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“植物的蒸腾作用”实验改进

摘要：分析苏教版初中生物学教材中植物的蒸腾作用实验存在的不足，尝试对实验装置、实验材料以及实验组的设计等方面进行改进实验，在改进实验装置中利用小米温湿度计将教材中的定性实验转化成定量实验，改进后的实验设计操作性强，效果明显，帮助学生更加深入的理解植物蒸腾作用的意义，有利于学生生物学科素养的形成。

关键词：蒸腾作用、实验改进、信息技术手段

引言：绿色植物的蒸腾作用对于整个生物圈的水循环来说至关重要。《义务教育生物学课程标准（2011年版）》将其列为“人与生物圈”课程主线中最大的主题之一“生物圈中的绿色植物”中的二级主题，与光合作用、呼吸作用共同组成绿色植物三大生理作用，教材在编排上将其安排在两者之后，既充分考虑了学生主体的认知规律，也科学考量了三者的辩证关系。课标要求描述绿色植物的蒸腾作用，在此基础上理解绿色植物在生物圈水循环中的作用。

江苏教育出版社出版的《生物学》（以下简称“苏教版”）在七年级上册第七章[1]第二节中安排了“蒸腾作用”实验，是教材的一个亮点，也是课堂教学中的活跃因素。

通过对植物材料进行套袋实验，发现透明袋上有小水珠，证明植物能够进行蒸腾作用，实验设计在实施上及蒸腾作用知识的生成上存在一定的不足。笔者利用电子信息设备小米温湿度计，将课本上定性实验转化成定量实验，帮助学生对蒸腾作用相关概念及意义的理解，有利于学生生物学科素养的形成。

一、课本实验存在的问题

1.实验装置问题

课本实验中的装置，通过观察透明塑料袋内的变化，得出实验的结果，不能直观的展示出植物的蒸腾作用，在实验过程中也无法量化蒸腾作用对空气湿度的影响，学生也无法更好的理解蒸腾作用的意义。

2.实验选材问题

教材选用的是盆栽植物，无法观察土壤中水分变化，同时也未明确植物的种类，在植物的选择上学生会花费时间，而且很难买的长势相同的植物。

3.实验对照问题

是课本实验中的装置，只设置一盆生长旺盛的有叶植物，缺乏无叶植物的对照，学生无法从实验得知蒸腾作用的主要部位，实验设计不够严谨。

因此，笔者根据初中生物学实验教学及学生情况，尝试对实验进行了改进。

二、实验创新改进

1.实验装置的改进

为了更直观的观察实验现象，帮助学生了解植物的蒸腾作用。笔者对实验装置进行了如下的改进：将盆栽植物改成植物枝条，取材方便；将枝条放置在带有刻度的量筒中；在装置中放入小米温湿度计，使实验从观察水珠多少的定性实验转化成装置内湿度变化的定量实验。

2.实验材料优化

结合生活实际，充分利用校园内植物情况，选择蒸腾作用强，同时比较容易获取的植物枝条，如紫荆、樱花树、杜鹃等，在正式实验前，进行多组对比预实验，最终选择蒸腾作用明显的樱花树的枝条，作为本实验的材料。

3.实验组的优化

在课本实验的基础上，笔者设计了不带叶和正常带叶枝条但是涂上凡士林的实验设计，使实验在设计上更加严谨。

三、实验教学目标

通过对本节课教学背景的分析，确立了以下的教学目标：探究植物蒸腾作用的部位，构建蒸腾作用基本概念；.探究植物蒸腾作用对空气湿度的影响，了解蒸腾作用参与水循环；在探究1和探究2的基础上帮助学生理解植物蒸腾作用的意义，重在对学生的生命观念，科学探究、科学思维等生物核心素养能力的提升。

四、实验材料

透明的塑料袋、小米温湿度计、新鲜的樱花树枝条、50ml量筒、凡士林、植物油、染色剂、铁架台、双面胶

五、实验过程

1.探究实验一：探究植物蒸腾作用的部位，构建蒸腾作用基本概念

实验材料如上所示，实验过程第一步安装实验装置，并记录透明塑料袋中湿度计的初始湿度，分别向1、2、3号量筒中加入有色溶液50ml，同时用等量食用油封住，防止量筒中水分的蒸发，影响实验结果。

为方便观察，将樱花树的叶子进行修剪，尽量保证1号装置和2号装置枝条叶片大小一致，并在2号枝条叶片上涂上凡士林，3号枝条叶片都剪完，同时在三个枝条修剪处也涂上凡士林。将处理好的枝条放入装置中，并置阳光下15min，观察实验现象及温湿度计的变化。

实验现象，记录15min后的实验现象和装置内的湿度

实验结果：通过比较1号装置和3号装置，有叶片的1号装置，有明显的水雾，并且湿度较初始上升20%，无叶片的3号装置和初始比较，基本无变化；可以得出蒸腾作用主要的部位是植物的叶片。

2号装置的叶片都涂上凡士林，凡士林可以在叶片表面成膜，封闭了叶片上的气孔，通过比较1号和2号装置，可以得出蒸腾作用主要是通过叶片的气孔将水蒸汽散失到空气中。

2.探究实验二：探究植物蒸腾作用对空气湿度的影响

在实验探究一的基础上，继续观察各装置内湿度的变化，观察时长从上午9：00-下午14：00，小米温湿度计可以直观的显示每小时装置内湿度变化，并形成相应的曲线，动态观察各装置内湿度的变化，同时观察试管内溶液液面的变化。

实验现象如下图，通过上图能明显看出