“環境因素對葉綠素形成的影響”實驗教學設計

徐永強

(貴州省遵義市務川自治縣城關中學 遵義 564300)

1 教材分析

“環境因素對葉綠素形成的影響”是北師大版生物學教材七年級上冊第3單元“生物圈中的綠色植物”第5章“綠色開花植物的生活方式”第1節“光合作用”中的一個重要探究實驗。該實驗由于沒有配套的實驗裝置，開展該實驗需要實驗前指導學生設計制作簡易實驗裝置。

2 學情分析

七年級的學生由于年齡較小，對實驗的重要性認識不足，認為實驗課就是玩耍課，雖然熱情高，但對實驗缺乏目的性、耐心和恒心，更缺乏嚴謹認真的科學態度。因此，在實驗過程中教師應有目的地、適時地進行引導，培養其嚴謹認真的科學態度。

2.1 學生完成本實驗的優勢 學生在學習本節內容之前，在教師的指導下，進行過“環境因素對霉菌生活的影響”“環境因素對鼠婦生活的影響”“探究一種動物的行為”等活動，對探究活動有一定的認識，具有一定的認知基礎。

2.2 學生完成本實驗存在的障礙 學生雖然對探究實驗具有一定的認識，但對科學探究的基本步驟還不熟悉，尤其是對觀察到的生物學現象不會正確提出需要探究的問題、對問題不能正確做出假設，不會設計對照實驗，不會設計實驗觀察記錄表格，在實驗設計中對需要的實驗材料、儀器往往考慮不周，實驗步驟安排不恰當，學生獨立完成探究過程存在應一定難度，實驗前教師需要作實驗培訓。

3 課前準備

3.1 制作簡易實驗裝置 “環境因素對葉綠素形成的影響”活動的開展，教材沒有配套的實驗裝置，實驗前需要教師指導學生設計制作簡易實驗裝置。

根據對照實驗原理(有光與無光的對照)，裝置設計成光室與暗室兩部分。規格為長55cm×寬30cm×高30cm的木質長方體，由活動隔板平分為左、右兩部分，左部為光室，右部為暗室。光室頂端設計推拉式活動蓋板，鑲嵌無色透明玻璃，光室前、后、左三壁鑲嵌無色透明玻璃；暗室均為木質材料，不透明，暗室頂端設計推拉式活動蓋板，暗室正面設計一個活動觀察窗。光室與暗室之間的活動隔板，下端距底部保持4cm的空間、上端距頂部保持0.5cm的空間，以保障裝置內光室與暗室之間的空氣流通；裝置左、右側板與頂部活動蓋板之間保持0.5cm的空間，保障裝置通氣不通光(圖1)。

3.2 實驗培訓 探究實驗前，需要就本實驗進行培訓，使學生了解實驗探究內容。①本實驗的變量是什么？什么是單一變量？②探究實驗為什么要設計對照實驗？怎樣區別實驗組與對照組？③怎樣觀察生活中的生物學現象；④怎樣提出問題，做出假設；⑤怎樣設計實驗方案，如該實驗需要使用哪些實驗材料、用具？

圖1 實驗裝置模式圖

操作步驟分為哪幾步？先后順序怎樣安排？⑥觀察記錄表格需設計哪些內容？表格怎樣設計更為科學？⑦該實驗注意事項有哪些？

4 探究過程

生活中的生物學現象： 菜市場有綠色的蔬菜、淡黃色的豆芽出售。一般蔬菜都是綠色的，豆芽卻是淡黃色的。菜農介紹豆芽的生長過程： 將豆子(綠豆種子或黃豆種子)用水浸泡膨脹后置于容器內，遮光，每天澆水，直至萌發成熟。

4.1 問題和假設 一般蔬菜都是綠色的(自然生長、見光)，豆芽淡黃色(遮光生長)。植物的綠色是因為體內含有葉綠素的緣故。豆芽呈淡黃色而不是綠色，是因為生長過程中沒有光(遮光)。師生共同提出假設： 葉綠素的形成需要光。

4.2 實驗方案與實施 實驗操作步驟： ①選擇粒大飽滿的花生種子100粒，置于培養皿中浸泡，待萌發出胚根時備用；②取下裝置光室蓋板、暗室蓋板、取出活動隔板，在裝置底部墊一層濕紙巾；③將萌發的種子均勻分布在紙巾上；④插入插板，蓋上暗室蓋板，蓋上光室蓋板，將裝置放置在溫暖、通風、通光的地方，每天適時澆水。

實驗注意事項： 保持裝置內紙巾足夠的含水量，防止種子萌發生長缺水；若裝置內出現霉爛的種子時及時清除。

4.3 觀察記錄 分別在1、4、6、12d觀察測量植物生長狀況和顏色，記錄于表中(表1)，同時用手機拍照記錄。

表1 “環境因素對葉綠素形成的影響”實驗觀察記錄表

4.4 分析與結論 光室內的花生植株深綠色，暗室內的花生植株淡黃色。實驗組(光室)與對照組(暗室)除變量“光”不同外，其他變量均相同，說明植株是否呈綠色與光照有直接關系，光可以促進植物葉綠素的形成。實驗結論與假設相符。

5 教學反思

實驗前，師生對裝置的設計方案、制作方法、制作材料的探討，可以充分發揮學生的想象力，激活學生的思維，培養學生的探究意識；實驗中，學生通過記錄表格的設計，動手操作，實驗現象的觀察記錄、分析，得出結論等過程的學習，有助于養成嚴謹認真的科學態度，習得科學探究的基本方法，提升科學探究能力，是培養學生生物學學科核心素養的有效途徑。

*前文受合肥翰思科學儀器公司關注*