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1、( 探究案例一 ) 探究方法指導(dǎo)參考案例【一】提出問題這是大家常吃的蔬菜：蘿卜白菜番茄這是大家常見的景色：水稻田玉米地看到這些熟悉的植物和景色，你有沒有想過用課堂上學(xué)過的知識(shí)，自己設(shè)計(jì)一些實(shí)驗(yàn)，來研究植物進(jìn)行光合作用所需要的條件呢？如果學(xué)校沒有現(xiàn)成的實(shí)驗(yàn)材料， 能不能直接用地里的作物做實(shí)驗(yàn)材料呢？如果可以，你會(huì)怎樣設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)?？有些諺語是這樣說的： “一陣太陽一陣雨，栽下黃秧吃白米” ；“黑夜下雨白天晴，打的糧食沒處盛” 。說明植物生長的好壞、糧食產(chǎn)量的多少，與“光”和“水”是分不開的。你不妨就從探究“光是否為光合作用的必要條件？”開始你的探究活動(dòng)！這是大家經(jīng)常見到蒜苗和蒜黃，同樣是由大蒜長成的

2、，為什么會(huì)有蒜苗和蒜黃的區(qū)別呢？蒜苗蒜黃這是因?yàn)樗恻S生長在缺乏光照的環(huán)境中造成的。 我們看到蒜黃的顏色， 主要是黃化質(zhì)體的顏色。蒜黃在光線較弱的環(huán)境中， 葉綠體含量比較少， 葉綠素也就比較少，雖然也能進(jìn)行光合作用， 但是不如在正常光下合成的有機(jī)物多。 如果把蒜黃放在光照強(qiáng)度適宜的環(huán)境中培養(yǎng)，黃化質(zhì)體會(huì)轉(zhuǎn)化成葉綠體， 不久蒜黃就會(huì)變得郁郁蔥蔥了。 俗話說，“萬物生長靠太陽” ，植物的生長離不開陽光。有了這些感性的認(rèn)識(shí)，下面能否通過科學(xué)的實(shí)驗(yàn)來進(jìn)行探究呢？【二】作出假設(shè)假設(shè)是要通過實(shí)驗(yàn)來檢驗(yàn)的。如果我們作出了 “光是光合作用的必要條件” 的假設(shè)，現(xiàn)在具體地想一想，怎樣通過可以檢測的手段證明光對(duì)植物

3、的光合作用確實(shí)產(chǎn)生了影響？我們知道植物體內(nèi)含有大量的有機(jī)物，例如大家經(jīng)常吃的小麥、大米、玉米、 白薯等食物中就含有豐富的淀粉。 科學(xué)實(shí)驗(yàn)證明： 淀粉是綠色植物進(jìn)行光合作用的產(chǎn)物。那么， 我們是否可以通過檢驗(yàn)植物葉片中淀粉的存在，來證明光是光合作用的必要條件呢？白薯大米玉米小麥根據(jù)以上的分析，我們作出的假設(shè)是：如果光是光合作用的必要條件，那么光照條件下綠色植物的葉片中就會(huì)產(chǎn)生淀粉。我們可以通過檢測淀粉的存在來證明“光是光合作用的必要條件”?！救恐贫ㄓ?jì)劃制定計(jì)劃中最重要的環(huán)節(jié)是設(shè)計(jì)一個(gè)可行的實(shí)驗(yàn)方案。實(shí)驗(yàn)分析要探究 “光是否為光合作用的必要條件？”這一課題， 我們是不是可以選取一種在光下生長的綠

4、色植物， 摘取它的葉片， 然后在上面滴加碘液， 就能夠判斷光對(duì)光合作用的影響呢？可以用一片綠葉試一試，看看會(huì)出現(xiàn)什么樣的現(xiàn)象？事實(shí)是直接將碘液滴在綠色葉片上，是看不到葉片變成藍(lán)色的。你知道這是為什么嗎？可參考：給天竺葵葉片滴加碘液1 - 2 .jpg因?yàn)榫G葉中有葉綠素等很多色素，它們干擾了實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，同時(shí)，我們發(fā)現(xiàn)，碘液很難進(jìn)入到葉片之中與淀粉反應(yīng)，有什么辦法去掉葉片中的色素呢？這是我們必須解決的問題。不知道你注意過沒有：當(dāng)我們把菜葉放在水中煮的時(shí)候，有些色素會(huì)留在水中，但是菜葉中的葉綠素等色素并沒有完全脫去，而且菜葉的形狀也會(huì)發(fā)生一定的變化。這個(gè)現(xiàn)象給我們的啟示是：色素是可以從葉片中出來的，但

