光合作用的现象范文
时间:2024-01-02 17:56:14
导语:如何才能写好一篇光合作用的现象,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。
篇1
关键词:中英文广告;合作原则;不合作
中图分类号:H315 文献标识码:A 文章编号:1006-026X(2013)04-0000-01
一、合作原则的定义
合作原则是语言学家格莱斯(Herbert Paul Grice 1913-1988)在他的著作“Logic and Conversation'’(1975)提出的。1、量的准则;2、质的准则;3、关系准则;4、方式准则
格赖斯认为,语言交流受一定条件的制约,交流的主体为了保证会话目的的实现,必须遵守“合作原则”。
然而在实际交际中,人们总是有意或无意地违反合作原则。对此,格莱斯概括总结了违反合作原则的四种情况:交际者悄悄违反第一条准则;交际者公开宣称不遵守合作原则;交际者无法遵守某条准则,否则就会和其他的准则产生抵触;交际者故意违反某一准则,并知道听话者会体会出说话人的“别有用心”,从而透过文字表面的不合作得出话语深层所隐藏的含义。第四种是格莱斯最关心的,也是日常交际最常见的。说话者出于自身的动机或某种理由常常违反合作原则的某些准则,以产生特殊的会话含义。格莱斯直接指出,如果在会话交流中,说话人一方故意公开地违反某些准则,那么一定有其主关意图,即为了让听话者领会到话语的会话含义。因此,在实际生活中,交际者并非时刻遵守准则,一旦说话者违反了准则,听话者就会超越话语的字面意义去理解话语的会话含义。会话含义不是常规意义上的逐字表达的字面意义,而是说话者要表达的真实意义或真正意图。
二、广告英语中合作原则的“不合作”表现
广告语在市场经济日益发展的今天,广告作为商家的一种促销手段已经渗透到世界的各个角落,并直接影响着我们的日常工作和生活。
广告是广告主和读者(或听众)问的交际的载体,是一种非凡交际方式。广告语言如要在社会效果上有强烈的说服力和吸引力,须具备倾销能力、注重价值和记忆价值。很多广告设计者便通过玩弄文字功夫来达到这一目的。Lakoff发现,广告中故意违反合作原则尤其是方式准则,不仅能吸引顾客的注重力,强化广告的影响,而且由于其新奇独特的方式,经常令人感到费解,故不免停下来加以思考,从而领悟其意境,进而参和产品消费。实际上,违反合作原则的各准则,而不仅仅是方式准则,已成为众多广告设计者常用的修辞策略之一。
(一)量准则的违反
量准则是指说话人所说的话应包含交谈目的所需要的信息,并且所说的话不应包含超出需要的信息。然而有很多广告却有意增加和减少所传递的信息,目的则是为了让消费者更多地了解产品或让消费者对产品有更大的想象空间,从而达到加深消费者对产品的印象的目的。例如,在现实生活中,有些医药广告故意夸大产品的疗效、虚构事实、隐瞒某些药物的副功能等,就是违反了合作原则中质量准则和数目准则。例如:Start Ahead(Rejoice)(飘柔洗发水广告)这是一则飘柔洗发水的广告。与上面所举得咖啡广告一样,信息量不足,没有之切主题地说飘柔洗发水有如何如何好,也没有用很多的话语信息去宣传他的特点。但正是这样简短的一句,却让人能越过句子表层含义,联想到此品牌产品的特点,并留下对此品牌产品的深刻印象。
(二)质准则
质准则的违反是指说话人要说真是的话,不要说虚假的和证据不足的话语。而广告语为了达到宣传的目的,常常会利用夸张或隐喻的手法去增加语言的色彩和说服力。广告语言中常使用比喻、反语、夸张等修辞手段,其目的是利用联想作为心理活动的背景和桥梁,起到指物借意、言此意彼的效果,从而加强广告的渲染力。
2.1 比喻。
通过使用比喻,将抽象、枯燥的事物和生动的、具体的事物进行类比,能使抽象的概念简单化、具体化,丰富内涵,深化主题,起到新奇和明显的效果,给人留下深刻的印象。例如:Soft,enhanting,smilingcolor-that’s the gift of focus to your hair.这是一则洗发水的广告。在广告中,广告商和消费者都清楚地知道,“color”是不会“smiling”的。
2.2 反语。
反语即通过正话反说来宣传产品的特色。假如设计得当,反语广告更能吸引读者的注重力,加深读者对商品的印象。如某保险箱制造公司所作的广告:狮牌保险柜最大的缺点是用密码上锁,用密码开锁。不然的话要用焊枪切开,这是惟一的办法。请不要买这种锁,免得麻烦。这则广告表面是说狮牌保险柜的缺点,叫人不要购买,实际目的则是宣扬该商品的质量上乘,平安可靠,劝顾客购买。
2.3 夸张。
在中英文广告中,夸张的应用极为广泛。恰当地运用夸张手法可以突出所宣传产品或品牌的特征,使广告更具鼓动力和感染力。例如:Take TOSHIBA,take the world.拥有东芝,拥有世界。(东芝电子)Thecostliest perfume in the world.(香水)这两则广告都用了夸张的手法来增添广告的说服力。
2.4 拟人(Personification)。中英文广告经常运用拟人的手段,赋予事物以人的情感、思维及形象等,使之人格化,从而使描写的事物生动形象,富于感情。
(三)关系准则
关系准则的违反即指说话要有关联,说话要切题。广告的目的是说服消费者去购买商品。而广告商不会生硬的去直接向消费者铺平直叙的灌输商品有如何如何好,因为这样做往往会引起消费者的厌恶心理。因此广告商常常会有意违反关系准则,制作一些貌似和商品不相关的广告。如美加净防晒护肤品广告:阳光下的绿荫从表面看,“阳光下的绿荫”和护肤品毫无关联,可仔细一琢磨,读者就会明白该广告意思是:在炎炎烈日之下,该产品会如绿荫般保护消费者,使消费者的皮肤免遭烈日毒晒。同时,该广告画面选择了绿色为主色调,更加渲染了这一主题,给人以清凉舒适之感。
(四)方式准则
方式准则的违反是指说话要迁出明白,话语简练,避免晦涩,避免歧义,井井有条。广告商经常违反方式原则,有意使广告语产生“歧义”,使广告语的意义不确定,以激起消费者对商品的丰富联想和购买欲望。例如:Haven nice trip.Buy-bye.这是Heathrow机场一家免税店的广告,它巧用了bye和buy的谐音乍一听,似乎是在向旅客作别,仔细一看,原来是号召游客快来购物。
