资源简介

(共30张PPT)
探究·实践
探究环境因素对光合作用强度的影响
说课教师： 单位：
指导教师： 单位：
目录
Content
说课流程
01 教材分析
02 学情分析
03 教学目标
05 实验原理
04 改进与创新
06 探究过程
07 反思与评价
学情分析
教材分析
创新与改进
教学目标
实验原理
探究过程
反思与评价
课标要求
2.2.3说明植物细胞的叶绿体从太阳光中捕获能量，这些能量在二氧化碳和水转化为糖和氧的过程中，转换并储存为糖分子中的化学能。
探究能力
已具备实验操作和实验探究的基本能力，理解实验设计基本思路与方法。
学科基础
技能基础
我校高一年级开设过掌控板、编程、激光切割等相关校本课程。
具备一定的数学、物理、化学等学科基础。
教材分析
学情分析
创新与改进
教学目标
实验原理
探究过程
反思与评价
通过小组协作设计实验，发现问题、改进方案，动脑创新。尝试改进实验装置，培养创新思维，批判性思维，培养科学探究精神。借助创客中的激光切割、Mind+编程软件、掌控板等，结合STEAM教育，实现跨学科融合，培养科学思维和动手能力。使学生同时认同结构与功能观、物质与能量观等生命观念，体会科学探究在农业生产上的重要作用。
生命
观念
社会
责任
科学探究
科学
思维
教材分析
学情分析
创新与改进
教学目标
实验原理
探究过程
反思与评价
核心素养教学目标
1、材料与检测方法改进
圆叶片上浮法
黑藻
教材分析
学情分析
教学目标
改进与创新
实验原理
探究过程
反思与评价
改用
溶解氧传感器
2、装置创新
教材分析
学情分析
教学目标
改进与创新
实验原理
探究过程
反思与评价
学生小组讨论
原实验不足：距离增大光强下降明显，受光不均匀，需在黑暗环境中完成。
实验装置草稿图
教材分析
学情分析
教学目标
改进与创新
实验原理
探究过程
反思与评价
自变量
光照强度
光质
黑 暗
弱 光
中 光
强 光
白 光
蓝 光
红 光
绿 光
探究光照条件对光合作用强度影响
激光切割并制作实验装置
教材分析
学情分析
教学目标
改进与创新
实验原理
探究过程
反思与评价
溶解氧传感器
设计合适尺寸固定烧杯和灯带的距离
抽拉门
制造黑暗环境
铁丝网
教材分析
学情分析
教学目标
改进与创新
实验原理
探究过程
反思与评价
3、利用Mind+编程控制光照强度
调整灯带亮度，实现256种光照强度变化。
用光度计测量光照强度
教材分析
学情分析
教学目标
改进与创新
实验原理
探究过程
反思与评价
掌控板：
一款教学用开源硬件，集成各种传感器和执行器，可将编程数据转换后输出。
改进与创新
教材分析
学情分析
教学目标
改进与创新
实验原理
探究过程
反思与评价
利用网格色盘，可实现70种光质选择，同时明确每种颜色的色值（RGB,即红绿蓝三基色），提高光质纯度
4、利用Mind+编程改进光质纯度
教材分析
学情分析
教学目标
改进与创新
实验原理
探究过程
反思与评价
掌控板：
一款教学用开源硬件，集成各种传感器和执行器，可将编程数据转换后输出。
1
2
不同的光照强度、光质等在色素和酶的作用下释放氧气含量不同，通过氧气传感器对检测氧气含量的动态变化。
利用创客中的Mind+编程软件，通过掌控板实现256种光照强度、70种光质、任意的频闪频率（光照与黑暗交替时间）的控制，精准控制自变量。
教材分析
学情分析
教学目标
实验原理
改进与创新
探究过程
反思与评价
1
2
3
4
5
6
PART1
温故知新：
光合作用过程
PART3
利用Mind+编程软件设置不同光条件
PART5
进行实验，采集、整理、分析实验数据，得出结论。
PART2
视频导入：观看现代智慧农业系统
PART4
设计实验，设置自变量参数，明确因变量及其检测，控制无关变量。
PART6
分析结果，得出结论，表达与交流，联系生活为农作物增产提供思路。
教材分析
学情分析
教学目标
探究过程
改进与创新
实验原理
反思与评价
基本思路
课前导入
教材分析
学情分析
教学目标
探究过程
改进与创新
实验原理
反思与评价
回顾旧知
变量：光照条件
观看智慧农业视频
实验室智慧农业初探
设置光照条件影响光合作用强度的控制界面
教材分析
学情分析
教学目标
探究过程
改进与创新
实验原理
反思与评价
