探究影响光合作用的因素终稿

探究影响光合作用原因（第一课时）上海市延安中学王石一、设计思绪：“探究影响光合作用原因”为上海市二期课改教材《生命科学》（上海科学技术出版社，高中第一册）学生试验4.4，按上海课标“知识和技能”分类标准，该试验属“试验C级”，是整套教材中唯一一个要求学生自行设计方案学生试验，所以该教学内容是对学生进行探究能力培养良好素材，但教材并未系统地介绍试验设计中应该遵照哪些标准。以前学生参与了“探究酶催化特征”试验过程，并了解了历史上科学家们对光合作用部分研究思绪，即使没有系统掌握试验设计标准，但对怎样进行试验设计已经有部分感性认识，所以我在课前让每位同学先凭自己了解设计一份试验方案，在教学中以学生“原生态”设计方案为案例，以学生在课堂上对具体案例进行分析时生成问题为教学素材，经过对具体案例分析，适时归纳出试验设计基础思绪和应该遵照基础标准，在师生对经典案例进行共同分析过程中，要求学生逐步确立修正自己试验方案基础思绪。在学生对试验设计仅停留在感性认识层面时，怎样充足利用教学过程中派生出教学资源（问题）是本节课面正确最大挑战。课前，我对学生试验方案进行粗略批阅，借此深入了解学生基础，对学生轻易出现问题做到心中有数，方便在教学中加以处理。然后从学生试验方案中搜集经典案例（依据需要，从方案中截取含有经典问题对应板块），并按试验设计中需要注意不一样事项进行归类，最终依据所选择探究原因（光照强度、温度等）类型，将学生分为若干小组；课中，以学生设计试验为案例，根据“明确试验目标→确定试验思绪→设计试验方法（步骤）→设计结果统计、处理方法”次序依次进行分析和探讨，学生在这条粗线条引导下，经过参与处理课堂中衍生出问题，发觉自己设计方案中缺点，并逐步找四处理这些问题思绪。在同学们逐步完善自己方案过程中，师生一起对试验设计基础思绪和应该遵照基础标准进行归纳；课后，同学对自己方案进行修改，为第2课时实施自己试验方案作好准备。在“确定试验思绪”这一教学步骤中，我将变量类型、处理思绪、方法或标准等教学内容按下图所表示框架逐层展示，以期突破教学难点。二、教学目标：1．知识和技能：能设计探究影响光合作用原因试验方案，了解并应用试验设计基础标准和对试验变量进行控制方法，学会设计统计试验数据表格。2．过程和方法：经历探究影响光合作用原因试验设计过程及小组内对试验设计方案研讨过程，学习试验设计标准和方法。3．情感态度和价值观：参与探究影响光合作用原因试验方案设计和讨论，形成严谨科学研究态度。三、关键和难点：关键：试验设计标准及对试验变量控制。难点：对试验中多种变量分析及对不一样变量处理方法。四、教学准备：1．每位学生经过借鉴书本中学生试验和科学家探究方法或查阅资料，独立完成试验方案撰写。2．老师搜集学生试验设计方案中出现经典问题，并依据需要，从方案中截取对应板块制成PPT。3.利用数字试验室（每个试验台边可坐8人，有2台电脑，能同时大投影中内容），使每个学生全部能看清老师提供案例，为集体分析和讨论提供保障。4．依据所选择探究原因类型，将学生分为若干小组，并安排好每组在试验室座位。五、教学过程：教学内容老师行为学生行为教学说明引入以往我们基础全部是按教材设定试验方法和步骤来完成试验，较少能表现大家探究能力。我们立即做下一个试验将由大家自己做主，你们将首次根据自己设计试验方案完成试验。由自己做主并不是说能够随心所欲，试验方案一定要科学、严密，不然将难以实现研究目标试验也就失去它意义。PPT展示学生们设计试验方案（集中摆放后拍摄一张照片）大家撰写试验方案包含了哪几部分内容呢？看自己方案，回复问题。经过相互补充，最终答出试验题目、目标和原理、假设、材料选择、仪器和试剂、试验方法等内容。激发学生探究热情。依据对设计方案批改所掌握情况对不一样班级作不一样处理：比很好班级采取集体回复方法，对本部分问题较多（遗漏一些必需内容）班级指定有经典问题同学回复。制订试验方案步骤明确实验目在进行此次试验设计时你们最先考虑是什么？