“植物光合作用的实质”验证性实验的教学反思

郑雁

光合作用是初中生物课标中的50个重要概念之一，而该概念又是概念教学中的重点和难点。课本中通过3个验证性实验阐述光合作用的概念，分别验证“植物光合作用的实质”——产生淀粉，产生二氧化碳，需要氧气。

尤其是“光合作用的实质——绿叶在光下制造淀粉”的经典实验，无论实验设计思路和操作流程都非常复杂，结果分析对学生的思维要求也较高，故该内容对教师的专业水平和教学能力要求很高，很多教师在教学过程中很难把握重难点、操控教学流程和节奏。笔者根据十多年实验室参与实验教学的经验，总结出一套行之有效且教学效果显著的课堂教学流程。

1 教学设计

教学设计从学生的兴趣和知识储备出发，要让学生真切地“看见”光合作用产生淀粉的过程，对光合作用产生淀粉有切身感受。然后教师依次发问，让学生初步建立实验设计的思路，最后完成实验过程。通过生生互动（小组讨论）和师生互动（教师引导），可以最大限度地面向全体学生，让每位学生充分参与课堂讨论，教师进一步点拨和总结，最终突破重难点，充分掌握实验设计思路和过程，理解光合作用的实质。

能力培养方面，教师要以该实验的设计过程为载体，旨在引导学生对实验的探究，使学生自主建立光合作用的模型，掌握控制实验变量、设置对照实验和选择实验材料等规则，进而能创造性地设计实验进行科学探究，领悟科学精神，提高学生的生物科学素养。

通过本节的学习，学生可以了解光合作用是生物圈中有机物的根本来源，从理论上认识到绿色植物光合作用的重要性，为培养爱护绿色植物和珍惜粮食的情感方面打下理性知识的基础。

验证实验：植物光合作用的实质——绿叶在光下制造淀粉。

2 教学流程

在实验设计过程中，教师提出问题，创设矛盾，学生小组讨论解决矛盾；教师再提出问题创设矛盾，学生小组讨论解决问题……反复循环，最终理解并设计出该实验的流程。

教师：光合作用产生淀粉，叶片中产生的淀粉用肉眼能看见么？如何才能看见？检测方法是什么？

学生小组讨论得出：淀粉遇碘液变蓝。

教师演示，直接向叶片上滴加碘液，并提问变蓝了没有？碘液能否进入叶片？如何解决？

教师提示：碘液能否进入活细胞？如果染色成功，蓝色能否显示出来，为什么？如何解决？

学生小组讨论得出：酒精脱色，既能杀死叶片细胞，让碘液进入叶片细胞中，又能使叶片中的叶绿素溶于酒精，叶片脱色显示本来的灰白色。

教师演示实验，验证学生的结论。

教师发问：若看见了叶片显蓝色，是否能说明淀粉是绿叶光合作用产生的，而不是叶片中本来就有的？如果不能，说明原因，怎样解决呢？

学生小组讨论。

教师归纳并提示：只要我们去掉叶片中原有的淀粉，就能说明淀粉是绿叶光合作用产生。如何去掉叶片中原有的淀粉？

学生小组讨论，教师点拨，师生归纳总结：暗处理，消耗掉叶片中原有的淀粉。

教师：叶片中原有的淀粉被消耗掉，要不要检测？

教师：通过酒精脱色碘液染色进行检测，这片叶片能不能再使用了？能不能再进行光合作用产生淀粉？我们如何解决这个问题。

学生小组讨论，教师点拨，师生归纳总结设计实验的重要原则：部分遮光，形成对照实验。

教师：难道我们不怕天竺葵未遮光部分光合作用制造的淀粉，运到遮光部分么？

教师强调实验中选材的重要性：天竺葵是阴生植物，叶片薄，叶脉不发达，运送有机物速度缓慢。所以，光照0.5～1 h，未遮光部分光合作用制造的淀粉未运到遮光部分。光照的时间不能太长，但能不能太短？原因是什么？

学生：光照时间不能太长，太长未遮光部分光合作用制造的淀粉运到遮光部分，检测时叶片全部显蓝色；光照时间不能太短，太短未遮光部分光合作用还没制造淀粉，检测时叶片均不显蓝色。

