《探究环境因素对光合作用强度的影响》说课课件(全国大赛获奖案例)

延迟符探究环境因素对光合作用强度的影响基于问题——提出项目动手实践——项目实施思维碰撞——成果交流层层深入——探究异常项目化学习1234延迟符推陈出新——实验设计与创新点5常思常新——教学反思61基于问题——学习模式的确定学生情况学生掌握了光合作用的过程知识，通过酶的系列探究实验学习，已经具备了设计探究实验的能力。但存在机械记忆，被动接受学习。欠缺自主学习和解决实际问题的能力2017版课标倡导真实问题情境创设，开展以生物实验为主的多种探究活动，重视教学内容的结构化设计，促进学生学习方式的转变。金字塔理论。“项目化学习”探究环境因素对光合作用强度的影响细胞的能量供应和利用细胞膜、细胞器、细胞质基质等酶和ATP呼吸作用光合作用实现自我更新教材分析捕获光能色素和结构色素提取和分离光合作用场所纸层析法光合作用的过程光合作用释放的氧气来自水卡尔文循环同位素标记法光合作用原理的应用环境因素的影响真空渗水法光合作用核心概念研究方法研究过程研究结果实验方法、原理、材料真空渗水法。延迟符真空渗水法菠菜氧气传感器法黑藻水生植物光合作用释放的氧气，溶于水体后缓慢释放到空气中使空气中氧气增加。减压逐出叶圆片内部气体，并将水渗入使其密度增大，沉入水底；光合作用产生的氧气在水中溶解度小，会在组织间隙积累，从而使叶圆片密度减小，重新上浮实验教学目标重点难点科学思维运用已有的材料进行合理的实验设计和操作。记录数据，处理和分析数据得出结论。生命观念概述环境因素影响光合作用强度的变化趋势及应用。阐明细胞生命活动过程中贯穿着物质与能量的变化科学探究设计并实施环境因素对光合作用强度的影响实验，学生在科学探究的过程,学会预实验和正式实验的关系，研究控制变量、观察和检测因变量方法.能设置对照实验。学会评价。社会责任体验科学探究的严谨性和复杂性，形成严谨的科学研究态度。1.在实验室条件下完成全班同学分组实验2.提高实验操作效率，提高课堂教学效率重点、难点实验创新1.教学模式和学习方式创新2.实验创新（1）实验装置创新（2）实验材料处理创新（3）实验检测方法创新（4）实验统计和分析方法创新（5）4个实验的实际操作步骤探究模型1.由于我校及哈市其他学校对于本实验从未做过分组实验，往往采用讲解或观看视频方式进行。2.由于本实验是开放性实验。根据实验室现有条件，很难在实验室进行全校学生分组实验。3.面对新课程，高一学生生物课时紧张，如何提高实验课课堂效率，才能保证一节课内探究完成本实验，而不是简单模仿操作。4.通过项目化学习方式对实验进行探究，摸索可行的实验条件，为进一步开展全校1000多学生分组实验做准备。探究环境因素对光合作用强度的影响光照强度组二氧化碳浓度组光质组阳生阴生组外因内因1基于问题——学习模式的确定分组思维导图组2动手实践——项目实施为期1周提出问题作出假设设计实验方案进入实验室实验数据处理分析形成项目结果学生合作讨论，教师给予指导研读教材观看视频、虚拟实验组内分工不易下沉不下沉易贴壁2动手实践——项目实施光照强度组问题？农园和中草药园发现问题：1.几乎所有叶片，抽气后下沉率较低2.放入碳酸氢钠溶液中，不易下沉3.像南瓜和商陆的叶子下表皮相对纤维素多，不易打孔，且非常容易粘到针筒。4.绿萝的叶脉太多5.芍药的叶片也不易打孔。6.换抽气泵效果会好，但学生体验不到打孔和抽气的过程。南瓜商陆菠菜芍药绣球绿萝认知冲突叶片全部下沉！偶然？故事？冰箱4℃处理一段时间。室温不做处理叶圆片直径7mm,60ml针筒冷处理后低温下植物调节原理——密度变大可能原因：1.自由水减少、结合水增多2.呼吸减弱消耗减少.有利于糖分等的积累，可增加细胞液浓度。3.细胞膜受损气体溢出较快4.低温时，可溶性糖等的含量增加5.也可能因为当时做实验为室温30度，可能气温高气体不易溢出。进一步研究原因：对叶圆片进行抽气处理问题：针筒如果用20ml时则叶圆片容易贴壁？防止叶片贴壁，选择50或60ml的针管效果好，7mm光照强度小组——汇报低温处理和抽气研究视频模拟教材实验再次产生认知冲突叶圆片不能均匀受光光照强度不够距离梯度过大，组间干扰灯管也会产生温度实验效果差3思维碰撞——成果交流问题？改变实验装置1.暗室教室变成暗室或做个暗室2.如何改变光照条件改变灯的瓦数

