探究影響光合作用強(qiáng)度的因素

探究影響光合作用強(qiáng)度的因素一.使用教材本試驗是人教版高中《生物學(xué)》第四章“光合作用和能重轉(zhuǎn)換“——“光合作用“中的學(xué)生試驗。二.試驗器材注射器、打孔器、燒杯、煮沸后急速冷卻的水、導(dǎo)線假設(shè)干、接線排、12V直流電源、5W的LED燈珠、圓形加熱腫、雙金屬片溫控開關(guān)、耐肓溫彩色濾光片、鉛絲假設(shè)干、黑色紙盒。三.試驗設(shè)計思路和創(chuàng)點〔一〕學(xué)生在預(yù)試驗中覺察傳統(tǒng)試驗的缺乏：1?試驗耗時較長成功率低f例如，在“探究光照強(qiáng)度對光合作用強(qiáng)度的影響“試驗中,可通過調(diào)整不同照耀距離來調(diào)整光強(qiáng)。但隨著距離的珞大，光強(qiáng)下降明顯。假設(shè)試驗組的光照強(qiáng)度達(dá)不到植物的光補(bǔ)償點，則導(dǎo)致試驗失敗.?目變量把握欠準(zhǔn)確在上述試驗中

各燒杯間距一樣，但光強(qiáng)的每次下降幅度不等，對目變量的把握欠準(zhǔn)確。f?試驗干擾因素較多例如，在試驗中也可通過使用不同功率光源來調(diào)整光強(qiáng)。但白熾燈是熱光源，不利于把握溫度恒定,且各試驗組間相互干擾?；诖?學(xué)生們萌生了改進(jìn)試驗裝蚩的想法?〔二〕學(xué)生通過童閱文獻(xiàn)和市場調(diào)宜,目主篩選適宜的光源和加熱設(shè)備，以期提高試驗效率,削減試驗誤差。學(xué)生最LED燈珠作為光源

選擇圓形加熱腫和雙金屬片把握溫度r

目主改進(jìn)試驗裝置，搭建型試驗操作箱.f〔三〕試驗創(chuàng)改進(jìn)試驗裝置，提高教學(xué)效率——LED燈使試驗更高效、可控、安全高效性經(jīng)過測試，一個5WLED35W白熾燈相近。在“探究光照強(qiáng)度對光合作用強(qiáng)度的影響“試驗中

LED燈珠替換白熾燈后,414000IX,能在6.5分鐘內(nèi)主成試驗。f1光源試驗組〔3500IX〕30分鐘內(nèi)主成試驗。提升光強(qiáng)后,試驗時長明顯縮短，各組結(jié)果差異明顯，試驗效率顯苦提高。在“探究光質(zhì)對光合作用強(qiáng)度的影響“試驗中

彩色濾光片會顯善降低光照強(qiáng)度，導(dǎo)r致濾光后形成的單色光的光強(qiáng)低于植物光補(bǔ)償點，導(dǎo)致試驗失敗

因此提高光強(qiáng)顯得更為重要.本試驗所選用fLED7000-10500IX3000lx-4000lx之間高于植物的光補(bǔ)償點。r可控性在“探究光照強(qiáng)度對光合作用強(qiáng)度的影響“試驗中，學(xué)生通過調(diào)整光源數(shù)重來把握光強(qiáng)，設(shè)置了4個光強(qiáng)梯度，實現(xiàn)了自變重變化幅度穩(wěn)定可控。在“探究光質(zhì)對光合作用強(qiáng)度的影響“的傳統(tǒng)試驗中，單因素變重原則難以很好地實現(xiàn)。一樣白光通過不同顏色濾光片后形成的單色光的光照強(qiáng)度實際并不一樣。本試驗中，學(xué)生通過調(diào)整LED小燈珠的開燈數(shù)重來調(diào)控各組單色光光強(qiáng)根本相同〔均為3500IX左右〕。LED燈功率低幅提高了.

12V220V市電，試驗操作的安全性大r除此以外，目制操作箱還具有其它優(yōu)點

如”小巧的黑色暗室，各試驗組間互不干擾”、“圍形加f熱腫+雙金屬片，溫控效果好“以及“操作靈敏簡便,本錢低廉“等。完善敎學(xué)過程,促進(jìn)思維進(jìn)展①認(rèn)知沖突提升學(xué)習(xí)動機(jī)，驅(qū)動思維深入發(fā)晨由于提高了試驗的可控性，學(xué)生在探究過程中覺察了問題『如“白光的光合速率為何比藍(lán)紫光低？“”紅光試驗為何失敗？”這些試驗現(xiàn)象與原有認(rèn)知構(gòu)造之間的碰撞激發(fā)了猛烈的奇異心和求知欲。學(xué)生通過檢直試驗裝置，反思試驗過程,排解了操作中的問題后，開頭樂觀宜閱文獻(xiàn)并分忻爭論,最終找到緣由后他們又提出了的解決方宰。學(xué)生在團(tuán)隊合作的過程中，目主摸索、領(lǐng)悟到科學(xué)探究的根本思路和方法

