(探究案例一)探究方法指导.doc

1、( 探究案例一 ) 探究方法指导参考案例【一】提出问题这是大家常吃的蔬菜：萝卜白菜番茄这是大家常见的景色：水稻田玉米地看到这些熟悉的植物和景色，你有没有想过用课堂上学过的知识，自己设计一些实验，来研究植物进行光合作用所需要的条件呢？如果学校没有现成的实验材料， 能不能直接用地里的作物做实验材料呢？如果可以，你会怎样设计实验呢？有些谚语是这样说的： “一阵太阳一阵雨，栽下黄秧吃白米” ；“黑夜下雨白天晴，打的粮食没处盛” 。说明植物生长的好坏、粮食产量的多少，与“光”和“水”是分不开的。你不妨就从探究“光是否为光合作用的必要条件？”开始你的探究活动！这是大家经常见到蒜苗和蒜黄，同样是由大蒜长成的

2、，为什么会有蒜苗和蒜黄的区别呢？蒜苗蒜黄这是因为蒜黄生长在缺乏光照的环境中造成的。 我们看到蒜黄的颜色， 主要是黄化质体的颜色。蒜黄在光线较弱的环境中， 叶绿体含量比较少， 叶绿素也就比较少，虽然也能进行光合作用， 但是不如在正常光下合成的有机物多。 如果把蒜黄放在光照强度适宜的环境中培养，黄化质体会转化成叶绿体， 不久蒜黄就会变得郁郁葱葱了。 俗话说，“万物生长靠太阳” ，植物的生长离不开阳光。有了这些感性的认识，下面能否通过科学的实验来进行探究呢？【二】作出假设假设是要通过实验来检验的。如果我们作出了 “光是光合作用的必要条件” 的假设，现在具体地想一想，怎样通过可以检测的手段证明光对植物

3、的光合作用确实产生了影响？我们知道植物体内含有大量的有机物，例如大家经常吃的小麦、大米、玉米、 白薯等食物中就含有丰富的淀粉。 科学实验证明： 淀粉是绿色植物进行光合作用的产物。那么， 我们是否可以通过检验植物叶片中淀粉的存在，来证明光是光合作用的必要条件呢？白薯大米玉米小麦根据以上的分析，我们作出的假设是：如果光是光合作用的必要条件，那么光照条件下绿色植物的叶片中就会产生淀粉。我们可以通过检测淀粉的存在来证明“光是光合作用的必要条件”。【三】制定计划制定计划中最重要的环节是设计一个可行的实验方案。实验分析要探究 “光是否为光合作用的必要条件？”这一课题， 我们是不是可以选取一种在光下生长的绿

4、色植物， 摘取它的叶片， 然后在上面滴加碘液， 就能够判断光对光合作用的影响呢？可以用一片绿叶试一试，看看会出现什么样的现象？事实是直接将碘液滴在绿色叶片上，是看不到叶片变成蓝色的。你知道这是为什么吗？可参考：给天竺葵叶片滴加碘液1 - 2 .jpg因为绿叶中有叶绿素等很多色素，它们干扰了实验现象，同时，我们发现，碘液很难进入到叶片之中与淀粉反应，有什么办法去掉叶片中的色素呢？这是我们必须解决的问题。不知道你注意过没有：当我们把菜叶放在水中煮的时候，有些色素会留在水中，但是菜叶中的叶绿素等色素并没有完全脱去，而且菜叶的形状也会发生一定的变化。这个现象给我们的启示是：色素是可以从叶片中出来的，但

5、长时间高温处理叶片，会造成叶型的改变，影响观察效果。想一想：有什么办法可以使叶片中的色素出来，但又不影响叶型的变化呢？我们从教科书中获得的知识是：酒精在一定的条件下可以溶解叶绿素等色素。也知道将叶片放在酒精中加热一段时间，是可以脱去叶片中的色素的，而且叶片还能维持原有的形状。你知道，为什么放在酒精中的叶片会脱绿，而且叶片的形态基本保持原状吗？可参考：叶片细胞中的色素主要是叶绿色，它属于有机物，是很容易溶解在酒精、丙酮等有机溶液中的。又因为酒精很容易与水结合，所以，放在酒精溶液90%以上浓度中的叶片，在短时间内会快速失水变硬，而叶片的形状不会发生太大的变化。上述问题解决了，我们能够检测受到光照的

