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1、1环境因素对光合作用强度的影响环境因素对光合作用强度的影响的探究性实验的探究性实验关于在探究性实验中如何培养学生的创新精神关于在探究性实验中如何培养学生的创新精神陕西省洛南中学陕西省洛南中学 刘书贵刘书贵摘要：现代化建设需要大量的创新型人才，探究性实验是培养摘要：现代化建设需要大量的创新型人才，探究性实验是培养学生创新精神的良好材料，本文就如何在探究性实验中培养学生的学生创新精神的良好材料，本文就如何在探究性实验中培养学生的创新精神提出了一些尝试性的见解。创新精神提出了一些尝试性的见解。关键词关键词 ：光照强度：光照强度 光合作用强度光合作用强度 探究性实验探究性实验 创新精神创新精神社会的进
2、步，国家的发展离不开创新，而创新离不开创新性人社会的进步，国家的发展离不开创新，而创新离不开创新性人才，人才的培养离不开教育。那么如何在教育教学中培养学生的创才，人才的培养离不开教育。那么如何在教育教学中培养学生的创新精神和创新能力呢？探究性实验是在不知道实验结果的条件下所新精神和创新能力呢？探究性实验是在不知道实验结果的条件下所做的对未知现象进行的实验研究，既然实验现象是未知的，那么就做的对未知现象进行的实验研究，既然实验现象是未知的，那么就为学生提供了更广阔的想象空间，能够培养学生的发散思维，更能为学生提供了更广阔的想象空间，能够培养学生的发散思维，更能培养学生的创新精神和创新思维，所以探
3、究性实验是教学中培养学培养学生的创新精神和创新思维，所以探究性实验是教学中培养学生创新精神的最佳材料。下面我就以生创新精神的最佳材料。下面我就以环境因素对光合作用强度的环境因素对光合作用强度的影响影响的探究性实验为例谈一谈在探究性实验中如何培养学生的创的探究性实验为例谈一谈在探究性实验中如何培养学生的创新精神。新精神。一一 从探究课题的确立上培养学生的创新精神从探究课题的确立上培养学生的创新精神影响光合作用的环境因素有多种，如光照强弱，光照时间的长影响光合作用的环境因素有多种，如光照强弱，光照时间的长短，光照的成分；温度的高低，二氧化碳的浓度，土壤的含水量以短，光照的成分；温度的高低，二氧化碳
4、的浓度，土壤的含水量以及矿质元素的供应等等。当然我们可以把各种影响因素都进行一番及矿质元素的供应等等。当然我们可以把各种影响因素都进行一番2探究是最好不过的了，但由于时间，季节和材料所限，一一进行探探究是最好不过的了，但由于时间，季节和材料所限，一一进行探究具有一定难度，所以我们就应当有所选择，到底选择哪一种外界究具有一定难度，所以我们就应当有所选择，到底选择哪一种外界因素作为探究课题更为切合实际呢？这就要求学生根据现有的条件因素作为探究课题更为切合实际呢？这就要求学生根据现有的条件和所掌握的知识以及技能来确立课题，因为在实验中会遇到各种各和所掌握的知识以及技能来确立课题，因为在实验中会遇到各
5、种各样的问题，如自变量的确认与控制，无关变量的控制，材料的获取样的问题，如自变量的确认与控制，无关变量的控制，材料的获取与分组，季节的影响，实验器材的运用等等，这些问题的一一解决，与分组，季节的影响，实验器材的运用等等，这些问题的一一解决，在确立课题之前都要预想到，并提出有效的办法，当然许多问题的在确立课题之前都要预想到，并提出有效的办法，当然许多问题的解决也许没有现成的方案可以借鉴，这就需要学生在对研究问题的解决也许没有现成的方案可以借鉴，这就需要学生在对研究问题的理解的基础上，充分发挥集体智慧，大胆进行创新思维，提出科学理解的基础上，充分发挥集体智慧，大胆进行创新思维，提出科学合理的解决方
