为了探究环境因素对黑藻光合作用强度的影

1、【实验设计】为了探究“环境因素对黑藻光合作用强度的影响”根据所给的材料和用具设计实验。实验目的：使用气中氧传感器来测量光合作用产生的氧气的量，来探究光照强度、温 度、CO2浓度等环境因素对黑藻光合作用强度的影响实验原理：光合作用有强弱，我们用定量的探究单位时间内单位面积叶片放出O2的量， 表示光合强度。随着环境因素的改变植物的光合强度也会发生变化。在一定范围内适当的 提高光照强度，光合速率增加，一定范围内适当的提高CO2浓度，光合速率增加，在一定 范围内适当提高温度，光合速率增加。实验材料和用具：黑藻、装有Windows2000以上操作系统的计算机，数字化信息系统 实验室软件，数据采集器，气中

2、氧传感器，60W白炽灯光源（可调亮度台灯），集气瓶，橡 胶塞、蒸馏水等。实验设计一、 实验探究：。二、 实验变量：。（若本 实验的自变量是光照强度，则该实验因变量的观察指标是。利用本实 验提供的装置，控制不同光照强度的方法是 或。）三、预期结果及结论：如果 那么如果 那么如果 那么为了使测得的数值更准确，必须进行校正。校正装置的容器应。四、教学策略由于课堂时间限制，为了让学生能充分思考与讨论探究课题，我将整个探究过程的“作 出假设”和“设计实验”环节放在课前，以课前思考题的形式实施。再由全班同学交流实 验方案，然后顺利完成探究过程的“进行实验”、“分析处理实验结果”、“得出实验结论”、 “表达

3、和交流”及“进一步探究”等环节。五、实验步骤：（以光照强度为例）1、将实验材料和用具按图所示连接好系统及实验装置，打开“教材通用软件”;2、实验前应对气中氧传感器进行校正，并给其约5分钟的稳定时间来适应环境，这样 其测量会更加准确；3、实验时，剪取新鲜水生绿色植物（金鱼藻、黑藻、狐尾藻、眼子藻等）的幼嫩枝条 约8-10条左右放入集气瓶，枝条剪口端向上，盛适量的水，为了保证水中有充足的二氧化 碳，在水中加微量的碳酸氢钠（1升水中加0.5-1克左右），或通过皮管向水里吹气几分钟， 同时将水温调节到光合作用最佳温度20C-25C；4、将气中氧传感器的探头通过橡胶塞与集气瓶连接完毕，调节探头的高度，使

4、气中氧 传感器探头高于水面12厘米；注意不要使电极接触到液面；5、，在软件分析界面里设定好采集时间与采集间隔，将其在日光下进行光照，同时打 开台灯，对黑藻进行较强光照，点击开始，进行数据采集，采集结束后，将采集到的点绘 制曲线；6、再给另一集气瓶盖上密封塞，将氧电极插入广口瓶中，注意不要使电极接触到液面。 将其在日光下进行光照，。再进行一次采集（采集方式与上一次实验一致），并将此次采集 的数据与上一次的采集数据在同一图表内绘制曲线。尝试了以下组织形式：学习讨论，明确原理一制定方案，开展探究一汇报分析，发现 问题一修订方案，继续探究一交流评价，拓展探究。六、教学过程同学们，我们刚复习了光合作用的

5、过程，了解了光合作用的原理，学习这些生物学理 论的价值，在于学以致用，利用相关生物学理论指导生产、生活实践。例如，提高农作物 产量的关键，就是提高作物的光合作用强度。有哪些因素能影响光合作用强度？内因生：酶的种类数量、叶绿素含量、C5化合物的含量外因生：光照强度、温度、CO2浓度等环境中这些因素与光合作用强度有什么关系?我们来看看这几幅坐标图，Cco2吸收0- co2 释/ 放，B呼吸速率光照强道真正光合速率表示光合作用强度在一定范围内随光照强度或CO2浓度的升高而增强，探究性学习是学习高中生物学的重要学习方式，已请同学们自主组成探究小组，选择 其中的一种因素，在课前根据我所提供的实验材料、用

6、具设计了今天的实验。探究环境因 素对光合作用强度的影响为保证探究活动顺利有序开展，请同学们回顾以下几个问题：什么叫自变量、无关变量和因变量？设计对照实验要遵循哪些原则？在你所开展的探究实验中，用什么方法控制自变量？怎样检测因变量?生：实验过程中人为改变的变量称为自变量，随着自变量变化而变化的变量称为因变 量。生：遵循科学性原则、单一变量原则、平行重复原则、对照性原则等。（详细讲解）科学性原则是指实验的原理要符合科学原理，实验结果的预期要有科学 依据，实验的各个环节都不难偏离生物学基本原理。单一变量原则是指控制其他因素不变， 只改变基中某一变量，观察其对实验结果的关系。平行重复原则要求控制某种因

