一節(jié)生物實(shí)驗(yàn)課的設(shè)計(jì)與思考

國紅

生物學(xué)是一門系統(tǒng)性很強(qiáng)的學(xué)科，它與實(shí)踐緊密相連，側(cè)重于知識的理解與應(yīng)用。初中生接觸生物學(xué)時間較短，如何提高學(xué)習(xí)興趣、激發(fā)求知欲是迅速讓學(xué)生進(jìn)入角色的關(guān)鍵。生物實(shí)驗(yàn)的趣味性和實(shí)踐性，是生物學(xué)習(xí)的重要一環(huán)，可以極大地提高學(xué)生的興趣和科學(xué)探究能力。下面以《探究光合作用條件及產(chǎn)物實(shí)驗(yàn)》為例，介紹一下我對初中生物實(shí)驗(yàn)課的設(shè)計(jì)與思考。

綠色植物的光合作用是生物圈中最基本的物質(zhì)和能量代謝，它真實(shí)顯示出生態(tài)系統(tǒng)的自主性和高度有序性，是初中生物的重點(diǎn)和難點(diǎn)。根據(jù)新課標(biāo)的要求，讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)來探究光合作用的條件、原料和產(chǎn)物，初步形成光合作用的概念，即綠色植物利用光能，把二氧化碳和水合成儲存能量的有機(jī)物，并釋放出氧氣的過程。教材中有關(guān)光合作用的實(shí)驗(yàn)有三個，分別是綠葉在光下制造淀粉的實(shí)驗(yàn)、光合作用需要二氧化碳的實(shí)驗(yàn)和光合作用產(chǎn)生氧氣的實(shí)驗(yàn)。如果按教材順序分開探究的話，不利于學(xué)生對光合作用的整體認(rèn)識，也比較費(fèi)時費(fèi)力。

為了便于學(xué)生系統(tǒng)掌握光合作用知識，我對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了調(diào)整，把光合作用作為一個整體設(shè)計(jì)了一個簡單直觀的對照實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生同時探究光合作用的條件是否有光照和二氧化碳，能否產(chǎn)生淀粉和氧氣。同時啟發(fā)學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)，啟迪學(xué)生的思維。

一、教學(xué)目標(biāo)

（一）知識目標(biāo)

1.探究光是否是光合作用的條件。

2.探究二氧化碳是光合作用的原料。

3.檢驗(yàn)光合作用制造了淀粉釋放出氧氣。

重點(diǎn)：領(lǐng)悟?qū)φ諏?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原則與方法。

（二）能力目標(biāo)

培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題、解決問題的能力，引導(dǎo)學(xué)生逐步學(xué)會生物探究的方法。（難點(diǎn)）

二、教學(xué)資源

（一）課堂上資源

多媒體。

（二）學(xué)生課前準(zhǔn)備

個人自學(xué)并在教師指導(dǎo)下以小組為單位進(jìn)行課前準(zhǔn)備。

（三）教學(xué)器材

槐樹枝葉、大號一次性注射器、一次性輸液器、小燒杯、恒溫水浴鍋、溴百里香酚藍(lán)、酒精、培養(yǎng)皿等。

三、教學(xué)思路設(shè)計(jì)

本實(shí)驗(yàn)的獨(dú)到之處有內(nèi)容的整合，還有裝置的設(shè)計(jì)和化學(xué)反應(yīng)的巧妙利用。

1.裝置設(shè)計(jì)：輸液用一次性注射器，利用輸液器最前端制成了一個連通裝置。

這個裝置的巧妙之處在于：

（1）注射器透光，葉片在裝置中光合作用，直接觀察變化。

（2）注射器很方便的排凈空氣，并簡單實(shí)現(xiàn)密封，產(chǎn)生的氧氣容易收集。

（3）通過連通裝置簡單方便地向注射器中推入氣體和液體，注射器上的刻度實(shí)現(xiàn)加入物質(zhì)的準(zhǔn)確定量，很好地控制實(shí)驗(yàn)變量，讓對照實(shí)驗(yàn)的結(jié)果更準(zhǔn)確。

2.化學(xué)反應(yīng)的巧利用：溴百里香酚藍(lán)（BTB）這種酸堿指示劑無毒且不會對植物造成傷害，在酸性環(huán)境呈黃色、堿性環(huán)境呈藍(lán)色。首先在兩個注射器中分別計(jì)入等量的清水和葉片，排凈空氣，

