“植物光合作用的實質(zhì)”驗證性實驗的教學(xué)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(xué)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(zhì)”——產(chǎn)生淀粉，產(chǎn)生二氧化碳，需要氧氣。

尤其是“光合作用的實質(zhì)——綠葉在光下制造淀粉”的經(jīng)典實驗，無論實驗設(shè)計思路和操作流程都非常復(fù)雜，結(jié)果分析對學(xué)生的思維要求也較高，故該內(nèi)容對教師的專業(yè)水平和教學(xué)能力要求很高，很多教師在教學(xué)過程中很難把握重難點、操控教學(xué)流程和節(jié)奏。筆者根據(jù)十多年實驗室參與實驗教學(xué)的經(jīng)驗，總結(jié)出一套行之有效且教學(xué)效果顯著的課堂教學(xué)流程。

1 教學(xué)設(shè)計

教學(xué)設(shè)計從學(xué)生的興趣和知識儲備出發(fā)，要讓學(xué)生真切地“看見”光合作用產(chǎn)生淀粉的過程，對光合作用產(chǎn)生淀粉有切身感受。然后教師依次發(fā)問，讓學(xué)生初步建立實驗設(shè)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(dǎo)），可以最大限度地面向全體學(xué)生，讓每位學(xué)生充分參與課堂討論，教師進一步點撥和總結(jié)，最終突破重難點，充分掌握實驗設(shè)計思路和過程，理解光合作用的實質(zhì)。

能力培養(yǎng)方面，教師要以該實驗的設(shè)計過程為載體，旨在引導(dǎo)學(xué)生對實驗的探究，使學(xué)生自主建立光合作用的模型，掌握控制實驗變量、設(shè)置對照實驗和選擇實驗材料等規(guī)則，進而能創(chuàng)造性地設(shè)計實驗進行科學(xué)探究，領(lǐng)悟科學(xué)精神，提高學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)。

通過本節(jié)的學(xué)習(xí)，學(xué)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(yǎng)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(chǔ)。

驗證實驗：植物光合作用的實質(zhì)——綠葉在光下制造淀粉。

2 教學(xué)流程

在實驗設(shè)計過程中，教師提出問題，創(chuàng)設(shè)矛盾，學(xué)生小組討論解決矛盾；教師再提出問題創(chuàng)設(shè)矛盾，學(xué)生小組討論解決問題……反復(fù)循環(huán)，最終理解并設(shè)計出該實驗的流程。

教師：光合作用產(chǎn)生淀粉，葉片中產(chǎn)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(xué)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(xué)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(xué)生的結(jié)論。

教師發(fā)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(chǎn)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(xué)生小組討論。

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

學(xué)生小組討論，教師點撥，師生歸納總結(jié)：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(chǎn)生淀粉？我們?nèi)绾谓鉀Q這個問題。

學(xué)生小組討論，教師點撥，師生歸納總結(jié)設(shè)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(diào)實驗中選材的重要性：天竺葵是陰生植物，葉片薄，葉脈不發(fā)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(xué)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(shè)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(jù)實驗設(shè)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(xué)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(xué)生觀察實驗現(xiàn)象，并對實驗結(jié)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(xiàn)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(jié)，并寫出板書

植物光合作用的實質(zhì)——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(jié)果：未遮光部分顯藍色。

（4） 實驗結(jié)論：綠葉光下光合作用制造淀粉。

（5） 結(jié)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(xí)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(xiàn)象是 ，因此我們得出實驗結(jié)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(yīng)式么？

。

5 分析與反思

教師在對教學(xué)內(nèi)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(xué)習(xí)氛圍，最大限度地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和求知欲望，讓學(xué)生主動、積極地參與課堂教學(xué)。教學(xué)的主體是雙主體，既是教師，也是學(xué)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(xué)才會高效。

蘇霍姆林斯基說：“人的內(nèi)心有一種根深蒂固的需要——總感到自己是一個發(fā)現(xiàn)者、研究者、探索者，在學(xué)生的精神世界中，這種需要更為強烈?！苯處煼攀终n堂，積極引導(dǎo)學(xué)生參與課堂。在設(shè)計和進行實驗的過程中，教師指出問題，學(xué)生研究問題、解決問題甚至產(chǎn)生新的問題。學(xué)生全身心地投入學(xué)習(xí)，既有自主思維，也有團隊合作，充分調(diào)動了學(xué)生的積極性，鍛煉了學(xué)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(xué)科魅力。

這種實驗課的課堂設(shè)計模式、板書設(shè)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(zhì)——綠葉在光下產(chǎn)生氧氣，植物光合作用的實質(zhì)——綠葉在光下吸收二氧化碳，植物呼吸作用的實質(zhì)——植物呼吸作用產(chǎn)生二氧化碳和植物呼吸作用的實質(zhì)——植物呼吸作用需要氧氣等。這種教學(xué)能大大提高課堂效率和教學(xué)效果，成為一種行之有效的實驗課的教學(xué)模式。q