篇2
一、绿叶在光下制造淀粉
(一)实验步骤
首先将盆栽银边天竺葵进行暗处理一昼夜,取生长状况良好的一叶片进行遮光处理,然后移到阳光下照射。几个小时后,摘下叶片,去掉遮光纸片。把叶片放入盛有酒精的烧杯中,隔水加热,使叶片含有的叶绿素溶解到酒精中,叶片变成黄白色。用清水漂洗叶片,再把叶片放入培养皿里,向叶片滴加碘液。
(二)结果现象
叶片分成三部分,银边和遮光部分均不变蓝,其余部分都变蓝。
(三)实验结论
1.光是光合作用的条件之一。
2.没有叶绿体不能进行光合作用(强调银边和遮光部分)。
3.淀粉是光合作用的产物之一。
二、光合作用的原料之一是二氧化碳
(一)实验步骤
1.仍然对银边天竺葵进行暗处理(同绿叶在光下制造淀粉暗处理步骤相同)。
2.取两片生长状况良好的大致相同的叶片,分别装入盛有等量清水和氢氧化钠溶液的锥形瓶中,封闭好。
3.分组分别向两个瓶中吹气。
(二)结果现象
结果是盛有氢氧化钠的锥形瓶内的叶片未变蓝,因为氢氧化钠与二氧化碳产生化学反应,二氧化碳没有参与光合作用,所以没有有机物的产生。
(三)实验结论
说明光合作用的原料之一是二氧化碳,没有二氧化碳就没有光合作用。
三、证明光合作用的产物之一是氧气
(一)实验步骤
1.在甲玻璃罩内再放入一盆生长良好的银边天竺葵,乙玻璃罩不放银边天竺葵。
2.在完全相同的两个甲乙玻璃罩内,分别放上相同的燃烧的蜡烛。
3.密封后将甲乙玻璃罩放于强光下照射。
(二)结果现象
一段时间后,甲玻璃罩内的蜡烛继续燃烧,乙玻璃罩内的蜡烛熄灭。因为一玻璃罩内的空气中的氧气用尽,蜡烛熄灭。甲玻璃罩内的银边天竺葵因为有光合作用不断产生氧气,所以蜡烛没有熄灭。
(三)实验结论
光合作用的产物之一是氧气。
四、观察花的结构
(一)实验步骤
1.用镊子由外至里摘取银边天竺葵花的各个部分。
2.用放大镜观察各部分的结构,特别是雄蕊和雌蕊部分。
篇3
尤其是“光合作用的实质――绿叶在光下制造淀粉”的经典实验,无论实验设计思路和操作流程都非常复杂,结果分析对学生的思维要求也较高,故该内容对教师的专业水平和教学能力要求很高,很多教师在教学过程中很难把握重难点、操控教学流程和节奏。笔者根据十多年实验室参与实验教学的经验,总结出一套行之有效且教学效果显著的课堂教学流程。
1 教学设计
教学设计从学生的兴趣和知识储备出发,要让学生真切地“看见”光合作用产生淀粉的过程,对光合作用产生淀粉有切身感受。然后教师依次发问,让学生初步建立实验设计的思路,最后完成实验过程。通过生生互动(小组讨论)和师生互动(教师引导),可以最大限度地面向全体学生,让每位学生充分参与课堂讨论,教师进一步点拨和总结,最终突破重难点,充分掌握实验设计思路和过程,理解光合作用的实质。
能力培养方面,教师要以该实验的设计过程为载体,旨在引导学生对实验的探究,使学生自主建立光合作用的模型,掌握控制实验变量、设置对照实验和选择实验材料等规则,进而能创造性地设计实验进行科学探究,领悟科学精神,提高学生的生物科学素养。
通过本节的学习,学生可以了解光合作用是生物圈中有机物的根本来源,从理论上认识到绿色植物光合作用的重要性,为培养爱护绿色植物和珍惜粮食的情感方面打下理性知识的基础。
验证实验:植物光合作用的实质――绿叶在光下制造淀粉。
2 教学流程
在实验设计过程中,教师提出问题,创设矛盾,学生小组讨论解决矛盾;教师再提出问题创设矛盾,学生小组讨论解决问题……反复循环,最终理解并设计出该实验的流程。
教师:光合作用产生淀粉,叶片中产生的淀粉用肉眼能看见么?如何才能看见?检测方法是什么?
学生小组讨论得出:淀粉遇碘液变蓝。
教师演示,直接向叶片上滴加碘液,并提问变蓝了没有?碘液能否进入叶片?如何解决?
教师提示:碘液能否进入活细胞?如果染色成功,蓝色能否显示出来,为什么?如何解决?
学生小组讨论得出:酒精脱色,既能杀死叶片细胞,让碘液进入叶片细胞中,又能使叶片中的叶绿素溶于酒精,叶片脱色显示本来的灰白色。
教师演示实验,验证学生的结论。
教师发问:若看见了叶片显蓝色,是否能说明淀粉是绿叶光合作用产生的,而不是叶片中本来就有的?如果不能,说明原因,怎样解决呢?
学生小组讨论。
教师归纳并提示:只要我们去掉叶片中原有的淀粉,就能说明淀粉是绿叶光合作用产生。如何去掉叶片中原有的淀粉?
学生小组讨论,教师点拨,师生归纳总结:暗处理,消耗掉叶片中原有的淀粉。
教师:叶片中原有的淀粉被消耗掉,要不要检测?
教师:通过酒精脱色碘液染色进行检测,这片叶片能不能再使用了?能不能再进行光合作用产生淀粉?我们如何解决这个问题。
学生小组讨论,教师点拨,师生归纳总结设计实验的重要原则:部分遮光,形成对照实验。
教师:难道我们不怕天竺葵未遮光部分光合作用制造的淀粉,运到遮光部分么?
教师强调实验中选材的重要性:天竺葵是阴生植物,叶片薄,叶脉不发达,运送有机物速度缓慢。所以,光照0.5~1 h,未遮光部分光合作用制造的淀粉未运到遮光部分。光照的时间不能太长,但能不能太短?原因是什么?
学生:光照时间不能太长,太长未遮光部分光合作用制造的淀粉运到遮光部分,检测时叶片全部显蓝色;光照时间不能太短,太短未遮光部分光合作用还没制造淀粉,检测时叶片均不显蓝色。
教师:既然,我们的设计思路明确了,实验过程能不能写出来呢?下列问题能不能解决?
教师利用课件展示已解决和待解决的问题:
(1) 根据实验设计思路,说出该实验的步骤。
(2) 为什么要暗处理?暗处理的时间能不能太短?
(3) 部分遮光的目的是什么?
(4) 光照的目的是什么?为什么要对光照的时间进行控制,光照时间过短和过长会对实验造成什么影响?
(5) 酒精脱色的目的是什么?为什么要进行水浴加热而不是直接给酒精加热?
(6) 酒精脱色后要将叶片在清水中漂洗,滴加碘液染色后,也要将叶片进行漂洗,两次漂洗的目的分别是什么?
学生思考解决这些问题后,教师演示实验后三步:取下纸片、酒精脱色和碘液染色。并要求学生观察实验现象,并对实验结果进行分析:
(1) 取下黑纸片,遮光的部分和未遮光的部分颜色上有没有什么明显的变化?
(2) 酒精脱色的过程中,叶片的颜色如何变化?酒精的颜色呢?
(3) 碘液染色后,看到什么现象?
(4) 若整个叶片全部被染成蓝色,试分析主要原因是什么?若整个叶片未被染成蓝色,主要原因是什么?
