探究實(shí)驗(yàn)：二氧化碳是光合作用必需的原料嗎

秦佑華（新疆阿克蘇地區(qū)庫(kù)車(chē)縣第三中學(xué)，新疆 庫(kù)車(chē)　842000）

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探究實(shí)驗(yàn)：二氧化碳是光合作用必需的原料嗎

秦佑華
（新疆阿克蘇地區(qū)庫(kù)車(chē)縣第三中學(xué)，新疆 庫(kù)車(chē)842000）

摘要：通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，明確光合作用的原料，能進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到光合作用的意義，即吸收空氣中的二氧化碳。采用小組實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生積極參與探索知識(shí)的發(fā)生過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度。

關(guān)鍵詞：探究；光合作用；二氧化碳；原料

一、教材分析：《二氧化碳是光合作用必需的原料嗎》是《生物學(xué)》人教版七年級(jí)上冊(cè)第三單元第五章《綠色植物與生物圈中的碳-氧平衡》中的一個(gè)探究實(shí)驗(yàn)，本實(shí)驗(yàn)是在明確光合作用產(chǎn)物的基礎(chǔ)上，通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，明確光合作用的原料。學(xué)生通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)的探索分析，能進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到光合作用的意義，即吸收空氣中的二氧化碳。

二、學(xué)情分析：七年級(jí)的學(xué)生比較活潑，好奇心強(qiáng)，采用小組實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生積極參與探索知識(shí)的發(fā)生過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生探究的積極性，形成嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度。

三、教學(xué)目標(biāo)。

（一）知識(shí)與能力：通過(guò)探究實(shí)驗(yàn)，檢驗(yàn)二氧化碳是否是光合作用必需的原料，得出相關(guān)的知識(shí)或結(jié)論；嘗試完成實(shí)驗(yàn)，掌握操作技能。（二）過(guò)程與方法：通過(guò)探究實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的培養(yǎng)及實(shí)際操作能力的訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)的能力，體驗(yàn)探究的一般過(guò)程，學(xué)習(xí)控制變量和設(shè)計(jì)對(duì)照試驗(yàn)。（三）情感、態(tài)度與價(jià)值觀：通過(guò)該實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和一絲不茍的探究精神。

四、教學(xué)重點(diǎn)：探究二氧化碳是否是光合作用的原料。

五、教學(xué)難點(diǎn)：學(xué)習(xí)控制實(shí)驗(yàn)變量和設(shè)計(jì)對(duì)照試驗(yàn)。

六、教法：課標(biāo)要求教師從灌輸現(xiàn)成知識(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)楣餐瑯?gòu)建知識(shí)，從提供標(biāo)準(zhǔn)答案轉(zhuǎn)變?yōu)楣餐瑢で笮轮處煆闹R(shí)的主導(dǎo)者轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生學(xué)習(xí)的合作者。所以我采用了課前指導(dǎo)分組活動(dòng)、課中適時(shí)點(diǎn)撥引導(dǎo)，力求將課堂還給學(xué)生。

七、學(xué)法指導(dǎo)：課標(biāo)更注重學(xué)生學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變，使學(xué)生從被動(dòng)接受轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)手動(dòng)腦、主動(dòng)參與，繼而由知識(shí)的容器轉(zhuǎn)變?yōu)轷r活、生動(dòng)的個(gè)體。因此，我采取課前預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)，課中引導(dǎo)學(xué)生合作探究的方式，最大限度地發(fā)揮他們學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，成為課堂的主人。

八、課前準(zhǔn)備。（一）材料用具：2盆生長(zhǎng)旺盛的天竺葵、酒精、碘液、大燒杯、小燒杯、培養(yǎng)皿、酒精燈、三腳架、石棉網(wǎng)、鑷子、滴管、火柴、蒸餾水、25%的氫氧化鈉溶液等及無(wú)色透明的塑料薄膜、鐵絲、鉗子。（二）把天竺葵在暗處放置2～3天。然后依據(jù)植株大小用鐵絲做成矩形框架，鐵絲框架體積是植株體積的兩倍左右，然后用透明塑料薄膜甲、乙包裹，在透明的塑料薄膜甲、乙中分別放置一個(gè)大燒杯，甲裝置的燒杯中倒入200mL 25%的氫氧化鈉溶液，乙裝置的燒杯中倒入200mL蒸餾水，扎緊薄膜。將植株搬至陽(yáng)光下光照一段時(shí)間，讓其進(jìn)行光合作用。（三）教師課前指導(dǎo)學(xué)生的分組活動(dòng)。（四）課前發(fā)放“預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)”，請(qǐng)同學(xué)們搜集資料，小組共同合作，用準(zhǔn)確的語(yǔ)言完成“預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)”。

九、教學(xué)過(guò)程：（一）學(xué)生按照課前的分組，在實(shí)驗(yàn)室指定的位置就座。（二）提出問(wèn)題：二氧化碳是光合作用必需的原料嗎？（三）做出假設(shè)：假設(shè)二氧化碳是光合作用必需的原料，那么沒(méi)有二氧化碳，植物就不能進(jìn)行光合作用。實(shí)驗(yàn)變量：二氧化碳。（四）實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)。

