5.4基于项目式学习的实验改进与创新-以《探究环境因素对光合作用强度的影响》为例课件

基于项目式学习的实验改进与创新——以《探究环境因素对光合作用强度的影响》为例高中生物

目

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实验设计思路与创新点实验原理实验目标实验教学过程6反思与评价实验背景011.教材背景一、实验背景光合作用的核心概念捕获光能色素和结构光合作用的原理和应用绿叶中色素的提取和分离探究环境因素对光合作用强度的影响纸层析法真空渗水法研究结果研究过程研究方法②②③③④④⑥⑥⑦⑦开放性科学性规范性一、实验背景1.教材背景重实践①①⑤2.学情背景一、实验背景①知识基础

学生已经了解光合作用的场所和基本过程，能够运用所学知识分析并解释一些生命现象。②能力基础

学生已经初步掌握设计实验、实施实验、分析实验的能力，但缺少在探究中进行深度学习的体验。3.课标背景实施建议①组织以探究为特点的主动学习②加强和完善实验教学③加强科学、技术、和社会的联系④注重学科间联系《探究环境因素对光合作用强度的影响》项目式学习实验教学目标02运用所学知识和方法，尝试为“如何在生产实践中提高作物产量”提出建议。（社会责任）二、实验教学目标01阐明细胞生命活动过程中贯穿的物质与能量变化。（生命观念）02理解“真空渗水法”的原理，自主设计实验方案，优化改进实验装置，启发学生的创新思维，提高实验设计能力，提升实验操作的规范性和科学性。（科学探究、科学思维）03运用数学分析和归纳总结等思维方法分析实验结果，概述环境因素与光合作用强度的关系。（科学思维）04实验改进与创新03三、实验改进与创新（1）实验装置改进

通过预实验小组发现并合作解决以下问题：

①如何有效排除自然光等外界因素的干扰？

②如何设置合理光照强度梯度，并保证叶片均匀受光？

③如何解决缺少空白对照的问题？

改进：三、实验改进与创新（1）实验装置改进①利用废弃显微镜木箱制作暗箱，同时设置四组实验②采用不同瓦数的LED，将光源置于叶圆片上方，并用光强仪测定光照强度。（2）检测方法及观察指标改进发现问题：①叶圆片上浮需克服自身重力影响，上浮过程易悬浮或贴壁，影响计数。②制作暗箱后，叶圆片的上浮过程和数量难以观察。三、实验改进与创新改进：①注射器代替烧杯——提高装置气密性，利用气压变化反映光合作用强度（2）检测方法及观察指标改进

三、实验改进与创新改进：②测量氧气体积代替数叶圆片上浮数量——感官判断→客观测量液滴移动法化学传感器化学排水法（3）实验拓展与延伸三、实验改进与创新

继续提出问题：

①如何有效设置不同光质的光源，光照强度需要保持一致吗？

②如何为叶圆片提供合适的CO2

浓度梯度呢？

彩色透明塑料袋配置不同质量分数的NaHCO3溶液实验原理04

用注射器使叶肉细胞间隙中的气体全部逸出，细胞间隙充满水而使浮力减小，叶片沉入水底。

光合作用产生O2可以改变注射器中的气压，气压推动液滴在软管中移动，通过测定单位时间内液滴移动的距离来表示净光合速率大小。实验原理真空渗水法液滴移动法四、实验原理及设计思路实验教学过程05（一）情景引入五、实验教学过程

植物工厂是利用智能计算机和电子传感系统对植物生长的温度、光质、光照强度、CO2浓度以及营养液等环境条件进行自动控制，使设施内植物的生长发育不受或很少受自然条件制约的省力型生产方式。（二）实验材料和仪器

①材料：新鲜的菠菜叶

②器材：打孔器、培养皿、镊子、烧杯、注射器、透明软管、不同瓦数的LED灯（3W、6W、9W）、尺子、各种颜色的透明塑料袋等

③药品：不同浓度的NaHCO3溶液等五、实验教学过程五、实验教学过程（三）实验实施真空渗水法制备叶圆片实验一：探究光照强度对光合作用强度的影响五、实验教学过程（四）实验数据采集利用Excel表格，将实验数据输入后直接生成曲线模型五、实验教学过程实验二：探究光质对光合作用强度的影响实验三：探究CO2浓度对光合作用强度的影响迁移运用思考“成都的冬天光线较弱，请同学们根据所学知识，提出提高作物产量的建议？”五、实验教学过程实验效果评价06学生自评实验任务单——项目式小组合作学习光强组光质组CO2组六、实验效果评价教师评价六、实验效果评价预实验实践