调节灯的频率（原有实验室条件无法改变，重新买较贵）改变实验装置1.暗室教室变成暗室或做个暗室——纸盒还是木盒2.如何改变光照条件改变灯的瓦数（换灯泡）

调节灯的频率（原有实验室条件无法改变，重新买较贵）师生一起研讨师生一起研讨显微镜装置改造学生介绍实验装置实验创新实验装置的改进5W灯泡、灯头、插座、电线共计15元。分组实验：540元改造完毕。照度范围广，5WLED灯，600——30000LUX叶圆片受垂直光照方便调节灯与叶片之间的距离。侧面观察保护视力可探究光照强度、二氧化碳浓度、光质、阴生阳生植物等影响省钱，废物再利用。环保。光照强度大，聚光效果好，发热量低。通过灯的高度调节光照强度，调节范围在0——17CM之间，过高就没有实际价值了，这样可以让叶圆片接受均匀光。另外可以用调换灯泡来调节光质。装置改造过程视频4层层深入——探究异常光照强度组问题：教材中的光照强度设为强、中、弱，我们如何设置灯和叶圆片的距离？多远的距离效果最好？学生活动视频6光照强度组汇报改造后的。5cm,5min,100%上浮10cm,7min,100%上浮15cm,10min,100%上浮叶圆片上浮视频装置改进后实验视频学生根据统计数据，再次发现问题问题：对各种叶片进行实验，发现阴生植物绣球效果更好？怎么选择？问题：全部上浮时间差异较大。开始上浮时间差异也比较大，只有半数上浮时间相对稳定？问题：另外几片上浮的时间间隔很大。而且常常伴随叶圆片竖起或不上浮的现象发生？4层层深入——探究异常根据统计数据再次引发认知冲突学生活动视频7光照强度组汇报改造后的。上浮时间菠菜芍药绿萝绣球第1片叶2分29秒4分42秒1分46秒20秒第2片叶3分24秒6分16秒2分33秒22秒第3片叶3分27秒6分34秒3分07秒35秒第4片叶3分30秒6分38秒3分07秒43秒第5片叶3分32秒6分40秒3分08秒52秒第6片叶3分43秒6分42秒3分39秒53秒第7片叶3分50秒6分49秒3分43秒57秒第8片叶4分20秒6分51秒3分44秒1分14秒第9片叶4分44秒6分52秒3分45秒1分21秒第10片叶4分59秒6分59秒3分46秒1分22秒寻找实验对象（室温25℃

，距离灯5cm冷处理后，2%NaHCO3)阳生阴生阳生阴生由于全校学生1000人左右进行分组实验，需要实验材料较多，从经济角度和容易采买角度考虑，菠菜观察上浮时间距离台灯5cm2%NaHCO3距离台灯10cm2%NaHCO3距离台15cm2%NaHCO3第1片叶2分29秒2分36秒4分29秒第2片叶2分35秒2分52秒4分40秒第3片叶2分42秒3分51秒6分39秒第4片叶2分59秒4分29秒8分03秒第5片叶3分12秒4分30秒8分48秒第6片叶3分43秒5分01秒8分55秒第7片叶3分50秒5分29秒9分29秒第8片叶4分20秒6分07秒9分54秒第9片叶4分44秒6分35秒10分13秒第10片叶4分59秒7分12秒13分40秒寻找实验对象（室温25℃

，冷处理后，2%NaHCO3)实验时间合理实验数据科学菠菜不下沉不下沉的原因：通过数码显微镜观察两个叶片结构不同。没有下沉的叶片含有叶脉部分较大。而上浮最慢的叶片含有部分小叶脉。学生从物理学和生物学知识结合的角度进行了解释。无叶脉组织空隙明显减小叶柄处——叶边缘内部结构观察10/20上浮时间距离台灯5cm1%NaHCO3距离台灯5cm1.5%NaHCO3距离台5cm2%NaHCO3第1片叶5分03秒3分39秒2分36秒第2片叶5分06秒3分48秒2分52秒第3片叶5分20秒4分16秒3分51秒第4片叶5分32秒4分22秒4分29秒第5片叶5分39秒4分45秒4分30秒第6片叶6分38秒5分10秒5分01秒第7片叶6分41秒5分18秒5分10秒第8片叶7分13秒5分44秒5分17秒第9片叶8分37秒5分53秒5分35秒第10片叶9分01秒6分25秒7分12秒寻找实验对象（室温25

