5.4基于項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的實(shí)驗(yàn)改進(jìn)與創(chuàng)新-以《探究環(huán)境因素對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響》為例課件

基于項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的實(shí)驗(yàn)改進(jìn)與創(chuàng)新——以《探究環(huán)境因素對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響》為例高中生物

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錄目錄實(shí)驗(yàn)背景1234CONTENTS目錄5

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路與創(chuàng)新點(diǎn)實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程6反思與評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)背景011.教材背景一、實(shí)驗(yàn)背景光合作用的核心概念捕獲光能色素和結(jié)構(gòu)光合作用的原理和應(yīng)用綠葉中色素的提取和分離探究環(huán)境因素對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響紙層析法真空滲水法研究結(jié)果研究過程研究方法②②③③④④⑥⑥⑦⑦開放性科學(xué)性規(guī)范性一、實(shí)驗(yàn)背景1.教材背景重實(shí)踐①①⑤2.學(xué)情背景一、實(shí)驗(yàn)背景①知識(shí)基礎(chǔ)

學(xué)生已經(jīng)了解光合作用的場所和基本過程，能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析并解釋一些生命現(xiàn)象。②能力基礎(chǔ)

學(xué)生已經(jīng)初步掌握設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、實(shí)施實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)的能力，但缺少在探究中進(jìn)行深度學(xué)習(xí)的體驗(yàn)。3.課標(biāo)背景實(shí)施建議①組織以探究為特點(diǎn)的主動(dòng)學(xué)習(xí)②加強(qiáng)和完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)③加強(qiáng)科學(xué)、技術(shù)、和社會(huì)的聯(lián)系④注重學(xué)科間聯(lián)系《探究環(huán)境因素對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響》項(xiàng)目式學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)02運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和方法，嘗試為“如何在生產(chǎn)實(shí)踐中提高作物產(chǎn)量”提出建議。（社會(huì)責(zé)任）二、實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)01闡明細(xì)胞生命活動(dòng)過程中貫穿的物質(zhì)與能量變化。（生命觀念）02理解“真空滲水法”的原理，自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，優(yōu)化改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置，啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維，提高實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力，提升實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范性和科學(xué)性。（科學(xué)探究、科學(xué)思維）03運(yùn)用數(shù)學(xué)分析和歸納總結(jié)等思維方法分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，概述環(huán)境因素與光合作用強(qiáng)度的關(guān)系。（科學(xué)思維）04實(shí)驗(yàn)改進(jìn)與創(chuàng)新03三、實(shí)驗(yàn)改進(jìn)與創(chuàng)新（1）實(shí)驗(yàn)裝置改進(jìn)

通過預(yù)實(shí)驗(yàn)小組發(fā)現(xiàn)并合作解決以下問題：

①如何有效排除自然光等外界因素的干擾？

②如何設(shè)置合理光照強(qiáng)度梯度，并保證葉片均勻受光？

③如何解決缺少空白對(duì)照的問題？

改進(jìn)：三、實(shí)驗(yàn)改進(jìn)與創(chuàng)新（1）實(shí)驗(yàn)裝置改進(jìn)①利用廢棄顯微鏡木箱制作暗箱，同時(shí)設(shè)置四組實(shí)驗(yàn)②采用不同瓦數(shù)的LED，將光源置于葉圓片上方，并用光強(qiáng)儀測定光照強(qiáng)度。（2）檢測方法及觀察指標(biāo)改進(jìn)發(fā)現(xiàn)問題：①葉圓片上浮需克服自身重力影響，上浮過程易懸浮或貼壁，影響計(jì)數(shù)。②制作暗箱后，葉圓片的上浮過程和數(shù)量難以觀察。三、實(shí)驗(yàn)改進(jìn)與創(chuàng)新改進(jìn)：①注射器代替燒杯——提高裝置氣密性，利用氣壓變化反映光合作用強(qiáng)度（2）檢測方法及觀察指標(biāo)改進(jìn)

三、實(shí)驗(yàn)改進(jìn)與創(chuàng)新改進(jìn)：②測量氧氣體積代替數(shù)葉圓片上浮數(shù)量——感官判斷→客觀測量液滴移動(dòng)法化學(xué)傳感器化學(xué)排水法（3）實(shí)驗(yàn)拓展與延伸三、實(shí)驗(yàn)改進(jìn)與創(chuàng)新

繼續(xù)提出問題：

①如何有效設(shè)置不同光質(zhì)的光源，光照強(qiáng)度需要保持一致嗎？

②如何為葉圓片提供合適的CO2

濃度梯度呢？

彩色透明塑料袋配置不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的NaHCO3溶液實(shí)驗(yàn)原理04

用注射器使葉肉細(xì)胞間隙中的氣體全部逸出，細(xì)胞間隙充滿水而使浮力減小，葉片沉入水底。

光合作用產(chǎn)生O2可以改變注射器中的氣壓，氣壓推動(dòng)液滴在軟管中移動(dòng)，通過測定單位時(shí)間內(nèi)液滴移動(dòng)的距離來表示凈光合速率大小。實(shí)驗(yàn)原理真空滲水法液滴移動(dòng)法四、實(shí)驗(yàn)原理及設(shè)計(jì)思路實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程05（一）情景引入五、實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程

植物工廠是利用智能計(jì)算機(jī)和電子傳感系統(tǒng)對(duì)植物生長的溫度、光質(zhì)、光照強(qiáng)度、CO2濃度以及營養(yǎng)液等環(huán)境條件進(jìn)行自動(dòng)控制，使設(shè)施內(nèi)植物的生長發(fā)育不受或很少受自然條件制約的省力型生產(chǎn)方式。（二）實(shí)驗(yàn)材料和儀器

①材料：新鮮的菠菜葉

②器材：打孔器、培養(yǎng)皿、鑷子、燒杯、注射器、透明軟管、不同瓦數(shù)的LED燈（3W、6W、9W）、尺子、各種顏色的透明塑料袋等

③藥品：不同濃度的NaHCO3溶液等五、實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程五、實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程（三）實(shí)驗(yàn)實(shí)施真空滲水法制備葉圓片實(shí)驗(yàn)一：探究光照強(qiáng)度對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響五、實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程（四）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集利用Excel表格，將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)輸入后直接生成曲線模型五、實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程實(shí)驗(yàn)二：探究光質(zhì)對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響實(shí)驗(yàn)三：探究CO2濃度對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響遷移運(yùn)用思考“成都的冬天光線較弱，請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)所學(xué)知識(shí)，提出提高作物產(chǎn)量的建議？”五、實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程實(shí)驗(yàn)效果評(píng)價(jià)06學(xué)生自評(píng)實(shí)驗(yàn)任務(wù)單——項(xiàng)目式小組合作學(xué)習(xí)光強(qiáng)組光質(zhì)組CO2組六、實(shí)驗(yàn)效果評(píng)價(jià)教師評(píng)價(jià)六、實(shí)驗(yàn)效果評(píng)價(jià)預(yù)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