“绿色植物与生物圈中的碳 氧平衡”一节的教学设计

附:关于教师设计二氧化碳是光合作用必需的原料的指导方案

方案1:(如图所示)取1个广口瓶或罐头瓶,瓶内装上沙土或锯木,瓶内播种几十粒小麦种子。当小麦苗长到瓶子高度的一半时,用1个玻璃片将瓶口盖严,并移到黑暗处。第2天,揭开玻璃片,将燃烧的蜡烛放进瓶内,蜡烛立即熄灭,这证明麦苗吸收了瓶中的氧。

方案2:当麦苗长出了瓶口之后,用一个不漏气的塑料袋将瓶口罩住,并扎紧袋口,以防漏气。在袋子的一角连上1只玻璃导管,向内导入空气,使袋子膨胀起来,然后再封闭管口。将该装置移到黑暗处,第2天,将塑料袋上的导管通到装有澄清石灰水的试管中。轻轻挤压塑料袋,使袋中的气体排入澄清石灰水中,如澄清石灰水变浑浊,则证明麦苗释放出了二氧化碳。

方案3:在两个玻璃缸内各放一个较大的培养皿或深碟子,一个培养皿或深碟子放氢氧化钠的溶液,另一个培养皿或深碟子放清水。在两个玻璃缸内分别放入同样大小的天竺葵,在玻璃板上涂上凡士林,然后用玻璃板将玻璃缸口密封。将两个装置同时放在黑暗一天进行暗处理,然后再一起放在光下照射。几小时后分别用碘化钾进行检验。实验结果表明,放清水的装置里植物可以进行光合作用,制造淀粉。而另一个装置里的二氧化碳被氢氧化钠吸收,故无法进行光合作用,不能制造淀粉。

证明二氧化碳是光合作用的原料。

方案4:如下图所示。为了确保气体不能进出实验装置,可以将小玻璃皿改为一个较大的玻璃槽,将广口瓶倒置在玻璃槽内。瓶内罩有插着天竺葵枝叶的小烧杯。然后向玻璃槽内缓缓注入质量分数为25%的氢氧化钠或氢氧化钾溶液,以液面没过广口瓶瓶口为止。如果没有玻璃槽,可以用罐头玻璃瓶。瓶内盛质量分数为25%的氢氧化钠溶液,并放入天竺葵枝叶和清水的小烧杯,然后将另一个瓶子倒扣在上述的瓶口。瓶子的接口处用凡士林涂上,再盖上一块玻璃板。实验结果表明,放清水的装置里植物可以进行光合作用,制造淀粉。而另一个装置里的二氧化碳被氢氧化钠吸收,故无法进行光合作用,不能制造淀粉。

证明二氧化碳是光合作用的原料。

方案5:取质量分数为0.1%溴代麝香草酚蓝溶液,简称ＢＴＢ溶液。把它装在1个小杯中,用玻璃管向溶液中吹气,吹进的气体中含有大量的二氧化碳气体,使ＢＴＢ溶液由蓝色变为黄绿色。

在Ａ、Ｂ两个试管中放入同样多的金鱼藻,分别加入等量的黄绿色ＢＴＢ溶液并加塞。ＢＴＢ溶液在阳光下不会变色。然后将Ａ试管放在阳光下,将Ｂ试管用黑纸包住放在暗处。过一段时间发现Ａ试管内的溶液变成了蓝色,Ｂ试管中溶液仍为黄绿色。则证明Ａ试管中溶液里的二氧化碳被金鱼藻进行的光合作用所吸收,所以变成了蓝色。从另一个侧面说明二氧化碳是光合作用的原料。

方案6:(由学生设计)

方案7:(由学生设计)

方案8:(由学生设计)等等。

教师的指导设计方案分为3类。第1类,介绍设计的基本思想、方法和原理。如方案1、方案2和资料3着眼于从科学探索知识的设计原理来介绍的。探究的目标不同,但基本的思想、方法和原理是相同的。第2类,着眼于具体的实践。如方案3、方案4和方案5从探究实验的具体目的来考虑,对学生的设计实验具有示范作用。第3类,则是补白方案,由学生创造性完成。如上述的方案6、方案7、方案8等可以由学生自己来设计完成。

建议:“教师的指导设计方案”可以用学生课后练习作业的形式呈现给学生。

通过让学生来设计探究光合作用的原料的实验,培养学生的科学素养、创新精神和实践能力。当然在学生设计二氧化碳是光合作用必需的原料探究活动的整个过程当中,教师也不必要求尽善尽美,只要能基本说明问题即可。

2.2        联系生活,归纳概念

让学生阅读“光合作用及其在农业生产上的应用”,引导学生联系农业生产和生活实际,做到理论与实践相结合,分析我们当地和新疆的瓜果口味情况,提出“为什么新疆的哈密瓜特别的甜呢?”教师用生动形象的生活实例让学生自己思考分析,认识理解光合作用和呼吸作用之间的关系,归纳光合作用的概念,从而进一步认识光合作用的实质。

2.3        收集资料,开阔眼界

让学生上网通过收集有关光合作用及其在工农业生产上的应用,然后让学生在课堂上进行汇报交流,使学生对绿色植物与生物圈中碳 氧平衡问题的重要性有一个更为全面而深刻地理解,同时又拓展和丰富了学生的知识,更开阔了学生的眼界,让学生获得在网络世界和知识海洋畅游的美好情感体验,增强学生热爱科学,热爱大自然,保护环境的环保意识。

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