5、長時(shí)間高溫處理葉片，會(huì)造成葉型的改變，影響觀察效果。想一想：有什么辦法可以使葉片中的色素出來，但又不影響葉型的變化呢？我們從教科書中獲得的知識(shí)是：酒精在一定的條件下可以溶解葉綠素等色素。也知道將葉片放在酒精中加熱一段時(shí)間，是可以脫去葉片中的色素的，而且葉片還能維持原有的形狀。你知道，為什么放在酒精中的葉片會(huì)脫綠，而且葉片的形態(tài)基本保持原狀嗎？可參考：葉片細(xì)胞中的色素主要是葉綠色，它屬于有機(jī)物，是很容易溶解在酒精、丙酮等有機(jī)溶液中的。又因?yàn)榫凭苋菀着c水結(jié)合，所以，放在酒精溶液90%以上濃度中的葉片，在短時(shí)間內(nèi)會(huì)快速失水變硬，而葉片的形狀不會(huì)發(fā)生太大的變化。上述問題解決了，我們能夠檢測受到光照的

6、葉片中淀粉的存在了。但是我們還要仔細(xì)想一想，淀粉的產(chǎn)生一定是植物葉片通過光合作用產(chǎn)生的嗎？如果沒有光，植物的葉片內(nèi)是否也存在淀粉呢？根據(jù)以上的分析，我們發(fā)現(xiàn)僅僅用一個(gè)實(shí)驗(yàn)是無法說明“淀粉的產(chǎn)生是因?yàn)橹参镞M(jìn)行了光合作用”的，因此，必須設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)，才能夠證明我們的假設(shè)。對(duì)照實(shí)驗(yàn)又如何設(shè)計(jì)呢？現(xiàn)在提供給大家一些實(shí)驗(yàn)材料和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的提示。提供的材料有：田地里萵筍或菠菜，黑紙片，曲別針，酒精，碘液，本氏液班氏液，小燒杯，大燒杯，培養(yǎng)皿，酒精燈，三腳架，石棉網(wǎng)，鑷子，火柴，清水?？蓞⒖迹簩?shí)驗(yàn)用具與試劑.jpg種植萵筍的菜地.jpg實(shí)驗(yàn)用具與試劑種植萵筍的菜地實(shí)驗(yàn)材料想一想： 這些材料的用處分別是什么

7、？如果很難找到這些實(shí)驗(yàn)用具， 在確保安全的前提下還可以用哪些用具替代？可參考：探究案例一實(shí)驗(yàn)步驟的討論和分析.swf在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案之前，請(qǐng)思考以下的問題：（ 1） 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)一般要控制變量，本實(shí)驗(yàn)中的變量是什么？怎樣控制變量？有光的條件比較好控制，只需從菜地中找到在光下生長的正常植物就行了，而無光的條件怎樣控制？（ 2） 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)一般還需要設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)，你所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)中哪一組是對(duì)照組，哪一組是實(shí)驗(yàn)組？（ 3） 綠色葉片中有葉綠素等很多色素，如果葉片中產(chǎn)生了淀粉，滴加碘液之后，也是很難觀察到現(xiàn)象的，想一想，采取怎樣的措施才能準(zhǔn)確地觀察到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象？考慮以上的問題后，請(qǐng)你嘗試寫出具體的實(shí)驗(yàn)步驟。這是有