3 课堂小结,并写出板书
植物光合作用的实质――绿叶在光下制造淀粉。
(1) 检测:碘液遇淀粉变蓝。
(2) 实验过程:① 暗处理;② 部分遮光;③ 照光;④ 取下黑纸片;⑤ 酒精脱色;⑥ 碘液染色。
(3) 实验结果:未遮光部分显蓝色。
(4) 实验结论:绿叶光下光合作用制造淀粉。
(5) 结果分析:① 叶片全染成蓝色――暗处理时间不足;照光时间过长。
② 叶片未染上蓝色――光照时间不足;叶片全遮光。
4 课堂评价
[习题]下面是探究“绿叶在光下制造淀粉”的实验步骤,请按要求作答:
① 照光 ② 部分遮光 ③ 暗处理 ④ 取下黑纸片 ⑤ 碘液染色 ⑥ 酒精脱色
(1) 该实验的正确顺序是 ;
(2) 部分遮光的目的是 ,暗处理的目的是
;
(3) 碘液染色后,看到的现象是 ,因此我们得出实验结论 ;
(4) 除了部分遮光失败原因外,若整个叶片被染成蓝色,最可能的原因是
;若整个叶片未被染上蓝色,最可能的原因是
;
(5) 你能写出光合作用的反应式么?
。
5 分析与反思
教师在对教学内容进行充分理解和准备的同时,精心营造一个民主、宽松、和谐的学习氛围,最大限度地激发学生的学习兴趣和求知欲望,让学生主动、积极地参与课堂教学。教学的主体是双主体,既是教师,也是学生。只要双主体进行充分、流畅和有效的交流,这样的实验教学才会高效。
篇4
关键词:光合作用;呼吸作用;曲线
中图分类号:G632 文献标识码:B 文章编号:1672-1578(2015)12-0355-01
一、一天24小时光照强度、温度,呼吸作用强度,总光合作用强度,和净光合作用强度变化曲线如图所示:a-温度变化曲线,b-光照强度变化曲线,c-总光合作用强度变化曲线,d-净光合作用强度变化曲线,e-呼吸作用变化曲线。
1.分析曲线a,b,c,d,e变化规律及形成原因
(1)曲线a-温度变化曲线
夜间0点以后,气温降低,清晨温度回升,并随光照强度增强而升高,12时光照最强,温度达最高值,以后随光照强度减弱而下降。
(2)曲线c-总光合作用强度变化曲线
总光合作用强度即实际光合作用强度,在6时,光照强度为0,总光合作用强度为0;6-10,光照越强,光合作用强度不断增强;10-12时,光照强度继续增强,但由于光照过强,蒸腾作用散失水分过多导致气孔关闭,CO2供应不足,故总光合作用强度开始下降,12时光线最强,光合作用强度却明显降低,即出现午休现象。12-14时,光照强度逐渐减弱,气孔逐渐张开。总光合作用强度开始上升,14时以后,随光照强度降低,总光合作用强度不断下降。
(3)曲线d-净光合作用强度变化曲线
6时以后,,开始光照,进行光合作用放出O2,曲线开始上升,其变化规律与总光合作 作用强度相同,6-8时,由于呼吸作用强度大于光合作用强度,故曲线表现为吸收O2,8时,总光合作用强度达最大,12时光线最强,由于气孔关闭,净光作用强度下降,出现午休现象。12-14时光照强度减弱,气孔张开,净光合作用强度回升,14时以后,光照强度降低,净光合作用强度下降。
(4)曲线e- 呼吸作用变化曲线
呼吸作用变化与温度变化成正比,即:在一定范围内温度越高,酶活性越高,呼吸作用越强,吸收O2越多。反之,温度降低,呼吸作用强度下降,吸收的O2减少。
2.曲线c,d ,e ,在物质的量大小方面有什么关系?
总光合作用强度c=净光合作用强度d+呼吸作用强度e
净光合作用强度适中小于光合作用强度,其曲线位置位于总光合作用强度曲线下方,在0-6时无光照,只进行呼吸作用,不进行光合作用,故净光合作用曲线与呼吸作用曲线重合,6-8时,呼吸作用强度大于总光合作用强度,净光合作用强度曲线位于时间轴下方,8-19时,总光合作用强度大与呼吸作用强度,净光合作用强度为正值。
二、呼吸作用中,不同底物有氧呼吸时CO2放出量与O2的吸收量比值不同,不同呼吸方式CO2放出量与O2吸收量得比值也不同。因此,通过CO2放出量与O2吸收量的变化曲线可以判断呼吸作用的底物类型及呼吸方式,从而加深对有氧呼吸和无氧呼吸的理解和掌握。
如图所示,在测定某动物呼吸作用中CO2放出量与O2吸收量变化曲线:
1.分析说明AE 、EF、EG段呼吸作用的底物类型及呼吸作用方式。
(1)根据呼吸作用公式:C6H12O6+6O2――6CO2+6H2O
C6H12O6――2C2H5OH+2CO2
可知,当底物为葡萄糖时,有氧呼吸中,CO2放出量与O2的吸收量相等即:比值为1,而无氧呼吸,则只有CO2放出,无O2吸收,据图形可知,AE段,CO2放出量与O2吸收量比值大于或等于1,所以AE段呼吸作用底物为葡萄糖,既有无氧呼吸,也有有氧呼吸。
(2)EF段,CO2放出量等于O2的吸收量,呼吸作用底物为葡萄糖,呼吸作用方式为有氧呼吸。
(3)EG段,在有氧呼吸中,O2参与呼吸作用的第三阶段氢的氧化,生成水,故O2的消耗量取决于有机物中H元素的含量。CO2的放出量则取决于有机物中C 元素的含量。因此,不同有机物在有氧呼吸时,CO2放出量与O2的吸收量的比值与该有机物中碳、氢比有关。据葡萄糖、蛋白质和脂肪的分子结构式可知,三大类有机物中碳氢比大小分别为:葡萄糖>蛋白质>脂肪。因此,三大有机物进行有氧呼吸时,CO2放出量与O2吸收量的比值大小为:脂肪
2.分析B. C. D有氧呼吸和无氧呼吸葡萄糖的消耗量比值。
(1)B点。CO2放出量和吸收量比为3:1,因为O2吸收量为2mol,有氧呼吸O2吸收量等于CO2放出量,故呼吸作用放出的6 mol CO2中,有氧呼吸占2mol,无氧呼吸占4 mol。据呼吸作用公式可知,有氧呼吸中CO2放出量与葡萄糖消耗量比值为6:1,无氧呼吸中CO2放出量与葡萄糖消耗量比值为2:1,所以,此时有氧呼吸和无氧呼吸消耗量比为1:6,依次类推,可得出C E有氧呼吸和无氧呼吸葡萄糖的消耗量。
(2)C点。CO2放出量是O2吸收量的二倍,此时,有氧呼吸和无氧呼吸放出的CO2量相等,此时,葡萄糖消耗量比为1:3。
(3)D点。CO2放出量与O2吸收量比为4:3,有氧呼吸放出CO2量是无氧呼吸放出CO2量的三倍,此时有氧呼吸和无氧呼吸葡萄糖消耗量相等。
现将上述结果总结如下:
CO2放出量/ O2吸收量呼吸类型底物类型C02放出量(有氧呼吸/无氧呼吸)葡萄糖消耗量(有氧呼吸/无氧呼吸)
A――无氧呼吸葡萄糖――――
B3:1无氧呼吸 有氧呼吸葡萄糖1:21:6
C2:1有氧呼吸 无氧呼吸葡萄糖1:11:3
D4:3有氧呼吸 无氧呼吸葡萄糖3:11:1
EF1有氧呼吸葡萄糖――――
EG>1有氧呼吸脂肪 蛋白质――――
参考文献:
[1] 聂剑初,高等学校教材,生物化学简明教程,北京:高等教育出版社。1998,155-156
篇5
一、根据教学目标和媒体的功能选择、应用多媒体
