学科教育论文-光合作用：验证与训练.doc

学科教育论文-光合作用：验证与训练摘要：叙述了指导学生运用规范化技术进行“绿色植物在光下制造淀粉”的验证方法和训练步骤，为学生分析和阐明了验证过程中疑难问题与注意事项。关键词：光合作用；叶绿素；叶绿体；淀粉；验证；训练；操作能力生物学中教法课程中“绿色植物在光下制造淀粉”一节实验，是该课程中的一个重要实验环节。在此实验过程中，我指导学生独立思考、规范化操作，取得了良好效果和成功经验。(1)目的要求：验证绿色植物在光下制造淀粉。(2)材料和用具：天竺葵、蚕豆、小白菜等其它绿色植物（要使实验收到更好的效果，冬季可采用天竺葵、樱草、蚕豆等植物，夏季最好采用金莲花、凤仙花、小白菜、玉米、锦葵等）。不透光的黑纸、软木片或马粪纸等遮光大头针或回纹针、酒精、碘酒或碘夜、烧杯、大型玻璃杯、玻璃皿、酒精灯、三角架、载玻片、盖玻片、显微镜、镊子、火柴。(3)实验要点：光合作用的条件光和叶绿体。(4)方法步骤：把供实验用的盆栽天竺葵或其它绿色植物先移到黑暗而温暖的地方，以两天以后，使叶内的淀粉转变成糖并运送到其他器官里去，另一部分给植物消耗了。总之，叶内的淀粉全部消失以后才能做实验。从供实验用的绿色植物的植株上选择一片叶，用不透光的纸或软木片将这片叶的一部分从上下两面遮盖，作局部遮光处理。使部分叶片照不到太阳。若用黑纸，就用回纹针把黑纸固定在叶片上夹牢，黑纸的部分必须平贴在叶片上，以防漏光，影响遮光效果。如果没有黑纸或其它不透光的纸，可用软木片代替，必须把软木片剪成大小相同的圆片或其他式样的小片。把这片叶的一部分，从上下两面遮盖起来用大头针扎紧。再移到阳光下或培养箱的灯光下，最好是强光照射23h，若日光不强，可以稍将时间延长一些。然后摘下经太阳照射后的遮光叶片，除去遮盖物，放在盛有沸水的烧杯中煮三分钟，杀死叶肉的细胞，使叶绿素容易释放出来。再放在装有酒精的烧杯里，隔水加热，使叶绿素溶解在酒精里。当叶片变成黄色时取出，用清水冲洗以后，放在培养皿上，滴碘酒或碘液，稍过一会儿，再用清水冲掉碘酒或碘液。可以看到经过太阳照射的部分变成了蓝色，证明叶内产生了淀粉，遮光的部分没有变成蓝色，证明没有产生淀粉。由此可见，绿叶只能在光下制造淀粉。从经过阳光照晒，酒精褪色，并用碘液处理后的天竺葵叶片上，切下变蓝的薄片从横切面上观察叶肉细胞，要注意，煮过的叶片很软，不易被切成薄片，可采用镊子从变蓝的叶片上撕下一层表皮，上面带有少量叶肉细胞，把撕下的部分做成装片，用显微镜观察，这样才能比较清楚地看到叶肉内变蓝的部分是叶绿体，其他部分没有变蓝。也可用槐或荞麦的叶进行观察。如果从变成蓝色的天竺葵叶片上撕下一块表皮，做成装片，放在显微镜下观察，可以清楚地看到，气孔的保卫细胞里有变成蓝色的小颗粒，那也是叶绿体。上述几个实验都说明，不是叶肉细胞中的任何部分都能形成淀粉，只使其中的叶绿体能够形成淀粉。如果用银边天竺葵、彩叶草、有白色斑点的洋芋或其他植物，也可当作实验材料。这是因为银边天竺葵的叶缘，彩叶草的叶片中央靠近叶柄的部分和洋芋有斑点的部分的细胞内均不含叶绿体，加碘酒后，遮光的部分和不含叶绿体的部分不变蓝。不能形成淀粉。这就证明了光合作用需要光，又需要叶绿体。为了使实验收到良好的效果，必须采用在光合作用中能较多的制造淀粉的植物作为实验材料。