然后加入等量BTB，此時液體呈淡藍(lán)色。接下來利用白醋和食用堿在另一個注射器中制備二氧化碳，并通過連通裝置通入之前的注射器，由于二氧化碳的存在，溶液變?yōu)榈S色。密封后做好標(biāo)記，一個放入光照下一個放入黑暗中形成對照。如果二氧化碳被消耗，液體顏色會再次發(fā)生變化。BTB顯色法簡單直觀，能夠讓學(xué)生直觀感受到二氧化碳是否被利用。

四、教學(xué)過程設(shè)計(jì)

（一）課前活動

1.自主學(xué)習(xí)（激發(fā)學(xué)生的好奇心）

（1）回顧綠色植物是生物圈的生產(chǎn)者，思考：綠色植物在什么條件下制造什么有機(jī)物呢？

（2）自學(xué)海爾蒙特實(shí)驗(yàn)，思考：他所忽視的內(nèi)容是什么？

（3）自學(xué)普利斯特利實(shí)驗(yàn)，思考：該實(shí)驗(yàn)說明了什么問題？

2.小組合作交流（激發(fā)學(xué)生的求知欲和創(chuàng)造欲）

（1）綠色植物增加的質(zhì)量除了水還有空氣中的什么成分？

（2）植物更新空氣過程中，氣體成分發(fā)生了什么變化？

3.小組活動（教師巡視并及時指導(dǎo)）

（1）如何利用生活中簡單物品制備二氧化碳？

（2）四人一小組設(shè)計(jì)對照實(shí)驗(yàn)并觀察液體顏色變化。

（二）課堂教學(xué)

1.合作交流

課前活動中所觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、準(zhǔn)備過程中存在的問題。教師巡堂進(jìn)一步了解小組活動情況。

2.展示反饋

兩個典型小組展示課前活動結(jié)果，臺下小組提問或幫助分析問題，一起討論實(shí)驗(yàn)結(jié)論或商討解決辦法。教師作為首席學(xué)生參與到討論中，做好引導(dǎo)和點(diǎn)撥。展示的內(nèi)容有：

（1）液體顏色變化。（光照組液體顏色又變?yōu)榈{(lán)色）

（2）用剛熄滅的火柴檢測氧氣。（光照組火柴復(fù)燃，黑暗組不復(fù)燃）

（3）分析對照實(shí)驗(yàn)，討論光照是否為光合作用的條件。

其他未展示的小組也進(jìn)行驗(yàn)證和討論，教師隨堂指導(dǎo)。

通過交流討論得出：光照組火柴復(fù)燃，說明綠色植物光合作用產(chǎn)生了氧氣；而對比之下黑暗組不復(fù)燃，說明光照是光合作用的條件；同時光照組液體變?yōu)榈{(lán)色，說明二氧化碳被消耗，也就是說明光合作用需要二氧化碳。

3.小組合作

檢驗(yàn)光合作用是否產(chǎn)生淀粉。光照組和黑暗組分別取一個葉片進(jìn)行酒精隔水加熱脫色，此時全班用到的酒精燈數(shù)量較多，且水沸后存在不安全性，我們用恒溫水浴鍋進(jìn)行集體加熱。

教師做好指導(dǎo)，在等待加熱的過程中，讓學(xué)生討論有關(guān)問題，最后學(xué)生展示結(jié)果，得出結(jié)論：綠葉光合作用能夠產(chǎn)生淀粉。

4.整合提升

（1）學(xué)生小結(jié)。（2）小組合作交流：一盆銀邊天竺葵，如何來探究光合作用的場所？進(jìn)一步提高學(xué)生探究能力并加強(qiáng)對實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)的重視。

五、收獲及幾點(diǎn)思考

1.初中生物實(shí)驗(yàn)力求簡單直觀，充分利用生活中材料，啟發(fā)學(xué)生隨時隨地進(jìn)行觀察與思考，理論與實(shí)踐相結(jié)合。

2.要根據(jù)學(xué)生實(shí)際和教材編排特點(diǎn)進(jìn)行合理變通，有利于充分發(fā)揮學(xué)生的主體性和主觀能動性。

編輯 王團(tuán)蘭