7、素的变化 强度，在同样条件下进行重复实验，保证实验有足够的次数，这样就能避免因偶然性而导 致实验结论不准确、不科学。对照性原则是指一个完整的实验设计应包括实验组和对照组， 实验组接受处理，对照组不进行处理，从而观察实验中的自变量与实验结果的关系。这节课就请同学们把设计的探究实验一起分享操作实验1、强调实验要点2、老师指导学生实验3、分组实验 边实验边作实验记录培养实验操作能力和团队合作能力请学生总结实验结果：分析实验1、本实验是通过哪个指标来判断光合作用强弱的？氧气的释放量2、如何避免实验结果的偶然性？.平行重复原则3、在台灯的照射下，会发热，会影响实验装置内水的温度吗？如何解决这个问题？影响

8、到光合作用的进程或强度的因素主要有光照强度、CO2浓度、温度、水和矿质营 养。光照强度：植物的光合作用强度在一定范围内是随着光照强度的增加，同化CO2的 速度也相应增加，但当光照强度达到一定时，光合作用的强度不再随着光照强度的增加而 增强。植物在进行光合作用的同时也在进行呼吸作用，当植物在某一光照强度条件下，进 行光合作用所吸收的CO2与该温度条件下植物进行呼吸作用所释放的CO2量达到平衡时， 这一光照强度就称为光补偿点，这时光合作用强度主要是受光反应产物的限制。当光照强 度增加到一定强度后，植物的光合作用强度不再增加或增加很少时，这一光照强度就称为 植物光合作用的光饱和点，此时的光合作用强度

9、是受暗反应系统中酶的活性和CO2浓度的 限制。植物在进行光合作用的同时也在进行着呼吸作用，总光合作用是指植物在光照下制造 的有机物的总量（吸收的CO2总量）。净光合作用是指在光照下制造的有机物总量（或吸收 的CO2总量）中扣除掉在这一段时间中植物进行呼吸作用所消耗的有机物（或释放的CO2） 后，净增的有机物的量。CO2浓度：CO2是植物进行光合作用的原料，只有当环境中的CO2达到一定浓度时， 植物才能进行光合作用。CO2补偿点，即在此CO2浓度条件下，植物通过光合作用吸收的 CO2与植物呼吸作用释放的CO2相等。一般来说，在一定的范围内，植物光合作用的强度 随CO2浓度的增加而增加，但达到一定

10、浓度后，光合作用强度就不再增加或增加很少，这 时的CO2浓度称为CO2的饱和点。如CO2浓度继续升高，光合作用不但不会增加，反而要 下降，甚至引起植物CO2中毒而影响植物正常的生长发育。温度：植物所有的生活过程都受温度的影响，因为在一定的温度范围内，提高温度 可以提高酶的活性，加快反应速度。光合作用也不例外，在一定的温度范围内，在正常的 光照强度下，提高温度会促进光合作用的进行。但提高温度也会促进呼吸作用。所以植物 净光合作用的最适温度不一定就是植物体内酶的最适温度。4、除这些因素外，还有哪些因素也会影响光合作用？5利用这套实验装置还能进行什么实验探究？细胞呼吸实验比较过氧化氢在不同条件下的分

11、解探究PH的变化对酶活性的影响探究生物体维持PH值稳态的机制由于时间关系，今天的实验就到这里。通过同学们的合作与探究，分析出影响光合作 用的环境因素主要有温度，光照强度，CO2浓度等因素，同学们探究科学的潜能是无法估 量的，在探究过程中表现出团结合作、实事求是的科学态度，培养了坚韧不拔的意志品质， 进一步理解了科学探究的方法，发展了探究能力，教学反思总体而言，本节课是一堂高效的探究实验课，教学目标明确，内容充实，策 略有效；学生实验成功，交流充分，探究深入。正式实验之前，组织生物兴趣小组的同学进行预实验是这堂课有效性的基 础。通过预实验不仅选出了合适的实验材料，还对实验方案进行了修正和完善， 就实验中可能会出现的问题设置预案，为正式实验的快速成功完成奠定了基础。充分尊重学生的主体地位。让学生自主生成探究课题并作出假设，继而设计 实验方案，分组进行实验，统计和处理实验结果并予以展示交流、进一步探究， 最后理论联系实际，加深对课题的理解，拓展对课题的应用。教师的主导作用也不可忽视。教师应该引导学生提出探究课题，指导学生设 计实验方案，对各个小组的实验进行协调统一，督导学生分工合作，统筹安排， 为学生就实验结果的展示与交