1.集思廣益，合作探究。每個(gè)組選出的代表，首先展示課前完成的“預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)”中的任務(wù)，隨后闡述實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路，并進(jìn)行講解。其間，如果其他組的同學(xué)覺(jué)得不完整，可以進(jìn)行補(bǔ)充。

2.經(jīng)討論，師生共同設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案如下：（1）將2盆生長(zhǎng)旺盛的整株植株放在黑暗處2～3天，這樣植株進(jìn)行充分的呼吸作用，消耗掉葉片中原有的淀粉等有機(jī)物，以免影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性。（2）依據(jù)植株大小用鐵絲做成矩形框架，鐵絲框架體積是植株體積的兩倍左右，然后用透明塑料薄膜甲、乙包裹，在透明的塑料薄膜甲、乙中分別倒入200mL 25%的氫氧化鈉溶液（吸收二氧化碳），200mL蒸餾水（不能吸收二氧化碳），扎緊薄膜。將植株搬至陽(yáng)光下光照一段時(shí)間，讓其進(jìn)行光合作用。氫氧化鈉溶液吸收甲袋中的二氧化碳，其中的葉片不能進(jìn)行光合作用。這樣就與乙袋（其中葉片能進(jìn)行光合作用）形成了對(duì)照。（3）在經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的光合作用后，然后從甲、乙裝置的天竺葵上，各取一片葉。把葉片分別放入盛有酒精的兩個(gè)小燒杯中，隔水加熱，使葉片含有的葉綠素溶解到酒精中，葉片變成黃白色。用清水漂洗葉片，再把兩片葉片分別放到培養(yǎng)皿里，向葉片滴加碘液。稍停片刻，用清水沖掉碘液，觀察葉色的變化.

3.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象預(yù)測(cè)：從實(shí)驗(yàn)裝置甲、乙中各取一片葉，分別用碘液處理，你認(rèn)為哪個(gè)裝置中葉片不變藍(lán)？

預(yù)測(cè)的依據(jù)：

A.若光合作用不需要二氧化碳，甲、乙裝置中的天竺葵就都能夠進(jìn)行光合作用。各取一片葉，經(jīng)處理后滴碘液，甲、乙裝置中的葉片都變藍(lán)。B.若光合作用需要二氧化碳，甲裝置中沒(méi)有二氧化碳，所以不能進(jìn)行光合作用。乙裝置可以進(jìn)行光合作用，制造淀粉。各取一片葉，經(jīng)處理后滴碘液，甲裝置中的葉片不變藍(lán)，乙裝置中的葉片變藍(lán).

4.真實(shí)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象記錄與分析：

編號(hào)　　現(xiàn)象甲乙

分析討論交流：學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行分析和討論，教師要及時(shí)做出反饋和鼓勵(lì)，共同總結(jié)出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

5.實(shí)驗(yàn)結(jié)論：在用氫氧化鈉溶液吸收掉二氧化碳的甲裝置中，植物葉片碘液顯色不變藍(lán)，沒(méi)有產(chǎn)生有機(jī)物淀粉，而在有二氧化碳的乙裝置中植物葉片碘液顯色變藍(lán)，產(chǎn)生了有機(jī)物淀粉。證明在有二氧化碳的裝置中植物進(jìn)行了光合作用.，從而證明二氧化碳是植物進(jìn)行光合作用的必需的原料。

十、點(diǎn)撥與啟發(fā)：夢(mèng)幻般的技術(shù)。

人類(lèi)正在研究如何緩解溫室效應(yīng)，豐田中研首席研究員梶野勉說(shuō)：“證實(shí)了只使用陽(yáng)光、水、二氧化碳就可以合成有機(jī)物，意義深遠(yuǎn)。除此之外，國(guó)家的沙漠地區(qū)建設(shè)工廠設(shè)施，使用藻類(lèi)等植物，利用水和二氧化碳合成燃料的技術(shù)也在朝著實(shí)用化發(fā)展。這些研究將有助于推動(dòng)人工光合作用研究的發(fā)展。”

十一、指導(dǎo)學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

十二、 實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，清理實(shí)驗(yàn)室衛(wèi)生。

十三、反思總結(jié)。

（一）實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)改進(jìn)之處：1.本實(shí)驗(yàn)用塑料薄膜套住整株植株進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，操作簡(jiǎn)單易行；2.整株植株能提供較多的葉片滿足分組實(shí)驗(yàn)的使用。

（二）實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)：塑料薄膜的封口要扎緊；甲裝置的燒杯內(nèi)液體有腐蝕性，小心操作，盡量不要讓燒杯內(nèi)的液體流出。如流出，請(qǐng)立刻請(qǐng)老師處理。

（三）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，各小組通過(guò)匯報(bào)交流本組的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)中不可避免地出現(xiàn)一些問(wèn)題及誤差，抓住此契機(jī)，我引導(dǎo)大家就這些問(wèn)題共同討論、解決。

中圖分類(lèi)號(hào)：G633.8

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1671-864X（2016）06-0228-01