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1、光合作用释放氧气需要二氧化碳的实验改进尹玉美阜阳市第十五中学一、使用教材北师大版(2011)七年级上册生物学第五章绿色开花植物的生活方式第一节光合作用二、实验创新课本实验-“检验光合作用释放氧气”是用金鱼藻作为实验材料，用排水集气法收集氧气，再用带火星的木条进行检测。但是在实践教学中我发现试管倒扣过程操作不方便，移出水面时容易漏气导致实验失败；收集1/2管气体需要数小时，且只能演示一次，不能重复使用；实验演示受天气限制只能晴天进行，阴雨天气无法开展。针对以上问题，我对本实验做了如下改进：使用氧气传感器代替气体收集的过程，可解决试管移出水面漏气问题；能连续在不同班级重复使用；氧气传感器很灵敏，几
2、分钟即可看到氧气变化；还能利用信息技术实现实验数据的可视化呈现和解读；同时利用补光灯克服天气限制，使实验时间具有灵活性。“验证光合作用需要二氧化碳”的实验是选择两个天竺葵类似枝条放在密闭广口瓶中，一瓶内放入氢氧化钠溶液吸收二氧化碳，另一瓶以等量清水作对照，光照一段时间后，用碘液检验叶片是否变蓝来验证植物进行光合作用。整个实验暗处理2-3d,光照2-3h,水浴加热脱色10-20min,实验所需时间太长；实验所用试剂氢氧化钠具有腐蚀性，存在安全隐患；实验也受天气限制；而且实验装置复杂，装置很难完全被密封，导致实验现象不明显，实验成功率低。于是我对本实验装置进行了如下改进：将两个实验改为一个实验,使
3、用同一套装置，两个传感器分别测量氧气量的变化和二氧化碳量的变化，有效提高了教学效率；使用PH传感器实时检测水中二氧化碳量的变化（由于学校实验室条件有限，没有溶解二氧化碳传感器，二氧化碳溶解在水中的越多，PH值越小，反之则越大）；将演示实验改为学生分组探究实验，激发了学生的学习兴趣，提高了学生的科学素养和创新精神；改进后的实验现象更加明显，所需时间短，成功率较高。三、实验教学目标获得二氧化碳是光合作用的原料，氧气是光合作用的产物的基础知识；尊重事实证据，能够运用分析数据的思维方法解决实际问题；认同生物学是一门实验科学，同时需要多学科知识的支持；初步领会生物科学探究的一般方法并养成实事求是的科学态
4、度。四、材料用具补光灯带输液器的碳酸饮料凉白开水草塑料水槽带探头的盖子PH传感器氧气传感器胶带传导线平板美工刀五、实验原理1、氧气不易溶于水，少量氧气即达到饱和，多余的氧气以气泡的形式冒出水面，增加空气含氧量，可用氧气传感器实时测量。2、常温常压下二氧化碳可以溶解在水中，饱和二氧化碳水溶液的PH值约为5.6。若水的PH值变大，则说明二氧化碳在水中的量减少。六、实验教学过程：（一）情境引入用学生自己发现的问题为切入点，引出本节课的探究问题，激发学生多观察身边生物学现象，做个有心人。视频1推测：水草进行光合作用吸收二氧化碳放出氧气。（-）探究水草进行光合作用吸收二氧化碳放出氧气提出问题：水草进行光
5、合作用真的需要二氧化碳放出氧气吗？做出假设：是的通过问题引导学生理清实验思路并设计实验方案，培养学生逻辑思维能力和实验探究能力。探究一：探究植物进行光合作用会释放氧气通过师生一问一答的形式，共同解决实验中可能出现的困难。氧气传感器：可以通过自身前后对照实时监测氧气量的变化视频2探究一：探究植物进行光合作用需要二氧化碳通过师生一问一答的形式，共同解决实验中可能出现的困难。溶解二氧化碳传感器：实时监测溶解二氧化碳量的变化（分析PH和溶解二氧化碳之间的关系，解释了PH传感器实时监测溶解二氧化碳量变化的原因）视频3引导学生思考：能否通过一个实验来同时探究两个问题呢？根据学生的回答以及前面的分析过程，由
6、学生总结实验材料：植物、二氧化碳、光、PH传感器、氧气传感器，养成从生活用品中筛选出更适合的实验材料的习惯。（三）理清思路后，分小组讨论制定实验步骤并按照步骤实施实验制定实验步骤；实施实验：1、摇晃饮料，借助输液器向凉白开内充入二氧化2、实验植物放入实验水槽；3、密封实验水槽；4连接数据采集电路；5、采集实验数据（四）小组代表汇报实验成果分小组汇报实验现象：氧气曲线图波动上升（氧气的量越来越多）PH曲线图也是波动上升（二氧化碳的量越来越少）。（五）得出结论：水草光合作用需要二氧化碳，产生氧气。视频金鱼藻；视频氧气的变化；视频PH的变化七、教学反思和自我评价1、七年级的学生好奇心强，喜欢自己动手，但实验思维和动手能力还需加强，所以我将演示实验改为探究实验。2、通过分析PH和溶解二氧化碳的关系，使学生对化学的学习充满期待，实现跨学科融合。3、用雪碧为实验提供二氧化碳，让生物学的学习更加生动有趣，贴近生活。
