“植物光合作用的實質”驗證性實驗的教學反思

鄭雁

光合作用是初中生物課標中的50個重要概念之一，而該概念又是概念教學中的重點和難點。課本中通過3個驗證性實驗闡述光合作用的概念，分別驗證“植物光合作用的實質”——產生淀粉，產生二氧化碳，需要氧氣。

尤其是“光合作用的實質——綠葉在光下制造淀粉”的經典實驗，無論實驗設計思路和操作流程都非常復雜，結果分析對學生的思維要求也較高，故該內容對教師的專業水平和教學能力要求很高，很多教師在教學過程中很難把握重難點、操控教學流程和節奏。筆者根據十多年實驗室參與實驗教學的經驗，總結出一套行之有效且教學效果顯著的課堂教學流程。

1 教學設計

教學設計從學生的興趣和知識儲備出發，要讓學生真切地“看見”光合作用產生淀粉的過程，對光合作用產生淀粉有切身感受。然后教師依次發問，讓學生初步建立實驗設計的思路，最后完成實驗過程。通過生生互動（小組討論）和師生互動（教師引導），可以最大限度地面向全體學生，讓每位學生充分參與課堂討論，教師進一步點撥和總結，最終突破重難點，充分掌握實驗設計思路和過程，理解光合作用的實質。

能力培養方面，教師要以該實驗的設計過程為載體，旨在引導學生對實驗的探究，使學生自主建立光合作用的模型，掌握控制實驗變量、設置對照實驗和選擇實驗材料等規則，進而能創造性地設計實驗進行科學探究，領悟科學精神，提高學生的生物科學素養。

通過本節的學習，學生可以了解光合作用是生物圈中有機物的根本來源，從理論上認識到綠色植物光合作用的重要性，為培養愛護綠色植物和珍惜糧食的情感方面打下理性知識的基礎。

驗證實驗：植物光合作用的實質——綠葉在光下制造淀粉。

2 教學流程

在實驗設計過程中，教師提出問題，創設矛盾，學生小組討論解決矛盾；教師再提出問題創設矛盾，學生小組討論解決問題……反復循環，最終理解并設計出該實驗的流程。

教師：光合作用產生淀粉，葉片中產生的淀粉用肉眼能看見么？如何才能看見？檢測方法是什么？

學生小組討論得出：淀粉遇碘液變藍。

教師演示，直接向葉片上滴加碘液，并提問變藍了沒有？碘液能否進入葉片？如何解決？

教師提示：碘液能否進入活細胞？如果染色成功，藍色能否顯示出來，為什么？如何解決？

學生小組討論得出：酒精脫色，既能殺死葉片細胞，讓碘液進入葉片細胞中，又能使葉片中的葉綠素溶于酒精，葉片脫色顯示本來的灰白色。

教師演示實驗，驗證學生的結論。

教師發問：若看見了葉片顯藍色，是否能說明淀粉是綠葉光合作用產生的，而不是葉片中本來就有的？如果不能，說明原因，怎樣解決呢？

學生小組討論。

教師歸納并提示：只要我們去掉葉片中原有的淀粉，就能說明淀粉是綠葉光合作用產生。如何去掉葉片中原有的淀粉？

學生小組討論，教師點撥，師生歸納總結：暗處理，消耗掉葉片中原有的淀粉。

教師：葉片中原有的淀粉被消耗掉，要不要檢測？

教師：通過酒精脫色碘液染色進行檢測，這片葉片能不能再使用了？能不能再進行光合作用產生淀粉？我們如何解決這個問題。

學生小組討論，教師點撥，師生歸納總結設計實驗的重要原則：部分遮光，形成對照實驗。

教師：難道我們不怕天竺葵未遮光部分光合作用制造的淀粉，運到遮光部分么？

教師強調實驗中選材的重要性：天竺葵是陰生植物，葉片薄，葉脈不發達，運送有機物速度緩慢。所以，光照0.5～1 h，未遮光部分光合作用制造的淀粉未運到遮光部分。光照的時間不能太長，但能不能太短？原因是什么？

學生：光照時間不能太長，太長未遮光部分光合作用制造的淀粉運到遮光部分，檢測時葉片全部顯藍色；光照時間不能太短，太短未遮光部分光合作用還沒制造淀粉，檢測時葉片均不顯藍色。

