叶会蒸腾水分实验创新
2020-09-02邓洁莹
邓洁莹
《叶会蒸腾水分吗》一课中,教材通过罩着植物的塑料袋内有水珠的现象(如图1),引导学生验证叶会蒸腾水分,并自主设计实验验证影响蒸腾快慢的因素(叶面总面积、阳光),让他们理解蒸腾的意义及其影响因素。
在实际教学后笔者发现,此方法存在几点不足:户外实验受天气制约;现象等待时间长;对学生自主选取的植株要求高,光照是否均匀等影响实验效果;在都有水珠的情况下,肉眼难以区别多少;学生无法通过实验直观感知,植物体在蒸腾过程中可以散失多余的热量,能降低植物体的温度。针对原实验的不足,笔者设计了创新装置较好地解决了这些问题。
实验材料
自动补水花盆、仿太阳灯、密封带、带探头的温度湿度计、纳米双面胶、塑料纸、蓄电池、热熔胶等。
实验改进
1.本實验是探究性对比实验,因此装置被设计成两个一样的密闭的小温室,中间用粘有纳米双面胶的塑料纸隔绝了泥土中水分的蒸发,并加有密封胶带,避免其他无关变量的影响(参见图3)。
2.上部是一个透明塑料罩代替原实验的塑料袋,可以重复利用,环保节约。
罩的顶部添加了一个仿太阳灯,模拟阳光,不仅光照均匀,而且使这个实验能全天候地进行。
罩的里面添加了一个带探头的温度湿度计。在这个温度湿度计里有三个读数,分别是:本机温度,检测罩内整体温度;引线温度,当把探头放置在叶子上能检测叶子表面温度;本机湿度,检测罩内湿度,用数据变化呈现蒸腾的快慢。
3.下部是一个自动补水花盆,能使被实验植物长期保持湿润,避免影响实验效果。
整个装置如图2。
实验方法
1.验证叶、茎会蒸腾水分
取两株长势一致的同种植株,其中一株做去叶处理,都点亮仿太阳灯,罩上罩子。
学生观察水珠现象并记录罩内1~10分钟每分钟的湿度变化,绘制统计图,随着时间的增加,罩内湿度越来越大。
通过观察水珠和湿度的变化差异发现:带叶植株蒸腾远快于去叶植株,说明蒸腾的主要部位是叶子,茎也存在蒸腾作用(如图3)。
2.探究叶总面积对蒸腾快慢的影响
取两株长势一致的同种植株,其中一株剪去一些叶片,都点亮仿太阳灯,罩上罩子。
学生观察水珠现象并记录罩内1~10分钟每分钟的湿度变化,绘制统计图,随着时间的增加,罩内湿度越来越大。
通过观察水珠和湿度的变化差异发现:少叶与多叶植株都在发生蒸腾;多叶植株蒸腾快于少叶植株,说明叶片总面积越大,蒸腾越快(如图4)。
3.探究阳光对蒸腾快慢的影响并验证蒸腾的散热意义
取两株长势一致的同种植株,都把探头放置在叶片上,其中一株打开仿太阳灯,另外一株作隔光处理。
学生观察水珠现象并记录罩内1~10分钟的湿度变化,绘制统计图。教师分别记录第2、5、8分钟罩内温度与探头温度(叶表面温度)的数据。随着时间的增长,罩内湿度越来越大。
通过观察到水珠和湿度的变化差异发现:无阳光与有阳光下的植株都在发生蒸腾;阳光下的植株蒸腾快于无阳光下的植株,说明阳光越强,蒸腾越快。
阳光下植株的罩内温度升高的同时,叶片温度相对稳定,说明叶片会通过蒸腾降低植物体的温度,避免被灼伤,验证说明蒸腾能使植物散失多余热量(如图5)。
实验优点
本实验通过数据呈现蒸腾的动态变化过程,使蒸腾作用的过程可视化;大大缩短实验的时间,更高效地完成探究;通过实验1补充说明了茎也存在蒸腾作用;通过实验3测量叶片温度验证蒸腾能降低植物的温度;结合数据、统计图,让实验结果更直观,更有说服力。