生物教学过程就是教师根据教学目标借助媒体传递知识信息的过程。因此,在生物教学中设计多媒体必须根据教学目标和媒体的功能来选择。如高中植物的《光合作用》一节的教学目标是使学生掌握一个概念(光合作用)、发展一个能力(分析问题和解决问题)、学会一个写法(光合作用公式)。根据这个目标和媒体的功能。我选择的逻辑思路是(1)在教学中首先演示普里斯特利、萨克斯、恩吉尔曼三位科学家所做的实验。验证光合作用的原料(二氧化碳和水)、产物(淀粉和氧气)、条件(光和叶绿体)。从而,引出光合作用的概念。(2)为了帮助学生理解光合作用的概念,观看光合作用的录像片,将感性认识上升到理性认识,进而分析出光合作用包括物质转化过程和能量转化过程两个方面,得出光合作用的实质。从而提高了学生的分析问题和解决问题的能力。(3)运用投影片醒目地打出光合作用的公式,使学生熟练地写出光合作用的公式。这样由实验提供“现象”,录像深化“概念”,投影示范“公式”。在课堂上我将多媒体在目标导向下协调配合、各展所长、互为补充,运用多种手段方法向学生传递知识信息,使学生感知全面、理解深刻,既掌握了知识,又培养了能力。
二、根据不同的教学内容恰当地运用多媒体
1.理论课:理论课是高中生物知识的核心,它起着贯穿全书的指导作用,通过理论教学,既要使学生掌握理论的内容,产生过程和应用,又要培养他们观察、综合归纳、演绎推理的能力。此教学任务组合媒体易于完成:(1)运用投影、实验、模型、图表等展现理论产生的典型事实。力求变抽象为具体。(2)运用语言质疑引导学生对观察到的现象作深入地分析。并用演绎推理或类比的方法作出科学判断。(3)用录像片介绍科学家发现真理的事实。使学生受到熏陶。如基因的分离规律和基因的自由组合规律是孟德尔经过整整八年的不懈探索所揭示的。其理论知识抽象难懂。在教学中先通过投影片介绍孟德尔的豌豆杂交实验过程,提生理论的事实。然后结合图解,由现象到本质地分析豌豆的遗传特点。介绍有关生物术语。力求变抽象为具体,帮助学生实现由特殊到一般,由现象到本质,由感性上升到理性认识的飞跃,最后科学地导出遗传基本规律。
2.实验课:实验课要引导学生动脑、动手、独立操作,才能达到巩固知识、培养技能、提高分析观察能力的目的。为达到此教学目的,我这样去组合媒体:(1)指导学生重点阅读教材,使其掌握实验目的和操作要领(2)用语言或板书进行质疑,了解学生对实验的准备情况。(3)用录像片示范基本操作、展示装置结构,提示实验步骤。(4)用投影片分析实验原理,指导填写实验报告。
3.复习课:生物的许多内容都是需要反复理解和记忆的,学生可以通过终端与网络中心连接,将课堂上讲解的多媒体课件再次从教学资料中心的服务器读取,对不理解的环节可以反复观看,并且可以观看其他教师的教学内容,这不仅大幅度降低了教师的工作强度,而且极大地提高了学生的学习兴趣。
三、遵循感知、注意等心理活动规律控制使用多媒体
篇6
1 教材分析
1.1教材地位
关于光合作用的知识,学生通过对初中生物教材的学习和实验,在知识和能力方面已经有了一定的基础,本节课的设计要符合高中生的认知特点,在原有的基础上有所提高,也为学生分析和探究能力的提高奠定基础。
本节课涉及一些经典实验,通过这些实验的再现和学生的亲身体验,让学生沿着科学家的探索历程自主学习,不仅仅是了解科学史中有关光合作用的基本概念,更重要的是让学生体验科学探究的过程,进一步了解科学概念的发生和发展,引导他们更加深入地从产物、条件和场所等方面进行探究,从而构建出完整的光合作用概念,为进一步深入学习光合作用打基础。
1.2教学重点
光合作用的发现及研究历史过程中的各实验步骤、结论、优缺点。
1.3教学难点
光合作用的发现过程中各实验如何巧妙地连接起来,如何过渡,如何引导学生进行思考探究从而得出正确结论。
2 教学目标
2.1知识目标
说出科学家对光合作用原理的认识过程,并能简述出光合作用的原料、产物、条件和反应场所。
2.2能力目标
模仿科学家发现光合作用的过程,帮助学生掌握科学探究的一般原则,重点是对照实验原则和控制变量原则;
学会运用科学探究的手段发现问题、解决问题,发展科学探究能力。
2.3情感、态度与价值观目标
体验科学探究历程,认同科学概念是在不断的观察、实验、探索和争论中前进的;
认同科学家不仅要继承前人的科研成果,而且要善于吸收不同意见中的合理成分,还要具有质疑、创新及勇于实践的科学精神和科学态度;
学会参与、合作和交流探究的内容和结果;
认识到技术的发展在科学研究中的作用,尊重科学且用发展的观点看待科学、树立辨证的科学观。
3 教学方法
采用探究式教学,融合讨论法、比较法、归纳法等多种教学方法,并配以多媒体辅助教学,引导学生模拟科学发现过程,进行分析、讨论、归纳和总结。学生通过观察教师提供的部分科学家实验的视频、讨论有关的问题、阅读相关的学案材料,达到自主、合作地学习。
4 教学过程(表1)
5 教学反思
(1)重视科学史教育。通过对光合作用发现史的探究,让学生沿着科学家的探索思路,领悟科学的思维方式,着重了解科学发现和创新的过程,让学生了解科学家发现问题、分析问题和解决问题的思路,逐渐掌握科学研究的一般方法,以培养学生的探究能力。
同时,帮助学生学会如何正确地思考、解决问题,并领悟科学是一个不断探索的过程,正确的科学结论的得出是建立在大量的实验基础上的,随着人们认识水平的不断提高,前人得出的结论会被后人不断完善。对光合作用的探索还在继续,还有很多未知的领域和广阔的研究空间。因此,通过科学史教育能培养学生的合作意识,加深学生对科学本质的理解,培养学生科学态度和树立正确的价值观。
(2)基于科学发现史的探究式学习,对教师提出更高的要求。要求教师必须精心地设计、充分地准备、巧妙地引导、灵活地应变,做好教学内容的一切准备、组织、过渡和衔接等。
教学设计了两条线索:一是科学家的研究成果逐一揭示出光合作用的过程,采用板书和磁性教具结合,逐步呈现出光合作用的反应式,并将科学家与反应物、产物、动力、场所等联系起来,将对光合作用过程的探究串联起来,使各内容之间形散而神不散;另一线索是分析和应用实验设计的一般原则,以副板书的形式呈现出“对照原则”、“控制变量原则”等。
(3)教师在设计时时刻遵循以学生为中心的原则,教师重在对学生的引导。将学生分成若干讨论小组,让学生充分讨论、发言,教师只在探究的方法上,加以适当点拨,始终以实验设计的几大原则作为判断实验设计是否正确、如何设计正确实验的标准,让学生养成良好的探究习惯。
(4)教学设计充满诗情画意,以两首小诗,首尾呼应;板书设计,以光合作用反应式为中心,科学家对光合作用的探究过程为线索,详略得当,一目了然,使课堂洋溢着浓浓的科学与人文结合的气息。
篇7
基于对光合作用一节的课程特点和学习需求的分析,确立相应的教学行为目标,以建构主义学习理论为指导,设计并开发光合作用的探究式CAI课件,并进行教学尝试,对探究式CAI突破教学难点的效度作一个初步分析,以探讨现代教育技术在生物教学中运用的有效性。
1 探究式CAI概要
探究式CAI的在教学设计上, 明确了CAI课件主要辅助学生的“学”而非教师的“教”,通过计算机呈示多元化的问题情境,引导学生自己发现并解决问题,即像科学家那样去探索、解决问题。通过引导学生观察自然、思考科学真理的产生过程,或指导学生动手做科学,使他们逐步掌握科学的工作方法与手段,形成正确的态度与世界观,从而培养学生的创新意识和实践能力。
