高中实验说课利用自制装置探究环境因素对光合作用强度的影响.pdfVIP

高中实验说课利用自制装置探究环境因素对光合作用强度的影

响

“探究环境因素对光合作用强度的影响”是2019年人教版高中生

物学《必修1·分子与细胞》第5章第4节的内容。承接“光合作用的

原理与应用”，本节课既能加深学生对光合作用的原理的理解和掌握，

更能通过开展探究性实验，提升学生核心素养。因此，基于核心素养，

通过自制实验装置，设计和开展教学活动，落实课程标准的要求。

1教学目标的确立

依据普通高中生物学课程标准、教材分析、学情分析确立教学目

标。

1.1课标要求

普通高中生物学课程标准（2017年版）内容要求为：概念2细胞

的生存需要能量和营养物质，并通过分裂实现增殖；2.2细胞的功能绝

大多数基于化学反应，这些反应发生在细胞的特定区域。教学提示：

为帮助学生达成对概念2的理解，促进学生生物学学科核心素养的提

升，应开展下列教学活动：（5）探究不同环境因素对光合作用的影响。

学业要求：从物质与能量视角，探索光合作用与呼吸作用，阐明细胞

生命活动过程中贯穿着物质和能量的变化（生命观念、科学思维、科

学探究）。

因此，教师应注重探究性实验教学，引导学生通过提出问题、设

计实验、控制变量等探究方法，实施探究性实验，使学生能够从动态、

辩证的角度加深对概念2的理解和认识。

1.2教材分析

“探究环境因素对光合作用强度的影响”是2019年人教版高中生

物学《必修1·分子与细胞》第5章第4节的内容。本节课的探究活动，

既能加深学生对概念2的理解和认识，又能提升科学思维，培养科学

研究能力，为后面学习和探究打下基础，起到承上启下的作用。

1.3学情分析

本节课是在学习了叶绿体的结构与功能和光合作用的原理之后进

行的，学生对光合作用的原理、物质变化和能量变化已有了一定的理

解和掌握。探究实验中运用的小麦、LED灯光、注射器等也是学生基

本了解的。前期学生已经亲身参与“比较过氧化氢在不同条件下的分

解”、“探究酵母菌细胞的呼吸方式”等实验，已具备实验操作和实

验探究的基本能力，同时也基本具备了控制变量、单因素对照实验进

行科学研究的思维，但综合分析能力、综合探究能力和叙述能力仍有

欠缺。

1.4教学目标

基于以上分析，将教学目标确定为如下四点：

（1）关注世界粮食危机，学会将知识运用到生产实践中，努力为

社会做出自己的贡献，承担一定的社会责任；

（2）通过实物观察，分析影响光合作用强度的环境因素，建立生

命观念；

（3）通过小组合作、设计和实施应用控制变量法探究环境因素对

光合作用强度的影响实验，进行科学探究；

（4）通过小组合作、讨论、辨别、设计创新，运用批判性思维

和创造性思维，进行科学探究，提升解决实际问题的能力。

2实验创新思路

通过总结前人对本节课的开展情况，发现有两类问题。一类是开

展“黑板实验”，导致学生对本节课认识程度不足、兴趣低下，难以

理解实验原理和思路，学习效果差等问题；一类是按课本开展教学实

验，但往往出现实验材料难抽汽处理、易受损伤、结果不显著、难以

开展多因素探究实验等问题。基于此，本人通过反复实验，最终将实

验材料改为小麦，并自制实验装置。

2.1实验材料创新

选择小麦作为实验材料，主要原因如下：

（1）小麦是世界三大农作物之一，与世界粮食安全息息相关，而

植物光合作用强度与粮食产量与安全息息相关。借此构建真实学习环

境，有利于提升学生对本节课认识高度，培养学生关注社会热点，承

担社会责任的意识，并产生学习兴趣，从而主动探究，利于教学目标

的达成。

（2）小麦容易获得，易于培养，可开展多项实验。例如小麦干旱

胁迫实验、低氮胁迫实验等。也可检测叶绿素、气孔、表型、含水量、

干鲜重等多项指标，极大拓展了学生的探究空间和思维空间。此外，

由于同一生长期同一叶位的小麦叶片宽度基本相同，取样时可剪取同

一叶位的小麦叶片若干，一端对齐后可剪取大量长度相同的叶片，省

时省力。小麦叶片轻盈，可利用20ml注射器在短时间内抽取大量的叶

片，下沉迅速，开展实验时，上浮较快，效果显著。

2.2实验装置创新

本人利用复合板、具开关灯头、LED全光谱植物生长灯（5