ｌ Ｇ 斌ｌ霞◇ Ｇ蠡 ０ ｎ空硷糟堂 践探 编者按：近年来，随着素质教育和新课程改革的全面推进，全省教育技术装备事业蓬勃发展，取得了可喜的成绩， 为改变教育方法、更新教育手段创造了有利条件。我－ｒ，Ｊｚｘ．本期起开设《实验教学》栏目，以期能较全面地展示全省 中小学实验教学成果，为广大教师提供一个学习、交流和研讨的平台。 一、选题背景 六、实验过程设计 光合作用、细胞呼吸是高中生物学学习的重难点，也是高考 必考的知识点。本部分内容主要难在各种条件对光合作用的影 响及一些相关的运算，如关于光合量（真光合作用）、净产量、呼 １．关于实验装置（安装图略） 实验工具及材料：绿色植物、玻璃罩等。 数字化实验器材：数据采集器、二氧化碳传感器、氧气传感 器、温度传感器、光强传感器、多媒体计算机及相关软件。 ２．实验数据的收集、处理 开启数据采集软件，收集数据。本实验设定数据采集时间为 每３Ｏ秒采集一组。数据包括０ 、ＣＯ 的浓度变化，温度、光照强 度的实验条件变化。如下表（采集时间：２０１３年１１月２日下午， 地点：成都会展中心展厅）： 吸量之间的运算等。由于教材中没有安排相应的实验，学生对此 问题的研究有诸多的不理解。如：为什么ＣＯ 、０：的量的变化能 反映净产量、呼吸量？而同样是光合作用、细胞呼吸的底物、产物 涉及的Ｈ Ｏ和有机物却没有作为一个衡量指标？ 通过本探究实验，我们就可以对以上问题有—个较明确的认 识。 二、实验内容 本实验为自行设计，属于较高要求的实验。实验所涉及知识 为课标中要求学习的光合作用、呼吸作用两部分内容中有关光 合速率的问题。 三、实验预期达到的目标 计算 表格 １ ２ 氧气 浓度 ２１ ２１ 光照 强度 ７７ ７７ 温度 （℃） ｌ７．８ １７．６ 二氧化 碳浓度 ４９３ ４９３ 时间 （秒） Ｏ ３０ １．知识目标：会设计简单的探究性实验（应用水平）；研究一 昼夜中光合作用速率变化的规律（应用水平）。 ２０３ ２０．９ ９０ １８．１ ７９３ ５５２０ ２．能力目标：会使用数字化实验系统。 四、实验教学环境设计 １．设备条件：数字化实验系统。因为常规的实验系统很难实 现对氧气、二氧化碳两个变量的准确测定，而且此实验数据采集 数量多，所以只有借助于数字化实验系统才能完成该实验。 ２．实验场地、对象及时间选择。由于要测定２４小时光合作 用的状况，所以选择夏季晴天、自然光照充足的室外完成实验较 适宜。本实验对学生相应知识储备要求较高，选择高二年级下学 期选修相关校本课程的学生参与实验为宜。 五、实验方法设计 ５３ｌ ２０．９ １９４ ２０ ６８０ ｌ５３６０ 由以上数据可得相应的氧气浓度变化图、二氧化碳浓度变 化图（图略）。 根据实验原理，由所得数据分析结果。从所形成的两组曲线 图看，由于二氧化碳浓度和氧气浓度变化测量的单位不同（二氧 化碳浓度为ＰＰＭ，氧气浓度为百分比浓度），所以用二氧化碳浓 度的变化来反映光合作用速率的变化更为准确。 七、实验教学效果测量与评价方法 由于影响光合作用的因素多样，在实验设计上可有多种方 案。如材料可选择陆生植物，也可选择水生植物；实验地点可在 实验室，也可以在室外：探究的自变量可以是一天２４小时中光 从上表实验数据分析，在该条件下，装置内光合作用强度＜ 呼吸作用强度。但氧气数据波动较大，与理论曲线有出入。如果 ２４小时连续实验，得到的数据曲线与理论曲线必有出入。 合作用的情况，也可以探究自变量为光照强度、光质、二氧化碳 浓度、温度、酸碱度等对光合作用的影响。学生既可以根据教师 对学生实验效果的测量与评价，一方面要以是否得到真实 的数据为主（数据采集无误，数据变化较平缓等）；另一方面要能 够根据自己的实验装置对理论值与实际结果之间的差异提出可 能的原因，并通过新的实验设计探究和验证自己的假说。 八、可自行设计的有关光合作用、呼吸作用的其他实验 的没计方案实施实验，也可以就以上所列的各种因素重新确定 变量设计实验。在实验实施、结果分析中都没有规定好的模式。 故本实验以学生的探究设计并实施为主要特点。 实验中也设计了一些讨论，根据学情可有选择地引导学生 去思考、探究。如：①此实验装置安装时应注意哪些事项？ （装置的气密性等）②研究光合作用、呼吸作用的强度，一般 光照强度与光合作用强度的关系；光质对光合作用的影响； 温度与光合作用强度的关系；二氧化碳浓度与光合作用强度的 关系；温度对呼吸作用的影响；氧气浓度对呼吸作用的影响等。 （本实验为获首届全国中小学实验教学优秀案例展演特等 奖作品） 用哪些物质量的变化来测定？为什么？③为什么要测定外界环 境的温度、光照强度等？④由计算机最终生成的２４小时该植 物的净光合速率与预期的曲线之间有无差异？若有，出现差异的 ｊ 原因是什么？ Ｌ— ——． …一 — （作者单位：西宁市第四高级中学） （责任编辑陈景东） ７ 青海教育２０１４年第１—２期