2 教学探索的想法与做法
课件的制作平台主要有Photoshop、Director、Premier、3Dmax等,集成平台为Authorware,以积件形式分成三部分内容,即:叶绿素的提取与分离实验教学、光合作用过程、光合作用的意义与生产实践。三者之间网状相连,制作技术思路为:在流程图中制作相应的热点,再利用跳转技术,对于每一个步骤进行具体分析,设置相应的图片、文字、语言、音乐情境,对学生进行诱导式提问。下面是教学思路及过程。
2.1 “叶绿素的提取与分离”实验设计的教学探索
“光合作用的实验”虽是一个独立的部分,但在具体教学时,则可结合相应的知识点,适时组织教学,如“叶绿素的提取与分离”可放在“光合作用场所”部分进行教学,主要起到指导学生实验的作用,教学地点则可以安排在有多媒体条件的实验室。
1)选叶。先展示几种不同植物、同一植物不同部位的叶片,然后设计问题:①不同叶片的颜色为什么有所不同?②叶绿体中色素究竟有哪些不同种类?各种色素的颜色分别是什么?含量如何?从而在问题的开始就形成一种探究氛围。在对学生的讨论分析后,再让学生从中选取相应的叶片。
2)提取叶绿素。利用多媒体技术,从不同视角分析叶绿素提取的原理;让学生比较不同有机溶剂在提取色素时的效果;鼓励学生使用不同有机溶剂组合来提取叶绿素。然后以视频形式向学生展示一段预先摄制好的录像《叶绿素的研磨与提取》。出于帮助学生理解实验中的关键步骤,增大探索的成功率,避免学生过多遭受失败而产生困惑的目的,相应出示下列问题:如何使叶片研磨得更充分、省力?研磨中色素是否会破坏?如果会,又该怎么办?如何控制有机溶剂的量并防止它的挥发。
3)分离叶绿素:利用CAI向学生分析层析法分离叶绿素的原理及其纸层析法的特点,并鼓励学生不要受先入为主印象的影响,大胆进行层析法的自主设计。为了指导学生正确地进行实验操作,在最后向学生展示一组事先摄制好的纸层析操作实验过程,让学生自己分析并讨论操作方法,并利用多媒体技术,对“制作滤纸条、画滤液细线”等关键的、同时通过演示实验又很难看清楚的步骤作特效分析。
在运用该CAI指导学生实验时,大大提高了学生创造的积极性。在学生实验过程中,发现学生有一些创造性成果:1)有的学生以圆形定性滤纸代替滤纸条,在滤纸的圆心先滴加滤液,后滴加层析液,制作出4种不同颜色的同心环带;2)有的学生以胡萝卜、萝卜叶代替菠菜叶,效果更好;3)有的学生提出以干粉笔做成层析柱,代替纸层析法,其效果也较为明显。这真正让笔者感到,探究式CAI远非一个“教”字可以了得。
2.2 光合作用过程的教学
光合作用是一个极为复杂的生理过程,它是一系列在细胞亚显微结构中进行的、多种酶催化下的各器官组织统一协调下的生物化学反应的总和。由于它是一种微观、动态的生理现象,因而学习过程就缺乏相应的直观和生活情境,学生只能被动接受教师组织的知识结构,而不能主动探索科学。
采用探究式CAI后,笔者改变以往的以陈述方式讲科学模式,而采用探究方式学科学:以植物光合作用的产物为起点,逆向思维,思考光合作用中物质转变与能量转化过程与来源,进而思考反应场所等问题。通过展示叶肉细胞显微结构、叶绿体亚显微立体结构、光反应和暗反应循环动画等情景,把学生带入真实场景,使学生学习兴趣高涨,并产生探究欲望。在对光合作用中的物质转变、能量转化一步步逆推分析讨论后,再采用多媒体技术对光合作用全过程进行剖析讲解:以光合作用中的物质转变与能量转化为两条主线,以同位素示踪技术为研究手段,以光反应、暗反应为时间先后顺序,叶绿体基粒片层簿膜及叶绿体基质为空间先后顺序,系统分析光合磷酸化、水的光解、CO2的固定与还原等生理过程。并从叶绿体中基粒片层薄膜垛叠现象,提出生物体普遍存在的一种通过折叠扩大表面积的方法;从细胞是一个统一整体的概念出发,提出控制光合作用过程的信息流的概念;从能量转化与守衡的角度出发,让学生定量研究太阳光子的能量转化为C6H12O6中的能量时的守衡现象。
由于光合作用过程是在一瞬间完成的,而运用CAI组织教学时,即可视学生的理解与掌握程度,随时停顿、放慢速度,或重复播放,提高学习效率,以优化教学过程。在总结讨论阶段,可利用多媒体技术中的箭头指向物体表面时闪烁的效果,帮助学生提高对光合作用受到光照、温度、CO2和H2O影响的认识,加深对于ATP、酶、化学反应动态平衡等知识的理解与迁移运用能力。
2.3 光合作用的意义与生产实践中应用部分的教学
基于STS(科学—社会—技术)的教学思想,也为了培养学生的创造与实践能力,并给一部分热爱生物学并且学有余力的学生提升自身的空间,所以这部分内容在教学设计时予以较高的重视。
光合作用的意义极为重要,但在传统教学中,教师一般是通过罗列一些空洞的数字,从而阐述光合作用是自然界最基本的物质与能量代谢这一基本事实,缺乏具体的生活情境,造成知识空洞,因而不利于培养学生科学的生物学态度和正确的价值观。
在采用CAI后,笔者试图通过相关做法来突破教学难点。从一株水稻在光合作用方面所做的贡献谈起,利用实物图片,配合文字质疑,让学生认识到:1)光合作用确实存在于自然界,存在于人们生活空间的每一个角落;2)植物光合作用所制造的有机物和O2,对于维持生态系统的动态平衡具有实在的价值;3)通过列表分析世界50年来粮食产量变化,让学生认识到科技进步、尤其是人们在光合作用研究方面所取得的进步对于提高粮食产量所起的作用;4)引导并让学生自己评价光合作用的意义,评价生态恶化对于人类进步的影响。
光合作用与生产实践的关系,主要通过大田合理密植、大棚种植两个生产实例,探索光合作用在生产中的应用。以大棚种植为例,通过一组预先摄制好的录像,展示一学生参观现代化农业示范基地的大棚种植园的过程。以学生的角度观察大棚内的温度控制、人工补充光照、气肥补充、空间合理利用等措施与光合作用的关系,并引导学生从不同角度,考察影响大棚种植的经济效益的因素,力求体现学习与生产实践相联系的精神,并建议学生从本地区的自身特点出发,探索如何将光合作用与当地城市绿化、个人生活、农业生产相联系,真正实现学习与个人进步、社会发展相结合的STS精神。
3 要正确看待诱思探究式CAI在光合作用教学中的作用
1)在看到CAI优点的同时,不要忘记CAI作为一种科学技术所必然存在的负面作用。特别CAI运用于生物实验时,往往起到削弱学生的操作能力、观察能力的后果,所以应把它定位于指导学生实验的地位,而不能根本代替学生实验。
2)探究式CAI的确能激发学生探究的欲望,并指导学生以探索的方式学习科学,但CAI毕竟是一种物化的技术,它不能、也不应成为教学的全部。教学过程的优化离不开师生情感交流、教师机智和积极的评价机制。
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多媒体是教学过程的基本要素,它作为传递教学信息的媒介,能把抽象的教学内容化为直观的教学信息,因此,优化教学过程必须先优化多媒体设计。教学实践表明,在生物教学过程中对多媒体进行优化设计,更能优化生物教学。那么,怎样设计多媒体呢?