[强调明确试验目标关键性]假如在进行试验设计前未能明确试验要研究什么、要处理什么问题，整个试验方案就没有了立足之地。引导学生从光合作用反应式来分析能够研究哪些影响原因。[回复]试验要研究什么，哪些原因可能会影响光合作用，这些原因改变时将引发光合作用怎样改变？（即试验目标）看PPT展示光合作用反应式，依据老师引导，将反应式中显示信息分为反应物、产物、光照条件和反应场所（叶绿体）等方面，确定可从哪些方面开展探究。如有同学试验方案有偏离试验目标情况，则结合该设计，由同学们一起分析怎样使试验目标表述更清楚。在PPT上显示出案例，如是作为优异方案显示，在该案例后附上设计者姓名，如是作为含有经典缺点方案显示，显示时略去姓名。上课时注意经过观察该同学反应，借以判定这部分教学是否取得了很好效果。确定实验思路我们试验目标是探究光照强度（CO2浓度、温度）等原因对光合作用强度影响。光合作用强度可经过哪些指标反应出来？（如学生回复不出，则引导学生将光合作用粗略地看成一个化学反应来看，让学生回复“化学反应快慢能够经过哪些指标反应出来”）你们是怎样测定这些指标改变呢？找一位不是采取教材提供参考方案进行测定同学，请她将自己方案中检测手段标出并作讲解（经过实物投影展示）你是怎样想到用这种方法来检测呢？[讲述]测定指标：反应物消耗速度或产物产生速度。测定方法：直接或间接测定，尽可能量化。有指标改变生物体能够经过性状改变直接表现出来，此时可经过肉眼直接观察其差异。对于不能直接用肉眼观察到（如本试验中淀粉、CO2含量改变），要经过生物学原理使这些指标改变外显，要方便观察或测量）探究光照强度原因对光合作用强度影响时，你是怎样施加影响原因呢？（如同学回复用不一样功率灯泡时，继续问）如试验室只有相同功率灯泡，你怎样使植物接收不一样强度光照呢？[讲述]能够看出我们对试验对象施加某种影响（改变控制原因或条件）后可能引发试验对象一些现象或结果改变。这实际上就是两类变量之间关系，我们学过函数也是反应变量间关系。[提问]函数是反应哪2类变量关系？假如将试验中由“操作者所施加原因或条件”和试验过程中“因有意识操作而引发改变或结果”全部当成变量，那么它们分别对应函数中什么变量？[讲述]在试验设计中自变量称试验变量，如光照强度改变；因变量称反应变量，如淀粉生成量。试验变量和反应变量间含有因果关系。试验目标在于取得和解释这种前因后果。你们能在自己方案中找到这两种方案吗？如能找到，请标注出来，如找不到，要看看缺乏了哪个变量？（PPT显示案例，对该方案中试验变量和反应变量进行标注）在你设计试验方案中是否只有你施加试验变量会影响光合作用强度呢？还有其它影响原因吗？（这个任务有难度，可留给学生多点时间。提醒学生找到全部变量，然后去除试验变量和反应变量）[讲述]生物生命活动往往是错综复杂，影响某一个生命活动产生和改变原因常常也很多。对试验结果产生影响原因除了我们有意施加试验变量外还存在能影响试验现象或结果其它原因和条件，这些原因和我们试验目标无关，称无关变量。[提问]在你试验方案中考虑到了无关变量存在吗？你是怎样消除它对试验结果影响？（以某一同学设计为案例，让该同学谈谈自己处理措施及理由，实物投影显示）大家认为该同学在消除无关变量对试验结果影响时，哪些方面做得比很好？还有她控制得不够好或还没考虑到无关原因吗？为消除无关变量对试验结果干扰，在设计试验时我们应该遵照哪些标准呢？[讲述]控制变量标准：在试验时，只改变某一影响原因(即试验变量)，控制其它原因（即无关变量）不变，来观察试验变量对试验结果影响。这么能够排除其它影响试验结果原因干扰，清楚地显示试验变量对试验结果影响。在控制变量时，通常采取对照手段。经过设置试验对照对比，既可排除无关变量影响，又可增加试验结果可信度和说服力。你们设计方案中采取了对照手段吗？（这个问题关键是想引发学生对“对照”关注，不需学生作答）通常有哪些设置对照方法呢？（考虑到这个问题难度较大，可预先设置一道连线题，左侧为三种常见对照类型，右侧为做过试验中部分具体对照形式，以备学生回复有困难时使用）我们做过试验中有哪些类型对照呢？