人教版生物學七年級上冊《光合作用吸收二氧化碳釋放氧氣》實驗的改進與創(chuàng)新

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1、《光合作用吸收二氧化碳釋放氧氣》實驗的改進與創(chuàng)新 一、使用教材 本實驗是對人教版生物學七年級上冊中第五章第一節(jié)《光合作用吸收二氧化碳釋放氧氣》演示實驗的改進 與創(chuàng)新。 二、實驗器材 大燒杯、玻璃漏斗、試管、水草、澳麝香草酚藍溶液、玻璃管、火柴、透明鐘罩、小燒杯、綠色植物、固體氫氧化鈉、二氧化碳檢測儀、清水。 、實驗創(chuàng)新要點/改進要點 為了驗證光合作用吸收二氧化碳釋放氧氣，教材中安排了兩個實驗，采用了圖一和圖二兩組實驗裝置, 得到“二氧化碳是光合作用的原料”和“光合作用釋放氧氣”兩個結(jié)論，從而構(gòu)建光合作用的概念。 4 / 4 但實驗設計存在一些不足： 1

2、、一節(jié)課兩個實驗，需要用到的器材多，實驗準備繁瑣，操作費時。 24 2、“二氧化碳是光合作用的原料”實驗存在的不足之處尤其多：①耗時十分長，實驗前植物需要暗處理 小時，光照2-3小時，水浴加熱脫色10-20分鐘，對于每周2節(jié)的生物課堂來說，時間完全不夠；②經(jīng)過反復驗證，實驗中葉片變藍、不變藍效果不是十分明顯；③本實驗中了解氫氧化鈉能吸收二氧化碳是實驗 結(jié)果分析的關鍵點，但教材上一句話帶過，很多同學不明白氫氧化鈉吸收二氧化碳這句話是什么意思，從而不能準確的對實驗進行分析，考試中屢屢失分。 四、實驗原理/實驗設計思路 根據(jù)以上的不足，我對實驗進行了改進: 1、對“光合作用釋放氧氣”

3、的實驗裝置進行了改進，向原裝置清水中加入澳麝香草酚藍以檢測水中二氧化碳含量的變化（實驗裝置如圖三所示），使“二氧化碳是光合作用的原料”和“光合作用釋放氧氣”兩個實驗集中在一套實驗裝置中完成。 2、在“二氧化碳是光合作用的原料”實驗基礎上對實驗進行改進，自主設計了一組實驗（實驗裝置 如圖四所示），利用二氧化碳含量檢測儀，檢測三套實驗裝置中二氧化碳含量的變化，用來驗證“二氧化碳是光合作用的原料”和“氫氧化鈉能吸收二氧化碳”這兩個關鍵知識點。 試管 澳鹿苦草: 水溶液 上皮瑞漏斗 水蘋 式的杯 透鐘 coz 檢測 儀 圖三 五、實驗教學目標1、知識目標：通過實驗探究光合作用

4、的原料和產(chǎn)物。 2、能力目標：鍛煉學生對實驗現(xiàn)象的分析提煉總結(jié)能力。 3、情感態(tài)度價值觀：培養(yǎng)學生勇于實踐的科學精神，提高團隊合作能力。 六、實驗教學過程 1、 “二合一”的實驗改進：進行二合一的實驗演示，學生分組分析實驗結(jié)果并得出實驗結(jié)論。 吹氣后溶液顏色 實必行溶液顏色 火柴反燃 實驗裝置 實驗結(jié)果圖 設計意圖：向“光合作用釋放氧氣”實驗裝置的清水中加入澳麝香草酚藍試劑后呈藍綠色，用玻璃管向其中吹氣，水中二氧化碳增多溶液變?yōu)辄S色，隨著植物光合作用的進行，溶液重新變?yōu)樗{綠色，說明植 物光合作用消耗二氧化碳，從而證明了“二氧化碳是光合作用的原料”。當試管內(nèi)收集的

