“植物的蒸騰失水”實驗的改進與創新設計

安吉強

摘 要：實驗演示器適用于北師大版七年級上冊第3單元第5章綠色開花植物的生活方式第4節蒸騰作用中的兩個實驗“植物的蒸騰失水”和“探究植物氣孔的數目和分布”。是對該節教學內容中兩個實驗的改進和有機整合。改進后的裝置替代課本使用的塑料袋，較短時間內觀察到明顯實驗現象，大大縮短實驗時間。以量化方式使實驗結論更準確。

關鍵詞：植物蒸騰 探究實驗 失水 實驗效果

一.教學目標：

1、認知目標：（1）觀察綠色植物的呼吸現象，探究植物呼吸作用的發生部位。

（2）闡述蒸騰作用對植物生活的意義。

2、能力目標：培養學生的觀察能力，分析能力和總結能力。

3、情感、態度與價值觀目標：在科學實驗過程中培養嚴謹的科學態度和樹立實事求是的科學精神。

二.教學重點：

1、植物的呼吸現象。

2、探究植物氣孔的數目和分布實驗。

三.教學難點：探究植物氣孔的數目和分布實驗。

四.教法：實驗法，討論法，等

五.學法：微課自習、觀察與思考、小組合作交流、聯系生活求知等

六.實驗探索目的：

1、了解植物的蒸騰作用的過程。

2、探索植物的葉是蒸騰作用的主要部位。

3、探索植物葉片上下表面蒸騰作用的差異。

七.教具的教學意義和價值：

該實驗演示器適用于北師大版七年級上冊第3單元第5章綠色開花植物的生活方式第4節蒸騰作用中的兩個實驗“植物的蒸騰失水”和“探究植物氣孔的數目和分布”。是對該節教學內容中兩個實驗的改進和有機整合。改進后的實驗裝置在“科學、技術、社會”（STS）教學中，使學生關于植物對氣候的影響、植物移栽對天氣、枝葉的要求等等知識的理解不再是空洞的想象。

八.教具裝置圖

圖1 圖2

九.儀器特點及用途

1、特點：

（1）該裝置大大的縮短了實驗時間。量化了實驗結果，實驗現象直觀明了，實驗結論得出更準確，具有很強的說服能力。

（2）實驗器材簡單易購。不受天氣限制。

圖3 圖4

2、用途：

⑴演示實驗“植物的蒸騰失水”可以改進為學生分組實驗。

⑵在“植物的蒸騰失水”實驗中不需要植物油和透明塑料袋，直接在實驗室內就可以完成，時間約30分鐘。不受天氣氣候的限制，直接使用實驗桌上的燈光即可。

⑶在“探究植物氣孔的數目和分布”實驗中操作簡單易行，現象明了，具有可比性。

十.制作材料

60ml注射器2支醫用輸液器2套15cm橡皮膠管5段剪刀1把500ml燒杯1個天竺葵枝（同大的帶葉和去葉各1枝）蠶豆枝1枝

十一.制作方法

1.“植物的蒸騰失水”實驗時：撕開醫用輸液器膠袋，拆下針頭段，用剪刀剪掉上端插入輸液瓶的膠針，拔掉管蓋，連接上一段橡皮膠管，輸液器上端1處與注射器連接。如圖1所示。

2.“探究植物氣孔的數目和分布”實驗時，裝置1放干水后，拆下天竺葵枝，換上蠶豆枝。

十二.使用方法

1.“植物的蒸騰失水”實驗時：

（1）實驗組：撕開醫用輸液器膠袋，拆下針頭段，用剪刀剪掉上端插入輸液瓶的膠針，拔掉管蓋，連接上一段橡皮膠管，輸液器上端1處與注射器連接。關閉輸液器開關，用橡皮管一端插入水中，用注射器吸滿水，然后從插入水的一端橡皮管取出后插入天竺葵枝（帶葉），打開輸液器中有空氣的開關，推動注射器活塞至有刻度處使其排出空氣和多余的水，關閉所有開關。如圖3

（2）對照組：用實驗組同樣方法連接另一裝置，插入另一枝天竺葵（去葉）。如圖4

（3）將2組裝置同時放在實驗桌上，打開燈光，分別記錄兩組刻度數值A1和B1如圖1所示。

（4）約30分鐘即可觀察，分別讀書記錄為B1和B2.比較實驗組A1與A2之差，對照組B1與B2之差，發現實驗組失水較多，對照組幾乎沒失水。

問題引深，解決生活中的實際問題。

1、為什么說“大樹底下好乘涼”？

2、為什么往往在陰天或傍晚移栽植物？

3、森林附近地區往往降雨較多，為什么？

十三.改進前后的對照分析

課本中原實驗中使用塑料袋，明顯受天氣，光照，時間的影響，完成實驗、得出結論需要較長時間。

改進后的優點：

⒈改用該裝置替代課本使用的塑料袋，較短時間就可以觀察到明顯的實驗現象，大大縮短實驗時間。

⒉注射器上的標尺使實驗現象中液面下降的比較得以量化，實驗結論得出更準確；

⒊液面封閉，避免水分由液面的蒸發造成的實驗誤差，使實驗現象更精確。

通過14個班的教學實踐證明，此蒸騰作用演示器具有重要的實驗教學意義，由課本的演示實驗改進為學生自己參與自制教具進行實驗符合新教學理念。激發了學生的學習興趣和熱愛生物科學、勇于創新的精神，培養學生于實踐中解決問題的能力。

本次探究活動，培養了學生的獨立思考和探究能力，課堂氣氛活躍，生生交流、師生交流順暢，主導與主體作用體現充分，探究效果良好。使有條件學生通過微課自學，比較不同實驗方法的教學，嘗試自己大膽創新性地設計原創實驗。達到創新教學的目的。因此，學生親自做了，親自感受，才能將印象留在學生的記憶中。逐步建構蒸騰作用的知識結構，達到知識與科學素養同步發展。

參考文獻：

佚名.基于創新實驗的“植物的葉與蒸騰作用”的深度探究[J].生物學通報，2018，53（9）：22-24.