一、根据教学目标和多媒体的功能选择、应用多媒体
生物教学过程就是教师根据教学目标,借助媒体传递知识信息的过程。因此,在生物教学中多媒体必须根据教学目标,使学生掌握一个概念(光合作用)、发展一个能力(分析问题和解决问题)、学会一个写法(光合作用公式)。
根据这个目标和多媒体的功能,我选择的逻辑思路是:
1、在教学中首先演示三个实验,验证光合作用的原料(二氧化碳和水)、产物(淀粉和氧气)、条件(光和叶绿体),从而引出光合作用的概念。
2、为了帮助学生理解光合作用的概念,观看光合作用的录像片,将感性认识上升到理性认识,进而分析出光合作用包括物质转化过程和能量转化过程两个方面,得出光合作用的实质,从而提高了学生分析问题和解决问题的能力。
3、运用投影片醒目地打出光合作用的公式,使学生熟练地写出光合作用的公式。这样有实验提供“现象”,录像深化“概念”,投影示范“公式”。在课堂上我利用多媒体在目标导向下协调配合、各展所长、互为补充,运用多种手段向学生传递知识信息,使学生感知全面、理解深刻,既掌握了知识,又培养了能力。
二、根据不同课型的教学结构和学生的认知组合媒体
1、绪言课。关键是使学生懂得生物研究什么和研究的意义,怎样让学生爱上这门课。组合媒体:(1)利用实验展现一些有趣的生命现象,激发学生学习生物的兴趣。(2)用投影片和录像片提供史料,介绍生物科学史和成就。与此同时,向学生渗透思想教育。(3)生动、具体地讲述生物学的研究对象及学习的目的和意义,增强学生的学习信心。(4)板书学习要点。
2、形态结构课。在初中生物课程中,形态结构课是上好生理功能课的基础。因此,在教学中占有很重要的地位。(1)传统媒体:挂图、标本、模型等直观媒体,能够提供具体形象的教学信息。对上好形态结构课是必不可少的。
(2)电教媒体:投影、幻灯、电影和录像等电教媒体,能够克服传统媒体在时间和空间上的限制,化静为动;提供信息量大、图像生动、音响逼真。(3)通过板书、口述、习题等形式,对形态结构课的知识加以整理和巩固。我们在“草履虫的形态结构”教学内容中,首先运用模型展示草履虫的形态。接着用挂图(或投影片)讲述草履虫的内部结构,然后放映草履虫的录像,最后提问归纳板书。这样使肉眼无法看清的草履虫,活生生地展现在学生们眼前,为继续学好草履虫的生理内容打下良好的基础。 转贴于
3、生理功能课。在初中生物课程中,生理功能课是教学的重点,也是教学的难点。因此,我运用了综合媒体:(1)用语言配合投影片准确地讲授生理特点,并用投影板书进行分析、强调重点。如家鸽的双重呼吸特点。运用此方法效果良好。(2)通过录像对较抽象、较难理解的生理现象进行具体化、形象化演示。(3)对易混淆的概念要用黑板或用投影片的图表分析他们的异同,指出他们的内在联系和区别。如家鸽“循环系统”的教学,先用投影片讲述家鸽心脏结构特点、血液循环路线及其对环境的适应,然后放映有关录像片段。应用录像的各种不同功能键(快进、慢放、定格)变看不见为看得见、看得清,使学生对家鸽的循环系统知识有深刻的认识。最后,用投影片映出鲫鱼、青蛙、蜥蜴和家鸽等四种动物心脏结构简图,比较四种脊柱动物的心脏结构特点,从而认识动物进化的过程。
4、实验课。实验课要引导学生动脑、动手、独立操作,才能达到巩固知识、培养技能、提高分析观察能力的目的。为达到此教学目的,我这样去组合媒体:(1)指导学生重点阅读教材,使其掌握实验目的和操作要领。(2)用语言或板书进行质疑,了解学生对实验的准备情况。(3)用录像片示范基本操作、展示装置结构,提示实验步骤。(4)用投影片分析实验原理,指导填写实验报告。
5、单元习题课。一单元的教学任务完成之后,必须组织学生从不同角度练习不同形式的习题,使学生掌握运用已学的知识。组合媒体的要点是:(1)用投影片浓缩单元教学内容,建立良好的认知结构。(2)用板书提示重点、难点或易出错之处。(3)采用笔、口、板书、投影等多种形式结合进行练习。(4) 设计小型书面测验题进行教学反馈,评价教学效果。
三、遵循感知、注意等心理活动规律,控制使用多媒体
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一、利用插图,激发学习兴趣
新书发到手,学生最爱看的就是课本中的插图,利用学生这种心理,充分调动学生的视觉积极性,激发兴趣。例如,我在给高中学生上第一节生物课时,人教版第1节:《从生物圈到细胞》中插图比较多,问题讨论中关于SARS患者肺部x光片示弥漫性阴影图;资料分析中 实例1:草履虫的运动和分裂,实例2:人的生殖和发育,实例3:缩手反射的结构基础;图1-1 生命系统的结构层次;图1-2单细胞生物化石。向学生简单介绍每一幅图中的含义,然后引导学生讨论和分析,激发学生的好奇心,产生强烈的求知欲,课堂变得活跃了,同时唤起了学生努力学习的信心。
二、利用插图,培养观察能力
观察能力是能力培养的基础,是认识物质世界的重要途径和开端,而生物学又是一门以实验和观察为基础的科学。利用插图,培养观察能力是高中生物学教学尤其重要的内容。例如,人教版必修1《分子和细胞》第三章插图3-7:动物细胞(左)和植物细胞(右)亚显微结构模式图,让学生仔细观察,学生不仅可以在大脑中初步建立植物细胞和动物细胞的空间形象,而且通过比较,找出它们之间的异同点:
共同点:①都有细胞膜、细胞质、细胞核,②共有细胞器:内质网、高尔基体、核糖体、线粒体、溶酶体;
不同点:动物细胞有中心体,植物细胞有叶绿体、液泡、细胞壁。
然后进一步引导学生:内质网在细胞中如何分布、内质网上附着什么细胞器,细胞核的组成是什么?