5、氣體到達二分之 一時，取出試管，向其中伸入帶火星的木條，木條復燃，證明“植物光合作用產(chǎn)生氧氣”。 2、增設對照實驗：演示增設的實驗，學生分組分析實驗結(jié)果并得出實驗結(jié)論。 實驗裝置草圖: 實驗裝置實物圖: 裝置?裝置二裝置三 設計意圖：教材原實驗中，由于二氧化碳是一種看不見摸不著的氣體，原有的技術手段無法檢測二氧化碳含量的變化，所以教材通過測定無二氧化碳時植物是否進行了光合作用，反推出二氧化碳是光合作用的原料。隨著技術的發(fā)展，研究出了可以檢測二氧化碳含量變化的儀器二氧化碳檢測儀，使二氧化碳的含量變化變得直觀可測。 本節(jié)課中我設計增加了一組演示實驗，利用二氧化碳測試儀

6、，測量不同條件的三個裝置中二氧化碳含 量變化情況，裝置如上圖所示。裝置一內(nèi)放有植物，放在光下照射，一段時間后二氧化碳含量降低，由433 降為330;裝置二內(nèi)放清水，放在光下照射，一段時間后二氧化碳含量不變；裝置三內(nèi)放氫氧化鈉溶液，放 在光下照射，一段時間后二氧化碳含量也會降低，由433降為386。 對照裝置一和二數(shù)據(jù)可知植物光合作用吸收了二氧化碳，可證明“二氧化碳是光合作用的原料”，再 對照裝置二和三數(shù)據(jù)，可證明氫氧化鈉能吸收二氧化碳。這個實驗不僅將原本的“二氧化碳是光合作用的 原料”實驗簡易化、效果明顯，而且還將氫氧化鈉吸收二氧化碳以具體數(shù)值的形式展示在學生眼前，使學 生對氫氧

7、化鈉的作用記憶更加深刻，從而能更好的運用此知識點分析實驗結(jié)果。 3、虛擬實驗：利用虛擬實驗室演示教材中“二氧化碳是光合作用的原料”實驗過程。 設計意圖：雖然教學過程中改進實驗比原實驗方便，但在會考中，“二氧化碳是光合作用的原料”實驗 經(jīng)常作為考點，因此學生需要知道實驗過程及其實驗結(jié)果分析方法，虛擬實驗室演示實驗過程和結(jié)果清晰 明了且節(jié)省課堂時間。 4、通過實驗探究，總結(jié)光合作用的原料和產(chǎn)物，建構(gòu)光合作用概念。 七、實驗效果評價 （一）創(chuàng)新之處 1、運用組合的創(chuàng)新技法，對教材中實驗進行改進，在一套裝置中完成兩個實驗，實驗操作更加簡單便捷， 實驗現(xiàn)象更加直觀明顯。 2、 創(chuàng)造性

8、的增加了一組實驗，利用二氧化碳檢測儀檢測不同條件下二氧化碳含量數(shù)值變化，不僅驗證了 氧化碳是光合作用的原料”，效果明顯、操作簡單，還在同一套實驗裝置中清晰的驗證了氫氧化鈉的作用， 使學生對氫氧化鈉吸收二氧化碳這一關鍵考點理解變得直觀、記憶深刻。 3、對于耗時長，不能在課堂上當堂完成的實驗，利用虛擬實驗室模擬實驗操作步驟和結(jié)果便捷、直觀且高 效。隨著網(wǎng)絡技術的發(fā)展，越來越多的學校里學生可以利用平板參與課堂互動，利用虛擬實驗室讓學生親 自動手，模擬操作課堂中無法實施的實驗操作，遠勝于教師單純講述。 （二）有待改進之處 增設實驗中，如果在用二氧化碳檢測儀檢測裝置中二氧化碳含量的同時，用氧氣檢測儀檢測其中氧氣的 含量變化，能讓兩個實驗在一套裝置中完成，實驗能更加高效便捷。另外二氧化碳檢測儀價格稍貴，如果 能有性價比更高的檢測儀代替品，就可以將演示實驗變?yōu)閷W生動手實驗，效果更好。