探究實驗：二氧化碳是光合作用必需的原料嗎

秦佑華（新疆阿克蘇地區庫車縣第三中學，新疆 庫車　842000）

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探究實驗：二氧化碳是光合作用必需的原料嗎

秦佑華
（新疆阿克蘇地區庫車縣第三中學，新疆 庫車842000）

摘要：通過實驗探究，明確光合作用的原料，能進一步認識到光合作用的意義，即吸收空氣中的二氧化碳。采用小組實驗，讓學生積極參與探索知識的發生過程，培養學生嚴謹求實的科學態度。

關鍵詞：探究；光合作用；二氧化碳；原料

一、教材分析：《二氧化碳是光合作用必需的原料嗎》是《生物學》人教版七年級上冊第三單元第五章《綠色植物與生物圈中的碳-氧平衡》中的一個探究實驗，本實驗是在明確光合作用產物的基礎上，通過實驗探究，明確光合作用的原料。學生通過對實驗的探索分析，能進一步認識到光合作用的意義，即吸收空氣中的二氧化碳。

二、學情分析：七年級的學生比較活潑，好奇心強，采用小組實驗，讓學生積極參與探索知識的發生過程，培養學生探究的積極性，形成嚴謹求實的科學態度。

三、教學目標。

（一）知識與能力：通過探究實驗，檢驗二氧化碳是否是光合作用必需的原料，得出相關的知識或結論；嘗試完成實驗，掌握操作技能。（二）過程與方法：通過探究實驗設計的培養及實際操作能力的訓練，培養學生設計簡單實驗的能力，體驗探究的一般過程，學習控制變量和設計對照試驗。（三）情感、態度與價值觀：通過該實驗，培養學生實事求是的科學態度和一絲不茍的探究精神。

四、教學重點：探究二氧化碳是否是光合作用的原料。

五、教學難點：學習控制實驗變量和設計對照試驗。

六、教法：課標要求教師從灌輸現成知識轉變為共同構建知識，從提供標準答案轉變為共同尋求新知，教師從知識的主導者轉變為學生學習的合作者。所以我采用了課前指導分組活動、課中適時點撥引導，力求將課堂還給學生。

七、學法指導：課標更注重學生學習方式的轉變，使學生從被動接受轉變為動手動腦、主動參與，繼而由知識的容器轉變為鮮活、生動的個體。因此，我采取課前預習導學，課中引導學生合作探究的方式，最大限度地發揮他們學習的主動性，成為課堂的主人。

八、課前準備。（一）材料用具：2盆生長旺盛的天竺葵、酒精、碘液、大燒杯、小燒杯、培養皿、酒精燈、三腳架、石棉網、鑷子、滴管、火柴、蒸餾水、25%的氫氧化鈉溶液等及無色透明的塑料薄膜、鐵絲、鉗子。（二）把天竺葵在暗處放置2～3天。然后依據植株大小用鐵絲做成矩形框架，鐵絲框架體積是植株體積的兩倍左右，然后用透明塑料薄膜甲、乙包裹，在透明的塑料薄膜甲、乙中分別放置一個大燒杯，甲裝置的燒杯中倒入200mL 25%的氫氧化鈉溶液，乙裝置的燒杯中倒入200mL蒸餾水，扎緊薄膜。將植株搬至陽光下光照一段時間，讓其進行光合作用。（三）教師課前指導學生的分組活動。（四）課前發放“預習導學”，請同學們搜集資料，小組共同合作，用準確的語言完成“預習導學”。

九、教學過程：（一）學生按照課前的分組，在實驗室指定的位置就座。（二）提出問題：二氧化碳是光合作用必需的原料嗎？（三）做出假設：假設二氧化碳是光合作用必需的原料，那么沒有二氧化碳，植物就不能進行光合作用。實驗變量：二氧化碳。（四）實驗方案設計。

1.集思廣益，合作探究。每個組選出的代表，首先展示課前完成的“預習導學”中的任務，隨后闡述實驗設計思路，并進行講解。其間，如果其他組的同學覺得不完整，可以進行補充。

