所有植物遗传性状的一致性,采用同一植株单细胞克隆获得植株,这样做的目的是                                       。

(2)以释放出的氧气量来代表光合作用速率,该植物的光合作用速率是            mL/h。

(3)用这一方法测量光合作用速率,比实际的光合速率为低,原因是                              

                           .。

(4)假若将该植物的叶的下表皮涂上一层凡士林,光合作用的速率会大幅度下降,原因是              

                                          。

(5)某同学想探究影响光合作用的因素有哪些,他重新设计了两个相同的装置A和B,其中A装置实验时是在原实验的基础上增强了光照强度,重复上述实验,结果针筒的容量仍维持在0.6ml读数处。在B实验装置进行实验时,只将温度提升至30℃,重复上述实验,发现针筒容量需要调至0.8ml读数才能使水滴维持在X位置上。通过两个实验可以得出什么结论?                                   。

(6)若想知道该植物的实际光合作用速率,则还需测定出该植株的呼吸作用速率,若仍用该装置来进行操作,则需作哪些方面的改进?                          。

(7)某项研究所得实验结果如图乙所示,则Y1、Y2、Y3的差异是由于         影响了光合作用的          过程所致。

 

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下图甲是探究绿色植物光合作用速率的实验示意图,装置中的碳酸氢钠溶液可维持瓶内的二氧化碳浓度。该装置放在20℃环境中。实验开始时,针筒的读数是0.2ml,毛细管内的水滴在位置X。30分钟后,针筒的容量需要调至0.6ml的读数,才能使水滴仍维持在X的位置。据此实验回答下列问题:

(1)实验设计中为保证所有植物遗传性状的一致性,采用同一植株单细胞克隆获得植株,这样做的目的是                                      。
(2)以释放出的氧气量来代表光合作用速率,该植物的光合作用速率是           mL/h。
(3)用这一方法测量光合作用速率,比实际的光合速率为低,原因是                              
                           .。
(4)假若将该植物的叶的下表皮涂上一层凡士林,光合作用的速率会大幅度下降,原因是              
                                         。
(5)某同学想探究影响光合作用的因素有哪些,他重新设计了两个相同的装置A和B,其中A装置实验时是在原实验的基础上增强了光照强度,重复上述实验,结果针筒的容量仍维持在0.6ml读数处。在B实验装置进行实验时,只将温度提升至30℃,重复上述实验,发现针筒容量需要调至0.8ml读数才能使水滴维持在X位置上。通过两个实验可以得出什么结论?                                  。
(6)若想知道该植物的实际光合作用速率,则还需测定出该植株的呼吸作用速率,若仍用该装置来进行操作,则需作哪些方面的改进?                         。
(7)某项研究所得实验结果如图乙所示,则Y1、Y2、Y3的差异是由于        影响了光合作用的         过程所致。

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