探究环境因素对光合作用强度的影响 高中生物必修一.pdfVIP

一、使用教材

新教材人教版高中《生物必修1》第五章第四节《光合作用原理与应

用》。

二、实验器材

自制教具：探究光照强度暗箱（废弃的显微镜箱子、5Wled灯,1WLED红色、蓝色、

绿色，导线，插座）

材料：菠菜、芍药、绿萝、绣球、南瓜、商陆

试剂：清水、不同浓度的NaHCO

3

其他仪器：PAD、数码显微镜、分光光度计、天平、摄像机

软件：腾讯文档EXCEL多人编辑技术。学生录制视频文件，PPT

三、实验创新要求/改进要点

1.教学模式和学习方式创新：

本堂课采取的是项目化学习的模式，以解决真实情境下的问题，“探究环境因素

对光合作用强度的影响”为项目内容。学生在实际项目实施的时候，能够提高他

们的思维，促进学习方式的转变。给以学生充分地空间和舞台，让学生利用自己

所学地知识去解决真实情境下地实际问题，在此过程中学生不仅能够强化知识系

统，更为重要地是能够培养自己地高阶思维，提高科学学科素养。

采用项目化学习方式地另一个原因是

（1）由于我校及哈市其他学校对于本实验从未做过分组实验，往往采用讲解或

观看视频方式进行。

（2）由于本实验是开放性实验。根据实验室现有条件，很难在实验室进行全校

学生分组实验。

（3）面对新课程，高一学生生物课时紧张，如何提高实验课课堂效率，才能保

证一节课内探究完成本实验，而不是简单模仿操作。

（4）通过项目化学习方式对实验进行探究，摸索可行的实验条件，为进一步开

展全校1000多学生分组实验做准备。

2.实验装置创新：该装置是废旧显微镜箱子改造完成，一个5瓦LED灯，一个灯

座，一个插头，15元完成所有改造。省钱，废物再利用。光照强度大，聚光效果

好，发热量低。通过灯的高度调节光照强度，调节范围在0——17CM之间，过高

就没有实际价值了，这样可以让叶圆片接受均匀光。另外可以用调换不同颜色的

灯泡来调节光质。

改变了针管的大小，采用50——60ml,打孔器用7mm。

3.实验材料和处理创新：发现了低温处理材料效果显著，叶圆片直径7mm，针管

50——60ml,除了冷处理的菠菜。增加了黑藻。预实验还增加了中草药：商陆、芍

药、绿萝、绣球。农作物：南瓜叶。

4.实验检测方法创新：增加了定量处理的氧气传感器方法检测。还发现了由弱光

到强光移动时存在光合作用强度下降的光适应过程。分光光度计测定叶绿素a和

叶绿素b的含量。

5.实验统计方法创新：增加了pad直接输入和共同编辑技术，运用EXCEL直接

进行数据编辑和曲线分析，柱状分析。

6.完成了光照强度、二氧化碳浓度、光质、阴生和阳生四种实验具体操作步

骤。

四、实验原理/实验设计思路

实验原理：

1.低温下植物调节原理——密度变大，可能原因：

（1）自由水减少、结合水增多

（2）呼吸减弱消耗减少.有利于糖分等的积累，可增加细胞液浓度。

（3）细胞膜受损气体溢出较快

（4）低温时，可溶性糖等的含量增加

（5）也可能因为当时做实验为室温30度，可能气温高气体不易溢出。

2.光合作用强度通常指净光合作用强度，易受温度、二氧化碳浓度、光照强

度、光质等影响。

3.真空渗水法：减压逐出叶圆片内部气体，并将水渗入使其密度增大，沉入水

底；光合作用产生的氧气在水中溶解度小，会在组织间隙积累，从而使叶圆片

密度减小，重新上浮。

4.氧气传感器法：水生植物光合作用释放的氧气，溶于水体后缓慢释放到空气

中使空气中

氧气增加。

5.阴生植物叶绿素a/b值比阳生植物的小。可用分光光度计定量测定。

实验设计思路

1.研读教材，观看视频和进行虚拟实验

2.提出问题，作出假设

3.设计实验方案

4.组内分工

5.进入实验室实验

6.数据搜集处理分析

7.形成项目结果

五、实验教学目标

生命观念：概述环境因素影响光合作用强度的变化趋势及应用。阐明细胞生命

活动过程中贯穿着物质与能量的变化

科学思维：运用已有的材料进行合理的实验设计和操作。记录数据，处理和分

析数据得出结论。

科学探究：设计并实施环境因素对光合作用强度的影响实验，学生在科学探究

的过程,学会预实验和正式实验的关系，研究控制变量、观察和检测因变量方

法.能设置对照实验。学会评价。

社会责任：体验科学探究的严谨性和复杂性，形成严谨的科学研究态度。

增加目标：1.在实验室条件下完成全班同学分组实验

2.提高