趙文章

(河北省海興縣香坊中學(xué) 河北海興 061200)

在復(fù)習(xí)初一生物時,遇到一個練習(xí)題:(如圖1所示)天平兩端托盤上的盛水燒杯內(nèi)各插有1根樹枝,且兩根樹枝的樹葉一多一少,開始時天平兩端平衡?，F(xiàn)將此裝置移至光下照射一段時間后,發(fā)現(xiàn)天平一側(cè)上升。產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因主要是由于植物的( )

A.左側(cè) 蒸騰作用 B.右側(cè) 光合作用

C.左側(cè) 呼吸作用 D.右側(cè) 分解作用

經(jīng)過激烈爭論,形成了對立雙方:

A方認為:葉片是植物進行蒸騰作用的主要器官,左側(cè)葉片比右側(cè)多,蒸騰作用速率快,植物體散失水分多,所以左側(cè)上升。

B方認為:葉片是植物進行光合作用的主要場所,左側(cè)葉片比右側(cè)多,光合作用速率快,制造的有機物多,所以右側(cè)上升。

正當(dāng)雙方爭執(zhí)不下,互不相讓時,在一旁悉心傾聽的我,覺得這是一個特別值得研究的題目,它涉及了光合作用和蒸騰作用兩大領(lǐng)域的知識,要想讓同學(xué)們更好的掌握知識,只有通過親自實驗、得出結(jié)論,才能理解透徹、記憶深刻。這時,我靈機一動,說:“真理是在爭議中產(chǎn)生的。既然誰也說服不了誰,我們可以通過實驗來驗證同學(xué)們偉大的猜想?！蓖瑢W(xué)一聽,熱情很高,對實驗有很強的期待。根據(jù)練習(xí)題所提供的信息,同學(xué)們討論后,設(shè)計出了實驗方案,確定了所需的器材和方法步驟。

1 材料、儀器

材料:新鮮帶葉的健壯枝條。儀器:(1)托盤天平、燒杯、枝剪。

2 方法與步驟

圖1

圖2

表1

(1)將學(xué)生分組:教師將選A和選B的學(xué)生分成兩組,分別給每一小組配一臺托盤天平、兩套燒杯、一把枝剪,簡要的強調(diào)要去除無關(guān)變量。(2)學(xué)生分組設(shè)計實驗 每組選取兩枝兩枝所帶葉片大小都大致相同的健壯枝條(把其中的一個枝條的葉片去掉),分別插入盛等量水的燒杯中,燒杯中滴入植物油,將它們分別放在預(yù)先調(diào)試好的天平上,再調(diào)試平衡。

A、B兩組同學(xué),設(shè)計出如圖所示的實驗裝置。

將裝置放在陽光下,觀察天平的平衡狀態(tài)隨時間的推移而發(fā)生怎樣的變化,發(fā)生變化的時間需要多長時間？并填寫下表:

大約經(jīng)過二十分鐘后,天平左側(cè)上升。A組同學(xué)歡呼雀躍,B組這時鴉雀無聲。我提出問題,綠色植物的枝條能不能進行光合作用制造有機物？怎樣驗證？

B兩組分別討論,設(shè)計了自己的實驗方案,確定了所需的實驗器材和方法步驟。

3 設(shè)計方案和步驟

3.1 A 組的設(shè)計方案和步驟

(1)把綠色植物的枝條放在黑暗處一晝夜;(2)然后移到陽光下,照射3到4小時;(3)將葉片放在盛有酒精的小燒杯里,再放入大燒杯內(nèi)隔水加熱,葉片逐漸由綠色色變成黃白色。(4)取出葉片,用清水漂洗干凈。然后放在培養(yǎng)皿里,向葉片滴加碘液。(5)稍停片刻,用清水洗掉碘酒。觀察葉片顏色。

3.2 B 組的設(shè)計方案和步驟

(1)把綠色植物的枝條從清水中取出,用干布把枝條擦凈,用電子天平稱重。(2)然后移到陽光下,照射3到4小時。(3)再把綠色植物的枝條從清水中取出,用干布把枝條擦凈,用電子天平稱重。(4)第二次重量減去第一次重量,既為光合作用制造的有機物重量。

4 實驗結(jié)果

A組:葉片變藍,說明綠色植物的枝條進行光合作用產(chǎn)生有機物。B組:第二次重量增加,說明綠色植物的枝條進行光合作用產(chǎn)生有機物。同學(xué)們討論練習(xí)題,做出新解釋:在陽光下,綠色植物進行蒸騰作用散失的水分重量遠遠大于光合作用制造的有機物重量。

5 討論和總結(jié)

這種練習(xí)題,沒有采用傳統(tǒng)的講解手段,而是采用:爭議---提出問題--設(shè)計實驗—動手作實驗—觀察記錄—得出結(jié)論,這一基本程序。在解決問題的過程中,學(xué)生由于爭議,產(chǎn)生了需求,進而提出了探究問題,根據(jù)事先預(yù)定的假設(shè),分別設(shè)計了實驗,然后親自做實驗,通過長時間的觀察、記錄,最終得出了結(jié)論。教師讓學(xué)生親歷科學(xué)探究的過程,正如蒙特梭利說:“我聽到了,但隨后就忘記了:我看到了,也就記得了;我做到了也就理解了?！睂W(xué)生通過自己設(shè)計實驗,做中學(xué),逐漸體驗到了“學(xué)以致用”,這樣獲得的知識,印象深刻,理解透徹。同時在學(xué)生實驗設(shè)計的過程中,學(xué)生的合作意識、思維能力、科學(xué)素養(yǎng)都有不同程度的提高。

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