再看看你们采取了哪些对照方法？思索作答依据光合作用反应式显示信息回复：光合作用过程中CO2、H2O消耗速度或O2、淀粉产生速度。回复自己在试验中所采取检测方法。（较多同学会选择教材中提供参考方案——测定O2产量可用真空渗水法、溶解氧传感器测定法等方法。）该同学介绍自己检测方法（极可能试验2.1“食物中关键营养成份判定”和试验4.1“探究酶催化特征”等试验中采取碘液检测淀粉和用线香亮度检测氧气方法）学生回复：前面学过（或查阅资料得悉）认真听老师归纳[回复]相同光源不一样距离或相同距离不一样光源[回复]自变量、因变量学生依据自变量和因变量关系，体会立即讲到“试验变量”和“反应变量”之间关系，并找到它们和自变量、因变量对应关系。回复出：试验中由操作者所施加原因或条件是自变量。试验过程中因为试验变量而引发改变或结果是因变量。从自己设计方案中寻求这两类变量，并对这两类变量进行标注。从自己设计方案中寻求除了试验变量和反应变量外其它变量。认真听老师讲解该同学在自己方案中标出有哪些无关变量，并向大祭介绍自己处理措施及理由。同学们一起对该同学设计方案进行分析，并找出自己处理措施可取之处和欠缺之处。认真听老师讲解学生回顾已经做过6个试验，找出和这些对照类型相对应对照设置方法。（1）空白对照（“探究酶催化特征”中加其它物质试管和加入蒸馏水试管间对照）（2）本身对照（质壁分离中洋葱细胞形态前后对照）（3）相互对照（“探究酶催化特征”中加Fecl3和加入新鲜猪肝匀浆两支试管间对照）看自己方案，加深对“设置对照”了解。以学生设计方案中测定指标和方法为例，从试验材料、方法可行性、简便性、科学性等方面分析和评价，在学生设计方案中找些经典问题加以处理。有意识地让用到已学过试验方法同学介绍，引导学生应用已经有知识处理问题。如有更新奇方法，也要给这些同学展示机会（测定干重增加半叶法等）选以“光照强度”为影响原因同学回复。也可依据学生设计方案实际情况设置对应问题，找研究其它原因同学问答。引导学生将数学中函数相关知识迁移到对试验中相关变量了解过程中，除了能让学生进行有意义建构外，还能让她们意识到试验设计过程实际上包含严谨思维过程。先由学生对各自设计方案进行“变量分析”，然后老师再经过PPT对经典案例进行分析，引导学生对试验设计了解从感性层面逐步向理性层面转化。假如学生不能主动回复，则依据事先批阅试验设计方案时掌握情况，分别找对试验变量处理不够严密同学回复，在同学回复时立即进行纠正。最终让处理得比很好同学回复，让该同学学生体会到成功喜悦。学生往往会笼统地讲到将消除不掉无关原因全部控制成相同状态，比如以光照强度为研究对象同学会注意到“温度应相同”，但不考虑具体控制到多少度，这个温度是否适合）加深对书本中已做过验证性试验设计思绪了解，降低学生对“空白对照”等术语陌生感。如不将这些术语和学生已经有知识进行有机联络，会增加学生了解难度。设计试验方法（步骤）[讲述]整个试验步骤设计应围绕怎样施加试验变量、控制无关变量和获取反应变量而展开。我们有了试验思绪后，需要把思绪转化成具体试验步骤。要使得你写试验步骤含有可操作性，我们应该注意哪些问题呢？（提供经典有缺点案例让学生分析、归纳）讨论并归纳出：理顺试验步骤次序；步骤通常需要分段(编号）叙说；试管（或烧杯等）要给编号，如Ａ、Ｂ或甲、乙；叙说中尽可能要用规范试验术语，不能用含糊口语等。同学核查自己方案，作初步修改。强调从“思绪”层次过渡到“文字表示”层次部分注意事项设计试验结果统计和处理方法[讲述]试验结果要采取一定方法进行统计。对原始数据还要进行处理整理，不然难以分析出规律性东西，经过处理和整理数据，如用表和图表示则可更直观。同学们在统计试验结果时，采取了哪种方法呢？同学展示自己设计用于统计试验结果方法，其它同学评价。文字、图、表等多种不一样结果统计形式，表现了对信息不一样处理方法。因为时间有限，本节课不对怎样将这些形式进行相互转换作过多展开小结我们知道了试验设计基础步骤和应该遵照通常标准。大家在完成一份