人教版生物學(xué)七年級(jí)上冊(cè)光合作用吸收二氧化碳釋放氧氣實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)與創(chuàng)新

1、光合作用吸收二氧化碳釋放氧氣實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)與創(chuàng)新一、使用教材 本實(shí)驗(yàn)是對(duì)人教版生物學(xué)七年級(jí)上冊(cè)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(shí)驗(yàn)的改進(jìn)與創(chuàng)新。二、實(shí)驗(yàn)器材 大燒杯、玻璃漏斗、試管、水草、溴麝香草酚藍(lán)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(cè)儀、清水。三、實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新要點(diǎn)/改進(jìn)要點(diǎn)為了驗(yàn)證光合作用吸收二氧化碳釋放氧氣，教材中安排了兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，采用了圖一和圖二兩組實(shí)驗(yàn)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(gè)結(jié)論，從而構(gòu)建光合作用的概念。但實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)存在一些不足：1、一節(jié)課兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，需要用到的器材多，實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備繁瑣，操作費(fèi)時(shí)。2、“二氧化碳是

2、光合作用的原料”實(shí)驗(yàn)存在的不足之處尤其多：耗時(shí)十分長(zhǎng)，實(shí)驗(yàn)前植物需要暗處理24小時(shí)，光照2-3小時(shí)，水浴加熱脫色10-20分鐘，對(duì)于每周2節(jié)的生物課堂來說，時(shí)間完全不夠；經(jīng)過反復(fù)驗(yàn)證，實(shí)驗(yàn)中葉片變藍(lán)、不變藍(lán)效果不是十分明顯；本實(shí)驗(yàn)中了解氫氧化鈉能吸收二氧化碳是實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析的關(guān)鍵點(diǎn)，但教材上一句話帶過，很多同學(xué)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(zhǔn)確的對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析，考試中屢屢失分。四、實(shí)驗(yàn)原理/實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路根據(jù)以上的不足，我對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了改進(jìn)：1、對(duì)“光合作用釋放氧氣”的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行了改進(jìn)，向原裝置清水中加入溴麝香草酚藍(lán)以檢測(cè)水中二氧化碳含量的變化(實(shí)驗(yàn)裝置如圖三所示)，使“二氧

3、化碳是光合作用的原料”和“光合作用釋放氧氣”兩個(gè)實(shí)驗(yàn)集中在一套實(shí)驗(yàn)裝置中完成。2、在“二氧化碳是光合作用的原料” 實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)，自主設(shè)計(jì)了一組實(shí)驗(yàn)（實(shí)驗(yàn)裝置如圖四所示），利用二氧化碳含量檢測(cè)儀，檢測(cè)三套實(shí)驗(yàn)裝置中二氧化碳含量的變化，用來驗(yàn)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(gè)關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn) 。五、實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)1、知識(shí)目標(biāo)：通過實(shí)驗(yàn)探究光合作用的原料和產(chǎn)物。2、能力目標(biāo)：鍛煉學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析提煉總結(jié)能力。3、情感態(tài)度價(jià)值觀：培養(yǎng)學(xué)生勇于實(shí)踐的科學(xué)精神，提高團(tuán)隊(duì)合作能力。六、實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程1、“二合一”的實(shí)驗(yàn)改進(jìn):進(jìn)行二合一的實(shí)驗(yàn)演示，學(xué)生分組分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果并

4、得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。設(shè)計(jì)意圖：向“光合作用釋放氧氣”實(shí)驗(yàn)裝置的清水中加入溴麝香草酚藍(lán)試劑后呈藍(lán)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(jìn)行，溶液重新變?yōu)樗{(lán)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(dāng)試管內(nèi)收集的氣體到達(dá)二分之一時(shí)，取出試管，向其中伸入帶火星的木條，木條復(fù)燃，證明“植物光合作用產(chǎn)生氧氣”。2、增設(shè)對(duì)照實(shí)驗(yàn)：演示增設(shè)的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生分組分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果并得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。實(shí)驗(yàn)裝置草圖：實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)物圖：設(shè)計(jì)意圖：教材原實(shí)驗(yàn)中，由于二氧化碳是一種看不見摸不著的氣體，原有的技術(shù)手段無法檢測(cè)二氧化碳含量的變化，所以教材通過測(cè)定無二氧化碳時(shí)

5、植物是否進(jìn)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(shù)的發(fā)展，研究出了可以檢測(cè)二氧化碳含量變化的儀器二氧化碳檢測(cè)儀，使二氧化碳的含量變化變得直觀可測(cè)。本節(jié)課中我設(shè)計(jì)增加了一組演示實(shí)驗(yàn)，利用二氧化碳測(cè)試儀，測(cè)量不同條件的三個(gè)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(shí)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(shí)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(shí)間后二氧化碳含量也會(huì)降低，由433降為386。對(duì)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(duì)照裝

6、置二和三數(shù)據(jù)，可證明氫氧化鈉能吸收二氧化碳。這個(gè)實(shí)驗(yàn)不僅將原本的“二氧化碳是光合作用的原料”實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)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(xué)生眼前，使學(xué)生對(duì)氫氧化鈉的作用記憶更加深刻，從而能更好的運(yùn)用此知識(shí)點(diǎn)分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。3、虛擬實(shí)驗(yàn)：利用虛擬實(shí)驗(yàn)室演示教材中 “二氧化碳是光合作用的原料”實(shí)驗(yàn)過程。 設(shè)計(jì)意圖：雖然教學(xué)過程中改進(jìn)實(shí)驗(yàn)比原實(shí)驗(yàn)方便，但在會(huì)考中，“二氧化碳是光合作用的原料”實(shí)驗(yàn)經(jīng)常作為考點(diǎn)，因此學(xué)生需要知道實(shí)驗(yàn)過程及其實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析方法，虛擬實(shí)驗(yàn)室演示實(shí)驗(yàn)過程和結(jié)果清晰明了且節(jié)省課堂時(shí)間。4、通過實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)

7、效果評(píng)價(jià)（一）創(chuàng)新之處1、運(yùn)用組合的創(chuàng)新技法，對(duì)教材中實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)，在一套裝置中完成兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)操作更加簡(jiǎn)單便捷，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更加直觀明顯。2、創(chuàng)造性的增加了一組實(shí)驗(yàn)，利用二氧化碳檢測(cè)儀檢測(cè)不同條件下二氧化碳含量數(shù)值變化，不僅驗(yàn)證了“二氧化碳是光合作用的原料”，效果明顯、操作簡(jiǎn)單，還在同一套實(shí)驗(yàn)裝置中清晰的驗(yàn)證了氫氧化鈉的作用，使學(xué)生對(duì)氫氧化鈉吸收二氧化碳這一關(guān)鍵考點(diǎn)理解變得直觀、記憶深刻。3、對(duì)于耗時(shí)長(zhǎng)，不能在課堂上當(dāng)堂完成的實(shí)驗(yàn)，利用虛擬實(shí)驗(yàn)室模擬實(shí)驗(yàn)操作步驟和結(jié)果便捷、直觀且高效。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，越來越多的學(xué)校里學(xué)生可以利用平板參與課堂互動(dòng)，利用虛擬實(shí)驗(yàn)室讓學(xué)生親自動(dòng)手，模擬操作課堂中無法實(shí)施的實(shí)驗(yàn)操作，遠(yuǎn)勝于教師單純講述。（二）有待改進(jìn)之處 增設(shè)實(shí)驗(yàn)中，如果在用二氧化碳檢測(cè)