6、法，通过引导学生进行充分讨论，并进行论证，提出合理的解决方法，通过引导学生进行充分讨论，并进行论证，提出合理的方案，在研究辩论中培养了他们的创新精神。提高了创新能合理的方案，在研究辩论中培养了他们的创新精神。提高了创新能力。力。二二 从对自变量的确认与控制自变量的方法上培养学生的创新从对自变量的确认与控制自变量的方法上培养学生的创新精神精神当确立了课题后，就要着手进行实验设计了。比如经过充分讨当确立了课题后，就要着手进行实验设计了。比如经过充分讨论，学生确立的探究课题是论，学生确立的探究课题是“探究光照强度对光合作用强度的影响探究光照强度对光合作用强度的影响” 。这个探究实验的自变量是什么这个
7、探究实验的自变量是什么?自变量就是光照强度，即研究不同的自变量就是光照强度，即研究不同的光照强度下光合作用强度是否不同，光照强度与光合作用强度之间光照强度下光合作用强度是否不同，光照强度与光合作用强度之间有什么规律？可以通过引导学生进行讨论，看设置几个不同的光照有什么规律？可以通过引导学生进行讨论，看设置几个不同的光照强度合适。只有确定了设置几个光照强度，才能确立分为几个对象强度合适。只有确定了设置几个光照强度，才能确立分为几个对象组。分组完成以后，如何做到让光照强度不同呢？经过一番辩论，组。分组完成以后，如何做到让光照强度不同呢？经过一番辩论，学生提出了各种不同的方法，在充分辩论的基础上，学
8、生的意见达学生提出了各种不同的方法，在充分辩论的基础上，学生的意见达3成了共识。两种方法得到了一致的肯定，一种方法是用几盏不同瓦成了共识。两种方法得到了一致的肯定，一种方法是用几盏不同瓦数的台灯在同样远的距离对同样的植物进行照光，一种方法是用同数的台灯在同样远的距离对同样的植物进行照光，一种方法是用同样瓦数的台灯在不同远的距离对植物进行照光。经过热烈的讨论，样瓦数的台灯在不同远的距离对植物进行照光。经过热烈的讨论，活跃了课堂气氛，开拓了学生的思维，提高了学生的参与意识，并活跃了课堂气氛，开拓了学生的思维，提高了学生的参与意识，并且培养了学生的创新精神和提高了学生的创新能力。且培养了学生的创新精
9、神和提高了学生的创新能力。三三 从对无关变量的控制上培养学生的创新精神从对无关变量的控制上培养学生的创新精神各个对象组里的无关变量应该做到等量且适宜，那么如何才能各个对象组里的无关变量应该做到等量且适宜，那么如何才能做到无关变量等量且适宜呢？比如做到无关变量等量且适宜呢？比如探究光照强度对光合作用强度探究光照强度对光合作用强度的影响的影响 ，该实验中的无关变量有温度，二氧化碳浓度，植物的长势，该实验中的无关变量有温度，二氧化碳浓度，植物的长势和种类等，实验容器。比如如何对温度进行控制，从而使各个对象和种类等，实验容器。比如如何对温度进行控制，从而使各个对象组的温度能够保持相同的呢？学生七嘴八舌
10、，方法也五花八门，经组的温度能够保持相同的呢？学生七嘴八舌，方法也五花八门，经过充分讨论和激烈争论学生普遍认为，由于灯泡的瓦数不同，或者过充分讨论和激烈争论学生普遍认为，由于灯泡的瓦数不同，或者距离不同，植物体获得的热量将会不同，只有将灯泡发出的热量能距离不同，植物体获得的热量将会不同，只有将灯泡发出的热量能够吸收，就能够保证各组的植物处于相同的温度下，他们提出的方够吸收，就能够保证各组的植物处于相同的温度下，他们提出的方法是：应把各个组的植物放在温度相同的室内，且在光源与植物之法是：应把各个组的植物放在温度相同的室内，且在光源与植物之间放一个盛有清水的透明玻璃容器来吸收灯泡的热量。这样既能保
11、间放一个盛有清水的透明玻璃容器来吸收灯泡的热量。这样既能保证植物可以接受光照强度不同的光照，又能保证各组植物处于相同证植物可以接受光照强度不同的光照，又能保证各组植物处于相同的温度下。讨论中使学生的创新精神和创新能力得到了培养和提高。的温度下。讨论中使学生的创新精神和创新能力得到了培养和提高。四四 在对观察指标的确立上培养学生的创新精神在对观察指标的确立上培养学生的创新精神在在探究光照强度对光合作用强度的影响探究光照强度对光合作用强度的影响的探究性实验中，的探究性实验中，如何观察光照强度对光合作用的影响呢如何观察光照强度对光合作用的影响呢?选用何种指标进行衡量呢？选用何种指标进行衡量呢？4学生
