公开课讲稿

居里夫人说过：“掌握光合作用的过程，对人类来说，比得到核能还重要??”然而光合作用已发现2000多年了，至今，关于光合作用更具体、更详尽的过程，对我们人类来说，仍然是个未解之谜。如果我们能解开这个谜，我们就可以在工厂中模拟绿色植物光合作用的过程，人工制造出大量的粮食，解决人类粮食问题；我们甚至还可以直接转化太阳能，改善能源问题。这又将给人类带来一次极为令人兴奋的伟大的革命。

伴随着着美妙的音乐，同学们走到了这里，欢迎来到生物课堂，我们今天所要学习的知识是和这幅图上的绿色植物息息相关的。春天，春风吹绿了大地、山林、田野、草原。绿色，是生命的象征，绿色，成了大自然的基调。然而，当你凝视这一片绿色世界的时候，可曾想到植物体内正进行着一项重要的生命活动,那又是什么呢?那就是光合作用！如果没有光合作用，地球将是一片死寂；

光合作用对我们人类有着非常重要的作用，但同时它又是一个不容易被人察觉的过程，你能看出咱们校园里的花草树木正在进行光合作用吗？如果你说能，你能拿出很有说服力的证据吗？是否觉得有些难度呢？那么它是如何被科学家发现的呢？这节课就让我们一起来看看科学家们是怎么让世人相信在植物体内确实进行着光合作用的。 俗话说“民以食为天”，动物需要以食物来维持生命，一粒种子萌发形成幼苗，再长成参天大树，整个过程中不断有物质的积累，其质

量也增加了几十到几百倍，那它的食物是什么呢？这些养料又是从那里来的呢？

早在两千多年前,古希腊著名哲学家亚里土多德就说过这样一句话： “植物的根是一张嘴，植物生活和生长所需的一切物质，都是通过根从土壤中吸收了土壤汁得到的。”在以后的2000年间，人们都接受了这样的观点。所以，古时候的人们都一直以为小小的种子之所以能够长成参天的大树，它那粗壮的树干和繁茂的枝叶完全是由“土壤汁”的变化而来的。

你同意他的观点吗？生答：“不同意。”师：”看来同学们还是敢于对权威提出挑战的。这一点很好，希望同学们在今后的学习过程中不要迷信权威。“

师：你为什么不信服他的观点呢？

师：我们知道，生物学是一门实验性科学，任何结论的得出都需要实验作为依据，所以说，亚里土多德这一观点的最大不足之处就在于没有通过实验去检验自己的理论。因此，这个未经过实践检验的观点，也只能算一个经验推测而已。 板书： 1.亚里士多德的经验推测

师：可在当时，人们却深受古希腊著名哲学家亚里土多德的影响，认为植物体是由“土壤汁”构成的。这一观点竟统治了西方近两千多年。 直到300年前，比利时的一个医生海尔蒙对此产生了怀疑，并坚持了长达五年的实验，让我们把时光退回到十七世纪,看看这位第一个敢

吃“螃蟹”的科学家是怎么做的？植物真的只需要水就能长大吗？你认为赫尔

蒙特忽视了哪个重要因素？

1629年比利时医生海尔蒙特设计了一个巧妙的实验：他把一棵重2.3kg的柳树苗种植在一桶事先称好重量的土壤中，桶内土壤的干重是90.8kg。桶上加盖，然后只用纯净的雨水浇灌而不供给任何其他物质。5年后，他发现这棵柳树的重量竟是刚栽种时的33.4倍，重达76.88kg。如果按照亚里土多德的观点推算，桶内土壤重量必定会大大的减少。结果到底是不是这样呢？这时，海尔蒙特把桶内的土壤烘干后，测得重量竟还有90.744kg。土壤的重量只减少了0.056kg。因此，他认为构成植物体的物质来自水，而对于桶内土壤减少的现象，他将之归为实验误差。 提问：

◇ 海尔蒙特设计的实验是要研究什么问题的？ 生：是要探索植物是否完全由土壤汁构成。 ◇ 你认为这个实验可以得到什么结论？ 生：水是光合作用的原料。

◇ 实验前和实验后称量时，为什么要对桶内的土壤进行烘干处理？ 生： 排除土壤中原有的水分对实验的干扰，保证实验数据的准确性。 ◇ 为什么要在桶上加盖呢？

生： 排除周围空气中的物质对土壤数据的影响，保证实验结论的准确。

◇ 海尔蒙特的实验忽视了哪些重要因素？使得他的结论现在来看并

不完全正确？

生： 没有注意到空气对植物生长的影响。 教师总结：

设计实验时应注意的问题：控制实验条件，排除干扰因素。 请同学们以小组为单位, 分析,讨论此实验的基本方法是什么？ 生:测量,比较,对比,控制变量法,单因子实验设计。

在这个实验中我们能获得什么呢？一方面是运用了单因子变量法，也就是在物理学上讲的：控制变量法。桶上加盖，只允许气体和水进入并且减少了其他物质的进入，使研究对象只限在水和空气。总结得出实验设计的一般性原则——对照原则，排除干扰因素，控制实验条件等。

师：由于受到时代的局限，海尔蒙特没有说明植物成分如何从水中合成；同时也未发现植物在生长过程中会吸收和放出某些气体；再者对于桶内土壤减少的现象，他将之简单地归为实验误差，而没有进一步研究土壤中无机盐进入植物体的情况。因此，成功的机遇与他擦肩而过。不过，无论怎样，天资聪慧的海尔蒙特将数学的概念引入了生物学领域，揭开了光合作用研究的序幕。是谁最先用实验的方法证明植物的生长与空气有关的呢？请看投影。

1771年普里斯特利在所做的实验：在光线充足的地方，将一支点燃的蜡烛和一支小白鼠分别放到一个密闭的玻璃罩里，看到蜡烛不久熄灭了，小白鼠也很快死去。将蜡烛与绿色植物绿色植物一起放在这个玻璃罩内，小白鼠也不容易窒息而死。