8、人曾做過的一個(gè)實(shí)驗(yàn)，相信會(huì)對(duì)你有啟發(fā)的。（1）從萵筍菠菜地里找到一棵健壯的植株，用黑色塑料袋罩上所有地上部分12 天。如果地里溫度比較低，可以適當(dāng)延長時(shí)間如圖1。（2）用黑紙片把一些葉片的一部分從上下兩面遮蓋起來，然后照光12 天，如果天氣不好，可以適當(dāng)延長時(shí)間如圖2。（ 3） 摘下葉片，去掉遮光的紙片如圖3。（ 4） 把葉片放入盛有酒精的小燒杯中，隔水加熱，使葉片含有的葉綠素溶解到酒精中，葉片變成黃白色如圖 4。（ 5） 用清水漂洗葉片 如圖 5，再把葉片放入培養(yǎng)皿中， 向葉片滴加碘液 如圖 6?？蓞⒖迹簩?shí)驗(yàn)的方法和步驟 1 - 8 .jpg暗處理 1照光 2準(zhǔn)備脫綠3脫綠 4漂洗 5染色

9、6遮光處照光處 7實(shí)驗(yàn)結(jié)果 8觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果，分析本實(shí)驗(yàn)的主要步驟及結(jié)果。你對(duì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)有什么看法嗎？或有不明白的地方嗎？你可以查閱教材或者與伙伴們一起探討?！舅摹繉?shí)施計(jì)劃實(shí)施計(jì)劃時(shí)需要考慮一些重要的操作步驟。 例如：酒精水浴加熱時(shí)需要注意些什么？葉片變成什么顏色時(shí)才停止加熱？建議： 在做實(shí)驗(yàn)時(shí)， 可以多找?guī)追N植物作材料，并對(duì)各實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行記錄和對(duì)比， 你一定會(huì)有更驚奇的發(fā)現(xiàn)和收獲?！疚濉康贸鼋Y(jié)論你的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與假設(shè)一致嗎？你得出了什么樣的結(jié)論？可參考：特別提示.doc如果你用菠菜作為本實(shí)驗(yàn)的材料，同樣按照上述步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，并沒有得出像萵筍葉那樣的結(jié)果來，你知道這是為什么嗎？我們知道， 地球上的植

10、物種類是很多的，用碘液檢測葉片是否含淀粉，是一種最簡便和常用的方法。 但是，不同的植物， 經(jīng)過光合作用形成有機(jī)物的種類是不一樣的，有些是淀粉，有些不是。如果不是淀粉，就不會(huì)出現(xiàn)加碘液呈現(xiàn)藍(lán)色的現(xiàn)象，其中菠菜就是這樣的。如果出現(xiàn)這種情況，可以換一種方法進(jìn)行檢測。你可以去尋找一種叫做“本氏液” 的試劑一種藍(lán)色溶液，一般化學(xué)實(shí)驗(yàn)室或農(nóng)檢所都有，它可以檢測溶液中是否含有葡萄糖。如果葉片中含有葡萄糖，藍(lán)色溶液在加熱的條件下，能變成紅色沉淀；如果不變色，說明溶液中不含葡萄糖。用這種方法，也可以檢測植物葉片是否進(jìn)行了光合作用。那么， 怎樣運(yùn)用這種方法，檢驗(yàn)菠菜葉片遮光部分和非遮光部分是否進(jìn)行了光合作用呢？見實(shí)驗(yàn)步驟可參考：本氏液的配置和用法.doc配制方法：甲液： 1. 取檸檬酸鈉173 克及碳酸氫鈉100 克。2. 加入水 800 毫升并加熱助溶。3. 將上述溶液倒入大量筒中，加水至體積850 毫升。乙液： 取硫酸銅17.3 克，并加水 100 毫升溶解。然后將甲液倒入慢加入乙液，并進(jìn)行攪拌，然后稀釋至1 升備用。反應(yīng)原理：還原糖和本氏液共熱會(huì)產(chǎn)生紅色沉淀。可參考：用本氏液檢測葉片中是否含有葡萄糖1 - 4 .jpg1000 毫升燒杯中， 慢菠菜 1搗碎菠菜2獲得菠菜汁3照光部分遮光部分本氏液 4菠菜汁 +本氏液 5加熱 6特別提示：（ 1） 對(duì)菠菜葉的