“植物的蒸腾失水”实验的改进与创新设计
2019-09-10安吉强
安吉强
摘 要:实验演示器适用于北师大版七年级上册第3单元第5章绿色开花植物的生活方式第4节蒸腾作用中的两个实验“植物的蒸腾失水”和“探究植物气孔的数目和分布”。是对该节教学内容中两个实验的改进和有机整合。改进后的装置替代课本使用的塑料袋,较短时间内观察到明显实验现象,大大缩短实验时间。以量化方式使实验结论更准确。
关键词:植物蒸腾 探究实验 失水 实验效果
一.教学目标:
1、认知目标:(1)观察绿色植物的呼吸现象,探究植物呼吸作用的发生部位。
(2)阐述蒸腾作用对植物生活的意义。
2、能力目标:培养学生的观察能力,分析能力和总结能力。
3、情感、态度与价值观目标:在科学实验过程中培养严谨的科学态度和树立实事求是的科学精神。
二.教学重点:
1、植物的呼吸现象。
2、探究植物气孔的数目和分布实验。
三.教学难点:探究植物气孔的数目和分布实验。
四.教法:实验法,讨论法,等
五.学法:微课自习、观察与思考、小组合作交流、联系生活求知等
六.实验探索目的:
1、了解植物的蒸腾作用的过程。
2、探索植物的叶是蒸腾作用的主要部位。
3、探索植物叶片上下表面蒸腾作用的差异。
七.教具的教学意义和价值:
该实验演示器适用于北师大版七年级上册第3单元第5章绿色开花植物的生活方式第4节蒸腾作用中的两个实验“植物的蒸腾失水”和“探究植物气孔的数目和分布”。是對该节教学内容中两个实验的改进和有机整合。改进后的实验装置在“科学、技术、社会”(STS)教学中,使学生关于植物对气候的影响、植物移栽对天气、枝叶的要求等等知识的理解不再是空洞的想象。
八.教具装置图
图1 图2
九.仪器特点及用途
1、特点:
(1)该装置大大的缩短了实验时间。量化了实验结果,实验现象直观明了,实验结论得出更准确,具有很强的说服能力。
(2)实验器材简单易购。不受天气限制。
图3 图4
2、用途:
⑴演示实验“植物的蒸腾失水”可以改进为学生分组实验。
⑵在“植物的蒸腾失水”实验中不需要植物油和透明塑料袋,直接在实验室内就可以完成,时间约30分钟。不受天气气候的限制,直接使用实验桌上的灯光即可。
⑶在“探究植物气孔的数目和分布”实验中操作简单易行,现象明了,具有可比性。
十.制作材料
60ml注射器2支医用输液器2套15cm橡皮胶管5段剪刀1把500ml烧杯1个天竺葵枝(同大的带叶和去叶各1枝)蚕豆枝1枝
十一.制作方法
1.“植物的蒸腾失水”实验时:撕开医用输液器胶袋,拆下针头段,用剪刀剪掉上端插入输液瓶的胶针,拔掉管盖,连接上一段橡皮胶管,输液器上端1处与注射器连接。如图1所示。
2.“探究植物气孔的数目和分布”实验时,装置1放干水后,拆下天竺葵枝,换上蚕豆枝。
十二.使用方法
1.“植物的蒸腾失水”实验时:
(1)实验组:撕开医用输液器胶袋,拆下针头段,用剪刀剪掉上端插入输液瓶的胶针,拔掉管盖,连接上一段橡皮胶管,输液器上端1处与注射器连接。关闭输液器开关,用橡皮管一端插入水中,用注射器吸满水,然后从插入水的一端橡皮管取出后插入天竺葵枝(带叶),打开输液器中有空气的开关,推动注射器活塞至有刻度处使其排出空气和多余的水,关闭所有开关。如图3
(2)对照组:用实验组同样方法连接另一装置,插入另一枝天竺葵(去叶)。如图4
(3)将2组装置同时放在实验桌上,打开灯光,分别记录两组刻度数值A1和B1如图1所示。
(4)约30分钟即可观察,分别读书记录为B1和B2.比较实验组A1与A2之差,对照组B1与B2之差,发现实验组失水较多,对照组几乎没失水。
问题引深,解决生活中的实际问题。
1、为什么说“大树底下好乘凉”?
2、为什么往往在阴天或傍晚移栽植物?
3、森林附近地区往往降雨较多,为什么?
十三.改进前后的对照分析
课本中原实验中使用塑料袋,明显受天气,光照,时间的影响,完成实验、得出结论需要较长时间。
改进后的优点:
⒈改用该装置替代课本使用的塑料袋,较短时间就可以观察到明显的实验现象,大大缩短实验时间。
⒉注射器上的标尺使实验现象中液面下降的比较得以量化,实验结论得出更准确;
⒊液面封闭,避免水分由液面的蒸发造成的实验误差,使实验现象更精确。
通过14个班的教学实践证明,此蒸腾作用演示器具有重要的实验教学意义,由课本的演示实验改进为学生自己参与自制教具进行实验符合新教学理念。激发了学生的学习兴趣和热爱生物科学、勇于创新的精神,培养学生于实践中解决问题的能力。
本次探究活动,培养了学生的独立思考和探究能力,课堂气氛活跃,生生交流、师生交流顺畅,主导与主体作用体现充分,探究效果良好。使有条件学生通过微课自学,比较不同实验方法的教学,尝试自己大胆创新性地设计原创实验。达到创新教学的目的。因此,学生亲自做了,亲自感受,才能将印象留在学生的记忆中。逐步建构蒸腾作用的知识结构,达到知识与科学素养同步发展。
参考文献:
佚名.基于创新实验的“植物的叶与蒸腾作用”的深度探究[J].生物学通报,2018,53(9):22-24.