鄧潔瑩
《葉會(huì)蒸騰水分嗎》一課中,教材通過(guò)罩著植物的塑料袋內(nèi)有水珠的現(xiàn)象(如圖1),引導(dǎo)學(xué)生驗(yàn)證葉會(huì)蒸騰水分,并自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證影響蒸騰快慢的因素(葉面總面積、陽(yáng)光),讓他們理解蒸騰的意義及其影響因素。
在實(shí)際教學(xué)后筆者發(fā)現(xiàn),此方法存在幾點(diǎn)不足:戶(hù)外實(shí)驗(yàn)受天氣制約;現(xiàn)象等待時(shí)間長(zhǎng);對(duì)學(xué)生自主選取的植株要求高,光照是否均勻等影響實(shí)驗(yàn)效果;在都有水珠的情況下,肉眼難以區(qū)別多少;學(xué)生無(wú)法通過(guò)實(shí)驗(yàn)直觀(guān)感知,植物體在蒸騰過(guò)程中可以散失多余的熱量,能降低植物體的溫度。針對(duì)原實(shí)驗(yàn)的不足,筆者設(shè)計(jì)了創(chuàng)新裝置較好地解決了這些問(wèn)題。
實(shí)驗(yàn)材料
自動(dòng)補(bǔ)水花盆、仿太陽(yáng)燈、密封帶、帶探頭的溫度濕度計(jì)、納米雙面膠、塑料紙、蓄電池、熱熔膠等。
實(shí)驗(yàn)改進(jìn)
1.本實(shí)驗(yàn)是探究性對(duì)比實(shí)驗(yàn),因此裝置被設(shè)計(jì)成兩個(gè)一樣的密閉的小溫室,中間用粘有納米雙面膠的塑料紙隔絕了泥土中水分的蒸發(fā),并加有密封膠帶,避免其他無(wú)關(guān)變量的影響(參見(jiàn)圖3)。
2.上部是一個(gè)透明塑料罩代替原實(shí)驗(yàn)的塑料袋,可以重復(fù)利用,環(huán)保節(jié)約。
罩的頂部添加了一個(gè)仿太陽(yáng)燈,模擬陽(yáng)光,不僅光照均勻,而且使這個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)苋旌虻剡M(jìn)行。
罩的里面添加了一個(gè)帶探頭的溫度濕度計(jì)。在這個(gè)溫度濕度計(jì)里有三個(gè)讀數(shù),分別是:本機(jī)溫度,檢測(cè)罩內(nèi)整體溫度;引線(xiàn)溫度,當(dāng)把探頭放置在葉子上能檢測(cè)葉子表面溫度;本機(jī)濕度,檢測(cè)罩內(nèi)濕度,用數(shù)據(jù)變化呈現(xiàn)蒸騰的快慢。
3.下部是一個(gè)自動(dòng)補(bǔ)水花盆,能使被實(shí)驗(yàn)植物長(zhǎng)期保持濕潤(rùn),避免影響實(shí)驗(yàn)效果。
整個(gè)裝置如圖2。
實(shí)驗(yàn)方法
1.驗(yàn)證葉、莖會(huì)蒸騰水分
取兩株長(zhǎng)勢(shì)一致的同種植株,其中一株做去葉處理,都點(diǎn)亮仿太陽(yáng)燈,罩上罩子。
學(xué)生觀(guān)察水珠現(xiàn)象并記錄罩內(nèi)1~10分鐘每分鐘的濕度變化,繪制統(tǒng)計(jì)圖,隨著時(shí)間的增加,罩內(nèi)濕度越來(lái)越大。
通過(guò)觀(guān)察水珠和濕度的變化差異發(fā)現(xiàn):帶葉植株蒸騰遠(yuǎn)快于去葉植株,說(shuō)明蒸騰的主要部位是葉子,莖也存在蒸騰作用(如圖3)。
2.探究葉總面積對(duì)蒸騰快慢的影響
取兩株長(zhǎng)勢(shì)一致的同種植株,其中一株剪去一些葉片,都點(diǎn)亮仿太陽(yáng)燈,罩上罩子。
學(xué)生觀(guān)察水珠現(xiàn)象并記錄罩內(nèi)1~10分鐘每分鐘的濕度變化,繪制統(tǒng)計(jì)圖,隨著時(shí)間的增加,罩內(nèi)濕度越來(lái)越大。
通過(guò)觀(guān)察水珠和濕度的變化差異發(fā)現(xiàn):少葉與多葉植株都在發(fā)生蒸騰;多葉植株蒸騰快于少葉植株,說(shuō)明葉片總面積越大,蒸騰越快(如圖4)。
3.探究陽(yáng)光對(duì)蒸騰快慢的影響并驗(yàn)證蒸騰的散熱意義
取兩株長(zhǎng)勢(shì)一致的同種植株,都把探頭放置在葉片上,其中一株打開(kāi)仿太陽(yáng)燈,另外一株作隔光處理。
學(xué)生觀(guān)察水珠現(xiàn)象并記錄罩內(nèi)1~10分鐘的濕度變化,繪制統(tǒng)計(jì)圖。教師分別記錄第2、5、8分鐘罩內(nèi)溫度與探頭溫度(葉表面溫度)的數(shù)據(jù)。隨著時(shí)間的增長(zhǎng),罩內(nèi)濕度越來(lái)越大。
通過(guò)觀(guān)察到水珠和濕度的變化差異發(fā)現(xiàn):無(wú)陽(yáng)光與有陽(yáng)光下的植株都在發(fā)生蒸騰;陽(yáng)光下的植株蒸騰快于無(wú)陽(yáng)光下的植株,說(shuō)明陽(yáng)光越強(qiáng),蒸騰越快。
陽(yáng)光下植株的罩內(nèi)溫度升高的同時(shí),葉片溫度相對(duì)穩(wěn)定,說(shuō)明葉片會(huì)通過(guò)蒸騰降低植物體的溫度,避免被灼傷,驗(yàn)證說(shuō)明蒸騰能使植物散失多余熱量(如圖5)。
實(shí)驗(yàn)優(yōu)點(diǎn)
本實(shí)驗(yàn)通過(guò)數(shù)據(jù)呈現(xiàn)蒸騰的動(dòng)態(tài)變化過(guò)程,使蒸騰作用的過(guò)程可視化;大大縮短實(shí)驗(yàn)的時(shí)間,更高效地完成探究;通過(guò)實(shí)驗(yàn)1補(bǔ)充說(shuō)明了莖也存在蒸騰作用;通過(guò)實(shí)驗(yàn)3測(cè)量葉片溫度驗(yàn)證蒸騰能降低植物的溫度;結(jié)合數(shù)據(jù)、統(tǒng)計(jì)圖,讓實(shí)驗(yàn)結(jié)果更直觀(guān),更有說(shuō)服力。