5.4基于項目式學習的實驗改進與創(chuàng)新-以《探究環(huán)境因素對光合作用強度的影響》為例課件

基于項目式學習的實驗改進與創(chuàng)新——以《探究環(huán)境因素對光合作用強度的影響》為例高中生物

目

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實驗設計思路與創(chuàng)新點實驗原理實驗目標實驗教學過程6反思與評價實驗背景011.教材背景一、實驗背景光合作用的核心概念捕獲光能色素和結構光合作用的原理和應用綠葉中色素的提取和分離探究環(huán)境因素對光合作用強度的影響紙層析法真空滲水法研究結果研究過程研究方法②②③③④④⑥⑥⑦⑦開放性科學性規(guī)范性一、實驗背景1.教材背景重實踐①①⑤2.學情背景一、實驗背景①知識基礎

學生已經了解光合作用的場所和基本過程，能夠運用所學知識分析并解釋一些生命現象。②能力基礎

學生已經初步掌握設計實驗、實施實驗、分析實驗的能力，但缺少在探究中進行深度學習的體驗。3.課標背景實施建議①組織以探究為特點的主動學習②加強和完善實驗教學③加強科學、技術、和社會的聯系④注重學科間聯系《探究環(huán)境因素對光合作用強度的影響》項目式學習實驗教學目標02運用所學知識和方法，嘗試為“如何在生產實踐中提高作物產量”提出建議。（社會責任）二、實驗教學目標01闡明細胞生命活動過程中貫穿的物質與能量變化。（生命觀念）02理解“真空滲水法”的原理，自主設計實驗方案，優(yōu)化改進實驗裝置，啟發(fā)學生的創(chuàng)新思維，提高實驗設計能力，提升實驗操作的規(guī)范性和科學性。（科學探究、科學思維）03運用數學分析和歸納總結等思維方法分析實驗結果，概述環(huán)境因素與光合作用強度的關系。（科學思維）04實驗改進與創(chuàng)新03三、實驗改進與創(chuàng)新（1）實驗裝置改進

通過預實驗小組發(fā)現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如何設置合理光照強度梯度，并保證葉片均勻受光？

③如何解決缺少空白對照的問題？

改進：三、實驗改進與創(chuàng)新（1）實驗裝置改進①利用廢棄顯微鏡木箱制作暗箱，同時設置四組實驗②采用不同瓦數的LED，將光源置于葉圓片上方，并用光強儀測定光照強度。（2）檢測方法及觀察指標改進發(fā)現問題：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，影響計數。②制作暗箱后，葉圓片的上浮過程和數量難以觀察。三、實驗改進與創(chuàng)新改進：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度（2）檢測方法及觀察指標改進

三、實驗改進與創(chuàng)新改進：②測量氧氣體積代替數葉圓片上浮數量——感官判斷→客觀測量液滴移動法化學傳感器化學排水法（3）實驗拓展與延伸三、實驗改進與創(chuàng)新

繼續(xù)提出問題：

①如何有效設置不同光質的光源，光照強度需要保持一致嗎？

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量分數的NaHCO3溶液實驗原理04

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

光合作用產生O2可以改變注射器中的氣壓，氣壓推動液滴在軟管中移動，通過測定單位時間內液滴移動的距離來表示凈光合速率大小。實驗原理真空滲水法液滴移動法四、實驗原理及設計思路實驗教學過程05（一）情景引入五、實驗教學過程

植物工廠是利用智能計算機和電子傳感系統(tǒng)對植物生長的溫度、光質、光照強度、CO2濃度以及營養(yǎng)液等環(huán)境條件進行自動控制，使設施內植物的生長發(fā)育不受或很少受自然條件制約的省力型生產方式。（二）實驗材料和儀器

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、實驗教學過程五、實驗教學過程（三）實驗實施真空滲水法制備葉圓片實驗一：探究光照強度對光合作用強度的影響五、實驗教學過程（四）實驗數據采集利用Excel表格，將實驗數據輸入后直接生成曲線模型五、實驗教學過程實驗二：探究光質對光合作用強度的影響實驗三：探究CO2濃度對光合作用強度的影響遷移運用思考“成都的冬天光線較弱，請同學們根據所學知識，提出提高作物產量的建議？”五、實驗教學過程實驗效果評價06學生自評實驗任務單——項目式小組合作學習光強組光質組CO2組六、實驗效果評價教師評價六、實驗效果評價預實驗實踐