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        邏輯推理法在光合作用概念的達成和辨析中的應(yīng)用

        2017-08-23 17:34:20林艾芳張鋒
        中學生物學 2017年7期
        關(guān)鍵詞:棕色邏輯推理脫色

        林艾芳++張鋒

        生物學是一門以實驗為基礎(chǔ)的學科,想要生成光合作用概念可以通過實驗的設(shè)計和驗證來完成,即驗證光合作用的原料、條件、場所和產(chǎn)物。而對光合作用概念的辨析就是在光合作用內(nèi)涵的基礎(chǔ)上進行概念的外延,即闡明光合作用的實質(zhì)、意義和應(yīng)用。邏輯推理法是由一個或幾個已知的判斷(前提),推導出一個未知的結(jié)論的思維過程,是由前提、推理過程和結(jié)論三個部分組成的。下面主要就邏輯推理法在光合作用概念的達成和辨析中的應(yīng)用,做一些淺顯的闡述。

        1 邏輯推理法在驗證實驗教學中的理論依據(jù)

        (1) 步驟:從假設(shè)出發(fā),運用邏輯推理,做出預(yù)期推斷,然后對假設(shè)的推斷進行實驗驗證,最后根據(jù)實驗現(xiàn)象得出結(jié)論。

        (2) 基本模式如圖1所示。

        2 邏輯推理法在光合作用概念達成中的應(yīng)用

        2.1 驗證光合作用需要光和產(chǎn)生淀粉

        (1) 前提:① 提出問題:光合作用需要光嗎?② 作出假設(shè):光合作用需要光。

        (2) 推理過程:① 設(shè)計實驗方案:暗處理→設(shè)計對照(綠葉進行部分遮光)→再次見光→酒精脫色→清水漂洗→滴碘液→觀察顏色變化。預(yù)期實驗結(jié)果:見光部分變藍色,遮光部分變棕色。② 實施方案、觀察現(xiàn)象:見光部分變藍色,遮光部分變棕色。

        (3) 根據(jù)現(xiàn)象、得出結(jié)論:光合作用需要光,產(chǎn)生了淀粉。

        2.2 驗證光合作用需要葉綠體

        (1) 前提:① 提出問題:光合作用需要葉綠體嗎?② 作出假設(shè):光合作用需要葉綠體。

        (2) 推理過程:① 設(shè)計實驗方案:暗處理→設(shè)計對照(選用銀邊植物,讓銀邊部分與綠葉部分對照)→再次見光→酒精脫色→清水漂洗→滴碘液→觀察顏色變化。預(yù)期實驗結(jié)果:綠色部分變藍色,銀邊部分變棕色。② 實施方案、觀察現(xiàn)象:綠色部分變藍色,銀邊部分變棕色。

        (3) 根據(jù)現(xiàn)象、得出結(jié)論:光合作用需要葉綠體。

        2.3 驗證光合作用需要二氧化碳

        (1) 前提:① 提出問題:光合作用需要二氧化碳嗎?② 作出假設(shè):光合作用需要二氧化碳。

        (2) 推理過程:① 設(shè)計實驗方案:暗處理→設(shè)計對照(將盆栽天竺葵分別與裝有等量的清水和氫氧化鈉的小燒杯放在一起,形成有無二氧化碳的對照實驗組)→再次見光→酒精脫色→清水漂洗→滴碘液→觀察顏色變化。預(yù)期實驗結(jié)果:裝有清水的裝置,葉片脫色后滴碘液變藍,而裝有氫氧化鈉的裝置,葉片脫色后滴碘液變棕色。② 實施方案、觀察現(xiàn)象:裝有清水的裝置,葉片脫色后滴碘液變藍,而裝有氫氧化鈉的裝置中,葉片脫色后滴碘液變棕色。

        (3) 根據(jù)現(xiàn)象、得出結(jié)論:光合作用需要二氧化碳。

        2.4 驗證光合作用需要水

        (1) 前提:① 提出問題:光合作用需要水嗎?② 作出假設(shè):光合作用需要水。

        (2) 推理過程:① 設(shè)計實驗方案:暗處理→設(shè)計對照(選取葉片切斷主葉脈,形成葉片上下部分,上部無水,下部有水的對照)→再次見光→酒精脫色→清水漂洗→滴碘液→觀察顏色變化。預(yù)期實驗結(jié)果:葉片上部變藍色,葉片下部變棕色。② 實施方案、觀察現(xiàn)象:葉片上部變藍色,葉片下部變棕色。

        (3) 根據(jù)現(xiàn)象、得出結(jié)論:光合作用需要水。

        2.5 驗證光合作用產(chǎn)生氧氣

        (1) 前提:① 提出問題:光合作用產(chǎn)生氧氣嗎?② 作出假設(shè):光合作用產(chǎn)生氧氣。

        (2) 推理過程:① 設(shè)計實驗方案:把金魚藻裝入分液漏斗中,放在陽光下照射一段時間,然后用帶火星的木條檢驗。預(yù)期實驗結(jié)果:帶火星的木條復燃。② 實施方案、觀察現(xiàn)象:帶火星的木條復燃。

        (3) 根據(jù)現(xiàn)象、得出結(jié)論:光合作用產(chǎn)生氧氣。

        至此通過實驗的邏輯推理過程達成了光合作用的概念:綠色植物通過葉綠體,利用光能,把二氧化碳和水轉(zhuǎn)變成儲存能量的有機物(主要是淀粉),并且釋放氧氣。

        3 邏輯推理法在光合作用概念辨析中的應(yīng)用

        通過邏輯推理法的科學探究活動,教師引導學生理解光合作用的內(nèi)涵,自主建構(gòu)光合作用的概念。接著,教師引導學生辨析光合作用概念的外延——光合作用的實質(zhì)、意義和應(yīng)用。

        3.1 光合作用的實質(zhì)(表1)

        3.2 光合作用的意義和應(yīng)用

        在問題和例證的引領(lǐng)下,教師運用邏輯推理法引導學生通過討論、歸納,進而表述出光合作用的意義和應(yīng)用,具體安排見表2。

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