2.經討論，師生共同設計的實驗方案如下：（1）將2盆生長旺盛的整株植株放在黑暗處2～3天，這樣植株進行充分的呼吸作用，消耗掉葉片中原有的淀粉等有機物，以免影響實驗結果的可靠性。（2）依據植株大小用鐵絲做成矩形框架，鐵絲框架體積是植株體積的兩倍左右，然后用透明塑料薄膜甲、乙包裹，在透明的塑料薄膜甲、乙中分別倒入200mL 25%的氫氧化鈉溶液（吸收二氧化碳），200mL蒸餾水（不能吸收二氧化碳），扎緊薄膜。將植株搬至陽光下光照一段時間，讓其進行光合作用。氫氧化鈉溶液吸收甲袋中的二氧化碳，其中的葉片不能進行光合作用。這樣就與乙袋（其中葉片能進行光合作用）形成了對照。（3）在經過一段時間的光合作用后，然后從甲、乙裝置的天竺葵上，各取一片葉。把葉片分別放入盛有酒精的兩個小燒杯中，隔水加熱，使葉片含有的葉綠素溶解到酒精中，葉片變成黃白色。用清水漂洗葉片，再把兩片葉片分別放到培養皿里，向葉片滴加碘液。稍停片刻，用清水沖掉碘液，觀察葉色的變化.

3.實驗現象預測：從實驗裝置甲、乙中各取一片葉，分別用碘液處理，你認為哪個裝置中葉片不變藍？

預測的依據：

A.若光合作用不需要二氧化碳，甲、乙裝置中的天竺葵就都能夠進行光合作用。各取一片葉，經處理后滴碘液，甲、乙裝置中的葉片都變藍。B.若光合作用需要二氧化碳，甲裝置中沒有二氧化碳，所以不能進行光合作用。乙裝置可以進行光合作用，制造淀粉。各取一片葉，經處理后滴碘液，甲裝置中的葉片不變藍，乙裝置中的葉片變藍.

4.真實實驗現象記錄與分析：

編號　　現象甲乙

分析討論交流：學生對實驗現象進行分析和討論，教師要及時做出反饋和鼓勵，共同總結出實驗結論。

5.實驗結論：在用氫氧化鈉溶液吸收掉二氧化碳的甲裝置中，植物葉片碘液顯色不變藍，沒有產生有機物淀粉，而在有二氧化碳的乙裝置中植物葉片碘液顯色變藍，產生了有機物淀粉。證明在有二氧化碳的裝置中植物進行了光合作用.，從而證明二氧化碳是植物進行光合作用的必需的原料。

十、點撥與啟發：夢幻般的技術。

人類正在研究如何緩解溫室效應，豐田中研首席研究員梶野勉說：“證實了只使用陽光、水、二氧化碳就可以合成有機物，意義深遠。除此之外，國家的沙漠地區建設工廠設施，使用藻類等植物，利用水和二氧化碳合成燃料的技術也在朝著實用化發展。這些研究將有助于推動人工光合作用研究的發展?！?/p>

十一、指導學生完成實驗報告。

十二、 實驗結束后，清理實驗室衛生。

十三、反思總結。

（一）實驗設計改進之處：1.本實驗用塑料薄膜套住整株植株進行實驗，操作簡單易行；2.整株植株能提供較多的葉片滿足分組實驗的使用。

（二）實驗注意事項：塑料薄膜的封口要扎緊；甲裝置的燒杯內液體有腐蝕性，小心操作，盡量不要讓燒杯內的液體流出。如流出，請立刻請老師處理。

（三）實驗結束后，各小組通過匯報交流本組的實驗現象。實驗中不可避免地出現一些問題及誤差，抓住此契機，我引導大家就這些問題共同討論、解決。

中圖分類號：G633.8

文獻標識碼：A

文章編號：1671-864X（2016）06-0228-01