实验采用的材料还应该是生长旺盛的植株。如果采不到天竺葵和以上所说的植物的叶，桃树叶、甘薯叶、吊兰、葡萄叶也是良好的实验材料。像洋葱一类的植物，在光合作用中不积累淀粉，用这样的植物做实验是不合适的。有一些植物，如黄杨、冬青的老叶，叶绿素一时不容易溶解在酒精中，用这样的叶做实验，即耗费酒精，又拖延时间，也是不合适的。如果没有合适的植物的叶，最好预先做个预实验，把一些植物的叶试验一下，再从中挑选效果明显的叶用来做实验。在进行叶片局部遮光处理时，可以用清晰的照像底片贴在叶片的上面，代替遮光黑纸或其它遮光设备，结果在淡黄色的叶片上出现紫黑色的影像。本实验往往由于阴雨天光太弱，或者班次太多，盆栽天竺葵不足，因缺乏材料而使教学计划受到影响。还可以采用以下两种方法：将提前部分遮盖叶片的天竺葵放在强光下照射23h左右，把遮光的整个叶片全部摘下，放在培养皿内盖好，保持叶片新鲜。放置一两天后再做实验，也可得到同样的效果。这样因叶片离开植物体后，在光下制造的淀粉运不走了，一两天内叶片自身耗量小，这样做就不会因上述原因而使已安排的实验课受到影响。对生长在野外地里的植物也可用上述方法提前一天摘回保鲜备用。(5)注意事项：如果要把叶片切成薄片，从横切面上观察细胞要注意，煮过的叶片很软，不易被切成薄片，可该用镊子从变蓝的叶片上撕下一层表皮，撕下的表皮总能带有少量叶肉细胞，把撕下的部分做成装片。用显微镜观察，这样也能够较清楚地看到叶内变蓝的部分是叶绿体。在遮盖一部分叶片时，由于软木较厚较重，使用不太方便，可以用锡箔（即包香烟的锡纸）或其他不透光纸。(6)疑难问题分析：叶绿体是光合作用制造有机物的场所，而叶绿素是叶绿体中所含的一种色素。正常情况下，由于叶绿素的存在使得植物叶片呈现绿色。叶绿素的形成需要光的作用和较高的温度条件。假若植物长期生长在暗处，颜色总是淡黄色的。韭黄的生产就是一个典型的实例，处于低温条件下的植物同样也不能形成叶绿素，所以深秋里的叶子会由绿变黄。(7)思考与训练：问答题：A.为什么供实验用的植物要放在暗室12h？B.同在阳光下照射都未被遮盖的具有白色斑点的叶，为什么原来绿色部分会变蓝，而白色斑点部分不变蓝呢？实验题:A.填空题:绿色植物在光下制造淀粉的实验：把经过遮光处理的叶片，放在酒精里脱去）色，说明（）。把变成蓝色的叶片部分做成装片在显微镜下观察，发现染成蓝色的部分，只是叶肉中的（）部分，从而说明淀粉是在（）里形成的。B:验证绿色植物在光下制造淀粉，其过程包括：实验时摘下一片部分遮光的叶片，除去遮盖物，放在装有酒精的小烧杯中，隔水加热，使叶绿素溶解在酒精里；在实验前一天晚上，用不透明的黑纸，把选择好的一片叶的一部分，从上下两面遮盖起来：在实验的前三天，把天竺葵或其它绿色植物放在黑暗的地方；第二天，在强光下照射23h后，即可进行实验；当叶片变成白色时，取出叶片，放在玻璃片上，用清水冲洗；然后滴上几滴碘酒。这时候可以看到没有遮光的部分变成蓝色，遮光部分不变色。这个实验过程的正确顺序是（）。ABCD实验结果证明，绿色植物在光下能够制造淀粉。为了检验学生对本节实验教学内容的理解和掌握的程度，我结合本节实验教学的重难点，给学生设计和提出思考与训练的问题，让学生总结要点和注意事项，并师生一起讨论分析疑难问题，收到了良好的教学效果。