“植物的蒸騰失水”實驗的改進與創(chuàng)新設(shè)計

安吉強

摘 要：實驗演示器適用于北師大版七年級上冊第3單元第5章綠色開花植物的生活方式第4節(jié)蒸騰作用中的兩個實驗“植物的蒸騰失水”和“探究植物氣孔的數(shù)目和分布”。是對該節(jié)教學(xué)內(nèi)容中兩個實驗的改進和有機整合。改進后的裝置替代課本使用的塑料袋，較短時間內(nèi)觀察到明顯實驗現(xiàn)象，大大縮短實驗時間。以量化方式使實驗結(jié)論更準(zhǔn)確。

關(guān)鍵詞：植物蒸騰 探究實驗 失水 實驗效果

一.教學(xué)目標(biāo)：

1、認知目標(biāo)：（1）觀察綠色植物的呼吸現(xiàn)象，探究植物呼吸作用的發(fā)生部位。

（2）闡述蒸騰作用對植物生活的意義。

2、能力目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力，分析能力和總結(jié)能力。

3、情感、態(tài)度與價值觀目標(biāo)：在科學(xué)實驗過程中培養(yǎng)嚴(yán)謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度和樹立實事求是的科學(xué)精神。

二.教學(xué)重點：

1、植物的呼吸現(xiàn)象。

2、探究植物氣孔的數(shù)目和分布實驗。

三.教學(xué)難點：探究植物氣孔的數(shù)目和分布實驗。

四.教法：實驗法，討論法，等

五.學(xué)法：微課自習(xí)、觀察與思考、小組合作交流、聯(lián)系生活求知等

六.實驗探索目的：

1、了解植物的蒸騰作用的過程。

2、探索植物的葉是蒸騰作用的主要部位。

3、探索植物葉片上下表面蒸騰作用的差異。

七.教具的教學(xué)意義和價值：

該實驗演示器適用于北師大版七年級上冊第3單元第5章綠色開花植物的生活方式第4節(jié)蒸騰作用中的兩個實驗“植物的蒸騰失水”和“探究植物氣孔的數(shù)目和分布”。是對該節(jié)教學(xué)內(nèi)容中兩個實驗的改進和有機整合。改進后的實驗裝置在“科學(xué)、技術(shù)、社會”（STS）教學(xué)中，使學(xué)生關(guān)于植物對氣候的影響、植物移栽對天氣、枝葉的要求等等知識的理解不再是空洞的想象。

八.教具裝置圖

圖1 圖2

九.儀器特點及用途

1、特點：

（1）該裝置大大的縮短了實驗時間。量化了實驗結(jié)果，實驗現(xiàn)象直觀明了，實驗結(jié)論得出更準(zhǔn)確，具有很強的說服能力。

（2）實驗器材簡單易購。不受天氣限制。

圖3 圖4

2、用途：

⑴演示實驗“植物的蒸騰失水”可以改進為學(xué)生分組實驗。

⑵在“植物的蒸騰失水”實驗中不需要植物油和透明塑料袋，直接在實驗室內(nèi)就可以完成，時間約30分鐘。不受天氣氣候的限制，直接使用實驗桌上的燈光即可。

⑶在“探究植物氣孔的數(shù)目和分布”實驗中操作簡單易行，現(xiàn)象明了，具有可比性。

十.制作材料

60ml注射器2支醫(yī)用輸液器2套15cm橡皮膠管5段剪刀1把500ml燒杯1個天竺葵枝（同大的帶葉和去葉各1枝）蠶豆枝1枝

十一.制作方法

1.“植物的蒸騰失水”實驗時：撕開醫(yī)用輸液器膠袋，拆下針頭段，用剪刀剪掉上端插入輸液瓶的膠針，拔掉管蓋，連接上一段橡皮膠管，輸液器上端1處與注射器連接。如圖1所示。

2.“探究植物氣孔的數(shù)目和分布”實驗時，裝置1放干水后，拆下天竺葵枝，換上蠶豆枝。

十二.使用方法

1.“植物的蒸騰失水”實驗時：

（1）實驗組：撕開醫(yī)用輸液器膠袋，拆下針頭段，用剪刀剪掉上端插入輸液瓶的膠針，拔掉管蓋，連接上一段橡皮膠管，輸液器上端1處與注射器連接。關(guān)閉輸液器開關(guān)，用橡皮管一端插入水中，用注射器吸滿水，然后從插入水的一端橡皮管取出后插入天竺葵枝（帶葉），打開輸液器中有空氣的開關(guān)，推動注射器活塞至有刻度處使其排出空氣和多余的水，關(guān)閉所有開關(guān)。如圖3

（2）對照組：用實驗組同樣方法連接另一裝置，插入另一枝天竺葵（去葉）。如圖4

（3）將2組裝置同時放在實驗桌上，打開燈光，分別記錄兩組刻度數(shù)值A(chǔ)1和B1如圖1所示。

（4）約30分鐘即可觀察，分別讀書記錄為B1和B2.比較實驗組A1與A2之差，對照組B1與B2之差，發(fā)現(xiàn)實驗組失水較多，對照組幾乎沒失水。

問題引深，解決生活中的實際問題。

1、為什么說“大樹底下好乘涼”？

2、為什么往往在陰天或傍晚移栽植物？

3、森林附近地區(qū)往往降雨較多，為什么？

十三.改進前后的對照分析

課本中原實驗中使用塑料袋，明顯受天氣，光照，時間的影響，完成實驗、得出結(jié)論需要較長時間。

改進后的優(yōu)點：

⒈改用該裝置替代課本使用的塑料袋，較短時間就可以觀察到明顯的實驗現(xiàn)象，大大縮短實驗時間。

⒉注射器上的標(biāo)尺使實驗現(xiàn)象中液面下降的比較得以量化，實驗結(jié)論得出更準(zhǔn)確；

⒊液面封閉，避免水分由液面的蒸發(fā)造成的實驗誤差，使實驗現(xiàn)象更精確。

通過14個班的教學(xué)實踐證明，此蒸騰作用演示器具有重要的實驗教學(xué)意義，由課本的演示實驗改進為學(xué)生自己參與自制教具進行實驗符合新教學(xué)理念。激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和熱愛生物科學(xué)、勇于創(chuàng)新的精神，培養(yǎng)學(xué)生于實踐中解決問題的能力。

本次探究活動，培養(yǎng)了學(xué)生的獨立思考和探究能力，課堂氣氛活躍，生生交流、師生交流順暢，主導(dǎo)與主體作用體現(xiàn)充分，探究效果良好。使有條件學(xué)生通過微課自學(xué)，比較不同實驗方法的教學(xué)，嘗試自己大膽創(chuàng)新性地設(shè)計原創(chuàng)實驗。達到創(chuàng)新教學(xué)的目的。因此，學(xué)生親自做了，親自感受，才能將印象留在學(xué)生的記憶中。逐步建構(gòu)蒸騰作用的知識結(jié)構(gòu)，達到知識與科學(xué)素養(yǎng)同步發(fā)展。

參考文獻：

佚名.基于創(chuàng)新實驗的“植物的葉與蒸騰作用”的深度探究[J].生物學(xué)通報，2018，53（9）：22-24.