教師：既然，我們的設計思路明確了，實驗過程能不能寫出來呢？下列問題能不能解決？

教師利用課件展示已解決和待解決的問題：

（1） 根據實驗設計思路，說出該實驗的步驟。

（2） 為什么要暗處理？暗處理的時間能不能太短？

（3） 部分遮光的目的是什么？

（4） 光照的目的是什么？為什么要對光照的時間進行控制，光照時間過短和過長會對實驗造成什么影響？

（5） 酒精脫色的目的是什么？為什么要進行水浴加熱而不是直接給酒精加熱？

（6） 酒精脫色后要將葉片在清水中漂洗，滴加碘液染色后，也要將葉片進行漂洗，兩次漂洗的目的分別是什么？

學生思考解決這些問題后，教師演示實驗后三步：取下紙片、酒精脫色和碘液染色。并要求學生觀察實驗現象，并對實驗結果進行分析：

（1） 取下黑紙片，遮光的部分和未遮光的部分顏色上有沒有什么明顯的變化？

（2） 酒精脫色的過程中，葉片的顏色如何變化？酒精的顏色呢？

（3） 碘液染色后，看到什么現象？

（4） 若整個葉片全部被染成藍色，試分析主要原因是什么？若整個葉片未被染成藍色，主要原因是什么？

3 課堂小結，并寫出板書

植物光合作用的實質——綠葉在光下制造淀粉。

（1） 檢測：碘液遇淀粉變藍。

（2） 實驗過程：① 暗處理；② 部分遮光；③ 照光；④ 取下黑紙片；⑤ 酒精脫色；⑥ 碘液染色。

（3） 實驗結果：未遮光部分顯藍色。

（4） 實驗結論：綠葉光下光合作用制造淀粉。

（5） 結果分析：① 葉片全染成藍色——暗處理時間不足；照光時間過長。

② 葉片未染上藍色——光照時間不足；葉片全遮光。

4 課堂評價

[習題]下面是探究“綠葉在光下制造淀粉”的實驗步驟，請按要求作答：

① 照光 ② 部分遮光 ③ 暗處理 ④ 取下黑紙片 ⑤ 碘液染色 ⑥ 酒精脫色

（1） 該實驗的正確順序是 ；

（2） 部分遮光的目的是 ，暗處理的目的是

；

（3） 碘液染色后，看到的現象是 ，因此我們得出實驗結論 ；

（4） 除了部分遮光失敗原因外，若整個葉片被染成藍色，最可能的原因是

；若整個葉片未被染上藍色，最可能的原因是

；

（5） 你能寫出光合作用的反應式么？

。

5 分析與反思

教師在對教學內容進行充分理解和準備的同時，精心營造一個民主、寬松、和諧的學習氛圍，最大限度地激發學生的學習興趣和求知欲望，讓學生主動、積極地參與課堂教學。教學的主體是雙主體，既是教師，也是學生。只要雙主體進行充分、流暢和有效的交流，這樣的實驗教學才會高效。

蘇霍姆林斯基說：“人的內心有一種根深蒂固的需要——總感到自己是一個發現者、研究者、探索者，在學生的精神世界中，這種需要更為強烈。”教師放手課堂，積極引導學生參與課堂。在設計和進行實驗的過程中，教師指出問題，學生研究問題、解決問題甚至產生新的問題。學生全身心地投入學習，既有自主思維，也有團隊合作，充分調動了學生的積極性，鍛煉了學生的動手操作、動眼觀察、動腦思考的能力，還適度地增加生物課堂的趣味性和學科魅力。

這種實驗課的課堂設計模式、板書設計模式和課堂評價模式具有推廣性。筆者認為也適用于其他驗證實驗，如植物光合作用的實質——綠葉在光下產生氧氣，植物光合作用的實質——綠葉在光下吸收二氧化碳，植物呼吸作用的實質——植物呼吸作用產生二氧化碳和植物呼吸作用的實質——植物呼吸作用需要氧氣等。這種教學能大大提高課堂效率和教學效果，成為一種行之有效的實驗課的教學模式。q