设置自变量参数，控制无关变量
亮度255
亮度170
亮度85
亮度0
光照强度
第一组
教学分析
探究过程
实验原理
创新详述
存在问题
教师反思
教学目标
学情分析
使用不同光照强度的白光照射20min
采集、分析实验数据
光照强度（Lux） 初始溶解氧（mg/L） 20min平衡溶解氧（mg/L） 差值（mg/L）
21000（灯带亮度255） 2.5 4.1 1.6
14000（灯带亮度170） 2.6 3.8 1.2
8500（灯带亮度85） 2.5 3.2 0.7
0（灯带亮度0） 3 2.8 -0.2
教材分析
学情分析
教学目标
探究过程
改进与创新
实验原理
反思与评价
缩小光照强度梯度，重复上述步骤
光照强度（Lux） 初始溶解氧（mg/L） 平衡溶解氧（mg/L） 差值（mg/L）
21000（灯带亮度255） 3.5 5.8 2.3
19500（灯带亮度233） 3.5 9 5.5
17300（灯带亮度212） 3.2 3.6 0.4
15800（灯带亮度191） 3.2 3.8 0.6
缩小光照强度梯度，在【170，255】
间设置4个变量值
教材分析
学情分析
教学目标
探究过程
改进与创新
实验原理
反思与评价
自变量——光质
光质
第二组
变量控制：4种光质光照强度一致，均为3600Lux左右
教材分析
学情分析
教学目标
探究过程
改进与创新
实验原理
反思与评价
白光（亮度45）
RGB（255，255，255）
红光（亮度115）
RGB（255，0，0）
蓝光（亮度255）
RGB（0，0，255）
绿光（亮度95）
RGB（0，255，0）
采集、分析实验数据
教学分析
探究过程
实验原理
创新详述
存在问题
教师反思
教学目标
学情分析
实验结论：
相同光照强度下,黑藻在20mim内溶解氧增加量大小为:红光>白光>蓝光>绿光,20min后白光>红光>蓝光>绿光，且对红光的偏好性强于蓝光。
教师再引导
拓展创新
大棚种植水培植物，如何实现节能同时又高产？除了光照强度和光质影响光合作用强度外，还有哪些光照条件会影响光合作用强度？
教材分析
学情分析
教学目标
探究过程
改进与创新
实验原理
反思与评价
是全程光照，还是黑暗与光照交替？黑暗与光照交替时间（频闪频率）为多少？
一种植物生长的照明频闪装置示意图
查阅资料
（照明驱动电路的照明组件）
（照明原件网络）
（大棚种植）
教材分析
学情分析
教学目标
探究过程
改进与创新
实验原理
反思与评价
相关频闪频率（黑暗与光照交替时间）研究极少
自变量——频闪频率（黑暗与光照交替时间）
频闪频率
使用不同频闪频率，每组处理时间均为40min
第三组
教材分析
学情分析
教学目标
探究过程
改进与创新
实验原理
反思与评价
采集、分析实验数据
实验结果及结论:
当频闪频率为0.05s时,即光照时间为20min，其光合溶氧量略低于光照时间为40min。推测其在光反应产生的NADPH和ATP能被及时利用和再生,从而提高了暗反应二氧化碳的固定。
教材分析
学情分析
教学目标
探究过程
改进与创新
实验原理
反思与评价
联系生产实践
如何最大效率节能增效，我们的实验装置为农业增产提供一条可行性方案。
自变量
光照强度
光质
频闪频率
实验小结
（照明驱动电路的照明组件）
（照明原件网络）
（大棚种植）
教材分析
学情分析
教学目标
探究过程
改进与创新
实验原理
反思与评价
教材分析
学情分析
教学目标
反思与评价
改进与创新
实验原理
探究过程
反思与评价
利用Mind+编程，提高光质，实现70种光质选择
提高光质纯度、增大光质选择
利用Mind+编程，可实现256种光照强度的任意转换
增大探究光照强度梯度，可探究最适光照强度
利用Mind+编程，实现任意频闪（光照和黑暗交替时间）的转换
创新性探究频闪频率对光合作用强度的影响
1
2
3
STEAM
科学
技术
工程
艺术
数学
4
5
教材分析
学情分析
教学目标
反思与评价
改进与创新
实验原理
探究过程
改进与拓展
1.加入CO2传感器、PH值/电导率传感器，土壤温湿度传感器等
2.利用物联网实现远程数据传输、
实现智能监控和反馈
感谢大家的聆听！

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