導(dǎo)語：高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)探討一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：利用傳感器進(jìn)行生物數(shù)字化實(shí)驗(yàn)，既支持信息技術(shù)與生物學(xué)科的全面整合，又能提高學(xué)生的興趣，發(fā)展學(xué)生的辯證思維能力。使用溶解氧傳感器和氣中氧傳感器分別測(cè)量不同光照強(qiáng)度下，黑藻培養(yǎng)液和液面的氧氣產(chǎn)生量，可探究光照強(qiáng)弱對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響。

關(guān)鍵詞：高中生物；數(shù)字化實(shí)驗(yàn)；光照強(qiáng)度；光合作用；傳感器

數(shù)字化實(shí)驗(yàn)，一般由傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計(jì)算機(jī)及相關(guān)數(shù)據(jù)處理軟件等構(gòu)成。通過相關(guān)部件與實(shí)驗(yàn)儀器連接，將較為抽象的信息轉(zhuǎn)變?yōu)榫_、直觀的數(shù)據(jù)，呈現(xiàn)在學(xué)生面前，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的定量分析。數(shù)字化實(shí)驗(yàn)，既支持了信息技術(shù)與生物學(xué)科的全面整合，又提高了學(xué)生的興趣，發(fā)展了學(xué)生的辯證思維能力［1］。筆者以“探究光照強(qiáng)度對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響”為例，闡述如何使用數(shù)字化實(shí)驗(yàn)開展教學(xué)。

1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

探究光照強(qiáng)度對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響。

2實(shí)驗(yàn)原理

綠色植物在一定條件下通過葉綠體進(jìn)行光合作用釋放出氧氣。將一定數(shù)量的新鮮黑藻放置于1.5%的NaHCO3溶液中，利用NaHCO3溶液不穩(wěn)定性提供CO2；給予黑藻適當(dāng)?shù)墓庹?，光照?qiáng)度不同，光合作用釋放的氧氣的量也不同。用不同數(shù)量的節(jié)能燈光源照射黑藻（每組光源與黑藻距離相同），形成不同的光照強(qiáng)度。利用溶解氧傳感器和氣中氧傳感器對(duì)氧氣的產(chǎn)生量進(jìn)行測(cè)量，探究光照強(qiáng)度對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響，通過數(shù)據(jù)的采集和分析，定量、直觀地認(rèn)識(shí)光照強(qiáng)度對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響［2］。

3實(shí)驗(yàn)器材及試劑

黑藻、60W三基色節(jié)能燈、燒杯、培養(yǎng)皿、數(shù)字化信息系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集器、溶解氧傳感器、氣中氧傳感器、1.5%的NaHCO3溶液、橡膠塞、廣口瓶等。

4實(shí)驗(yàn)過程

（1）材料預(yù)處理。將選好的植株（品種、大小、長(zhǎng)勢(shì)相同的黑藻），放在黑暗處一晚。（2）將預(yù)處理后的植株取出，分別置于200mL和100mL質(zhì)量百分濃度為1.5%的NaHCO3溶液中（200mL和100mL的NaHCO3溶液各2瓶，貼好標(biāo)簽并編號(hào)）。（3）連接計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)采集器及溶解氧傳感器、氣中氧傳感器，打開計(jì)算機(jī)，進(jìn)入V8.0實(shí)驗(yàn)軟件系統(tǒng)。點(diǎn)擊“專用軟件”，系統(tǒng)自動(dòng)識(shí)別所接入的傳感器，并顯示溶解氧數(shù)值及氣中氧數(shù)值［3］。（4）設(shè)置不同的光照條件，弱光和強(qiáng)光（利用不同節(jié)能燈的個(gè)數(shù)形成不同的光照條件）。（5）分別測(cè)量不同光照條件下的溶液中溶解氧質(zhì)量濃度，30min內(nèi)曲線變化情況如圖1、圖2所示。（6）分別測(cè)量不同光照條件下液面的氧氣體積百分濃度，30min內(nèi)曲線變化情況如圖3、圖4所示。（7）比較不同光照強(qiáng)度下光合作用的強(qiáng)度，如表1所示。

5實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析及結(jié)論

（1）強(qiáng)光組氣泡放出的速率比弱光組快，因此，在一定范圍內(nèi)，光照強(qiáng)度越大，黑藻的光合作用強(qiáng)度越大。（2）光照強(qiáng)度強(qiáng)，溶液中溶氧量曲線上升相對(duì)明顯，說明光合作用向外界釋放的氧氣較多。間接說明，在一定范圍內(nèi)，光照強(qiáng)度越大，黑藻的光合作用強(qiáng)度越大。（3）強(qiáng)光組氣中氧的變化幅度明顯快于弱光照組，因此，一定范圍內(nèi)，光照強(qiáng)度越大，黑藻的光合作用強(qiáng)度越大。

6結(jié)語

該實(shí)驗(yàn)是學(xué)生第一次接觸數(shù)字化實(shí)驗(yàn)，在做實(shí)驗(yàn)之前要先給學(xué)生講清楚如何利用這種工具進(jìn)行科學(xué)探究。傳統(tǒng)教學(xué)更多的是講述或者是灌輸相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)原理以及實(shí)驗(yàn)結(jié)果，學(xué)生并沒有直觀地感受光合作用強(qiáng)度隨著光照強(qiáng)度的改變而變化，因此，沒有建立起應(yīng)有的知識(shí)點(diǎn)之間的聯(lián)系。教師要多學(xué)習(xí)，多利用現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)條件，盡可能地讓學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣，從而提高生物學(xué)素養(yǎng)。

參考文獻(xiàn)

［1］唐曉春.DIS在高中生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用初探［J］.生物學(xué)通報(bào)，2008（8）：42-43.

［2］朱曉林，馬九林，張春明.利用DIS探究光照強(qiáng)度對(duì)光合作用速率的影響［J］.生物學(xué)通報(bào)，2009（7）：50-51.

［3］紀(jì)曉倩.傳感器在高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用［J］.新課程教學(xué)（電子版），2019（10）：70-71.

作者：于曉青 陳小龍 單位：懷化市湖天中學(xué) 懷化市第三中學(xué)