教师：既然，我们的设计思路明确了，实验过程能不能写出来呢？下列问题能不能解决？

教师利用课件展示已解决和待解决的问题：

（1） 根据实验设计思路，说出该实验的步骤。

（2） 为什么要暗处理？暗处理的时间能不能太短？

（3） 部分遮光的目的是什么？

（4） 光照的目的是什么？为什么要对光照的时间进行控制，光照时间过短和过长会对实验造成什么影响？

（5） 酒精脱色的目的是什么？为什么要进行水浴加热而不是直接给酒精加热？

（6） 酒精脱色后要将叶片在清水中漂洗，滴加碘液染色后，也要将叶片进行漂洗，两次漂洗的目的分别是什么？

学生思考解决这些问题后，教师演示实验后三步：取下纸片、酒精脱色和碘液染色。并要求学生观察实验现象，并对实验结果进行分析：

（1） 取下黑纸片，遮光的部分和未遮光的部分颜色上有没有什么明显的变化？

（2） 酒精脱色的过程中，叶片的颜色如何变化？酒精的颜色呢？

（3） 碘液染色后，看到什么现象？

（4） 若整个叶片全部被染成蓝色，试分析主要原因是什么？若整个叶片未被染成蓝色，主要原因是什么？

3 课堂小结，并写出板书

植物光合作用的实质——绿叶在光下制造淀粉。

（1） 检测：碘液遇淀粉变蓝。

（2） 实验过程：① 暗处理；② 部分遮光；③ 照光；④ 取下黑纸片；⑤ 酒精脱色；⑥ 碘液染色。

（3） 实验结果：未遮光部分显蓝色。

（4） 实验结论：绿叶光下光合作用制造淀粉。

（5） 结果分析：① 叶片全染成蓝色——暗处理时间不足；照光时间过长。

② 叶片未染上蓝色——光照时间不足；叶片全遮光。

4 课堂评价

[习题]下面是探究“绿叶在光下制造淀粉”的实验步骤，请按要求作答：

① 照光 ② 部分遮光 ③ 暗处理 ④ 取下黑纸片 ⑤ 碘液染色 ⑥ 酒精脱色

（1） 该实验的正确顺序是 ；

（2） 部分遮光的目的是 ，暗处理的目的是

；

（3） 碘液染色后，看到的现象是 ，因此我们得出实验结论 ；

（4） 除了部分遮光失败原因外，若整个叶片被染成蓝色，最可能的原因是

；若整个叶片未被染上蓝色，最可能的原因是

；

（5） 你能写出光合作用的反应式么？

。

5 分析与反思

教师在对教学内容进行充分理解和准备的同时，精心营造一个民主、宽松、和谐的学习氛围，最大限度地激发学生的学习兴趣和求知欲望，让学生主动、积极地参与课堂教学。教学的主体是双主体，既是教师，也是学生。只要双主体进行充分、流畅和有效的交流，这样的实验教学才会高效。

苏霍姆林斯基说：“人的内心有一种根深蒂固的需要——总感到自己是一个发现者、研究者、探索者，在学生的精神世界中，这种需要更为强烈。”教师放手课堂，积极引导学生参与课堂。在设计和进行实验的过程中，教师指出问题，学生研究问题、解决问题甚至产生新的问题。学生全身心地投入学习，既有自主思维，也有团队合作，充分调动了学生的积极性，锻炼了学生的动手操作、动眼观察、动脑思考的能力，还适度地增加生物课堂的趣味性和学科魅力。

这种实验课的课堂设计模式、板书设计模式和课堂评价模式具有推广性。笔者认为也适用于其他验证实验，如植物光合作用的实质——绿叶在光下产生氧气，植物光合作用的实质——绿叶在光下吸收二氧化碳，植物呼吸作用的实质——植物呼吸作用产生二氧化碳和植物呼吸作用的实质——植物呼吸作用需要氧气等。这种教学能大大提高课堂效率和教学效果，成为一种行之有效的实验课的教学模式。q