在敬重f實證的同時，運(yùn)用思維方法目主闡釋生命現(xiàn)象和規(guī)律

此時他們產(chǎn)生猛烈的“學(xué)習(xí)獲得感”和目信念。r試驗二：探丸光負(fù)對光合作用強(qiáng)度的形響試驗二：探丸光負(fù)對光合作用強(qiáng)度的形響②雙因素試驗引導(dǎo)思維向廣度進(jìn)展，培育運(yùn)用學(xué)科學(xué)問解決實際問題的力氣”探究溫度和光強(qiáng)對光合作用強(qiáng)度的影響“試驗是基于必做試驗之上的拓展內(nèi)容。有學(xué)生提出問題“上海地區(qū)春季溫度適宜但光照強(qiáng)度相對較弱,夏季溫度高但光照強(qiáng)度大，哪個季節(jié)更適合植物生長呢？“這個問題涉及到多個因載對光合作用的彩響，因此教師鼓舞學(xué)生依據(jù)目己的興趣,靈敏地設(shè)計變重組合進(jìn)展試驗。本試驗為進(jìn)一步綜合分析各因素對光合作用的彩響供給了試驗證據(jù)，同時又引導(dǎo)學(xué)生思考如何在生產(chǎn)實踐中提高農(nóng)作物產(chǎn)重。四.試驗原理利用真空滲水法排解葉肉細(xì)胞間隙中的空氣，充以水分，使葉圓片沉于水中。在光合作用過程中，植物吸取rC02放出02 由于02在水中的溶解度很小主要積存在細(xì)胞間隙降低了葉圓片的密度可使原來下沉的葉rf f f片上浮。因此

依據(jù)葉圓片上浮所需時間長短，能比較光合作用的強(qiáng)弱。f五.試驗教學(xué)目標(biāo)應(yīng)用試驗設(shè)計的原則和相關(guān)試驗原理,改進(jìn)試驗裝置，提高科學(xué)探究的力氣。依據(jù)實證嘗試說明環(huán)境因養(yǎng)對光合作用的影響及規(guī)律，從而培育科學(xué)思維.3 通過實證

為形成“物質(zhì)與能重“的生物學(xué)觀點奠定根底。r4.運(yùn)用科學(xué)的思維和方法，嘗試為“如何在生產(chǎn)實踐中提肓農(nóng)作物的產(chǎn)重“提出建議，提高社會責(zé)任意識。六.試驗教學(xué)內(nèi)容2課時。第一課時：設(shè)計井書寫試驗方宰；其次課時：實施試驗方案。在其次課時中，各小組的主要試驗內(nèi)容如下所示.試驗一：探究光照強(qiáng)度對光合作用強(qiáng)度的影響試驗二：探究光質(zhì)對光合作用強(qiáng)度的影響試驗三：探究溫度對光合作用強(qiáng)度的影響〔略〕試驗四：探究C02濃度對光合作用強(qiáng)度的影響〔略〕試驗五：探究雙因素變重對光合作用速率的彩響七.試驗教學(xué)過程1.設(shè)計方室改進(jìn)裝置”試驗方宰的設(shè)計與書寫“分為“教師引導(dǎo)“和“學(xué)生主體”兩局部。教師引導(dǎo)學(xué)生明確試驗?zāi)康?/p>

并供給規(guī)f范的試驗設(shè)計書寫框架。學(xué)生作為教學(xué)主體，首先分組爭論、書寫試驗設(shè)計方案，隨后各組溝通、改進(jìn)試驗方案。接著

教師組織學(xué)生在拓展課上進(jìn)展試驗預(yù)備井做預(yù)試驗。學(xué)生針對傳統(tǒng)試驗的缺乏,主動改進(jìn)試驗裝fTOOOk! lOMCto光照強(qiáng)度TOOOk! lOMCto光照強(qiáng)度(lx)100mL^杯假設(shè)干

f2%NaHCO310片，ipad將試驗數(shù)據(jù)記錄在預(yù)備好的表格中便于準(zhǔn)時進(jìn)展數(shù)據(jù)分析。分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論學(xué)生取葉園片上浮時間的平均值的倒數(shù)作為光合速率的衡重指標(biāo),制成折線圖或柱狀圖。(1)(2)

試驗一結(jié)果說明：隨光強(qiáng)上升試驗二結(jié)果說明：

光合速率顯昔上升。f①一樣光強(qiáng)下，柴光組的光合速率最高.藍(lán)光次之.橙光再次之，綠光最低。②一樣光強(qiáng)下，白光組的光合速率低于藍(lán)紫光和橙光組。③消滅紅降現(xiàn)象。(3) 試驗三結(jié)果說明：①一樣光強(qiáng)下，25°Cf35°C次之，15°C最低。尤合速率a尤合速率aDOawaaoOODOisaohVXXkrlOWOtKOChr光照強(qiáng)度(lx)2.實施試驗獵取數(shù)據(jù)

光合速率差異變大。f激發(fā)興趣深層探究學(xué)生在試驗過程中覺察了不少問題，例如”如何探測到植物的光飽和點？”“如何提肓紫光、藍(lán)光和橙光的試驗結(jié)果的差異？““紅光試驗為何失?。俊蓖ㄟ^宜閱文獻(xiàn)和組內(nèi)爭論,他們提出一些的解決方宰，例如壇加光源數(shù)重,提肓光照強(qiáng)度；選擇光飽和點和光補(bǔ)償點更低的陰生植物進(jìn)展試驗；購置多種彩色濾光片

選擇對光合作用有效的濾光片進(jìn)展試驗等。f教師在試驗前期進(jìn)展預(yù)備,在過程中加以引導(dǎo)。從試驗設(shè)計.皓建裝置,到實施試驗、獵取數(shù)據(jù).再到分析爭論f提出解決方宰，學(xué)生在整個試驗過程中進(jìn)展了充分的目主探究.LED燈，6光源〔最高光強(qiáng)可35000IX〕，從“一樣垂直光源+不同顏色濾光片”到調(diào)整不同單色光到達(dá)光強(qiáng)根本一樣，從單因養(yǎng)變重到多因素組合，為了讓試驗更可控