接着让学生分析是不是所有植物细胞都有液泡、叶绿体?是不是植物细胞一定没有中心体?是不是所有细胞都有细胞核?动物细胞和植物细胞的最重要区别是什么?
可见,教材插图是培养学生观察能力和想象能力的良好练靶。
三、利用插图,培养想象能力
插图也是那些无法演示的事物的教具。通过图像的描绘,把无法直接观察到的生物结构、生理现象等展现在学生面前。把原本很难理解的内容,通过示意图联想起来,就变得易于理解和接受了,通过插图把零散的知识串起来。如人教版必修3《稳态与环境》中图5-11碳循环模式图,可以想象到:
1、由“牛”联想到种群的相关知识:①种群的特征(调查种群的密度的方法、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄组成和性别比例);②种群数量的变化(建构种群增长模型的方法、种群增长的“J”型曲线、种群增长的“S”型曲线、种群数量的波动和下降、以及实验《培养液中酵母菌种群数量的变化》;③ 是不是所有的牛就构成一个种群呢?
2、由牛、树、微生物联想到群落的有关知识:①群落的结构(群落水平上研究的问题、群落的物种组成、种间关系、群落的空间结构、实验《土壤中小动物类群丰富度的研究》)②群落的演替(演替的类型、人类活动对群落演替的影响、退耕还林、还草、还湖)
3、由牛、树、微生物、大气中的CO2库联想生态系统的结构:①生物圈的范围;②生态系统的组成成分(非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者);食物链和食物网。
4、树牛,联想到生态系统的能量流动:①能量流动的过程(能量流动的特点);②研究能量流动的意义;③调查当地农田生态系统中的能量流动情况。
5、树牛,联想到生态系统的信息传递:①生态系统中信息的种类;②信息传递在生态系统的作用;③信息传递在农业生产中的应用。
6、树牛,联想到生态系统的稳定性:①生态系统的自我调节能力;②抵抗力稳定性和恢复力稳定;③提高生态系统的稳定性;④设计并制作生态瓶,观察其稳定性。
7、物质循环:①大气中CO2如何进入生物群落的;②大气中CO2的来源(动植物的呼吸作用、微生物的分解作用、化石燃料的燃烧);③温室效应;④土壤微生物的分解作用;⑤能量流动和物质循环的关系。
8、联系环境保护以及可持续发展等问题
四、利用插图,培养思维能力
思维能力是能力培养的核心。利用插图,引导学生分析、对比、迁移,既能生动形象地反映生命现象的复杂性和鲜明性,又能培养学生分析、比较、抽象和概括等思维能力。插图是为教材内容服务的,如在复习“光合作用”时,可以利用光合作用过程的图解(人教版必修1《分子与细胞》中图5-15〉进行思维训练。
1、由光合作用的图解让学生思考叶绿体中的色素提取与分离:原理、目的要求、材料用具、方法步骤、结果分析、光谱吸收;
2、由光合作用的图解让学生画出叶绿体与线粒体的结构简图,并思考叶绿体的结构特点?与线粒体的结构有何异同点?
3、由光合作用的图解引导学生理解光合作用的探究历程;
4、由光合作用的图解让学生自己分析光反应、暗反应以及之间的关系;
5、由光合作用的图解让学生分析影响光合作用的条件为:光照、水、温度(酶受温度影响)、CO2、矿质元素(N P K Mg);
6、由光合作用的图解让学生分析和比较,如何测定光合作用速率(通常以一定时间内CO2等原料的消耗或O2、(CH2O)等产物的生成数量来定量表示);
7、思考光合作用的意义是什么?
8、比较光合作用于呼吸作用的关系。
以光合作用插图为中心进行发散性思维训练,能够让学生联想丰富,理顺了思路,潜移默化地复习和巩固了基础知识,并训练了分析、比较、概括等思维能力。
五、利用插图,培养学生高尚的思想品德
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[关键词] 滨柃 光合特性 净光合速率 蒸腾速率 相关
[中图分类号] Q945.79 [文献标识码] A [文章编号] 1003-1650 (2014)03-0061-03
一、引 言
滨柃属山茶科柃属植物,常绿灌木多生于基岩海岸的岩石缝、崖壁,少数生于面海山坡的灌草丛中、阔叶林或松林下。该树种耐盐碱、耐干旱瘠薄,抗风性强,叶细密、墨绿色、有光泽,树冠紧密,树姿优美,为优良的地被植物和防风固沙植物。滨柃成为沿海绿化造林中灌木层的首选树种。可应用于港口码头绿化,沿海风景林、防护林营建; 同时可作为绿化石子宕口的先锋树种,又可盆栽造型观赏,具有极好的应用前景[1]。研究植物光合特性,可探明其光合能力,从而采取适当的栽培措施以提高产量[2]。植物生长发育的物质和能量都最终来源于光合作用。光合作用的强弱与生产力有密切的关系。
本实验通过滨柃净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、胞间CO2浓度等光合生理特性日变化的研究,结合影响光合生理特性的生态因子,揭示滨柃光合作用的基本生理生态学特征和规律,找出影响光合作用的主要因子,旨在为滨柃的育苗繁育,园林应用的合理配置和养护以及对盐碱地的改造提供科学依据。
二、材料和方法
1. 材料
选用浙江林学院校园内生长良好的滨柃2年生的扦插苗作为本试验的材料。每天傍晚浇水保证其水分供应充足。选择5月份晴朗无云的天气对滨柃2年生的扦插苗进行光合特性测定实验。选取上部枝条第2片成熟叶用于光合作用测定。经测定苗木平均高为60cm,株行距为30cm×30cm。
2. 方法
选择晴朗的天气, 选取生长正常的滨柃上部枝条第2片成熟叶,进行自然条件下光合速率等生理指标的测定。利用Li-6400 便携光合作用测定系统, 在自然条件下测定滨柃光合速率、蒸腾速率等主要生理指标[3]。测定时间区段为7: 30~17: 30 , 每间隔1 小时测定1 次,仪器同时记录净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、细胞间CO2 浓度、光合有效辐射、空气中相对湿度、空气中CO2浓度、气温和叶温等。
三、结果与分析
1. 滨柃光合生理特性日变化
1.1 滨柃净光合作用日变化
晴天,滨柃叶片在全光照条件下净光合速率的日变化曲线呈双峰型(图1),上午7:30的净光合速率几乎为一天中的最低值,约为1.69μmolCO2・m-2・s-1。随着光照强度的增加,光合有效辐射增加,净光合速率快速增加,在9:30 出现最高峰(7.58μmolCO2・m-2・s-1 ) , 随后在14:30下降到0.6μmolCO2・m-2・s-1 ,以后逐渐回升, 到16 : 30 出现第2个高峰,随后又下降,在17:30净光合速率下降到2.34μmolCO2・m-2・s-1,滨柃的光合“午休”现象发生在下午14:30时。
图1 净光合速率(Pn)的日变化 图2 光合有效辐射的日变化