12、提出了各种方案，如测定氧气的释放量，二氧化碳的吸收量，学生提出了各种方案，如测定氧气的释放量，二氧化碳的吸收量，有机物的积累量等等，但那一个更直观，更明显呢？有的同学说用有机物的积累量等等，但那一个更直观，更明显呢？有的同学说用水生植物放在水中，观察气泡数目的多少，还有的同学说，把叶片水生植物放在水中，观察气泡数目的多少，还有的同学说，把叶片打成同样面积大小的叶圆片，抽气后，让它们放在试管内，它们开打成同样面积大小的叶圆片，抽气后，让它们放在试管内，它们开始时都沉在底部，照光一段时间后，叶片就会上浮，在不同光照下始时都沉在底部，照光一段时间后，叶片就会上浮，在不同光照下的试管中，叶片上浮的数量
13、就不同，也能反映氧气量的多少。有的的试管中，叶片上浮的数量就不同，也能反映氧气量的多少。有的说，用带有刻度玻璃管的密闭容器中放入加入了碳酸氢钠的小烧杯，说，用带有刻度玻璃管的密闭容器中放入加入了碳酸氢钠的小烧杯，经过一定时间后，观察玻璃管中液滴的移动来反应氧气的增加经过一定时间后，观察玻璃管中液滴的移动来反应氧气的增加量量。通过讨论，学生会提出各种你所想象不到的方法，开拓了。通过讨论，学生会提出各种你所想象不到的方法，开拓了他们的思维，培养了他们的创新精神。他们的思维，培养了他们的创新精神。五五 从对实验结果的预测和实验结论的得出方面培养学生的创从对实验结果的预测和实验结论的得出方面培养学生的
14、创新精神新精神探究性实验时，对实验结果的预测应做到全面，一般对与结果探究性实验时，对实验结果的预测应做到全面，一般对与结果的预测分为三种情况正相关的预测分为三种情况正相关负相关负相关不相关。预测时应从结论出不相关。预测时应从结论出发，预测结果，当然书写时则先写结果后写结论。如发，预测结果，当然书写时则先写结果后写结论。如探究光照强探究光照强度对光合作用强度的影响度对光合作用强度的影响的探究性实验，首先让学生提出各种预的探究性实验，首先让学生提出各种预测结果，学生提出的预测结果有：测结果，学生提出的预测结果有：在一定的范围内，随光照强度在一定的范围内，随光照强度的提高，光合作用强度逐渐提高；的提
15、高，光合作用强度逐渐提高；在一定的范围内，随光照强度在一定的范围内，随光照强度的提高，光合作用强度逐渐降低；的提高，光合作用强度逐渐降低；光照强度对光合作用强度没有光照强度对光合作用强度没有影响；影响；在一定的范围内，随光照强度的提高，光合作用强度逐渐在一定的范围内，随光照强度的提高，光合作用强度逐渐提高，当光照强度达到某一数值时，光照强度增强，而光合作用强提高，当光照强度达到某一数值时，光照强度增强，而光合作用强度不再增强，即存在光的饱和点。经过全班同学的充分讨论，大家度不再增强，即存在光的饱和点。经过全班同学的充分讨论，大家5一致认为最可能的结果是在一定的范围内，随光照强度的提高，光一致认
16、为最可能的结果是在一定的范围内，随光照强度的提高，光合作用强度逐渐提高，当光照强度达到某一数值时，光照强度增强，合作用强度逐渐提高，当光照强度达到某一数值时，光照强度增强，而光合作用强度不再增强。在讨论中，各位同学就自己提出的观点而光合作用强度不再增强。在讨论中，各位同学就自己提出的观点提出理由，并进行辩论，接受他人的质疑，进行反驳，通过辩论，提出理由，并进行辩论，接受他人的质疑，进行反驳，通过辩论，开拓了视野，明晰了思路，提高了学生的创新精神和创新能力。开拓了视野，明晰了思路，提高了学生的创新精神和创新能力。总之，在进行探究性实验的过程中，具有各种未知的因素，具总之，在进行探究性实验的过程中，具有各种未知的因素，具有各种需要一个一个解决的问题，在实际操作中还有各种预想不到有各种需要一个一个解决的问题，在实际操作中还有各种预想不到的问题，需要理性的思考和创新的思维，既需要相应的科学知识，的问题，需要理性的思考和创新的思维，既需要相应的科学知识，有需要必要的实验技能