6、叶片中淀粉的存在了。但是我们还要仔细想一想，淀粉的产生一定是植物叶片通过光合作用产生的吗？如果没有光，植物的叶片内是否也存在淀粉呢？根据以上的分析，我们发现仅仅用一个实验是无法说明“淀粉的产生是因为植物进行了光合作用”的，因此，必须设置对照实验，才能够证明我们的假设。对照实验又如何设计呢？现在提供给大家一些实验材料和设计实验方案的提示。提供的材料有：田地里莴笋或菠菜，黑纸片，曲别针，酒精，碘液，本氏液班氏液，小烧杯，大烧杯，培养皿，酒精灯，三脚架，石棉网，镊子，火柴，清水。可参考：实验用具与试剂.jpg种植莴笋的菜地.jpg实验用具与试剂种植莴笋的菜地实验材料想一想： 这些材料的用处分别是什么

7、？如果很难找到这些实验用具， 在确保安全的前提下还可以用哪些用具替代？可参考：探究案例一实验步骤的讨论和分析.swf在设计实验方案之前，请思考以下的问题：（ 1） 设计实验一般要控制变量，本实验中的变量是什么？怎样控制变量？有光的条件比较好控制，只需从菜地中找到在光下生长的正常植物就行了，而无光的条件怎样控制？（ 2） 设计实验一般还需要设置对照实验，你所设计的实验中哪一组是对照组，哪一组是实验组？（ 3） 绿色叶片中有叶绿素等很多色素，如果叶片中产生了淀粉，滴加碘液之后，也是很难观察到现象的，想一想，采取怎样的措施才能准确地观察到实验现象？考虑以上的问题后，请你尝试写出具体的实验步骤。这是有

8、人曾做过的一个实验，相信会对你有启发的。（1）从莴笋菠菜地里找到一棵健壮的植株，用黑色塑料袋罩上所有地上部分12 天。如果地里温度比较低，可以适当延长时间如图1。（2）用黑纸片把一些叶片的一部分从上下两面遮盖起来，然后照光12 天，如果天气不好，可以适当延长时间如图2。（ 3） 摘下叶片，去掉遮光的纸片如图3。（ 4） 把叶片放入盛有酒精的小烧杯中，隔水加热，使叶片含有的叶绿素溶解到酒精中，叶片变成黄白色如图 4。（ 5） 用清水漂洗叶片 如图 5，再把叶片放入培养皿中， 向叶片滴加碘液 如图 6。可参考：实验的方法和步骤 1 - 8 .jpg暗处理 1照光 2准备脱绿3脱绿 4漂洗 5染色

9、6遮光处照光处 7实验结果 8观察实验结果，分析本实验的主要步骤及结果。你对这个实验有什么看法吗？或有不明白的地方吗？你可以查阅教材或者与伙伴们一起探讨。【四】实施计划实施计划时需要考虑一些重要的操作步骤。 例如：酒精水浴加热时需要注意些什么？叶片变成什么颜色时才停止加热？建议： 在做实验时， 可以多找几种植物作材料，并对各实验结果进行记录和对比， 你一定会有更惊奇的发现和收获。【五】得出结论你的实验结果与假设一致吗？你得出了什么样的结论？可参考：特别提示.doc如果你用菠菜作为本实验的材料，同样按照上述步骤进行实验时，并没有得出像莴笋叶那样的结果来，你知道这是为什么吗？我们知道， 地球上的植

10、物种类是很多的，用碘液检测叶片是否含淀粉，是一种最简便和常用的方法。 但是，不同的植物， 经过光合作用形成有机物的种类是不一样的，有些是淀粉，有些不是。如果不是淀粉，就不会出现加碘液呈现蓝色的现象，其中菠菜就是这样的。如果出现这种情况，可以换一种方法进行检测。你可以去寻找一种叫做“本氏液” 的试剂一种蓝色溶液，一般化学实验室或农检所都有，它可以检测溶液中是否含有葡萄糖。如果叶片中含有葡萄糖，蓝色溶液在加热的条件下，能变成红色沉淀；如果不变色，说明溶液中不含葡萄糖。用这种方法，也可以检测植物叶片是否进行了光合作用。那么， 怎样运用这种方法，检验菠菜叶片遮光部分和非遮光部分是否进行了光合作用呢？见实验步骤可参考：本氏液的配置和用法.doc配制方法：甲液： 1. 取柠檬酸钠173 克及碳酸氢钠100 克。2. 加入水 800 毫升并加热助溶。3. 将上述溶液倒入大量筒中，加水至体积850 毫升。乙液： 取硫酸铜17.3 克，并加水 100 毫升溶解。然后将甲液倒入慢加入乙液，并进行搅拌，然后稀释至1 升备用。反应原理：还原糖和本氏液共热会产生红色沉淀。可参考：用本氏液检测叶片中是否含有葡萄糖1 - 4 .jpg1000 毫升烧杯中， 慢菠菜 1捣碎菠菜2获得菠菜汁3照光部分遮光部分本氏液 4菠菜汁 +本氏液 5加热 6特别提示：（ 1） 对菠菜叶的