1.2 滨柃气孔导度的日变化
滨柃的气孔导度日变化曲线(图3)也是双峰曲线。第1 个峰值出现在上午9:30, 最大为0.264 molH2O・m-2・s-1, 第2 个峰值出现在下午16:30, 为0.08848 molH2O・m-2・s-1, 下午17:30时为最小。气孔导度不但受空气温度、水分等的影响,同时与光照强度有很大关系,适宜的光强和温度有利于气孔开张,气孔阻力降低,气孔导度增大[4]。
图3 气孔导度的日变化 图4 胞间CO2 浓度的日变化
1.3 滨柃胞间CO2 浓度的日变化
植物的气孔是光合作用CO2进入和水分散失的门户,它的变化直接影响光合作用和蒸腾作用[5]。由图4可知滨柃细胞间CO2浓度早晨最高为224μmol・mol -1,从9: 30以前呈明显下降趋势,9:30~14 :30 呈缓慢下降, 差值不大,至14 :30 降至最低,然后又逐渐回升。滨柃细胞间CO2浓度的日变化曲线总体的变化趋势呈一下凹的抛物线。
1.4 滨柃蒸腾速率(Tr)的日变化
图5 蒸腾速率的日变化
由图5可看出,滨柃蒸腾速率的最大值出现在9:30时,为4.35 mmolH2O・m-2・s-1,然后下降,在13:30时降到最低值,然后又升高。上午9:30时由于光照强度和光合有效辐射都很大,同时气孔导度也是达到最大值,有利于蒸腾作用,因而蒸腾速率此时达到了最大,而随着光照强度的增加和气温的升高,净光合速率下降,因此蒸腾速率在13:30时由于气孔的变小和关闭而达到了最低值。
2. 滨柃环境因子的日变化
图6 空气中相对湿度的日变化
2.1 空气中相对湿度的日变化
由图6可以看出,空气相对湿度为11.2~30.1%, 空气比较干燥。从上午7:30开始, 随着光照的增强和气温的升高, 相对湿度逐渐下降,下午13: 30时空气相对湿度最小,为11.2%。之后相对湿度逐渐上升。
2.2 空气中CO2浓度的日变化
图7中,空气中的CO2浓度早晨较高,为260.58μmol/mol,然后向低趋势变化,从中午11:30开始突然快速上升,达到最高值378.16μmol/mol,之后又快速下降,下降到227μmol/mol左右就不再有太大的变化了。
图7空气中CO2浓度的日变化 图8气温和叶温的日变化
2.3 气温和叶温的日变化
由图8可知,气温(Tair)和叶温(Tleaf)的变化范围约为为18~33℃之间, 变化规律一致, 叶温较气温略低。早晨7:30时二者温度都为最低,约18℃左右,下午13:30时二者温度都同时达到了最高温,约为33℃左右,之后又逐渐下降,变化幅度不大。
3. 滨柃光合生理指标之间的相关性
3.1 净光合速率和气孔导度之间的关系
光合速率和气孔导度在不同时段表现不同。光合速率和气孔导度在7:30~10:30时和10:30~13:30 时呈显著正相关( 图9-A,图9-B),13:30~17:30 时呈正相关不显著(图9-C),说明这一时段的光合速率主要受气孔导度的影响,当气孔导度大于0.264 mol H2O・m- 2・s - 1时光合速率不再增加。
图9净光合速率和气孔导度的关系(左)
图10净光合速率与胞间CO2 浓度的关系(右)
3.2 净光合速率与胞间CO2 浓度的关系
胞间CO2浓度日变化(图10)为上午7:30时最高224μmol・mol-1,以后则降低。净光合速率与胞间CO2浓度在7:30~10:30 时(图10-A)时表现为极显著负相关,在10:30~13:30 表现为极显著正相关(图10-B), 在13:30~17:30 表现为显著正相关(图10-C)。净光合速率较高时,固定较多的CO2,引起胞间CO2浓度下降,当胞间CO2浓度过低时,会造成CO2的亏缺,使净光合速率难以进一步提高,到17:30时虽然胞间CO2浓度升高(图4),但由于光合有效辐射降低(图2),空气温度和叶片温度升高,净光合速率仍表现较低的状态,说明此时光合速率的影响因子主要是空气温度或叶片温度,CO2浓度可能已变成次要因素。
3.3 净光合速率和蒸腾速率之间的关系
光合速率和蒸腾速率在10:30~13:30时呈极显著负相关(图11-B),在13:30~17:30 时呈显著负相关(图11-C),在7:30~10:30 时呈极显著正相关(图11-A),说明这一时段光合速率主要受蒸腾速率影响,当蒸腾速率大于2.81 mmol H2O・m- 2・s 1 时光合速率不再增加。
图11净光合速率和蒸腾速率之间的关系
3.4 净光合速率和相对湿度之间的关系
净光合速率与相对湿度在7:30~10:30 时(图12-A)时表现为极显著负相关,在10:30~13:30 表现为极显著正相关(图12-B), 在13:30~17:30 表现为正相关不显著(图12-C)。说明在7:30~10:30空气相对湿度降低时,净光合速率升高;在10:30~13:30, 光合有效辐射很大, 相对湿度、气孔导度和胞间CO2 浓度达到最小值,净光合速率也随之下降,达到最低值,从而出现光合午休现象,这两阶段的相关性非常显著。
图12净光合速率和相对湿度之间的关系
四、结论与讨论
1. 研究结果
光合作用是植物十分复杂的生理过程。叶片净光合速率与自身因素如叶绿素含量、叶片厚度、叶片成熟度等密切相关,同时还会受光照强度、气温、空气相对湿度等影响[6]。研究结果表明,几个主要的光合生理指标特性如下: 在晴朗的天气条件下, 滨柃净光合速率的日变化曲线呈双峰型,一天中有2个明显的峰值, 表现出明显的“午休”现象。滨柃的气孔导度(Gs)日变化曲线也是双峰曲线,并且峰和谷出现的时间也和净光合速率基本相同。滨柃细胞间CO2浓度(Ci)早晨最高,从9: 30以前呈明显下降趋势,9:30~14 :30 呈缓慢下降, 差值不大,至14 :30 降至最低,然后又逐渐回升,总体的变化趋势呈一下凹的抛物线。滨柃蒸腾速率的日变化曲线呈单峰型,最大值出现在14:30时。空气相对湿度为11.2~30.1%, 空气比较干燥。
2. 研究展望
在自然条件下没有一种环境条件是恒定不变的,也很少有各种环境条件都适于光合作用高效进行的时候。因此,植物不得不经常面对复杂多变的环境条件,但仍要保证其光合作用最大限度的发展和运转,这就需要植物对复杂多变的环境条件和自身内部生理生化变化有一定的适应能力[7]。根据滨柃的耐盐碱性这个特性,将滨柃应用于盐碱地的治理和改善,这将会成为一个更新的研究热点和发展方向。这是一种生物措施,利用种植绿肥覆盖地面,来抑制反盐、合理搭配和种植耐盐树种改善局部地区盐分含量[8]。盐碱地作为一种特殊的生态环境,在林业、农业及环境建设等方面有着极其重要的作用。因此,利用种植滨柃来巩固水盐调节效果[9],控制耕作层盐分含量。
参考文献
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