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2、经典的萨克斯实验,我以生物兴趣小组同学模拟实验的图片为素材来介绍该实验过程,这样既拉近了与学生的距离,融洽了课堂气氛,又很好地调动了学生的积极主动性。
之后针对实验中的每一步操作,从实验设计的角度提出问题,并注重引导学生从实验设计本身和实验原则应用两个层面来思考。
第一步,把植物放在暗处24小时,这样做的目的是什么?
在学生答出“让叶片中的营养物质消耗掉”之后,我补充“这是为了消除原有营养物质这一无关变量”。
第二步,将同一叶片,一半曝光,一半遮光,在光下培养一段时间,这又是为什么?
学生在思考后,已能答出“一半曝光,一半遮光是为了进行对照,这遵循了对照原则”,我再强化“光照与否便是该实验的实验变量”。
第三步,剪下叶片,进行酒精隔水煮沸脱,这一步,教材中并未交待,有进行的必要吗?
这时学生已能得出完整答案“脱色后,可使最后的实验结果更清晰,这同样是为了消除无关变量”。
结合实验结果学生则很容易得出最后的结论“绿色叶片在光合作用中产生了淀粉”从而为光合作用概念的建构打下伏笔。
同时教师点明“实验结论的得出”与“实验变量的设置”间的必然联系,正是因为设置了光照与否这唯一的实验变量,得到了不同的实验结果(曝光一半叶变蓝,遮 光一半不变蓝),所以才得出了以上的实验结论。使学生从经典实验中加深了对本节重点内容的理解,内化知识的同时,也调整了思维。
【过渡】在萨克斯实验的基础上,我巧妙选材(花叶冷水)并再次设疑(该植物叶片曝光一半的白色部分经碘处理后也不变蓝,这样的结果意味着什么呢?能不能说 光合作用的场所就是叶绿体呢?)学生思考后不难找出答案:能说明光合作用进行与叶绿体有关,但不能直接证明叶绿体就是光合作用的场所。紧接设问:怎样才能 直接证明呢?培养学生科学求实态度的同时,自然过渡到恩格尔曼的实验。
3、恩格尔曼的实验中,我充分发挥多媒体动画在辅助教学中的优势,变微观为宏观,变抽象为形象,再现实验全貌。
“将水绵细胞临时装片置于黑暗无氧环境中,当极细的光束照射在叶绿体以外部位时,好氧细菌均匀分布,当光束照射到叶绿体时,好氧细菌向叶绿体被光束照射到的部位集中;将临时装片完全暴露在光下时,好氧细菌则分布在叶绿体所有受光部位的周围”
学生观察后,我用更为理性的问题来引导学生的思考:
1、选水绵和好氧细菌为实验材料有什么优点?
2、实验中是怎样排除无关变量干扰的?
3、恩格尔曼设置了怎样的对照实验?得出什么结论?
着重培养学生分析问题,解决问题和知识迁移能力。
因此教学组织上也更突出了学生间的讨论、交流。
学生探讨出答案后,点拨时我则从深层次逐个剖析:
“从本实验恩格尔曼巧选水绵和好氧细菌再联系花叶冷水的例子,我们不难看出实验选材的重要性,它有时甚至直接决定了实验的成败。”
“第二题答案告诉我们,研究光合作用时,从单一变量原则出发,凡是能影响光合作用进行或实验结果的因素,则都应加以合理控制,如光照、大气中的氧气和二氧化碳,材料的存活状态,原有营养物质等。”
“解决这类问题,可以实验变量的施加为突破口,确定实验变量的同时也就确定了对照实验。如本实验中的有光与无光,光照部位的不同。”
最后把整个实验还原到具体的科学探究方法的模式中,即“提出问题——做出假设——设计、实施实验——分析结果、得出结论,而且在设计实验时必须遵循对照原则,单一变量原则等”,使学生全面系统地理解与领悟,最终形成思维。
【过渡】学生的思维在由启发到调整,再到逐步形成的上升过程中,我通过创设新情境(同位素标记法的引入),提出新问题(光合作用中产生的氧气到底来自于水还是二氧化碳?或是两者兼而有之呢?)进一步激起学生利用新知解决新问题的欲望,也由此转入鲁宾、卡门的实验。
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