(探究案例一)探究方法指導.doc

1、( 探究案例一 ) 探究方法指導參考案例【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過的知識，自己設(shè)計一些實驗，來研究植物進行光合作用所需要的條件呢？如果學校沒有現(xiàn)成的實驗材料， 能不能直接用地里的作物做實驗材料呢？如果可以，你會怎樣設(shè)計實驗呢？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！這是大家經(jīng)常見到蒜苗和蒜黃，同樣是由大蒜長成的

2、，為什么會有蒜苗和蒜黃的區(qū)別呢？蒜苗蒜黃這是因為蒜黃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，雖然也能進行光合作用， 但是不如在正常光下合成的有機物多。 如果把蒜黃放在光照強度適宜的環(huán)境中培養(yǎng)，黃化質(zhì)體會轉(zhuǎn)化成葉綠體， 不久蒜黃就會變得郁郁蔥蔥了。 俗話說，“萬物生長靠太陽” ，植物的生長離不開陽光。有了這些感性的認識，下面能否通過科學的實驗來進行探究呢？【二】作出假設(shè)假設(shè)是要通過實驗來檢驗的。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植物

3、的光合作用確實產(chǎn)生了影響？我們知道植物體內(nèi)含有大量的有機物，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。 科學實驗證明： 淀粉是綠色植物進行光合作用的產(chǎn)物。那么， 我們是否可以通過檢驗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媱澲贫ㄓ媱澲凶钪匾沫h(huán)節(jié)是設(shè)計一個可行的實驗方案。實驗分析要探究 “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， 就能夠判斷光對光合作用的影響呢？可以用一片綠葉試一試，看看會出現(xiàn)什么樣的現(xiàn)象？事實是直接將碘液滴在綠色葉片上，是看不到葉片變成藍色的。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因為綠葉中有葉綠素等很多色素，它們干擾了實驗現(xiàn)象，同時，我們發(fā)現(xiàn)，碘液很難進入到葉片之中與淀粉反應，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：當我們把菜葉放在水中煮的時候，有些色素會留在水中，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發(fā)生一定的變化。這個現(xiàn)象給我們的啟示是：色素是可以從葉片中出來的，但

5、長時間高溫處理葉片，會造成葉型的改變，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脫綠，而且葉片的形態(tài)基本保持原狀嗎？可參考：葉片細胞中的色素主要是葉綠色，它屬于有機物，是很容易溶解在酒精、丙酮等有機溶液中的。又因為酒精很容易與水結(jié)合，所以，放在酒精溶液90%以上濃度中的葉片，在短時間內(nèi)會快速失水變硬，而葉片的形狀不會發(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)僅僅用一個實驗是無法說明“淀粉的產(chǎn)生是因為植物進行了光合作用”的，因此，必須設(shè)置對照實驗，才能夠證明我們的假設(shè)。對照實驗又如何設(shè)計呢？現(xiàn)在提供給大家一些實驗材料和設(shè)計實驗方案的提示。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迹簩嶒炗镁吲c試劑.jpg種植萵筍的菜地.jpg實驗用具與試劑種植萵筍的菜地實驗材料想一想： 這些材料的用處分別是什么

7、？如果很難找到這些實驗用具， 在確保安全的前提下還可以用哪些用具替代？可參考：探究案例一實驗步驟的討論和分析.swf在設(shè)計實驗方案之前，請思考以下的問題：（ 1） 設(shè)計實驗一般要控制變量，本實驗中的變量是什么？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)計實驗一般還需要設(shè)置對照實驗，你所設(shè)計的實驗中哪一組是對照組，哪一組是實驗組？（ 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確地觀察到實驗現(xiàn)象？考慮以上的問題后，請你嘗試寫出具體的實驗步驟。這是有

8、人曾做過的一個實驗，相信會對你有啟發(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，可以適當延長時間如圖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，可以適當延長時間如圖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。可參考：實驗的方法和步驟 1 - 8 .jpg暗處理 1照光 2準備脫綠3脫綠 4漂洗 5染色

9、6遮光處照光處 7實驗結(jié)果 8觀察實驗結(jié)果，分析本實驗的主要步驟及結(jié)果。你對這個實驗有什么看法嗎？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?！舅摹繉嵤┯媱潓嵤┯媱潟r需要考慮一些重要的操作步驟。 例如：酒精水浴加熱時需要注意些什么？葉片變成什么顏色時才停止加熱？建議： 在做實驗時， 可以多找?guī)追N植物作材料，并對各實驗結(jié)果進行記錄和對比， 你一定會有更驚奇的發(fā)現(xiàn)和收獲。【五】得出結(jié)論你的實驗結(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驗的材料，同樣按照上述步驟進行實驗時，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，就不會出現(xiàn)加碘液呈現(xiàn)藍色的現(xiàn)象，其中菠菜就是這樣的。如果出現(xiàn)這種情況，可以換一種方法進行檢測。你可以去尋找一種叫做“本氏液” 的試劑一種藍色溶液，一般化學實驗室或農(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行了光合作用。那么， 怎樣運用這種方法，檢驗菠菜葉片遮光部分和非遮光部分是否進行了光合作用呢？見實驗步驟可參考：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，并進行攪拌，然后稀釋至1 升備用。反應原理：還原糖和本氏液共熱會產(chǎn)生紅色沉淀?？蓞⒖迹河帽臼弦簷z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） 對菠菜葉的