微课“探究光照强度对光合作用强度的影响”的实验改进

王玉龙

本实验微课由王玉龙老师录制，结合众多学生的现场操作，还原了学生在定性和定量上探究光强对光合作用强度影响的过程。

高中生虽然学习了光合作用的原理和过程，但对光合作用的理解大多还停留在原料和产物上，并不能从速率上深刻理解光合作用，也不能深刻理解影响光合作用的因素。实验探究中，学生在区分定性与定量实验、设计科学的实验记录表、保障单一变量原则、得出结论等方面，还存在一些知识或技能短板，“探究环境因素对光合作用强度的影响”这一实验为解决此问题提供了契机。该实验是生物学必修1中的重要实验，但教材对实验中具体的操作和细节并未涉及，而这些操作对实验结果的稳定性及可重复性有较大影响。为使实验结果和重复性更稳定，并提高学生的探究能力，本实验在实验材料、抽气装置、抽气方法、光照强度的控制及测量、CO2浓度的控制与测量、数据处理等方面进行了改进，并进行了定性和定量探究，且效果显著。

定性实验中选用不结球小白菜为材料，利用真空渗水法进行抽气，将放有小圆叶片的烧杯置于不透光的小摄影棚内，通过调节LED的亮度，不同小组选用不同的光强，观察5分钟内叶片上浮情况，结合全班数据，绘制光强对光合作用强度的影响曲线。定量实验中选用菠菜为材料，采用“朗威-DISLab”系统进行测定，该系统包含密闭瓶、光照强度传感器、CO2传感器、数据采集器、电脑软件读取系统等。通过改变光强测定密闭瓶内CO2浓度的变化，进而获得光强对光合作用强度影响定量曲线。

学生经历此探究过程后，能锻炼实验操作技能，掌握“真空渗水法”，应对一些复杂的、有技术含量的操作；增强小组合作学习的能力；理解结构与功能相适应的生命观念；培养实事求是的科学态度和科学精神；掌握科学探究的一般步骤及相应的思维范式。 *视频见光盘