℃

，距离灯5cm冷处理后)实验时间合理实验数据科学菠菜研究实验的具体操作步骤4层层深入——探究异常二氧化碳浓度组问题：利用叶圆片进行二氧化碳浓度实验时，设定二氧化碳浓度为0，1%，2%，3%，4%，5%发现：叶圆片在3%，几乎不下沉，4%，5%中不沉？

学生活动视频8，探究二氧化碳浓度实验过程。二氧化碳小组，最后设定浓度梯度实验二氧化碳组研究视频4层层深入——探究异常光质组问题：由于LED灯瓦数低，灯和叶圆片之间的距离多少合适？选择什么颜色的灯？

植物工厂4层层深入——探究异常阳生阴生组上浮时间菠菜芍药绿萝绣球第1片叶2分29秒4分42秒1分46秒20秒第2片叶3分24秒6分16秒2分33秒22秒第3片叶3分27秒6分34秒3分07秒35秒第4片叶3分30秒6分38秒3分07秒43秒第5片叶3分32秒6分40秒3分08秒52秒第6片叶3分43秒6分42秒3分39秒53秒第7片叶3分50秒6分49秒3分43秒57秒第8片叶4分20秒6分51秒3分44秒1分14秒第9片叶4分44秒6分52秒3分45秒1分21秒第10片叶4分59秒6分59秒3分46秒1分22秒阳生阴生阳生阴生阳生植物和阴生植物的区别分光光度计测定4层层深入——探究异常绿萝和菠菜的叶绿素a/叶绿素b的比值测定方法吸光度A663（叶绿素a）吸光度A645（叶绿素b）绿萝菠菜绿萝：叶绿素a/叶绿素b=0.94

0.94<1.78菠菜：叶绿素a/叶绿素b=1.78光适应过程光适应过程（4g黑藻，室温25，距离灯5cm，5%NaHCO3)条件由弱光——强光由弱光移到强光定性实验到定量实验研究——氧气传感器法光适应过程改进：实验前将黑藻放在有光的地方放置。加入碳酸氢钠后，测量时间在5分钟后开始测量时间5分钟（避免二氧化碳不足）碳酸氢钠浓度用5%的效果较好统计数据分析各组间数据走势相同但具体数值不同的原因。继续探究的问题：1.我们的实验是否会出现光饱和点，二氧化碳饱和点？2.光饱和点和二氧化碳饱和点产生的原因？3.我们测量的是净光合速率，总光合速率的测量方法？思维导图组（1）黑藻水生植物可以代替菠菜吗？为什么要选用菠菜呢？（2）菠菜不同部位的叶片发育程度是否相同，光合作用强度是否相同，是否需要考虑？（3）叶子为什么圆片，正方形可以吗？（4）叶片打孔操作问题（叶脉，打的时候是否偏离。打孔时是否使叶片破碎？）（5）叶片气体去除过程各组的抽拉次数，操作情况是否一致（6）光照强度的强中弱，与灯之间距离多远为标准，会出现光合作用强度不再增加（光饱和点现象吗）（7）同一时间段如何控制台灯光照的影响？（8）烧杯中加入蒸馏水还是清水？（9）吹气二氧化碳浓度不可控，是否含有氧气？（10）碳酸氢钠加入多少浓度合适？（11）温度能否影响实验结果？怎么控制？（12）对实验结果的统计，如何做到大数据分析，更加接近真实值？（13）我们能在定性实验的研究基础上进行定量研究吗？全班同学的问题5推陈出新——实验设计与创新点视频、虚拟实验等学习知识课前》自由分组项目落实》成果汇报交流分享认知冲突探究实质总结方法构建模型组内组间自评互评进一步探究课后课中》》》项目讨论方案实验探究进行传统实验人员分工显微数码成像技术NOBOOK虚拟实验室氧气传感器分光光度计调查问卷经验交流基于“真实问题情境”的“学”与“用”有机结合的项目化实验探究学习模式本堂课，课前的时候利用视频，虚拟实验等途径学习知