微課“探究光照強度對光合作用強度的影響”的實驗改進

王玉龍

本實驗微課由王玉龍老師錄制，結合眾多學生的現場操作，還原了學生在定性和定量上探究光強對光合作用強度影響的過程。

高中生雖然學習了光合作用的原理和過程，但對光合作用的理解大多還停留在原料和產物上，并不能從速率上深刻理解光合作用，也不能深刻理解影響光合作用的因素。實驗探究中，學生在區分定性與定量實驗、設計科學的實驗記錄表、保障單一變量原則、得出結論等方面，還存在一些知識或技能短板，“探究環境因素對光合作用強度的影響”這一實驗為解決此問題提供了契機。該實驗是生物學必修1中的重要實驗，但教材對實驗中具體的操作和細節并未涉及，而這些操作對實驗結果的穩定性及可重復性有較大影響。為使實驗結果和重復性更穩定，并提高學生的探究能力，本實驗在實驗材料、抽氣裝置、抽氣方法、光照強度的控制及測量、CO2濃度的控制與測量、數據處理等方面進行了改進，并進行了定性和定量探究，且效果顯著。

定性實驗中選用不結球小白菜為材料，利用真空滲水法進行抽氣，將放有小圓葉片的燒杯置于不透光的小攝影棚內，通過調節LED的亮度，不同小組選用不同的光強，觀察5分鐘內葉片上浮情況，結合全班數據，繪制光強對光合作用強度的影響曲線。定量實驗中選用菠菜為材料，采用“朗威-DISLab”系統進行測定，該系統包含密閉瓶、光照強度傳感器、CO2傳感器、數據采集器、電腦軟件讀取系統等。通過改變光強測定密閉瓶內CO2濃度的變化，進而獲得光強對光合作用強度影響定量曲線。

學生經歷此探究過程后，能鍛煉實驗操作技能，掌握“真空滲水法”，應對一些復雜的、有技術含量的操作；增強小組合作學習的能力；理解結構與功能相適應的生命觀念；培養實事求是的科學態度和科學精神；掌握科學探究的一般步驟及相應的思維范式。 *視頻見光盤