蒸腾作用实验研究型学习案例研究.docVIP

蒸腾作用实验的研究性学习案例研究 内容摘要：在新课程理念的倡导下，研究性学习越来越受到教育界的关注，为了提高学生科学探究的能力和学习生物的兴趣，本课题以植物《蒸腾作用》实验为案例研究对象，首次利用相对压强传感器、数据采集器和计算机，探究环境因素——空气运动（改变风速）对植物蒸腾作用的影响及其新教育技术装备的引进给中学生物实验带来的变化作一简单论述，以实现科学技术与传统实验教学的有效整合，旨在为中学生物教育教学提供重要的理论依据和可行的实践典范，期待新设备能够在中学教学中被推广。 关键词：蒸腾作用；实验；研究性学习 我国新一轮课程改革把研究性学习以必修课的形式列入了国家基础教育课程计划之中，可以说研究性学习已经进入中学教学，研究性学习是培养创新型人才的一种有效途径。那么，什么是研究性学习？研究性学习是以学生为学习的主体，以“培养学生发现问题、提出问题、从而解决问题的能力”为目标[1]。这种在教师指导下，以学生自主研究为主要学习方式的课程教育，与高中生物新课标的思想相契合，注重学生对问题的主动探究和积极体验，增强学生严谨求实的科学态度，旨在实现人的内在提升与主动解放。 由于实施了生物教学改革，一些现代化教学设施不断地进入课堂，为课堂教学的研究性学习提供了可行的条件，教师应该借此机会大胆地将现代化教学设备运用于课堂，教师可以通过提供一部分现成的知识内容，让学生参与研究活动当中。以《蒸腾作用》实验作为研究性学习案例进行研究，该课题直接来源于高中生物教材，而研究的内容又高于教材，目的在于引导学生通过探究实验去解决与蒸腾作用相关的问题，且让学生学会使用新设备——相对压强传感器测定有关压强变化的过程。 1案例背景 植物的蒸腾作用土壤中的水分→根毛→根内导管→茎内导管→叶内导管→叶肉细胞→气孔→大气。气孔是气体进出叶的门户引发学生思考的积极性1课时范围之内，在实验教学中借助相对压强传感器，操作简单，传输速度快，处理实验数据和分析简捷高速，节约时间，教师能够在有限的时间内引导学生去发现问题和分析实验结果，整个教学活动体现了新课程的理念，符合中学实验的教学要求。 3.5.2学情分析 （1）由于高中学生对知识的探索欲望较强，而本实验一改以往的教学模式，将科技引进中学生物学实验，让学生体验科技与生物实验的结合。而学生初次接触传感器，较新鲜，无形中提高了学生对生物学习的兴趣。 （2）学生在教材中已经学习了“蒸腾作用”相关的知识点，在此知识背景下，给予学生用理论指导实践 ,又用实践检验理论的机会。 4实验过程的准备 4.1学生准备 在实验开始前要求学生认真阅读《蒸腾作用》实验手册中的相关内容，一是弄清实验的目的和原理二是弄清实验的步骤正确理解每一句话搞清步骤的先后次序，不能颠倒必要时还应当明白每一步骤的器材实验室规则。 在理论课堂上，教师有意识的引导学生加深对蒸腾作用过程的认识，要求学生完成本次探究实验的实验手册，并提前准备好实验用品，如下： 带USB接口的计算机、USB接口或数据采集器、相对压强传感器(PS-2114)、DataStudio软件 、小三脚架和杆、电风扇、剃刀片或剪刀、滴管、试管夹、三指夹、凡士林、植物树枝、水、甘油等。 4.3课堂组织 建议每四人为一小组，每组使用一份学生实验手册，每一位学生有一份实验问答，学生之间分工合作，保证具体任务落实到每个学生上。第一个学生要对实验手册非常熟悉，以确保小组能按实验手册上的过程进行实验；第二个学生完成实验手册里的实验问答；第三个学生负责建立和控制实验；第四个学生控制计算机。 5实验方法、结果与分析 5.1实验方法和结果 （1）使用相对压强传感器附件，将一滴甘油滴到快速释放连接器的倒钩上，将倒钩插入塑料管的尾部。 （2）用刀切植物树枝的茎2-3cm，立即将切口底部浸入瓶子里的水里。 （3）将茎尾部的新鲜切口削至45度角，将切口底部浸没。 （4）用一圈厚的油，大概1cm宽涂到离切口尾部5cm的红花继木的茎上，确信没有油碰到切口尾部。然后，将橡皮管弯至U形，用一个吸管或者是滴管向橡皮管里装上水。 （5）将橡皮管放在一盆水的上部，缓慢上升带有快速释放连接器的橡皮管底部的那一端，直到有2或3cm空气空间在连接器以下。 （6）用拇指顶住橡皮管的底端，将其放入水盆里，移去拇指，首先将植物切口端插进去(避免在橡皮管里有气泡)。 （7）将凡士林油涂到橡皮管底部，使其在橡皮管边缘与植物茎之间形成一个密封条件。 （8）用夹子以及支撑杆等将树苗固定在一个垂直位置。 （9）用三指夹将相对压强传感器固定到支撑架上。压强端口将在茎切口底部以上，这将保护传感器不进水。 （10）等大概10-15分钟，以使采集的植物从移动的震荡中稳定下来。 （11）将传感器压强端口的连接器与橡皮管上的快速释连接器连接。将连接器拉到端口上，然后转动大概